JPH0630746U - 差圧伝送器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゼロ点をシフトしてもリニアリテイなどの補
正演算の結果に影響しないようにする。 【構成】 差圧信号をデジタル信号に変換するアナログ
／デジタル変換手段と、このデジタル信号が入力されこ
れに対して差圧補正を実行する補正演算手段と、この補
正演算手段の出力に対してレンジスケ−リングを実行す
るスケ−リング手段と、ゼロ調信号が先のアナログ／デ
ジタル変換手段を介して入力されこれに基づいてゼロシ
フト量を演算するゼロシフト量演算手段と、スケ−リン
グ手段の出力デ−タとこのゼロシフト量とを代数加算す
る加算手段と、この加算手段の演算結果を電流信号に変
換して負荷に伝送する電流変換手段とを具備する差圧伝
送器である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、差圧信号（圧力信号も含む）が入力されこれに対してマイクロコン ピュ−タを用いてリニアリテイなどの補正演算を施して対応する電流信号として 負荷に伝送する差圧伝送器に係り、特にゼロ点を連続的に補正することが可能に しさらにゼロ点を任意に変更してもこの補正演算による補正誤差が生じないよう に改良された差圧伝送器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来の差圧伝送器の構成を示すブロック図である。差圧センサ１０で測 定された差圧ΔＰは差圧信号Ｖ_D として、また温度センサ１１で測定された温度 Ｔは温度信号Ｖ_T としてそれぞれマルチプレクサ１２に出力される。

【０００３】 マルチプレクサ１２は差圧信号Ｖ_D 或いは温度信号Ｖ_T を切り換えてアナログ ／デジタル変換器１３に出力する。アナログ／デジタル変換器１３は、これらの 差圧信号Ｖ_D 或いは温度信号Ｖ_T をデジタル信号に変換してマイクロプロセッサ （ＣＰＵ）１４に出力する。

【０００４】 マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１４は、切換信号ＳＳを出してこれ等のマルチ プレクサ１２、アナログ／デジタル変換器１３の入力信号を切り換える。また、 マイクロプロセッサ１４には一端が共通電位点ＣＯＭに接続され、他端が抵抗Ｒ １で正電位＋ＥにプルアップされたスイッチＳＷからゼロ調信号Ｖ₀ が入力され ている。

【０００５】 マイクロプロセッサ１４はＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ１５を有し、これ等の 中には差圧信号Ｖ_D を直線化する差圧補正演算プログラム、温度信号Ｖ_T を用い て差圧信号Ｖ_D に対する温度補正をする温度補正演算プログラム、所定のレンジ にスケ−リングを実行するレンジスケ−リング演算プログラム、さらにセロ調信 号Ｖ₀ が入力されたときの差圧信号Ｖ_D で出力をゼロに調整するためのゼロ調演 算プログラムなどが格納されている。

【０００６】 マイクロプロセッサ１４はこれ等の演算プログラムを実行した後、デジタル／ アナログ変換器１６を介して出力回路１７に出力される。出力回路１７はデジタ ル／アナログ変換器１６から出力されたアナログ信号を電流信号に変換して出力 端１８を介して図示しない負荷に伝送される。

【０００７】 次に、この様に構成された差圧伝送器の動作について図４に示すフロ−チャ− ト図を用いて説明する。 ステップ１では、差圧センサ１０で差圧ΔＰが差圧信号Ｖ_D に変換されてマル チプレクサ１２を介してアナログ／デジタル変換器１３に入力され、ここでデジ タル信号に変換されてマイクロプロセッサ１４の制御の基にメモリ１５のＲＡＭ 領域に格納される。

【０００８】 ステップ２において、マイクロプロセッサ１４はメモリ１５に格納された差圧 デ−タを用いてメモリ１５のＲＯＭ領域にあらかじめ格納されているダンピング 演算プログラムを用いて、設定されたダンピングがされるようにダンピング演算 を実行してメモリ１５のＲＡＭ領域に格納する。

【０００９】 次に、ステップ３の差圧補正演算プログラムに移行し、メモリ１５のＲＡＭ領 域に格納された差圧デ−タを用いてＲＯＭにあらかじめ格納されているリニアリ テイ補正演算プログラムにしたがってマイクロプロセッサ１４の制御の基にリニ アリテイなどの補正演算を実行してその結果をメモリ１５のＲＡＭ領域に格納す る。

【００１０】 この後、ステップ４に移行し、温度センサ１１からの温度デ−タＶ_T がマイク ロプロセッサ１４により所定の周期で切り換えられてマルチプレクサ１２を介し てメモリ１５のＲＡＭ領域に読み込まれ格納される。 ステップ５では、この温度デ−タを用いてステップ４で補正された差圧デ−タ に対して温度補正が実行される。

【００１１】 通常は、ゼロ調信号Ｖ₀ はスイッチＳＷ（図３）がオフでハイレベルの状態に あるので、この状態では次のステップ６に移行し、マイクロプロセッサ１４はス テップ５の温度補正演算の結果と後述する補正値ΔＺとを加算する加算演算を実 行し、ステップ７に移行する。

