JPH06249675A - Signal processor - Google Patents
Signal processorInfo
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- JPH06249675A JPH06249675A JP5038017A JP3801793A JPH06249675A JP H06249675 A JPH06249675 A JP H06249675A JP 5038017 A JP5038017 A JP 5038017A JP 3801793 A JP3801793 A JP 3801793A JP H06249675 A JPH06249675 A JP H06249675A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output
- noise
- predetermined value
- processing method
- Prior art date
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 電気信号にノイズが混入しても誤差が少ない
出力が得られるように改良した信号処理装置を提供す
る。
【構成】 導管10の外部には励磁コイル14が固定さ
れ、励磁電流I1が励磁回路15の内部の定電流源から
供給される。検出電極11,12は、差動増幅器16の
各入力端に接続される。サンプリング回路17はサンプ
リングスイッチSW1、ホールドコンデンサC、バッフ
ア増幅器Q1などで構成され、サンプリング信号SMP1
により差動増幅器16の出力電圧をサンプリングしてホ
ールドコンデンサCにホールドし、ホールドされたホー
ルド電圧VHはアナログ/デジタル変換回路18を介し
てマイクロプロセッサ21に取り込まれ、所定の演算を
実行して流量信号FSとして出力端20に出力すると共
に所定のタイミング信号TS1をアナログ/デジタル変
換回路18に出力してその変換動作を制御する。
(57) [Summary] (Correction) [Purpose] To provide a signal processing device improved so as to obtain an output with little error even if noise is mixed in an electric signal. An exciting coil 14 is fixed to the outside of the conduit 10, and an exciting current I 1 is supplied from a constant current source inside an exciting circuit 15. The detection electrodes 11 and 12 are connected to the respective input ends of the differential amplifier 16. The sampling circuit 17 includes a sampling switch SW 1 , a hold capacitor C, a buffer amplifier Q 1 and the like, and a sampling signal SMP 1
The output voltage of the differential amplifier 16 is sampled by the holding capacitor C and held in the hold capacitor C, and the held hold voltage VH is fetched by the microprocessor 21 through the analog / digital conversion circuit 18 and executes a predetermined calculation to execute the flow rate. The signal FS is output to the output terminal 20 and a predetermined timing signal TS 1 is output to the analog / digital conversion circuit 18 to control the conversion operation.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、物理量を電気信号に変
換しこの電気信号に所定の信号処理を施して出力する信
号処理装置において、特に、この電気信号にノイズが混
入しても誤差が少ない出力が得られるように改良した信
号処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device for converting a physical quantity into an electric signal, subjecting the electric signal to predetermined signal processing, and outputting the electric signal. The present invention relates to a signal processing device improved so as to obtain a small output.
【0002】[0002]
【従来の技術】信号処理装置の1例として電磁流量計を
例にとり説明する。図4は従来の電磁流量計の構成の1
例を示す構成図である。10はセラミックスパイプ或い
は内面に絶縁のためのライニングが施されたステンレス
スチールなどの非磁性の導管である。2. Description of the Related Art An electromagnetic flow meter will be described as an example of a signal processing device. FIG. 4 shows a configuration of a conventional electromagnetic flow meter 1
It is a block diagram which shows an example. Reference numeral 10 is a ceramic pipe or a non-magnetic conduit made of stainless steel or the like with an inner lining for insulation.
【0003】さらに、この導管10とは絶縁して一対の
検出電極11、12が固定されている。また、測定流体
Qを接地するために接液電極13が共通電位点COMに
接続されている。Further, a pair of detection electrodes 11 and 12 are fixedly insulated from the conduit 10. The liquid contact electrode 13 is connected to the common potential point COM in order to ground the measurement fluid Q.
【0004】導管10の外部には励磁コイル14が固定
されており、ここに励磁電流I1が励磁回路15の内部
の定電流源から一定の電流として供給されている。一
方、検出電極11、12は、差動増幅器16(簡単のた
め増幅度は1とする)の各入力端に接続されており、こ
こでコモンモードノイズなどが除去された後にサンプリ
ング回路17に出力される。An exciting coil 14 is fixed to the outside of the conduit 10, and an exciting current I 1 is supplied to the exciting coil 14 as a constant current from a constant current source inside the exciting circuit 15. On the other hand, the detection electrodes 11 and 12 are connected to respective input terminals of a differential amplifier 16 (the amplification degree is 1 for simplicity), and output to the sampling circuit 17 after common mode noise and the like are removed here. To be done.
