JPS5895268A - マルチチヤンネル測定値変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数のチャネルの各々に対する電圧・周波数
変換器の出力端に１つのマルチプＶクサが接続されてい
るマルチチャネル測定値変換器に関する。

このような変換器は図書１遠隔測定ｍ（Ｄ１ｒＦ＠−ｒ
ｎｍ＠ｓｓｗｎｇ　！！Ｉ”、Ｊｏｈｎ−Ｂ＠ｒｇｍａ
ｎｎ着、Ｖ＠ｒｌａ、ｇＢｒａｔｕｉ　、カールスルー
エ、１９６３年、の票１０２　Ｘ以降の１周波数変化に
よる時分割多重化遠隔測定法”Ｋ関する章に記載されて
いる。

公知の測定変換器はアナｐグ電圧値を交流電圧の周波数
の変化として表わす、測定値に比例する周波数はアナロ
グ情報である。このような７す一ダ信号をディジタル信
号に変換すべき場合には、一定値に比例する繰返し周波
数を有するパルス列のパルスな所定の時間間隔にわたり
カウントしなければならない、さらに、各測定チャネル
に相い異なる測定範囲が１１ｍてられ、ディジタル側で
は測定範囲の４に４に同一の数値範囲を含ませるべき場
合には、各チャネルに対する時間間隔が相い興なる長さ
となる。

各チャネルに対応するマルチプレクサの７ドレスは通常
均等の時間間隔でアドレスカウンタにより駆動される。

上記のよ５にアナログ・ディジタル変換の際のカウント
時間が相い異なる長さである場合、７ドレスカウンタに
より定められる時間間隔は最も長いカウント時間に合わ
されなければならない。これは時間の無駄を意味する。

従うて本発明の目的は、測定範囲が相い異なるマルチチ
ャネル測定値変換器を、７すｐグ・ディジタル変換の際
に時間の無駄を生じないよ５に構成することである。

園 この目的は１本発明によれ瞑、各チャネルに対応づけら
れているマルチプレクサの７ドレスにおける入力端・出
力端間接続時間の長さが各チャネルに割轟てられている
測定範囲に関係してマイクープｐセ、すにより制御され
ており、また電圧・周波数変換器の出力信号から形成さ
れて対応するマルチプレクサの７ドレスにその入力端中
出力端間接続時間の間忙入るパルスの個数が記憶される
ことを＊ａとするマルチチャネル測定値変換器により達
成される０本発１１ｉＣよるマルチチャネル測定値変換
器では、相い異なる測定範囲に応じてマルチプレクサの
各７ドレスにおける入力端・出力端間Ｉ！続待時間長さ
が変更されるので、アナログ・ディジタル変換の際のカ
ラン、ト時間をディジタル分解能の点で必要とされる最
短の時間に合わせることができ、従ってすべての測定チ
ャネルを含むＩｌｌ定サイクルに必要な時間が顕著に短
縮されるという利点が得られる。

入力端・出力端間接続時間の長さが電圧・周波数変換器
の出力周波数帯域内での測定範囲のｐケージ四ンおよび
スパンに関係して定められることは有利である。そのｌ
１ｉｊＫ各アドレスにおゆる入力端・出力端間接続時間
の長が対応する測定範囲の最小値および蝋大儀をそれぞ
れ入力として与えることＫよってマイクロプロセッサに
より自動的に計算されかつ配憶されることは有利である
。

本発明の１つの好ましい実施例では、各アドレスにおけ
る入力端・出力端間接続時間の長さが、そのアドレスに
対応づけられている電圧・周波数変換器が測定範囲の最
小値および最大弧をそれぞれ入力として与えられた時に
生ずる２つの出力周波数の差と各測定範囲のディジタル
分解能を定める数との比の逆数値により定められている
。