【００１２】 ステップ７では、この加算演算の結果があらかじめ決められた所定のレンジに 対してノルマライズされるように、マイクロプロセッサ１４によりメモリ１５に 格納されたレンジスケ−リング演算プログラムを用いてレンジスケ−リング演算 が実行される。 この結果は、マイクロプロセッサ１４によりデジタル／アナログ変換器１６を 介して出力回路１７に出力され、ここで電流信号に変換されて出力端１８を介し て負荷に伝送される（ステップ８）。

【００１３】 ところで、通常は、差圧ΔＰがゼロ％のときは差圧信号Ｖ_D もゼロ％となって いる必要があるので、このゼロ補正が必要となる。ステップ９、１０はこのゼロ 補正演算を実行する。 ゼロ点のチェックをするときには、差圧ΔＰをゼロにした状態で図３に示すス イッチＳＷをオンにしてロ−レベルにする（ステップ９）。マイクロプロセッサ １４はこのレベル変化を検知して次のゼロ調演算のステップ１０に移行して、差 圧がゼロのときに出力をゼロにする演算をメモリ１５のＲＯＭ領域に格納された ゼロ調演算プログラムにしたがって補正値ΔＺを自動的に演算する。

【００１４】 この補正値ΔＺは、次回のゼロ調入力があるまでは、通常の差圧入力に対して ステップ６で加算演算が継続して実行され、差圧ΔＰがゼロ％のときはマイクロ プロセッサ１４のデジタル出力がゼロ％になる基準点が維持される。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、以上のような差圧伝送器のゼロ調は、差圧ΔＰがゼロのときし か利用することが出来ず、ゼロ点をシフトして使用する用途には使用することが できない。 そこで、これを解決するためには、差圧センサ１０から出力される差圧信号Ｖ _D にゼロ調電圧を加算して、その後、差圧信号Ｖ_D と共にこのゼロ調電圧を一体 として差圧補正演算、温度補正演算、レンジスケ−リング演算などを実行すれば セロ点を必要に応じて変更することができる。 しかし、このようなゼロ調によるゼロ点のシフトでは差圧補正、温度補正によ る補正誤差が生じる問題がある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の課題を解決するために、差圧信号をデジタル信号に変換する アナログ／デジタル変換手段と、このデジタル信号が入力されこれに対して差圧 補正を実行する補正演算手段と、ゼロ調信号がアナログ／デジタル変換手段を介 して入力されこれに基づいてゼロシフト量を演算するゼロシフト量演算手段と、 補正演算手段の出力デ−タとこのゼロシフト量とを代数加算する加算手段と、こ の加算手段の出力に対してレンジスケ−リングを実行するスケ−リング手段と、 このスケ−リング手段の演算結果を電流信号に変換して負荷に伝送する電流変換 手段とを具備するようにしたものである。

【００１７】

【作 用】

アナログ／デジタル変換手段により差圧信号をデジタル信号に変換し、このデ ジタル信号に対して補正演算手段により差圧補正を実行する。 ゼロシフト量演算手段は先のアナログ／デジタル変換手段を介して入力された ゼロ調信号に対してゼロシフト量を演算する。 加算手段は補正演算手段の出力デ−タとこのゼロシフト量とを代数加算し、ス ケ−リング手段はこの加算手段の出力に対してレンジスケ−リングを実行する。 電流変換手段はスケ−リング手段の演算結果を電流信号に変換して負荷に伝送 する。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図を用いて説明する。図１は本考案の１実施例 の構成を示すブロック図である。なお、図３に示す従来の差圧伝送器と同一の機 能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその説明を省略する。

【００１９】 差圧センサ１０で測定された差圧ΔＰは差圧信号Ｖ_D として、また温度センサ １１で測定された温度Ｔは温度信号Ｖ_T としてそれぞれ従来と同じ様にしてマル チプレクサ１２に出力される。このほかに、ゼロ調回路１９からはゼロ調信号Ｖ _z がマルチプレクサ１２に出力されている。

【００２０】 マイクロプロセッサ１４から出力される切換信号ＳＳ´により所定の周期で差 圧信号Ｖ_D 、温度信号Ｖ_T 、或いはゼロ調信号Ｖ_z が切り換えられ、マルチプレ クサ１２はこれ等をアナログ／デジタル変換器１３に出力する。アナログ／デジ タル変換器１３は、これらの差圧信号Ｖ_D 、温度信号Ｖ_T 、ゼロ調信号Ｖ_z をデ ジタル信号に変換してマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１４に出力する。

【００２１】 マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで構成されるメモ リ２０を有し、これ等の中には差圧信号Ｖ_D を直線化するリニアリテイ演算プロ グラム、温度信号Ｖ_T を用いて差圧信号Ｖ_D に対する温度補正をする温度補正演 算プログラム、所定のレンジにスケ−リングを実行するレンジ演算プログラム、 さらにゼロ調回路１９から出力されたゼロ調信号Ｖ_z に基づくゼロシフト量を演 算するシフト量演算プログラムなどが格納されている。