【0005】サンプリング回路17はサンプリングスイ
ッチSW1、ホールドコンデンサC、バッフア増幅器Q1
などで構成され、サンプリング信号SMP1により差動
増幅器16の出力電圧をサンプリングしてホールドコン
デンサCにホールドする。ホールドされたホールド電圧
VHはアナログ/デジタル変換回路18を介してマイク
ロプロセッサ19に取り込まれる。The sampling circuit 17 includes a sampling switch SW 1 , a hold capacitor C and a buffer amplifier Q 1.
The output voltage of the differential amplifier 16 is sampled by the sampling signal SMP 1 and held in the hold capacitor C. The held hold voltage VH is taken into the microprocessor 19 via the analog / digital conversion circuit 18.
【0006】マイクロプロセッサ19は取り込まれたデ
ータを用いて所定の演算を実行して流量信号FSとして
出力端20に出力すると共に所定のタイミング信号TS
1をアナログ/デジタル変換回路18に出力してその変
換動作を制御する。The microprocessor 19 executes a predetermined calculation using the fetched data and outputs it as a flow rate signal FS to the output end 20 and a predetermined timing signal TS.
1 is output to the analog / digital conversion circuit 18 to control the conversion operation.
【0007】また、マイクロプロセッサ19は、サンプ
リング回路17のサンプリングスイッチSW1を制御す
るサンプリング信号SMP1をサンプリングスイッチS
W1に出力する。Further, the microprocessor 19 sends the sampling signal SMP 1 for controlling the sampling switch SW 1 of the sampling circuit 17 to the sampling switch S 1.
Output to W 1 .
【0008】この他、マイクロプロセッサ19は、励磁
回路15に励磁電流I1を切り換えるタイミング信号T
S2を出力して内蔵の定電流源からの定電流を切り換え
て励磁電流I1の波形を制御する。In addition to this, the microprocessor 19 causes the exciting circuit 15 to switch the exciting current I 1 with the timing signal T.
The waveform of the exciting current I 1 is controlled by outputting S 2 and switching the constant current from the built-in constant current source.
【0009】次に、以上のように構成された電磁流量計
の動作について図5に示す波形図を用いて説明する。マ
イクロプロセッサ19は励磁回路15にタイミング信号
TS2を出力し、このタイミング信号TS2により、励磁
回路15は図5(a)に示すような正、ゼロ、負、ゼロ
を1周期として繰り返す矩形波状の波形をもつ励磁電流
I1を励磁コイル14に流す。Next, the operation of the electromagnetic flow meter constructed as above will be described with reference to the waveform diagram shown in FIG. Microprocessor 19 outputs a timing signal TS 2 in the excitation circuit 15, the timing signal TS 2, a rectangular wave excitation circuit 15 to repeat the positive as shown in FIG. 5 (a), zero, negative, zero as 1 cycle An exciting current I 1 having a waveform of is applied to the exciting coil 14.
【0010】この励磁電流I1により、これとほぼ同じ
波形を持つ磁場Bが測定流体Qに印加され、検出電極1
1、12には図5(b)に示すような波形の起電力eが
検出される。Due to this exciting current I 1 , a magnetic field B having substantially the same waveform as this is applied to the measurement fluid Q, and the detection electrode 1
An electromotive force e having a waveform as shown in FIG.
【0011】この起電力eは、測定流体Qの流量に起因
する矩形波状の信号電圧V0と磁場Bの切り換えに伴っ
て生じる微分状のノイズ電圧N0が重畳された形となっ
ている。このうち、ノイズ電圧N0のみを取り出すと、
図5(c)に示す形となっている。This electromotive force e has a form in which a rectangular wave signal voltage V 0 resulting from the flow rate of the measurement fluid Q and a differential noise voltage N 0 generated by switching the magnetic field B are superimposed. Of these, if only the noise voltage N 0 is taken out,
It has a shape shown in FIG.
【0012】差動増幅器16は、この起電力eを増幅し
てサンプリング回路17に出力するが、起電力eはサン
プリング信号SMP1により開閉が制御されるスイッチ
SW1によりサンプリングされる。このサンプリングす
る第1、第2期間のタイミングt1、t2は、図5(d)
に示すように励磁電流I1が切り変わる直前のT/8の
幅の期間である。The differential amplifier 16 amplifies this electromotive force e and outputs it to the sampling circuit 17. The electromotive force e is sampled by the switch SW 1 whose opening and closing is controlled by the sampling signal SMP 1 . Timings t 1 and t 2 of the first and second periods for sampling are shown in FIG.
As shown in (3), it is a period of width T / 8 immediately before the exciting current I 1 changes.
