JPS6366606A - 電流出力回路のキヤリブレ−シヨン方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばプロセス制御系の構成要素として用い
られる電流出力回路に関し、竹にそのキャリブレーショ
ン方式に関するものである。

〔従来の技術〕

プロセス制御系に詔いては、例えばプログラム調節針の
ように、デジタル入力値を所定範囲、例えば４〜２９ｍ
Ａの電流信号に変換して出力する電流出力回路が多く用
いられる。その場合、デジタル入力値Ｘとそれに対応す
る電流出力値Ｉｏとの関係は、例えば第４図に示すよう
に、理想的な関係（Ｉ）と実際の関係（Ｉｎとでずれが
あるのが普通である。例えば同図において、Ｉｏ＝Ｉａ
とするためには理想的にはｘ　＝　ｘ　Ｂ　　とすれば
よいはずであるが、実際にはｘ＝ｘａ′とじなければな
らない。

このため、予みキャリブレーションを行ない、その補正
を行なうためのデータを求めておく必要がある。

このようなキャリブレーションは、従来次のような方法
によシ行なわれるのが一般的である。すなわち、まず第
５図に示すように対象となる電流出力端子１．２間にキ
ャリブレーション用の精密な負荷抵抗３を接続し、電圧
計４によってその端子電圧なモニタできるようにする。

次に零点を合せるゼロ調、最大変イビ都を合せるスパン
調を行なりが、その具体的な方法としては、ボリューム
を用いてハードウェア的に行なう方法と、ソフトウェア
的に行なう方法とがある。

前者は、０％および１００％のデジタル信号値を入力し
たとき、それぞれ理想の電圧値が得られるように、電圧
計４を見ながらゼロ調、スパン制用の各ボリュームを、
ドライバー等で調整するものである。

また後者は、電圧計４（デジタルボルトメータ）を見な
がら、入力値の上昇を指示するキーあるいは下降を指示
するキーを押すなどの方法によシ、０％および１００％
の理想の電圧が得られるデジタル信号値を求める。その
値と理想のデジタル値との差を、補正用データとしてス
トアしておき、実際に電流を出力させる隙には、理想の
デジタル値と補正用データとから計算された値をデジタ
ル入力値とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕 このように従来のキャリブレーション方法によれば、ハ
ードウェア的な方法およびソフトウェア的な方法ともに
、専用の測定器（電圧計）を用いる上に、ドライバーに
よるボリューム門型あるいは上昇・下降用キーの押下等
によυ入力値を徐々に変化させ、最適値を探すという面
倒な作業が必要と々る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、出力電流信号をデジタル変換する手段を備え
、予め複数のデジタル入力値を与えて、各場合の出力′
ｃ工流値のデジタル変換値と上記デジタル入力値との関
係から補正用データを算出し記憶しておくものである。

環流出力時には、その出力値に対応した理想デジタル入
力値と補正用データとから求めたデジタル信号をデジタ
ル入力値として与える。

〔作用〕

任意のデジタル入力値を与えるだけで、補正用データが
算定される。

〔実施例〕

第１図に示すよりに、電流出力回路の電流出力端子１．
２の間にキャリブレーション用の精密麿負荷抵抗３（抵
抗値Ｒ；本実施例では２５０Ω）を接続する。とこまで
は、従来のキャリブレーション方法による場合と同様で
ある。この負荷抵抗３０両端に、アナログ−デジタル（
ＡＤ）変換器１１０入力端子に接続する。このようなＡ
Ｄ変換器１１は、例えばプログラム調節計等にはもとも
と付属しているのが普通であシ、それを流用すればよく
、特別に用意する必要はない。

以下、例エバマンマシンインター７エースよシＯ％のデ
ジタル信号を与えることによシ、プロセッサユニットに
おいて抵抗３の端子間電圧のＡＤ変換値Ａｏ’を求める
。次いで同様に１００％のデジタル信号を与えたときの
ＡＤ変換値Ａｌｏｏ’を求めるＯ ０％および１００％のデジタル信号入力時の理想のＡＤ
変換値をそれぞれＡｏ　、　Ａ１００とすると、プロセ
ッサユニットはＡｏ’　　ＡｏおよびＡ１００’　−Ａ
ｌｏｏから、次のように補正データＡ、Ｂを求め、これ
をメモリにストアする。

