JPH06249675A - 信号処理装置 - Google Patents
信号処理装置Info
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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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- Japan
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- output
- noise
- predetermined value
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- 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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
´、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。
【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。
H4´は、 ｅH1´＝ｖ1＋ｎ1´ （４） ｅH2´＝ｖ1＋ｎ1´・ｒ （５） ｅH3´＝ｎ2´ （６） ｅH4´＝ｎ2´・ｒ （７） で示される。
【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。
´、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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ｖ3を代表するセンサ信号である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
である。
【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。
構成図である。
【図３】本実施例の効果を説明する特性図である。
【図４】従来の電磁流量計の構成を示す構成図である。
【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。
波形図である。
【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。
波形図である。
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
Claims (1)
- 【請求項１】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、 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038017A JPH06249675A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038017A JPH06249675A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249675A true JPH06249675A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12513812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5038017A Pending JPH06249675A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249675A (ja) |
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 (ko) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
| JP2022548017A (ja) * | 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 | ノイズに適応した不感時間を有する磁気流量計 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP5038017A patent/JPH06249675A/ja 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 (ko) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
| 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 (ja) * | 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 | ノイズに適応した不感時間を有する磁気流量計 |
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