【0013】これらのタイミングt1、t2でホールドさ
れたホールド電圧eH1、eH2はアナログ/デジタル変換
回路18を介してマイクロプロセッサ19のランダムア
クセスメモリに取り込まれる。ホールド電圧eH1、eH2
は、 eH1=v1+n1 (1) eH2= −n2 (2) で示される。The hold voltages e H1 and e H2 held at these timings t 1 and t 2 are taken into the random access memory of the microprocessor 19 through the analog / digital conversion circuit 18. Hold voltage e H1 , e H2
Is represented by e H1 = v 1 + n 1 (1) e H2 = −n 2 (2).
【0014】但し、v1は信号電圧成分、n1、n2は微
分ノイズ成分である。なお、第3、第4期間でのサンプ
リングを行うと、変化する直流電圧成分についても除去
できるが、簡単のため省略する。However, v 1 is a signal voltage component, and n 1 and n 2 are differential noise components. If the sampling is performed in the third and fourth periods, the changing DC voltage component can be removed, but the description is omitted for simplicity.
【0015】ランダムアクセスメモリに格納された
(1)式、(2)式に示すデータを用いてマイクロプロ
セッサ19は eH1+eH2=v1+(n1−n2) (3) なる演算を実行する。第3、第4期間でも同様に信号処
理をする。Using the data shown in the equations (1) and (2) stored in the random access memory, the microprocessor 19 performs an operation of e H1 + e H2 = v 1 + (n 1 -n 2 ) (3). Run. The signal processing is similarly performed in the third and fourth periods.
【0016】これらの場合に、微分ノイズn1、n2が小
さければ、n1≒n2であるから、データ(eH1+eH2)
は信号電圧成分v1に等しくなり、ノイズの影響を受け
ない形で正しい信号を得ることができる。In these cases, if the differential noises n 1 and n 2 are small, then n 1 ≈n 2 and therefore the data (e H1 + e H2 )
Becomes equal to the signal voltage component v 1 , and a correct signal can be obtained without being affected by noise.
【0017】しかしながら、以上のような処理方式
(1)がなされる電磁流量計は、微分ノイズn1、n2が
小さいときは、正しい流量信号を示すが、微分ノイズn
1、n2が大きくなると、無視し得なくなり、誤差を発生
させる。However, the electromagnetic flowmeter to which the processing method (1) described above is applied shows the correct flow rate signal when the differential noises n 1 and n 2 are small.
When 1 and n 2 become large, they cannot be ignored and cause an error.
【0018】そこで、微分ノイズの波形を同定して、こ
の微分ノイズを正確に算出し、これを用いて微分ノイズ
を除去する処理方式(2)が考えられる。図6を用いて
この処理方式(2)について説明する。Therefore, a processing method (2) is conceivable in which the waveform of the differential noise is identified, the differential noise is accurately calculated, and the differential noise is removed by using this. This processing method (2) will be described with reference to FIG.
【0019】図6(a)は図5(a)に示す励磁波形と
同一の周期Tを持つ励磁波形、図6(b)はこの励磁に
より発生する微分ノイズを含む起電力の波形、図6
(c)は信号をサンプリングするサンプル信号SMP2
をそれぞれ示す。FIG. 6 (a) is an excitation waveform having the same period T as the excitation waveform shown in FIG. 5 (a), and FIG. 6 (b) is a waveform of electromotive force including differential noise generated by this excitation, FIG.
(C) is a sample signal SMP 2 for sampling the signal
Are shown respectively.
【0020】検出電極11、12に発生した起電力e
は、サンプリング信号SMP2により開閉が制御される
スイッチSW1によりサンプリングされる。このサンプ
リングする第1A、第1B、第2A、第2B期間のタイ
ミングt1A´、t1B´、t2A´、t2B´は、図6(c)
に示すように励磁電流I1が切り変わる直前のT/16
の幅の連続した2つの期間である。Electromotive force e generated on the detection electrodes 11 and 12
Is sampled by the switch SW 1 whose opening and closing is controlled by the sampling signal SMP 2 . The timings t 1A ′, t 1B ′, t 2A ′ and t 2B ′ of the 1A, 1B, 2A and 2B periods of sampling are shown in FIG.
T / 16 immediately before the exciting current I 1 changes as shown in
Are two consecutive periods of width.
【0021】これらのタイミングt1A´、t1B´、t2A
´、t2B´でホールドされたホールド電圧eH1´、eH2
´、eH3´、eH4´は、アナログ/デジタル変換回路1
8を介してマイクロプロセッサ19のランダムアクセス
メモリに取り込まれる。These timings t 1A ′, t 1B ′, t 2A
Hold voltage e H1 ′, e H2 held at ′, t 2B ′
′, E H3 ′, e H4 ′ are analog / digital conversion circuits 1
8 into the random access memory of the microprocessor 19.