次にＡｏ’−Ａｏおよ゛びＡ１００’−Ａ１００の値を
用いて実際にデジタル入力値の補正を行なう例を説明す
る。デジタル入力値と電流出力値との関係が第２図に示
すようなものであるとする。図中Ｉが理想の関係、■が
実際の関係を示し、Ｘαが理想の４％デジタル入力値、
Ｘα′が実際の４％デジタル入力値、ΔＸαが両者の差
を示す。また、８゜ｂはデジタル入力値および電流出力
値の各フルスパンを示す。なお、ここでは計算を簡単に
するため、　ａ　ｅ　ｂ　ｅ　ｃ　＝Ａｏ’　−Ａｏ　
ｊｄ＝Ａｘｏｏ’−Ａｌｏｏ　。

Δｘｏ、ΔＸ　１００の各分解能は人り変換値のそれと
同じと仮定する（このときａ　＝　ｂとなる）。

第２図よυ ｃ　：Δｘｏ　＝ｂ−１−ｄ　：　ａ＋△ｘＯこれよシ また、 ｄ　：Δｘ１０ｇ＝ｂ−１−ｄ　：　ａ＋Δｘ（１ｂ十
ａ−ｃ となる。仁のとき、Ｘα′は次のように表わされる。

Ｘα−勾 Ｘα′＝（Ｘα−Δｘｏ）＋（ΔＸＯ−ΔＸ１００）Ｘ
（−）ス１００−絢 ＝Ａｘα−Ｂ　　　　　　　　・・・・・・・・・　　
（３）すなわち、補正用データは、 として求められる。

以上、　ｆｆンマシンインターフェースよ’Ｅｍ次指令
を与えるマニュアル方式で補正用データを求める場合に
ついて説明したが、キヤリプレーシミン用のプログラム
を実行させて自動的に行なってもよい。第３図にその一
例を示す。例えば所定のキー操作等によシキャリプレー
ションモードが設定されると、プロセッサユニットは０
％デジタル値を出力する（ステップ１０１）。そしてＡ
Ｄ変換器１１の出力が安定するまで例えば数ＩＱｍｓの
待ち時間の後（ステップ１０２）、出力電流値Ｉｓと負
荷抵抗値Ｂとの積に相轟する電圧値のＡＤ変換値を読み
込み、その値をメモリの所定エリアにストアする（ステ
ップ１０３）。なお、マニュアルの場合であれば、所定
の午−操作等を待って、とのＡＤ変換処理を行なうこと
Ｋなる。

同様に１００％デジタル値についてＡＤ変換値をストア
する（ステップ１０４〜１０６）。その後、前述したよ
うに（４）　、　（５）式から補正用データＡ、Ｂを算
出しくステップ１０７）、その値をメモリの所定エリア
にストアする（ステップ１０８）。

このようにして予め補正用データを求めておけば、東際
の電流出力時には、その出力値に対応した理想のデジタ
ル入力値Ｘαと上記補正用データＡ、Ｂとから第３図に
より補正したデジタル入力値Ｘα′を求め、　とれを電
流出力回路に与えることによシ、ゼ筒調、スパン調が行
なえるとととなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、出力電流信号を
デジタル変換する手段を備え、予め複数のデジタル入力
値を与えて各場合に出力されるデジタル変換値ともとの
デジタル入力値との関係から補正用データを算出し、実
際の電流出力時には、理想デジタル入力値と上記補正用
データとから求めたデジタル値を入力値とする方法によ
シ、きわめて簡単にゼロ調およびスパン調が行なえる。

従来例のように、測定器の出力を見ながら手動によシ入
力値を変動させて最適値を探すといった作業が不要とな
るとともに、測定器自体も不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実胞例を示す回路図、第２図は電流
出力回路の入出力特性例を示す図、第３図は補正用デー
タの算出手順を示すフローチャート、第４図は従来例を
示す回路図、第５図は電流出力口路の入出力特性例を示
す図である。 １．２・・φ・電流出力端子、３・−・・負荷抵抗、１
１・・・・ＡＤ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デジタル入力値を所定範囲の電流信号に変換して出力す
   る電流出力回路において、出力電流信号をデジタル変換
   する手段を備え、予め複数のデジタル入力値を与えたと
   きの出力電流値のデジタル変換値と上記デジタル入力値
   との関係から補正用データを算出して記憶しておき、電
   流出力時にはその出力値に対応した理想デジタル入力値
   と上記補正用データとから求めたデジタル値をデジタル
   入力値として与えることを特徴とする電流出力回路のキ
   ャリブレーション方式。