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JP2004279171A - Input circuit and measurement apparatus - Google Patents

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JP2004279171A
JP2004279171A JP2003069805A JP2003069805A JP2004279171A JP 2004279171 A JP2004279171 A JP 2004279171A JP 2003069805 A JP2003069805 A JP 2003069805A JP 2003069805 A JP2003069805 A JP 2003069805A JP 2004279171 A JP2004279171 A JP 2004279171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
analog
output sensor
thermocouple
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003069805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeyuki Kato
重之 加藤
Shinichi Mitsumori
伸一 光森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2003069805A priority Critical patent/JP2004279171A/en
Publication of JP2004279171A publication Critical patent/JP2004279171A/en
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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input circuit permitting the input from a thermocouple, a temperature measuring resistor, a voltage output sensor, and a current output sensor, without increasing the number of input terminals, and also to provide a measurement apparatus having the same. <P>SOLUTION: The connection of the first and the second input terminals 6 and 7 among the first-third input terminals 6-8 to which either of the thermocouple 2, the temperature measuring resistor 3, the current output sensor 4, and the voltage output sensor 5 is selectively connected is switched by the interlocked switching operation of a slide switch 16 having a first-third switch parts 16-1 to 16-3, so that the thermocouple 2, the temperature measuring resistor 3, the current output sensor 4, and the voltage output sensor 5 are connected to corresponding analog input lines. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度センサやその他のセンサなどからのアナログ信号が入力される入力回路およびその入力回路を備える計測機器に関し、更に詳しくは、熱電対、測温抵抗体、電流あるいは電圧出力の他のセンサからのアナログ信号の入力が可能な入力回路および該入力回路を備えて温度やその他の物理量を計測する計測機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、熱電対および測温抵抗体のいずれも接続できる入力回路では、測温抵抗体が3端子であるので、入力端子は、3端子必要である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−296853号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
熱電対および測温抵抗体による温度計測に加えて、例えば、圧力、流量といった他の物理量の計測を行おうとすると、電流出力センサや電圧出力センサからの電流や電圧の入力を可能にするために、入力端子を、4端子にすることが考えられる。
【0005】
しかしながら、4端子にすると、3端子の場合に比べて、端子数が増えて全体が大きくなってしまい、計測機器の小型化、薄型化が図れないことになる。
【0006】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、入力端子数を増やすことなく、しかも、ユーザに手間をかけることなく、熱電対、測温抵抗体、電圧出力センサおよび電流出力センサからのアナログ信号の入力が可能な入力回路およびそれを備える計測機器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。
【0008】
