JPS61103295A - 起電力伝送器 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、熱電対の起電力を入力とし、ＤＣ４〜２０
ｍＡあるいはＤＣ１〜５ｖの標準信号に変換する起電力
伝送器に関する。

（ロ）従来の技術 従来の熱電対の起電力を入力とする起電力伝送器を第２
図に示している。°この起電力伝送器は、熱電対１の、
起電力Ｅを増幅する増幅回路部２、温度補償抵抗Ｒｔを
含む温度補償回路３、増幅回路部２の出力を所定の直流
レベルに変換して出力する信号出力部４、リニアリティ
補償回路５、増幅回路部２のアンプ等に電源電圧を供給
するアンプ電源部６及びＤＣ２４Ｖの電圧をＡＣ（交流
）に変換して、上記信号出力部４やアンプ電源部６に入
力するＤ　Ｃ／Ａ　Ｃ変換器７等から構成されている。

ところで、この起電力伝送器の入力に接続される熱電対
は種類が多く、また使用温度範囲も異なるものが多い。

熱電対の種類が相違すると、温度に対する電圧が異なり
、また周囲温度による出力電圧の影響も相違する。その
ため上記従来の起電力伝送器は、熱電対の種類や温度範
囲の相違する毎に温度補償回路３を変更したり、リニア
リティ補償回路の抵抗値やバイアス電圧を個別に開整し
ていた。しかしながら、熱電対の種類や温度範囲が相違
する毎にいちいち変更、調節を行うのは作業が煩雑面倒
である上に、種類毎の予備品も備えておく必要があり、
管理面を考えても好ましくない。

（ハ）目的 この発明の目的は、上記に鑑み、熱電対の種類、温度範
囲の如何にかかわらず通用し得る起電力伝送器を提供す
ることである。

（ニ）構成 この発明の起電力伝送器は上記目的を達成する猿　　　
　　ために、起電力を出力する熱電対と、熱電対の温度
を電気信号に変換する温度センサと、熱電対の種別（種
類、温度範囲等）を特定する設定を行う設定手段と、種
々の熱電対の種別毎のリニアラィズ特性データが記憶さ
れる記憶手段と、前記設定手段の設定に対応するコード
信号を出力する手段と、このコード信号と前記温度セン
サの出力信号を受け、両信号に対応するアナログ信号を
出力するＤ／Ａ変換器と、前記熱電対よりの起電力と前
記Ｄ／Ａ変換器出力をアナログ加算する加算手段と、前
記設定に対応する増幅度を持ち、前記加算手段よりの信
号を増幅する増幅器と、この増幅器の出力をデジタル値
に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力に
読み出されたリニアライズ特性データを所定演算する演
算手段と、得られた演算データをパルス幅に変換するパ
ルス幅信号発生器と、このパルス幅信゛号発生器からの
パルス幅信号を直流信号に変換する直流変換器とから構
成されている。

（ホ）実施例 ウニ、６１％　％）ｅよ９、Ｃ（Ｄ□。８、ヨ、　　　
　ｉ説明する。

第１図は、この発明の１実施例を示す起電力伝送器のブ
ロック図である。

同図において、ディップスイッチ（設定器）１１は、８
ビツトのコード信号が設定できるようになっており、２
５６種類の熱電対の種類と温度範囲が設定できるように
なっている。このディツブスイッチ１１で設定された熱
電対の種類と温度範囲は、ＣＰ　Ｕ　ｔ　２に取り込ま
れるようになっている。

メモリ１３には、予め熱電対の種類と温度範囲に対応し
たリニアラィズ特性データが記憶されており、ＣＰＵ１
２に取り込まれたコード信号により指定されるデータが
読み出されるようになっている。また、ＣＰＵ１２に取
り込まれたコード信号は、インターフェース１４を経て
Ｄ／Ａ変換器１５に加えられている。

一方、熱電対１６の起電力ｅはアナログ加算器１７に入
力され、熱電対１６の先端に設けられる温度センサ１８
は、変換器１９とともに熱電対１６の先端温度を電気信
号に変換してＤ／Ａ変換器１５に入力している。Ｄ／Ａ
変換器１５は乗算機能付きのものであり、変換器１９よ
りの信号をＶＲＥＦ電圧とし、他方の入力端に加えられ
るパラレルビットのコード信号を乗算し、その出力には
温度変換器１９よりの温度信号とインターフェース１４
を通して得られる熱電対の種類に対応したパラレルビッ
トのコード信号に応じた信号を出力し、アナログ加算器
１７に加えられる。アナログ加算器１７では、熱電対１
６よりの起電力ｅにＤ／Ａ変換器１５よりの出力を加算
して、増幅器２０に加えられるようになっている。

アナログ加算器１７で、熱電対１６よりの起電力ｅに対
して温度センサ１８、変換器１９を通して獲られる温度
信号を加算しているのは、熱電対の先端と引き出し端と
の温度差による分を補償するためであり、また設定値に
応じたパラレル信号に対応する信号を加算しているのは
、種類に応じた出力を得るためである。

アナログ加算器１７の出力は、さらに増幅器２０で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器２１を経てＣＰＵ　１２に取り込ま
れる。増幅器２０のゲインは、インターフェース１４を
介して加えられる設定パラレルコード信号により設定さ
れるようになっている。

このゲインが可変になされるのは、設定される温度範囲
によって増幅器２０の増幅度を変えるためのものであり
、例えば温度範囲の小さなものに対しては、ゲインを大
きくする必要があるためである。