【0022】ホールド電圧eH1´、eH2´、eH3´、e
H4´は、 eH1´=v1+n1´ (4) eH2´=v1+n1´・r (5) eH3´=n2´ (6) eH4´=n2´・r (7) で示される。Hold voltage e H1 ′, e H2 ′, e H3 ′, e
H4 ′ is e H1 ′ = v 1 + n 1 ′ (4) e H2 ′ = v 1 + n 1 ′ · r (5) e H3 ′ = n 2 ′ (6) e H4 ′ = n 2 ′ · r ( 7).
【0023】ここで、n1´、n2´は、タイミングt1A
´、t2A´の時点における微分ノイズであり、rは r=1/[exp(T/16τ) (8) で示される減衰定数である。なお、τは微分ノイズの減
衰時定数である。Here, n 1 ′ and n 2 ′ are timing t 1A
It is the differential noise at the time of ′, t 2A ′, and r is the attenuation constant represented by r = 1 / [exp (T / 16τ) (8). Note that τ is the decay time constant of the differential noise.
【0024】したがって、(4)式〜(8)式から信号
電圧成分v1は、 v1=(eH3´・eH2´−eH4´・eH1´) /(eH3´−eH4´) (9) なる演算によりマイクロプロセッサ19により求めるこ
とができる。つまり、微分ノイズが大きいときには、適
当なサンプリングによりノイズ波形を同定して、その影
響、すなわち出力誤差を小さくすることができる。Therefore, from the equations (4) to (8), the signal voltage component v 1 is as follows: v 1 = (e H3 ′ · e H2 ′ −e H4 ′ · e H1 ′) / (e H3 ′ −e H4 ′) (9) The calculation can be performed by the microprocessor 19. That is, when the differential noise is large, the noise waveform can be identified by appropriate sampling to reduce the influence thereof, that is, the output error.
【0025】[0025]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この信
号処理方式2は、微分ノイズの振幅が小さいとき、或い
は時定数τが小さいときには、(9)式の分母がゼロに
近付き、出力が不定となる不都合がある。However, in the signal processing method 2, when the amplitude of the differential noise is small or the time constant τ is small, the denominator of the expression (9) approaches zero and the output becomes indefinite. There is inconvenience.
【0026】したがって、微分ノイズの振幅が小さいと
きには、処理方式1が適し、振幅が大きいときには処理
方式2が適する場合には、ノイズの適当な大きさを検出
して切り換えることが考えられるが、この際に、一般に
は、出力が一致していないので、時間的に不連続になり
不都合が生じるという問題がある。Therefore, when the processing method 1 is suitable when the amplitude of the differential noise is small, and when the processing method 2 is suitable when the amplitude is large, it is conceivable to detect and switch an appropriate noise level. In this case, generally, since the outputs do not match, there is a problem in that they become discontinuous in terms of time and cause inconvenience.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、物理量をセンサにより電気
信号に変換しこの電気信号に所定の信号処理を施してセ
ンサ信号を出力する信号処理装置において、先の電気信
号が入力され予め決められた第1処理方式により信号処
理して第1センサ信号X1を出力すると共にこの電気信
号に含まれるノイズの指標値Nxを検出する第1信号処
理手段と、先の電気信号に対して先の第1処理方式とは
異なる第2処理方式により信号処理して第2センサ信号
X2を出力する第2信号処理手段と、先の指標値Nxの大
きさが第1所定値Na以下のときには先の第1センサ信
号X1を出力しこの第1所定値Na以上のときには先の第
2処理方式への移行判断をする第1判断手段と、先の指
標値Nxの大きさが第1所定値Naより大きい第2所定値
Nb以上のときには先の第2センサ信号X2を出力しこの
第2所定値Nb以下のときには第3処理方式への移行判
断をする第2判断手段と、先の指標値Nx、第1所定値
Na、第2所定値Nb、第1センサ信号X1、第2センサ
信号X2を用いて X3=X1[(Nb−Nx)/(Nb−Na)]+X2[(Nx
−Na)/(Nb−Na)] なる演算を実行して第3センサ信号X3を出力する先の
第3処理方式を有する第3信号処理手段とを具備するよ
うにしたものである。According to the present invention, a signal for converting a physical quantity into an electric signal by a sensor and subjecting the electric signal to a predetermined signal processing to output a sensor signal is provided as a structure for solving the above problems. In the processing device, the electric signal is input, the signal is processed by a predetermined first processing method, the first sensor signal X 1 is output, and the noise index value N x included in the electric signal is detected. a first signal processing means, second signal processing means for outputting a second sensor signal X 2 and signal processing with different second processing scheme the first processing scheme previously with respect to the previous electric signal, the previous index When the magnitude of the value N x is less than or equal to the first predetermined value N a , the first sensor signal X 1 is output, and when the value is greater than or equal to the first predetermined value N a , the shift determination to the second processing method is performed. 1 determination means and the size of the above index value N x The second sensor signal X 2 is output when the second predetermined value N b is larger than the first predetermined value N a and the second sensor signal X 2 is output when the second predetermined value N b is smaller than the second predetermined value N b . Using the determination means and the index value N x , the first predetermined value N a , the second predetermined value N b , the first sensor signal X 1 , and the second sensor signal X 2 , X 3 = X 1 [(N b -N x) / (N b -N a)] + X 2 [(N x
-N a ) / (N b -N a )] is executed to output the third sensor signal X 3 from the third signal processing means having the third processing method. is there.