すなわち、本発明の入力回路は、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサのいずれかを選択的に接続できるとともに、第1〜第3の3つの入力端子を備える入力回路であって、前記入力端子を、前記熱電対、前記測温抵抗体、前記電流出力センサおよび前記電圧出力センサに対応するアナログ入力ラインに切換え接続する切換手段を設けている。
【0009】
本発明によると、3つの入力端子からの入力を、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサに対応するアナログ入力ラインに切換え接続する切換手段を備えているので、入力端子の数を増やすことなく、温度やその他の計測が可能となる。
【0010】
本発明の一実施態様においては、前記切換手段は、切換え操作されるスイッチを備え、前記スイッチは、前記第1,第2の入力端子を、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサの4種類のセンサを2種類ずつ二組のセンサに区分した一方の組のセンサに対応するアナログ入力ラインまたは他方の組のセンサに対応するアナログ入力ラインに連動して切換え接続するものである。
【0011】
本発明によると、スイッチを切換え操作することによって、第1,第2の入力端子を、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサの4種類のセンサを2種類ずつ二組のセンサに区分した一方の組のセンサに対応するアナログ入力ラインまたは他方の組のセンサに対応するアナログ入力ラインに連動して切換え接続することができ、一方の組のセンサを、入力される電圧が比較的低い熱電対および測温抵抗体とし、他方の組のセンサを、入力される電圧が比較的高い電流出力センサおよび電圧出力センサとするのが好ましい。
【0012】
本発明の他の実施態様においては、前記熱電対は、第2および第3の入力端子間に接続され、前記測温抵抗体は、前記第1,第2および第3の入力端子に接続され、前記電流出力センサは、第1および第3の入力端子間に接続され、前記電圧出力センサは、第2および第3の入力端子間に接続されるものであり、前記スイッチは、連動して切換え接続する第1〜第3のスイッチ部を有するスライドスイッチであり、第1のスイッチ部は、第1の入力端子を、測温抵抗体に対応するアナログ入力ラインまたは電流出力センサに対応するアナログ入力ラインの一部である第1のアナログ中継ラインに切換え接続し、第2のスイッチ部は、第2の入力端子を、熱電対に対応するアナログ入力ラインの一部である第2のアナログ中継ラインまたは電圧出力センサに対応するアナログ入力ラインに切換え接続し、第3のスイッチ部は、前記第1,第2のアナログ中継ラインを、対応するアナログ入力ラインに切換え接続するものである。
【0013】
本発明によると、第1〜第3のスイッチ部を有するスライドスイッチの切換え操作によって、第1,第2に入力端子および内部のアナログ中継ラインを切換え接続して、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサにそれぞれ対応するアナログ入力ラインに接続することができる。
【0014】
本発明の計測機器は、本発明の入力回路と、前記入力回路の前記アナログ入力ラインからのアナログ信号をA/D変換するA/D変換器とを備え、前記熱電対または前記測温抵抗体からのアナログ信号に基づいて、少なくとも温度を計測するものである。
【0015】
ここで、計測機器とは、温度やその他の物理量を計測する機器であり、計測機能を有する機器であればよく、計測し、それに基づいて制御する調節機器などを含むものである。
【0016】
本発明によると、入力端子数を増やすことなく、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサからのアナログ入力に基づいて、温度やその他の物理量を計測することができ、当該計測機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【0017】
本発明の好ましい実施態様においては、前記A/D変換器を少なくとも二つ備え、一方のA/D変換器によって、熱電対からのアナログ信号をA/D変換する一方、他方のA/D変換器によって、冷接点補償用の感温素子からのアナログ信号をA/D変換するものである。
【0018】
本発明によると、各A/D変換器に、熱電対および感温素子からのアナログ入力をそれぞれ与えるようにしたので、一つのA/D変換器に切換えて与える構成に比べて、高速、高精度の温度計測が可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1は、本発明の一つの実施の形態に係る調節器などの計測機器のブロック図である。
【0021】
この実施の形態の計測機器1は、温度および圧力や流量といったその他の物理量を計測して目標値になるように制御するものであり、熱電対2、測温抵抗体3、直流電流を出力する電流出力センサ4および直流電圧を出力する電圧出力センサ5のいずれかが選択的に接続されるものであり、第1〜第3の3つの入力端子6〜8を備えている。
【0022】
熱電対2は、第2の入力端子7とグランドとしての第3の入力端子8との間に接続され、測温抵抗体3は、3線式であって、第1,第2,第3の入力端子6〜8に接続される。また、電流出力センサ4は、第1,第3の入力端子6,8間に接続され、電圧出力センサ5は、第2,第3の入力端子7,8間に接続される。
【0023】
この実施の形態の計測機器1は、熱電対2、測温抵抗体3、電流出力センサ4および電圧出力センサ5からのアナログ入力が与えられる入力回路9と、この入力回路9からのアナログ入力をA/D変換する第1,第2の二つのA/D変換器10,11と、これらA/D変換器10,11の出力に基づいて計測処理やPID制御などを行うCPU12と、目標値などの各種の設定入力を行う設定部13と、計測値や目標値などの表示を行う表示部14と、制御出力などを出力する出力部15とを備えている。