以下、図面にプｐ、り回路図を示されている実施例によ
り本発明を一層詳細Ｋａ明する。

種々の測定個所から堆出され得る入力電圧ＵＥｌないし
Ｕ、に対して、それぞれ低ドリフト演算増幅器１１電圧
・周波数変換器２およびフォトカプラ３から成る入力回
路が設けられている。各入力回路の出力端に周波数ｆ、
、ナいし輸、を有する交流電圧が現われる。これらの周
波数は測定値をアナログ形式で表わしている。パルス形
成回路４は交流電圧信号から相応の周波数のパルス列を
形成する。パルス形成回路４の出力端は１つのマルチプ
レクサ５のデータ入力端に接続されている。マルチプレ
クサのアドレスはマイクロプロセッサ６により７ドレス
入力端５ａを介して選択される。マイクロブｐセ、す６
は各チャネル１１てられ【いる測定範囲に関係して各７
ドレスにおける入力端・出力端間接続時間の長さをも定
める。入力端・出力端間接続時間の関にアドレスに入る
パルスはマルチプレクサ５の直列出力端５ｂから取出さ
れ、マイクｐプｐセ、す６に含まれているカウンタに記
憶される。マイクロプロセッサ６はそのカウンタに記憶
されたディジタル測定値によりたとえば図示されていな
い記ｆａ装徽の機構を制御する。マイクロプロセッサと
接続されている不揮発性メモリ６ａは、個々の７ドレス
における入力端・出力端間接続時間を定める数値を含ん
でいる。さらＫ。

マイクロブｐセ、す６に対して操作部６ｂが設けられて
いる。

特定の測定範囲たとえば第１チヤネルに対する測定範囲
の設定は次のようＫして行なわれる。マイクロプロセッ
サ６の操作部６ｂで軟正スイ、チが操作される。それＫ
よりマイクロプロセ、すは測定プログラムから較正プロ
グラムへ切換えられる。

その＠に＠１チャネルが選択される。すなわち、マルチ
プレクサ５は周波数ｆｌｓをマイクープｐセ、す６のデ
ータ入力端に連続的に与えるようにアドレスを指定され
る。その後に篤１チャネルの入力回路に、所望の測定範
囲の最大値″に相当する電圧Ｕ１が与えられる。

マイクープｐセ、す６の操作部６ｂで押ボタンスイ、千
〇最大値”の操作後、マイクロプロセッサは１秒間にわ
たり周波数ｆＥｌで到来するパルスをカウントし、それ
Ｋより得られた数Ｅを記憶する。

続いて、第１チヤネル入力端に、所望の測定範囲の最小
値に相当する新たな電圧が与えられる。

マイクロプロセッサ６の操作部６ｂで抑ボタンスイ、チ
″最小値”の操作後、マイクロブｐセ、すは到来するパ
ルスをカウントし、それにより得られた数Ａ′を記憶す
る。

こうして餉ｌチャネルが所望の測定範囲に対して較正さ
れる。較正値が電源喪失時にも消えないように、数値Ｅ
およびＡ′は電池によりバッファされたメモリまたは不
揮発性メモリに記憶されなければならない。

マイクロプロセ、す６は、差Ｄ　−Ｅ　−Ａ’を形成し
かつ第１チヤネルに対応するアドレス＆ζおける入力端
・出力端間接続時間ＴＩを関係式Ｔ（Ｓ）〜ｔｏｏｏ／
Ｄに従って求める計算プログラムを含んでいる。

ここ（（，１０００は１つの測定範囲に対して望まれる
量子化ステ、プ数である。

チャネル１忙対する最小値は１Ｊ４Ｉ係式Ａ−Ａ’・Ｔ
１から求まれる。

定常の作動中、マイクｐプロセ、す６は各チャネルに対
応するマルチプレクサ５の７ドレスを予め計算された入
力端・出力端間接続時間にわたり次々と選択し、そのつ
と選択されたチャネルの周波数ｆＥ１ないしｆＥｎをカ
ウントし、それにより測定−を求める。その際、測定値
Ｍは時間Ｔの間にカウントされたパルス数Ｘから関係式
Ｍ−Ｘ−Ａに従って求められる。ここに、０６Ｍ≦１０
００である。

