JPS5934192Y2 - 電圧・電流発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、プロセッサを使用して設定値に応じた電圧又
は電流を発生させる電圧・電流発生装置に関し、特にこ
の発生装置に用いられるディジタル・アナログ変換器の
ゲインを校正する校正手段に改良を施したものである。

第１図は本考案の電圧・電流発生装置の一実施例を示す
ブロック図である。

第１図に訃いて、１０は演算機能を有するプロセッサ（
マイクロ・プロセッサ）、２０は設定値を設定するため
のダイアル、３０は例えばＬＥＤなどを用いて構成した
表示部、４０はディジタル・アナログ変換器（以下、単
にＤＡ変換器という）、５０はスイッチ５１とホールド
用コンデンサ５２及びバッファアンプ５３よりなるサン
プルホールド回路、６０はサンプルホールド回路５０の
出力を取出す出力端子、７０は基準電圧Ｖｒｅｆを出力
する基準電圧源、７１は比較器、８０はメモリ、９０は
校正を知らせるためのスイッチである。

サンプルホルダ５０におけるスイッチ５１は一定の周期
でオンとオフを繰返してオンの期間にＤＡ変換器４０の
出力をサンプルし、オフの期間これをホールドする。

コンパレータ７１はＤＡ変換器４０の出力と基準電圧Ｖ
ｒｅｆとを比較し、その大小により２値信号をプロセッ
サ１０に与える。

プロセッサ１０はサンプルホルダ用スイッチ５１がオフ
のトキコンパレータ７１が出力する２値信号がプロセッ
サ１０の出力端１１に与えられてＤＡ変換器４０のアナ
ログ出力と基準電圧Ｖｒｅｆが等しくなるように動作し
、またスイッチ５１がオフのときコンパレータ７１の出
力端をＤＡ変換器４０の入力端から切離すように動作す
る。

このような構成からなる電圧・電流発生装置において、
第２図のグラフを用いて先ずＤＡ変換器４０を校正する
場合について説明する。

なお、第２図においては縦軸に校正電圧を、横軸にプロ
セッサ１０の出力端１１よりより得られるディジタル値
をとっである。

校正用スイッチ９０はオフとなっている。

出力端６０に高精度の電圧計（図示せず）を接続してお
く。

設定ダイアル２０の設定操作によって得た設定値はプロ
セッサ１０に読込豊れ、その値は表示器３０で表示され
ると共にプロセッサ１０の出力端１１にはその設定値に
応じたディジタル信号が生じる。

このディジタル信号はＤＡ変換器４０によりアナログ信
号に変換されたのちサンプルホルダ用のスイッチ５１に
よってサンプルされ、端子６０より出力される。

この出力は電圧計に与えられて指示される。

電圧計の表示値が校正電圧Ｖｅａｌ（例えばフルスケー
ル値）になったら校正用スイッチ９０をオンにする。

これにより、プロセッサ１０は出力端１１より得られる
ディジタル値を読込み、その値を校正値Ｃとしてメモリ
８０に格納し、又、その時の設定値５ｅａｌの値もメモ
リ８０に格納する。

一方、サンプリングスイッチ５１がオフのとき、コンパ
レータ７１はＤＡ変換器４０の出力と基準電圧Ｖｒｅｆ
とが比較され、その大小によって出力される２値信号は
プロセッサ１０を介して出力端１１よりＤＡ変換器４０
に与えられる。

プロセッサ１０はＤＡ変換器４０の出力が基準電圧ｖｒ
ｅｆに一致するように動作１ｙ、一致したときのプロセ
ッサ１０の出力端１１より得られるディジタル値をｖｒ
とすると、このＶｒも読込み、メモリ８０に格納する。

基準電圧Ｖｒｅｆは一定値であるから、上記の値Ｖｒは
ＤＡ変換器４０の傾斜（ゲイン）とみなすことができる
。

この傾斜は第２図のイの線図で表わされる。

プロセッサ１０はこのゲインＶｒをメモリ８０に格納す
ると共に、前記の校正値ＣをこのＶｒでノルマライズし
た値Ｃ／Ｖｒを演算し、この値もメモリ８０に格納する
。

ところで、ＤＡ変換器４０は例えば温度変化、或いは経
時変化などによシ、校正時より実際に使用するときにそ
のゲインが変わる可能性があるものである。

次に使用時について説明する。

使用時においては、設定ダイアル２０で設定した値はプ
ロセッサ１０に読込１れ、その値は表示器３０で表示さ
れると共に出力端１１よりＤＡ変換器４０に与えられて
アナログ信号に変換される。

このアナログ信号ハサンプルホルダ５０のスイッチ５１
によりサンプリングされ、コンデンサ５２でホールドさ
れると共に、バッファアンプ５０を介して出力端子６０
より取出される。

一方、サンプリングスイッチ５１がオフの期間に基準電
圧ＶｒｅｆとＤＡ変換器４０の出力はコンパレータ７１
で比較され、コンパレータ７１が出力する２値信号はプ
ロセッサ１０を介して出力端１１よりＤＡ変換器４０に
このＤＡ変換器４０の出力が基準電圧Ｖｒｅｆに一致す
るように与えられる。