【0024】
入力回路9は、第1,第2の入力端子6,7を後述のように切換え接続する切換手段として、3極のスライドスイッチ16と、CPU12によって制御される第1〜第4のアナログスイッチ17〜20とを備えている。
【0025】
スライドスイッチ16は、切換え操作によって連動して切り換わる第1〜第3のスイッチ部16−1〜16−3を有しており、各スイッチ部16−1〜16−3は、可動接点21−1〜21−3と、第1,第2の固定接点22−1〜22−3,23−1〜23−3をそれぞれ備えている。
【0026】
第1,第2のスイッチ部16−1,16−2の各可動接点21−1,21−2は、第1,第2の入力端子6,7にそれぞれ接続されており、第3のスイッチ部16−3の可動接点21−3は、測温抵抗体3の導線抵抗を計測するためのアナログ入力ライン38を介して第2のA/D変換器11に接続されるとともに、第3のアナログスイッチ19を介して第1のA/D変換器10に接続されている。
【0027】
また、第1のスイッチ部16−1の第2の固定接点23−1と、第3のスイッチ部16−3の第2の固定接点23−3とが、第1のアナログ中継ライン24で接続されており、第2のスイッチ部16−2の第1の固定接点22−2と、第3のスイッチ部16−3の第2の固定接点22−3とが、第2のアナログ中継ライン25で接続されている。
【0028】
第1のアナログ中継ライン24は、後述のように電流出力センサ4のアナログ入力ラインの一部を構成するものであり、また、第2のアナログ中継ライン25は、後述のように熱電対2のアナログ入力ラインの一部を構成するとともに、測温抵抗体3の導線抵抗を計測するためのアナログ入力ラインの一部を構成するものである。第1のアナログ中継ライン24には、分圧抵抗29,30が介装され、第2のアナログ中継ライン25には、抵抗31が介装される。
【0029】
第1のスイッチ部16−1の第1の固定接点22−1は、第1のA/D変換器10の測温抵抗体に対応するアナログ入力ライン26に接続されており、第2のスイッチ部16−2の第2の固定接点23−2は、第4のアナログスイッチ20を介して第1のA/D変換器10の熱電対、電圧出力センサおよび電流出力センサに対応するアナログ入力ライン27に接続されている。第2の固定接点23−2と第4のアナログスイッチ20との間には、分圧抵抗32,33が介装されている。
【0030】
測温抵抗体に対応するアナログ入力ライン26および第2のアナログ中継ライン25は、抵抗34,35および第1のアナログスイッチ17を介して電源にそれぞれ接続されており、また、第2の中継ライン25は、抵抗36および第2のアナログスイッチ18を介して電源に接続されている。
【0031】
第2のA/D変換器11には、アナログ入力ライン39を介して冷接点補償用の感温素子28の一端が接続されており、この一端は、抵抗37を介して電源に接続されている。
【0032】
以上の構成を有する計測機器1の動作を、熱電対2、測温抵抗体3、電流出力センサ4および電圧出力センサ5がそれぞれ接続された各場合について説明する。
【0033】
(1)測温抵抗体
測温抵抗体3を、第1〜第3の入力端子6〜8に接続し、スライドスイッチ16を、温度測定側にスライド操作すると、図2に示される切換え接続状態となり、また、CPU12は、設定部13からの測温抵抗体3が接続されたことを示す設定入力に基づいて、第1のアナログスイッチ17のみをオンする。
【0034】
これによって、測温抵抗体3には、第1のアナログスイッチ17を介して温度測定用の電流が供給され、測温抵抗体3からのアナログ入力は、第1の入力端子6、第1のスイッチ部16−1およびアナログ入力ライン26を介して第1のA/D変換器10に与えられる一方、導線抵抗に対応するアナログ入力が、第2の入力端子7、第2のスイッチ部16−2、第2のアナログ中継ライン25、第3のスイッチ部16−3およびアナログ入力ライン38を介して第2のA/D変換器11に与えられる。
【0035】
各A/D変換器10,11に与えられたアナログ入力は、ディジタル信号に変換されてCPU12に与えられ、CPU12では、導線抵抗をキャンセルして温度データに変換し、計測した温度を、表示部14に表示するとともに、目標温度になるように制御出力を与える。
【0036】
(2)熱電対
熱電対2を、第2,第3の入力端子7,8間に接続し、スライドスイッチ16を、温度測定側にスライド操作すると、図3に示される切換え接続状態となり、また、CPU12は、設定部13からの熱電対2が接続されたことを示す設定入力に基づいて、第2,第3のアナログスイッチ18,19をオンする。なお、スライドスイッチ16の第1〜第3のスイッチ部16−1〜16−3の接続状態は、温度測定側であるので、上述の図2と同様である。
【0037】
この状態では、熱電対2からのアナログ入力は、第2の入力端子7、第2のスイッチ部16−2、第2のアナログ中継ライン25、第3のスイッチ部16−3、第3のアナログスイッチ19およびアナログ入力ライン27を介して第1のA/D変換器10に与えられる一方、感温素子28からのアナログ入力が、アナログ入力ライン39を介して第2のA/D変換器11に与えられる。
【0038】
各A/D変換器10,11に与えられたアナログ入力は、ディジタル信号に変換されてCPU12に与えられ、CPU12では、温度データに変換するとともに、冷接点補償を行って計測した温度を、表示部14に表示するとともに、目標温度になるように制御出力を与える。
【0039】
なお、第2のアナログスイッチ18をオンするのは、熱電対2が劣化などによって断線した場合に、高電圧の入力となって断線を検知できるようにするためである。
【0040】
このように、第1,第2のA/D変換器10,11を設け、各A/D変換器10,11に、熱電対2および感温素子28からのアナログ入力をそれぞれ与えるようにしたので、一つのA/D変換器に切換えて与える構成に比べて、高速、高精度の温度計測が可能となる。