次Ｋ、好ましい実施例の数−例なあげる。処墳シＩ能な
入力電圧ＵＥは０ないしＺｏｏｍ　Ｖである。これらの
入力電圧が電圧・周波数ｆ換器２によりＯないし２０ｋ
Ｈｚの周ＮＩＩ数を有する交流電圧に変換さスパンにお
いて必要な分解能を有するフルスバ／の信号を生ずる。

従って、たとえばｍ仕市販されているすべての＃１電対
が通常の一度漏定範囲で生ずる出力電圧な処理すること
ができる。

すなわち、処理可能な測定範囲ΔＵｘは５ｍＶ≦（ｍＭ
４１００ｍＶである。これらの測定範囲は１０ＱＯＨｚ
４４２００００Ｈｚの周波数！１）Ｋ４ｉ［するｅ　Ｕ
ｉＣ４１００ｍＶの入力電圧またはＤ６２００００Ｈｚ
のｍｓ数差が０ないし１０００の値数の系合により表わ
される。これは、０．１％の分解能ＫＮ幽する。

その際、演算増幅器１または電圧・Ｊ１ｄ誠数斌候器２
の特別な設定は必要とされない。

本回路は簡単な対策により他の入力信号に４遍するよう
に拡張され得る。

たとえば、電流側層用には分ｔＩｔ器が設けられ、また
ｌｏＯｍＶな越える電圧の画定用には分圧器が殻けられ
る。ｍ温抵抗体による蟲度醐定用には１つまたは２つの
定電λ源が設けられる。

これらの補足のためには、わずかな部品費用しか必要と
せず、また追加的な設定は必要とされない。従って、こ
れらの部品が各チャネル用に予め組み込まれており、使
用膚により過尚な入力端に振続して用いられることは目
的にかなっている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるマルチチャネル測定誌変換器の実Ｊ
１１１？ｌのノρ、り回路図である。 １・・・演算増幅器、２・−・電圧・周波畝変挾器、３
・・・フォトカプラ、４・・・パルス形成回路、５・・
・マルチプレクサ、５ａ・・・７トレス入力端、５ｂ・
・・直列出力端、６・・・マイクロプーセ、す、６畠・
・・メモリ、６ｂ・・・操作部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）複数のチャネルの各々に対する電圧・周波数変換器
   の出力端に１つのマルチブレフナが接続されているマル
   チチャネル測定値変換ＩＩにおいて、〜 各チルネルに対応づけられているｉルチプレクサ（５）
   の７ドレスにおける入力端・出力端間接続時間の長さが
   各チャネルに割蟲てられている一定範囲に関係してマイ
   タｐプーセ、す（６）により制御されており、また電圧
   ・周波数変換器（２）の出力信号から形成されて対応す
   るマルチプレクサの７ドレスにその入力端・出力端間接
   続時間の関に入る／（ルスの個数が記憶されることを特
   徴とするマルチチャネル１１１ｙｊ１１１に変論農。 ２）　４１１許請求の範囲第１項記載のマルチチ・ヤネ
   ル一定値＊＊器において、入力端・出力端間接続時間の
   長さが電圧・周波数変換器（２）の出力周波数帯域内で
   の一定範囲のｐケージ、／およびス／４７に関係してい
   ることを特徴とするマルチチャネル測定値変換器。 ３）特許請求の範Ｓ第２項記載のマルチチャネル測定値
   変換器において、各７ドレスにおける入力端・出力端間
   接続時間の長さが対応する測定ｌ１ＩＨの最小値および
   最大値をそれぞれ入力として与えることによってマイク
   ρプーセ、す（６）Ｋより自動的に計算されかつ記憶さ
   れることを特徴とするマルチチャネル測定値変換器。 ４）特許請求の範ｌ！ｉ第３項記載のマルチチャネルａ
   ｌｌ定値変換器において、各アドレスにおける入力端・
   出力端間接続時間の長さが、そのアドレスに対応づけら
   れている電圧・周波数変換ｅｔａが一定範囲の最小値お
   よび最大値をそれぞれ入力として与えられた時に生ずる
   ２つの出力周波数の差と各測定範囲のゲイジタル分解能
   を定める数との比の逆数値により定められていることを
   特徴とするマルチチャネル測定値変換器。