【0028】[0028]
【作 用】第1信号処理手段は物理量がセンサにより変
換された電気信号が入力され予め決められた第1処理方
式により信号処理して第1センサ信号X1を出力すると
共にこの電気信号に含まれるノイズの指標値Nxを検出
する。[Operation] The first signal processing means receives an electric signal whose physical quantity is converted by a sensor, processes the signal by a predetermined first processing method, outputs a first sensor signal X 1 , and includes the electric signal in the electric signal. The index value N x of the generated noise is detected.
【0029】第2信号処理手段は先の電気信号に対して
先の第1処理方式とは異なる第2処理方式により信号処
理して第2センサ信号X2を出力する。第1判断手段は
先の指標値Nxの大きさが第1所定値Na以下のときには
先の第1センサ信号X1を出力しこの第1所定値Na以上
のときには先の第2処理方式への移行判断をする。The second signal processing means performs signal processing on the previous electric signal by a second processing method different from the first processing method and outputs a second sensor signal X 2 . First judging means and the second processing ahead of when the magnitude of the preceding index value N x is when below a first predetermined value N a and outputs a first sensor signal X 1 previously described above the first predetermined value N a Determine the transition to the method.
【0030】第2判断手段は先の指標値Nxの大きさが
第1所定値Naより大きい第2所定値Nb以上のときには
先の第2センサ信号X2を出力しこの第2所定値Nb以下
のときには第3処理方式への移行判断をする。The second judging means outputs the second sensor signal X 2 and outputs the second predetermined sensor signal X 2 when the index value N x is equal to or larger than the second predetermined value N b which is larger than the first predetermined value N a . When the value is less than or equal to N b , the shift to the third processing method is determined.
【0031】第3信号処理手段は、先の第3処理方式に
より先の指標値Nx、第1所定値Na、第2所定値Nb、
第1センサ信号X1、第2センサ信号X2を用いて X3=X1[(Nb−Nx)/(Nb−Na)]+X2[(Nx
−Na)/(Nb−Na)] なる演算を実行して第3センサ信号X3を出力する。The third signal processing means uses the above third processing method to obtain the index value N x , the first predetermined value N a , the second predetermined value N b ,
The first sensor signal X 1, second by using the sensor signals X 2 X 3 = X 1 [ (N b -N x) / (N b -N a)] + X 2 [(N x
-N a ) / (N b -N a )] is executed to output the third sensor signal X 3 .
【0032】この第3信号処理手段による折衷演算によ
り、先の第1信号処理手段による第1センサ信号X1と
先の第2信号処理手段による第2センサ信号X2との間
が指標値Nxの変動にかかわらず最適な状態で連続して
センサ信号を出力させることができる。By the eclectic calculation by the third signal processing means, the index value N is set between the first sensor signal X 1 by the first signal processing means and the second sensor signal X 2 by the second signal processing means. It is possible to continuously output the sensor signal in the optimum state regardless of the variation of x .
【0033】[0033]
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図2は本発明の1実施例の構成を示すブロック
図である。図1は図2に示す実施例の演算手順を示す演
算フロー図である。図2に示す構成は、マイクロプロセ
ッサによる信号処理の内容が異なるだけで、基本的には
図4に示す構成と同一である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a calculation flowchart showing the calculation procedure of the embodiment shown in FIG. The configuration shown in FIG. 2 is basically the same as the configuration shown in FIG. 4 except for the contents of signal processing by the microprocessor.
【0034】このマイクロプロセッサ21の中には、図
示していないが、データの一時格納メモリとしてランダ
ムアクセスメモリ(RAM)、演算プログラムなどのプ
ログラム格納メモリとしてリードオンリメモリ(RO
M)、演算制御するためのマイクロプロセッサ(μ
P)、およびこれ等を結合するバスなどが収納されてい
る。Although not shown, the microprocessor 21 includes a random access memory (RAM) as a temporary data storage memory, and a read-only memory (RO) as a program storage memory for an arithmetic program.