【0041】
(3)電流出力センサ
電流出力センサ4を、第1,第3の入力端子6,8間に接続し、スライドスイッチ16を、温度測定以外のその他の測定側にスライド操作すると、スライドスイッチ16の第1〜第3のスイッチ部16−1〜16−3が、連動して切り換わり、図4に示される切換え接続状態となり、また、CPU12は、設定部13からの電流出力センサ4が接続されたことを示す設定入力に基づいて、第3のアナログスイッチ19のみをオンする。
【0042】
これによって、電流出力センサ4からのアナログ入力は、第1の入力端子6、第1のスイッチ部16−1、第1のアナログ中継ライン24、第3のスイッチ部16−3、第3のアナログスイッチ19およびアナログ入力ライン27を介して第1のA/D変換器10に与えられてディジタル信号に変換され、さらに、CPU12に与えられて対応する計測データに変換され、計測データが表示部14に表示されるとともに、CPU12は、目標値になるように制御出力を与える。
【0043】
(4)電圧出力センサ
電圧出力センサ5を、第2,第3の入力端子7,8間に接続し、スライドスイッチ16を、温度測定以外のその他の測定側にスライド操作すると、図5に示される切換え状態となり、また、CPU12は、設定部13からの電圧出力センサ5が接続されたことを示す設定入力に基づいて、第4のアナログスイッチ20のみをオンする。
なお、スライドスイッチ16の第1〜第3のスイッチ部16−1〜16−3の接続状態は、温度測定以外のその他の測定側であるので、上述の図4と同様である。
【0044】
この状態では、電圧出力センサ5からのアナログ入力は、第2の入力端子7、第2のスイッチ部16−2、第4のアナログスイッチ20およびアナログ入力ライン27を介して第1のA/D変換器10に与えられてディジタル信号に変換され、さらに、CPU12に与えられて対応する計測データに変換され、計測データが表示部14に表示されるとともに、CPU12は、目標値になるように制御出力を与える。
【0045】
以上のようにして、第1〜第3の3つの入力端子6〜8によって、熱電対2、測温抵抗体3、電流出力センサ4および電圧出力センサ5のいずれの入力も計測できるので、端子数を増やす必要がなく、計測機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【0046】
また、この実施の形態では、スライドスイッチ16によって、熱電対2および測温抵抗体3による温度測定と、電流出力センサ4および電圧出力センサ5によるその他の測定とを切換える、すなわち、入力される電圧が比較的低い温度測定と、入力される電圧が比較的高いその他の測定とでアナログ入力ラインを切換えるので、温度測定の際に熱電対2や測温抵抗体3を誤接続したり、あるいは、その他の測定の際に、電流出力センサ4や電圧出力センサ5を誤接続しても内部の回路素子などの破壊を防止することができる。
【0047】
(その他の実施の形態)
本発明の他の実施の形態として、A/D変換器の数を増やしてアナログスイッチの数を削減してもよい。
【0048】
上述の実施の形態では、調節器に適用して説明したけれども、本発明の他の実施の形態として、温度、圧力、流量などの物理量を計測するデジタルパネルメータなどにも同様に適用できるものである。
【0049】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、3つの入力端子からの入力を、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサに対応するアナログ入力ラインに切換え接続する切換手段を備えているので、入力端子の数を増やすことなく、温度やその他の計測が可能となり、計測機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態に係る計測機器のブロック図である。
【図2】測温抵抗体を接続した状態のブロック図である。
【図3】熱電対を接続した状態のブロック図である。
【図4】電流出力センサを接続した状態のブロック図である。
【図5】電圧出力センサを接続した状態のブロック図である。
【符号の説明】
1 計測機器
2 熱電対
3 測温抵抗体
4 電流出力センサ
5 電圧出力センサ
6〜8 第1〜第3の入力端子
10,11 第1,第2のA/D変換器
16 スライドスイッチ
16−1〜16−3 第1〜第3のスイッチ部
24,25 第1,第2のアナログ中継ライン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an input circuit to which an analog signal from a temperature sensor or another sensor is input, and a measuring instrument including the input circuit, and more particularly, to a thermocouple, a resistance temperature detector, a current or voltage output The present invention relates to an input circuit capable of inputting an analog signal from a sensor and a measuring device including the input circuit for measuring temperature and other physical quantities.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an input circuit to which both a thermocouple and a resistance temperature detector can be connected, three input terminals are required because the resistance temperature detector has three terminals (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-296853