ＣＰＵ１２に取り込まれた熱電対１６よりの起電力信号
は、メモリ１３のリニアライズ特性データがディップス
イッチ１１で設定された設定コードに対して読み出され
るので、入力された起電力に対しリニアライズデータが
演算され、インターフェース１４を経てその演算信号は
、パルス幅信号発生回路２２でパルス幅信号に変換され
、さらに信号変換器２３で直流信号に変換されて出力さ
れる。この信号変換器２３にはホトカプラなどが。、１
、　　　　　含まれており・入出力が電気的に絶縁型０
伝送器となっている。

次に、上記起電力伝送器の動作について説明する。

熱電対１６の種類及び温度範囲が定まると、ディップス
イッチ１１で、その熱電対の種類及び温度範囲に対応す
るコード設定を行う。このコード設定が行われると、Ｃ
ＰＵ１２は、そのコードによってメモリ１３に記憶され
るリニアライズ特性データを読み出し、またインターフ
ェース１４を介して増幅器２０に設定されたコード、す
なわち熱電対の種類と温度範囲に対応するゲインを設定
する。一方、やはり設定されたコードに従い、インター
フェース１４を介して、Ｄ／Ａ変換器１５に温度補償用
のパラレルビット信号を入力する。

以上のように設定された状態で、熱電対１６よりの起電
力ｅは、Ｄ／Ａ変換器１５よりの温度補償用のアナログ
信号を加算されて増幅器２０で増幅され、Ａ／Ｄ変換器
２１を経て、デジタルでＣＰＵ１２に伝送信号が取り込
まれる。このデジタル信号は、メモ１月３から取り出さ
れたリニアラ　　　　　　　ｉイズ特性データと演算さ
れ、リニアライズ処理がなされて、インターフェース１
４より出力され、パルス幅信号発生回路２２で出力値に
対応するパルス幅信号に変換され、さらに信号変換器２
３で幅に対応する直流信号に変換され、出力されること
になる。

この起電力伝送器において、適応される熱電対の種類及
び温度範囲が相違するものであっても、起電力送電器の
回路はそのままで、ディップスイッチ１１の設定を、そ
の熱電対の種類と使用温度範囲の組合せに設定変更すれ
ば、その設定されたコード信号がＣＰＵ１２に取り込ま
れ、このコード信号によりメモリ１３の対応するリニア
ラィズ特性データが読み出される他、その使用温度範囲
に対応するゲインが増幅器２０に設定されるし、また温
度補償のためのパラレルビットのコード信号も、それぞ
れ設定コード信号に対応してＤ／Ａ変換器１５に入力さ
れるので、設定され得る２５６種類の組合せに任意にこ
の起電力伝送器を適用することができる。

なお、上記実施例において、熱電対の種類、温度範囲を
設定するのにディップスイッチを使用したが、この発明
においては、設定器はディップスイッチに限る必要なく
、他の設定器例えばテンキ・−などによって設定するこ
とも可能である。

また、上記実施例では、ディップスイッチ１１で熱電対
の種類と温度範囲を設定するようにしたが、熱電対の種
類毎に起電力伝送器を使用するものとし、温度範囲のみ
を設定器で設定するようにしてもない。

（へ）効果 この発明の起電力伝送器によれば、設定される熱電対の
種類及びもしくは温度範囲に応じて、そのリニアライズ
特性データを予めメモリに記憶しており、適応する熱電
対の種類や温度範囲に応じてコード信号を入力し、対応
するリニアライズ特性データを取り出し、得られた伝送
信号に演算を施してリニアライズ補正をなし、また温度
補償等をも設定コード信号に基づいて行うものであるか
ら、一台の伝送器で数種の、あるいは任意の温度範囲の
熱電対に対応することができ、必要とする予備品などは
最小数の準備でまかなうことができ、緊急時の入れ替え
などにも容易に行うことができ、好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す起電力伝送器のブロ
ック図、第２図は従来の起電力伝送器を示す回路図であ
る。 １１：ディップスイッチ、Ｉ２：ＣＰＵ。 １５　：　Ｄ／Ａ変換器、　　１６：熱電対、１７：ア
ナログ加算器、　　１８：温度センサ、２０：増幅器、
　　　　　２１　：　Ａ／Ｄ変換器、２２：パルス幅信
号発生器、 ２３：信号変換器。 特許出願人　　　　　　株式会社島津製作所代理人　　
　　弁理士　中　村　茂　信：　Ｖ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）起電力を出力する熱電対と、熱電対の温度を電気
   信号に変換する温度センサと、熱電対の種別を特定する
   設定を行う設定手段と、種々の熱電対の種別毎のリニア
   ラィズ特性データが記憶される記憶手段と、前記設定手
   段の設定に対応するコード信号を出力する手段と、この
   コード信号と前記温度センサの出力信号を受け、両信号
   に対応するアナログ信号を出力するＤ／Ａ変換器と、前
   記熱電対よりの起電力と前記Ｄ／Ａ変換器出力をアナロ
   グ加算する加算手段と、前記設定に対応する増幅度を持
   ち、前記加算手段よりの信号を増幅する増幅器と、この
   増幅器の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、
   このＡ／Ｄ変換器の出力に読み出されたリニアラィズ特
   性データを所定演算する演算手段と、得られた演算デー
   タをパルス幅に変換するパルス幅信号発生器と、このパ
   ルス幅信号発生器からのパルス幅信号を直流信号に変換
   する直流変換器とからなる起電力伝送器。