M), microprocessor for controlling operation (μ
P), a bus connecting these components, and the like are stored.
【0035】以下、図1に示す演算フロー図を用いて図
2に示す実施例の動作について説明する。先ず、ステッ
プ1では、図5に示す波形図におけるタイミングt1、
t2などの時点で信号電圧をサンプルホールドしてマイ
クロプロセッサ21の中のRAMにデータeH1(=v1
+n1)或いはeH2(=−n2)として格納する。The operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be described below with reference to the operation flow chart shown in FIG. First, in step 1, timing t 1 in the waveform diagram shown in FIG.
The signal voltage is sampled and held at a time point such as t 2 and data e H1 (= v 1
+ N 1) or stored as e H2 (= -n 2).
【0036】次に、ステップ2に移行し、処理方式
(1)に基づき(3)式により流量演算を実行し、マイ
クロプロセッサ21の中のRAMの所定領域に流量信号
(X1´)としてデータ[eH1+eH2(=v1+(n1−
n2))]を格納する。Next, in step 2, the flow rate calculation is executed by the equation (3) based on the processing method (1), and the flow rate signal (X 1 ′) is stored in a predetermined area of the RAM in the microprocessor 21 as data. [E H1 + e H2 (= v 1 + (n 1 −
n 2 ))] is stored.
【0037】ステップ3では、ノイズの指標値としてそ
の大きさをとり、このノイズの大きさと所定値との大小
を比較判断する。マイクロプロセッサ21の中のROM
には、処理方式(1)においてノイズの影響が無視し得
るノイズの所定値Na、ノイズデータNxと所定値Naと
の大小を比較する判断手順などが格納されている。この
ノイズデータNxはステップ1で格納されたタイミング
t2のゼロ励磁期間のデータeH2であり、これはノイズ
の大きさを現している。In step 3, the magnitude is taken as the noise index value, and the magnitude of the noise and the magnitude of the predetermined value are compared and judged. ROM in microprocessor 21
In the processing method (1) is stored a predetermined noise value N a that can be ignored by the influence of noise, and a judgment procedure for comparing the magnitude of the noise data N x with the predetermined value N a . The noise data N x is the data e H2 of the zero excitation period at the timing t 2 stored in step 1, which represents the magnitude of noise.
【0038】マイクロプロセッサ21はROMに格納さ
れている判断手順と所定値Naとを読み出し、RAMに
格納されているノイズデータNxと比較し、その大小関
係を判断する。Nx<Naの関係を満たすなら、ステップ
4に移行してステップ2で格納した流量信号v1(=
X1)を出力する。Nx<Naの関係を満たさないなら
ば、ステップ5に移行する。The microprocessor 21 reads the determination procedure stored in the ROM and the predetermined value N a , compares it with the noise data N x stored in the RAM, and determines the magnitude relationship. If the relationship of N x <N a is satisfied, the flow rate signal v 1 (=
X 1 ) is output. If the relationship of N x <N a is not satisfied, the process proceeds to step 5.
【0039】ステップ5では、図6に示す波形図におけ
るタイミングt1A´、t1B´、t2A´、t2B´などの時
点で信号電圧をサンプルホールドしてマイクロプロセッ
サ21の中のRAMにデータeH1´、eH2´、eH3´、
eH4´として格納する。In step 5, the signal voltage is sampled and held at timings t 1A ′, t 1B ′, t 2A ′, t 2B ′ in the waveform diagram shown in FIG. e H1 ′, e H2 ′, e H3 ′,
It is stored as eH4 '.
【0040】次に、ステップ6に移行し、マイクロプロ
セッサ21はROMの中に予め格納されている(9)式
で示す演算手順を用いて、RAMに格納されているデー
タe H1´、eH2´、eH3´、eH4´を読み出して流量信
号v2(=X2)を算出しRAMに格納する。Next, the process proceeds to step 6, where the micro program is
Equation (9) stored in advance in the ROM
The data stored in RAM is calculated using the calculation procedure shown in.
E H1´ 、 eH2´ 、 eH3´ 、 eH4Read out ´
Issue v2(= X2) Is calculated and stored in the RAM.
【0041】ステップ7ではノイズの大きさと所定値と
の大小を比較判断する。マイクロプロセッサ21の中の
ROMには、信号処理方式(2)においてノイズの影響
が無視し得るノイズの所定値Nb(Na<Nb)、ノイズ
データNxと所定値Nbとの大小を比較する判断手順など
が格納されている。In step 7, the magnitude of the noise and the magnitude of the predetermined value are compared and judged. In the ROM of the microprocessor 21, a predetermined value N b of noise (N a <N b ) in which the influence of noise is negligible in the signal processing method (2), noise data N x, and the predetermined value N b are large or small. Stored is a judgment procedure for comparing the.