[Problems to be solved by the invention]
In addition to temperature measurement with thermocouples and resistance thermometers, for example, when trying to measure other physical quantities such as pressure and flow rate, it is necessary to input current and voltage from current output sensors and voltage output sensors. , And four input terminals.
[0005]
However, when four terminals are used, the number of terminals is increased and the whole becomes large as compared with the case of three terminals, so that the measurement device cannot be reduced in size and thickness.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been made without increasing the number of input terminals, and without any trouble for a user, and a thermocouple, a resistance temperature detector, a voltage output sensor, and a current output. An object of the present invention is to provide an input circuit capable of inputting an analog signal from a sensor and a measuring device including the input circuit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve the above object.
[0008]
That is, the input circuit of the present invention is an input circuit that can selectively connect any one of a thermocouple, a resistance temperature detector, a current output sensor, and a voltage output sensor, and includes first to third input terminals. There is provided switching means for switching and connecting the input terminal to analog input lines corresponding to the thermocouple, the resistance temperature detector, the current output sensor, and the voltage output sensor.
[0009]
According to the present invention, there is provided switching means for switching and connecting the input from the three input terminals to the analog input lines corresponding to the thermocouple, the resistance temperature detector, the current output sensor and the voltage output sensor. Temperature and other measurements can be made without increasing the number.
[0010]
In one embodiment of the present invention, the switching means includes a switch operated to be switched, and the switch connects the first and second input terminals to a thermocouple, a resistance thermometer, a current output sensor, and a voltage. The four types of output sensors are divided into two sets of two types of sensors, and are switched in connection with an analog input line corresponding to one set of sensors or an analog input line corresponding to the other set of sensors. is there.