【００２２】 マイクロプロセッサ１４はこれ等の演算プログラムを実行した後、デジタル／ アナログ変換器１６を介して出力回路１７に出力される。出力回路１７はデジタ ル／アナログ変換器１６から出力されたアナログ信号を電流信号に変換して出力 端１８を介して図示しない負荷に伝送される。

【００２３】 次に、この様に構成された実施例の動作について図２に示すフロ−チャ−ト図 を用いて説明する。 ステップ１からステップ５までは、マイクロプロセッサ１４は基本的にメモリ ２０のＲＯＭに格納されている図４のステップ１からステップ５までに記載した 演算プロクラムと同一の演算プログラムを実行し、実行結果である差圧補正デ− タ、温度デ−タはメモリ２０のＲＡＭ領域の所定エリアに格納してある。

【００２４】 このステップ６は、ゼロ調回路１９からゼロ調信号Ｖ₀ が入力される場合は、 温度補正演算の演算結果に対して後述するシフト量ΔＳを加算する加算演算を実 行し、ステップ７に移行する。 ステップ７ではステップ６での演算結果に対してレンジスケ−リング演算を実 行し次のステップ８に移行する。

【００２５】 このレンジスケ−リング演算は、あらかじめ決められた所定のレンジに対して ノルマライズされるようにマイクロプロセッサ１４によりメモリ２０に格納され たレンジスケ−リング演算プログラムを用いて実行される。

【００２６】 ステップ８は、マイクロプロセッサ１４によりデジタル／アナログ変換器１６ を介して出力回路１７に出力され、ここで電流信号に変換されて出力端１８を介 して負荷に伝送する。

【００２７】 ところで、ステップ９では切換信号ＳＳ´によりゼロ調回路１９からアナログ のゼロ調信号Ｖ_z がマルチプレクサ１２を介して入力され、アナログ／デジタル 変換器１３でデジタル量に変換されてメモリ２０に格納される。このゼロ調回路 １９は、例えば可変抵抗器などを用いてアナログ的に構成され、ゼロ点のシフト 量ΔＳはこの可変抵抗器を回転させて任意に連続的に変更することができる。

【００２８】 ステップ１０では、マイクロプロセッサ１４がメモリ２０に格納されたゼロ調 デ−タを用いてメモリ２０に格納されているシフト量演算プログラムにより実際 のシフト量を演算することとなる。

【００２９】 この演算は、ゼロ調量係数をＡとし、例えばゼロ点のシフト量がゼロのときの Ｖ_z を２．５Ｖとすれば、ゼロ点のシフト量ΔＳの演算式は、 ΔＳ＝Ａ（Ｖ_z −２．５） で現すことができる。ここで、ゼロ調信号Ｖ_z を変更するとゼロ点のシフト量Δ Ｓもこれに対応して変更され、感度はゼロ調量係数Ａを変更することにより変更 できる。この場合、このゼロ点のシフト量ΔＳは温度補正演算の結果に対して加 算するので、この加算演算によりステップ３、５での補正結果が変更されること はない。

【００３０】

【考案の効果】

以下、実施例により具体的に説明したように本考案によれば、ゼロ調回路から 出力されたゼロ調信号がアナログ／デジタル変換器を介してデジタル信号に変換 されこれを用いてゼロ点のシフト量を演算しこのシフト量を差圧補正演算の結果 に対して加算するように構成しているので、各種補正演算の結果に影響を与える ことなく任意にしかも連続的にゼロ点をシフトさせることができる。 このため、本考案によれば差圧伝送器を例えばレベル計として使用したときに 任意の液面レベルをゼロ点としてここを基準にしてレベル測定をしたいときにも このゼロ点を正確に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示す実施例の演算過程を説明するフロ−
チャ−ト図である。

【図３】従来の差圧伝送器の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】図３に示す差圧伝送器の演算過程を説明するフ
ロ−チャ−ト図である。

【符号の説明】

１０ 差圧センサ １１ 温度センサ １４ マイクロプロセッサ １５ メモリ １９ ゼロ調回路 ２０ メモリ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】差圧信号をデジタル信号に変換するアナロ
   グ／デジタル変換手段と、このデジタル信号が入力され
   これに対して差圧補正を実行する補正演算手段と、ゼロ
   調信号が前記アナログ／デジタル変換手段を介して入力
   されこれに基づいてゼロシフト量を演算するゼロシフト
   量演算手段と、前記補正演算手段の出力デ−タとこのゼ
   ロシフト量とを代数加算する加算手段と、この加算手段
   の出力に対してレンジスケ−リングを実行するスケ−リ
   ング手段と、このスケ−リング手段の演算結果を電流信
   号に変換して負荷に伝送する電流変換手段とを具備する
   ことを特徴とする差圧伝送器。