【0042】マイクロプロセッサ21はROMに格納さ
れている判断手順と所定値Nbとを読み出し、RAMに
格納されているノイズデータNxと比較し、その大小関
係を判断する。The microprocessor 21 reads the determination procedure stored in the ROM and the predetermined value N b , compares it with the noise data N x stored in the RAM, and determines the magnitude relationship.
【0043】Nx<Nbの関係を満たすなら、ステップ8
に移行してステップ6で格納した流量信号v2(=X2)
を出力する。Nx<Nbの関係を満たさないならば、ステ
ップ9に移行する。If the relationship of N x <N b is satisfied, step 8
Flow rate signal v 2 (= X 2 ) stored in step 6
Is output. If the relationship of N x <N b is not satisfied, the process proceeds to step 9.
【0044】ステップ9では、第3の処理方式3(折衷
方式)で信号処理をする。この演算プログラムはROM
に内蔵されており、マイクロプロセッサ21はRAMに
格納されたデータを用いて下の(10)式で演算を実行
する。In step 9, signal processing is performed by the third processing method 3 (eclectic method). This calculation program is ROM
The microprocessor 21 uses the data stored in the RAM to execute the operation according to the following equation (10).
【0045】X3=X1[(Nb−Nx)/(Nb−Na)] +X2[(Nx−Na)/(Nb−Na)] (10) ここで、X1、X2、X3はそれぞれ流量信号v1、v2、
v3を代表するセンサ信号である。[0045] X 3 = X 1 [(N b -N x) / (N b -N a)] + X 2 [(N x -N a) / (N b -N a)] (10) where X 1 , X 2 , X 3 are flow rate signals v 1 , v 2 , respectively.
This is a sensor signal representative of v 3 .
【0046】以上の演算の実行後、ステップ10に移行
して、センサ信号X3としての流量信号v3を出力する。
以上の処理方式1、2、3について、ノイズの大きさN
xに対する誤差εの関係は図3に示すような関係にな
る。処理方式3における誤差は1点鎖線で示す概略直線
に近い特性となり、処理方式1、2、3を通じて誤差ε
を最小にすることができる。After the above calculation is executed, the process proceeds to step 10 to output the flow rate signal v 3 as the sensor signal X 3 .
For the above processing methods 1, 2, and 3, the noise level N
The relationship between the error ε and x is as shown in FIG. The error in the processing method 3 has a characteristic close to the approximate straight line indicated by the one-dot chain line.
Can be minimized.
【0047】今までの説明では、2つの処理方式の間を
第3処理方式で結合する例について説明したが、これに
限らずいくつかの処理方式を順次切り換えても同様な効
果を得ることができる。In the above description, an example in which the two processing methods are combined by the third processing method has been described, but the present invention is not limited to this, and similar effects can be obtained by sequentially switching some processing methods. it can.
【0048】また、図1、図2に示す実施例では、ノイ
ズの指標値としてその大きさに着目して切換領域を設定
したが、ノイズ属性の別の指標について同様に考えて2
次元に切換領域と処理方式を設定することも可能であ
る。Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the switching area is set by focusing on the size of the noise index value, but another index of the noise attribute is also considered.
It is also possible to set the switching area and the processing method in the dimension.
【0049】さらに、実施例では、半周期中に4回のサ
ンプリングをすることにより、流量、その他の未知数を
求めたが、正およびゼロ励磁のときのノイズの振幅比を
演算すれば、未知数の数が減るので、3回のサンプリン
グでノイズを同定することが可能である。Further, in the embodiment, the flow rate and other unknowns are obtained by sampling four times during a half cycle. However, if the amplitude ratio of noise at positive and zero excitation is calculated, the unknown Since the number is reduced, it is possible to identify noise with three samplings.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、ノイズの指標値、例えばその大き
さにより最も誤差の小さい処理方式を選択して使用する
ことができるので、ノイズの変動に拘わらず誤差の少な
いセンサ出力を得ることができ、かつ処理方式の切り換
えに伴って生じる出力の時間的不連続もなく、安定な出
力とすることができる。As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, the processing method with the smallest error can be selected and used according to the noise index value, for example, its size. It is possible to obtain a sensor output with a small error regardless of fluctuations in noise, and it is possible to obtain a stable output without discontinuity in output that occurs due to switching of processing methods.