[0011]
According to the present invention, by operating the switch, the first and second input terminals are connected to two sets of two types each of four types of sensors of a thermocouple, a resistance temperature detector, a current output sensor, and a voltage output sensor. The analog input line corresponding to one set of sensors divided into the sensors or the analog input line corresponding to the other set of sensors can be switched and connected in conjunction with the analog input line corresponding to the other set of sensors. It is preferable to use a relatively low thermocouple and a resistance temperature detector, and to use the other set of sensors as a current output sensor and a voltage output sensor that have relatively high input voltages.
[0012]
In another embodiment of the present invention, the thermocouple is connected between second and third input terminals, and the resistance thermometer is connected to the first, second, and third input terminals. , The current output sensor is connected between first and third input terminals, the voltage output sensor is connected between second and third input terminals, and the switches are interlocked. A slide switch having first to third switch units to be switched and connected, wherein the first switch unit has a first input terminal connected to an analog input line corresponding to a resistance temperature detector or an analog input line corresponding to a current output sensor. A second switch unit switches and connects to a first analog relay line that is a part of an input line, and a second switch unit connects a second input terminal to a second analog relay line that is a part of an analog input line corresponding to a thermocouple. Line or voltage And switching connected to the analog input line corresponding to the force sensor, the third switch section, the first, the second analog relay line is for switching connected to a corresponding analog input line.
[0013]
According to the present invention, the input terminal and the internal analog relay line are switched and connected by the switching operation of the slide switch having the first to third switch portions, and the thermocouple, the resistance temperature detector, It can be connected to the analog input lines respectively corresponding to the current output sensor and the voltage output sensor.
[0014]
A measuring instrument of the present invention includes the input circuit of the present invention, and an A / D converter for A / D converting an analog signal from the analog input line of the input circuit, wherein the thermocouple or the resistance temperature detector is used. At least the temperature is measured based on the analog signal from.
[0015]
Here, the measuring device is a device that measures temperature and other physical quantities, and may be a device having a measuring function, and includes an adjusting device that measures and controls based on the measured function.
[0016]
According to the present invention, temperature and other physical quantities can be measured based on analog inputs from thermocouples, resistance temperature detectors, current output sensors, and voltage output sensors without increasing the number of input terminals. The size and thickness of the device can be reduced.
[0017]
In a preferred embodiment of the present invention, at least two A / D converters are provided, and one of the A / D converters converts an analog signal from a thermocouple into an analog signal while the other converts the analog signal from the thermocouple. The A / D converter converts the analog signal from the temperature sensing element for compensating for the cold junction.
[0018]
According to the present invention, analog inputs from a thermocouple and a temperature-sensitive element are respectively supplied to each A / D converter. Accurate temperature measurement becomes possible.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a measuring device such as a controller according to one embodiment of the present invention.
[0021]
The measuring device 1 according to the present embodiment measures temperature and other physical quantities such as pressure and flow rate and controls them to be a target value, and outputs a thermocouple 2, a resistance thermometer 3, and a direct current. One of the current output sensor 4 and the voltage output sensor 5 that outputs a DC voltage is selectively connected, and includes first to third input terminals 6 to 8.
[0022]
The thermocouple 2 is connected between the second input terminal 7 and a third input terminal 8 serving as a ground, and the resistance temperature detector 3 is a three-wire type, Are connected to the input terminals 6 to 8. The current output sensor 4 is connected between the first and third input terminals 6 and 8, and the voltage output sensor 5 is connected between the second and third input terminals 7 and 8.
[0023]
The measuring device 1 of this embodiment includes an input circuit 9 to which analog inputs from the thermocouple 2, the resistance temperature detector 3, the current output sensor 4, and the voltage output sensor 5 are provided, and an analog input from the input circuit 9. A first and second two A / D converters 10 and 11 for A / D conversion, a CPU 12 for performing measurement processing, PID control, and the like based on the outputs of these A / D converters 10 and 11; A setting unit 13 for inputting various settings such as a setting value, a display unit 14 for displaying measured values and target values, and an output unit 15 for outputting a control output and the like are provided.