一致したときのプロセッサ１０の出力端１１のディジタ
ル信号の値をＶｒ′とすると、このｖｒ′は使用時にお
けるＤＡ変換器４０のゲインと見なすことができ、この
ゲインは第２図の線図口で表わされる。

したがって、校正時においてＣの値のディジタル信号を
ＤＡ変換器４０に与えることにより、出力端子６０より
Ｖｅａｌの電圧が出力していたものが使用時において校
正しないでこの１曾Ｃの値になるように設定ダイアル２
０で設定すると、ＤＡ変換器４０のゲイン変動に伴って
第２図のグラフより明らかなように出力端子６０よりＶ
。

ａｌ’の出力電圧しか出ないことになる。

使用時において、ＤＡ変換器４０のゲインが第２図の口
で表わされるとき、端子６０よりＶｅａｌの出力電圧を
得るためには、Ｃのディジタル信号がＤＡ変換器４０に
与えられなげればならない。

前記のような電圧・電流発生装置は本願出願人によって
実願昭５３−９９９９３号として出願したが、出願後上
記のような問題点があることがわかった。

本考案はこのような問題点を解決する為になされたもの
で、校正時においてメモリ８０に記憶したゲインＶｒ１
又は校正値Ｃをゲインｖｒでノルマライズした値Ｃ／Ｖ
ｒをもとにして使用時においてプロセッサ１０で演算す
ることにより、使用時においてＤＡ変換器４０のゲイン
が第２図の口で示されるような場合、プロセッサ１０の
出力端１１より得られるディジタル信号が自動的にＣの
値になるようにしたものである。

即ち、第２図のグラフから明らかなように の関係がある。

（１） 、 （２）式よりＣとＣの関係は次式で表わさ
れる。

したがって、プロセッサ１０は校正時においてメモリ８
０に格納した校正値Ｃとゲインｖｒを使用時において読
出して（３）式で示す演算をすることにより、ＤＡ変換
器４０のゲインが変動してもその変動は自動的に補正さ
れる。

なお、実際には使用時において、設定器３０の設定ダイ
アル２０で設定した値をＳとするとプロセッサ１０はこ
のＳと校正時においてメモリ８０に格納した校正時にお
ける設定値５ｃａｌ及び（３）式をもとにして、プロセ
ッサ１０は使用時において下式（４）の演算を行なう。

これにより、プロセッサ１０の出力端１１からは設定ダ
イアル２０で設定した値Ｓに応じた正しいディジタル出
力りが得られる。

なお、上述では１点校正の場合を示したが、２点以上の
校正点を有する場合であってもよい。

以上説明した如く、本考案によればディジタル・アナロ
グ変換器のゲインを自動的に校正することができ、正確
に設定値に応じた電圧・電流を発生する装置が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の発生装置の一実施例を示すブロック図
、第２図は第１図装置の動作を説明するための図である
。 １０・・・プロセッサ、２０・・・設定ダイアル、３０
・・・表示部、４０・・・ディジタル・アナログ変換器
、５０・・・サンプルホールド回路、６０・・・出力端
子、１１・・・ディジタル・アナログ変換器の出力端。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 設定値を設定する設定ダイアル、使用時において前記設
   定ダイアルで設定した設定値Ｓと校正時訃いて設定ダイ
   アルで設定した設定値５ｃａｌとが読み込會れるプロセ
   ッサ、このプロセッサで駆動される表示器、前記プロセ
   ッサのディジタル出力をアナログ化するディジタル・ア
   ナログ変換器、このディジタル・アナログ変換器の出力
   をサンプリングしてホールドするサンプルホールド回路
   、このサンプルホールド回路の出力が取り出される出力
   端子、基準電圧源と前記ディジタル・アナログ変換器の
   出力とを比較しその大小関係に応じて出力する二値信号
   を前記サンプルホールド回路のホールド動作時に前記プ
   ロセッサを介して前記ディジタル・アナログ変換器に与
   える比較器、前記プロセッサに校正を知らせるスイッチ
   、及び校正時において前記設定ダイアルを調整して前記
   出力端子よう得られる校正電圧Ｖｅａｌになったときの
   プロセッサの出力ディジタル値Ｃと、前記ディジタル・
   アナログ変換器の出力値と基準電圧源の出力値とが一致
   したときにおける前記プロセッサの出力ディジタル値Ｖ
   ｒを記憶するメモリとを具備し、使用時において前記メ
   モリよりＣ（！：Ｖｒを読み出すと共に前記ディジタル
   ・アナログ変換器の出力値と基準電圧源の出力値とが一
   致したときにおけるプロセッサの出力デイジタルｆ直Ｖ
   ｒ’とによりＣ−Ｖｒ’／Ｖｒの演算を前記プロセッサ
   で行なわせることにより、このプロセッサの出力端より
   下式（１）で表わされるディジタル出力りを得るように
   したことを特徴とする電圧・電流発生装置。 Ｄｏｃ Ｓ／５ｅａｌ Ｘ Ｃ−Ｖｒ ／Ｖｒ
   ＝”−（１）