【図1】本発明の1実施例の演算フローを示すフロー図
である。FIG. 1 is a flowchart showing a calculation flow of an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す演算を実行する実施例の構成を示す
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment for executing the calculation shown in FIG.
【図3】本実施例の効果を説明する特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating the effect of the present embodiment.
【図4】従来の電磁流量計の構成を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional electromagnetic flow meter.
【図5】図4に示す電磁流量計の動作を説明する第1の
波形図である。5 is a first waveform diagram illustrating an operation of the electromagnetic flow meter shown in FIG.
【図6】図4に示す電磁流量計の動作を説明する第2の
波形図である。FIG. 6 is a second waveform chart illustrating the operation of the electromagnetic flow meter shown in FIG.
10 導管 11、12 検出電極 14 励磁コイル 15 励磁回路 16 差動増幅器 17 サンプリング回路 19、21 マイクロプロセッサ 10 Conduit 11, 12 Detection Electrode 14 Excitation Coil 15 Excitation Circuit 16 Differential Amplifier 17 Sampling Circuit 19, 21 Microprocessor
Claims (1)
の電気信号に所定の信号処理を施してセンサ信号を出力
する信号処理装置において、 前記電気信号が入力され予め決められた第1処理方式に
より信号処理して第1センサ信号X1を出力すると共に
この電気信号に含まれるノイズの指標値Nxを検出する
第1信号処理手段と、前記電気信号に対して前記第1処
理方式とは異なる第2処理方式により信号処理して第2
センサ信号X2を出力する第2信号処理手段と、前記指
標値Nxが第1所定値Na以下のときには前記第1センサ
信号X1を出力しこの第1所定値Na以上のときには前記
第2処理方式への移行判断をする第1判断手段と、前記
指標値Nxが第1所定値Naより大きい第2所定値Nb以
上のときには前記第2センサ信号X2を出力しこの第2
所定値Nb以下のときには第3処理方式への移行判断を
する第2判断手段と、前記指標値Nx、第1所定値Na、
第2所定値Nb、第1センサ信号X1、第2センサ信号X
2を用いて X3=X1[(Nb−Nx)/(Nb−Na)]+X2[(Nx
−Na)/(Nb−Na)] なる演算を実行して第3センサ信号X3を出力する前記
第3処理方式を有する第3信号処理手段とを具備するこ
とを特徴とする信号処理装置。1. A signal processing device for converting a physical quantity into an electric signal by a sensor, subjecting the electric signal to a predetermined signal processing to output a sensor signal, wherein the electric signal is input by a predetermined first processing method. First signal processing means for performing signal processing to output a first sensor signal X 1 and detecting a noise index value N x included in this electric signal, and the first processing method for the electric signal are different. Second signal processing is performed by the second processing method
A second signal processing means for outputting a sensor signal X 2, wherein when the index value N x is greater than or equal the first predetermined value N a to output the first sensor signal X 1 when equal to or lower than the first predetermined value N a A first judging means for judging the shift to the second processing method; and when the index value N x is a second predetermined value N b which is larger than the first predetermined value N a or more, the second sensor signal X 2 is outputted. Second
When less than a predetermined value N b and a second determining means for a shift determination to the third processing method, the index value N x, the first predetermined value N a,
Second predetermined value N b , first sensor signal X 1 , second sensor signal X
X 3 = X 1 using 2 [(N b -N x) / (N b -N a)] + X 2 [(N x
-N a ) / (N b -N a )] and outputs a third sensor signal X 3 by a third signal processing means having the third processing method. Processing equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038017A JPH06249675A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Signal processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038017A JPH06249675A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Signal processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249675A true JPH06249675A (en) | 1994-09-09 |
Family
ID=12513812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5038017A Pending JPH06249675A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Signal processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249675A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4861387A (en) * | 1987-09-04 | 1989-08-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell and method of fabricating solar cell |
| KR20190030602A (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | Circuit and method of detecting errors of electromagnetic flowmeter, and electromagnetic flowmeter |
| JP2022548017A (en) * | 2019-09-13 | 2022-11-16 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | Magnetic flowmeter with noise-adapted dead time |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP5038017A patent/JPH06249675A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4861387A (en) * | 1987-09-04 | 1989-08-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell and method of fabricating solar cell |
| KR20190030602A (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | Circuit and method of detecting errors of electromagnetic flowmeter, and electromagnetic flowmeter |
| US10697812B2 (en) | 2017-09-14 | 2020-06-30 | Azbil Corporation | Error detection circuit and error detection method of electromagnetic flow meter and electromagnetic flow meter |
| JP2022548017A (en) * | 2019-09-13 | 2022-11-16 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | Magnetic flowmeter with noise-adapted dead time |
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