[0024]
The input circuit 9 includes a three-pole slide switch 16 and first to fourth analog switches 17 controlled by the CPU 12 as switching means for switching and connecting the first and second input terminals 6 and 7 as described later. To 20.
[0025]
The slide switch 16 has first to third switch units 16-1 to 16-3 that are switched in conjunction with each other by a switching operation. Each of the switch units 16-1 to 16-3 includes a movable contact 21-. 1 to 21-3, and first and second fixed contacts 22-1 to 22-3 and 23-1 to 23-3, respectively.
[0026]
The movable contacts 21-1 and 21-2 of the first and second switch sections 16-1 and 16-2 are connected to the first and second input terminals 6 and 7, respectively. The movable contact 21-3 of the section 16-3 is connected to the second A / D converter 11 via an analog input line 38 for measuring the resistance of the lead 3 of the resistance temperature detector 3, and is connected to the third A / D converter 11. It is connected to the first A / D converter 10 via an analog switch 19.
[0027]
Further, the second fixed contact 23-1 of the first switch unit 16-1 and the second fixed contact 23-3 of the third switch unit 16-3 are connected by the first analog relay line 24. The first fixed contact 22-2 of the second switch unit 16-2 and the second fixed contact 22-3 of the third switch unit 16-3 are connected to the second analog relay line 25. Connected.
[0028]
The first analog relay line 24 constitutes a part of an analog input line of the current output sensor 4 as described later, and the second analog relay line 25 is connected to the thermocouple 2 as described later. It constitutes a part of the analog input line and also constitutes a part of the analog input line for measuring the lead resistance of the resistance bulb 3. The first analog relay line 24 is provided with voltage dividing resistors 29 and 30, and the second analog relay line 25 is provided with a resistor 31.
[0029]
The first fixed contact 22-1 of the first switch section 16-1 is connected to the analog input line 26 corresponding to the resistance temperature detector of the first A / D converter 10, and the second switch The second fixed contact 23-2 of the unit 16-2 is connected to an analog input line corresponding to the thermocouple, the voltage output sensor, and the current output sensor of the first A / D converter 10 via the fourth analog switch 20. 27. Voltage dividing resistors 32 and 33 are interposed between the second fixed contact 23-2 and the fourth analog switch 20.
[0030]
The analog input line 26 and the second analog relay line 25 corresponding to the resistance temperature detector are connected to the power supply via the resistors 34 and 35 and the first analog switch 17, respectively. Reference numeral 25 is connected to a power supply via a resistor 36 and the second analog switch 18.
[0031]
One end of a cold-sensing compensation temperature sensing element 28 is connected to the second A / D converter 11 via an analog input line 39, and this one end is connected to a power supply via a resistor 37. I have.
[0032]
The operation of the measuring device 1 having the above configuration will be described for each case where the thermocouple 2, the resistance temperature detector 3, the current output sensor 4, and the voltage output sensor 5 are connected.
[0033]
(1) Resistance temperature detector When the resistance temperature detector 3 is connected to the first to third input terminals 6 to 8 and the slide switch 16 is slid to the temperature measurement side, the switching connection state shown in FIG. The CPU 12 turns on only the first analog switch 17 based on a setting input from the setting unit 13 indicating that the resistance bulb 3 is connected.
[0034]
Thus, a current for temperature measurement is supplied to the resistance thermometer 3 via the first analog switch 17, and an analog input from the resistance thermometer 3 is supplied to the first input terminal 6 and the first input terminal 6. While being supplied to the first A / D converter 10 via the switch section 16-1 and the analog input line 26, the analog input corresponding to the conductor resistance is supplied to the second input terminal 7, the second switch section 16- 2, to the second A / D converter 11 via the second analog relay line 25, the third switch section 16-3, and the analog input line 38.
[0035]
The analog input given to each of the A / D converters 10 and 11 is converted into a digital signal and given to the CPU 12, and the CPU 12 cancels the wire resistance and converts it into temperature data, and displays the measured temperature on the display unit. 14 and a control output is given so as to reach the target temperature.
[0036]
(2) Thermocouple When the thermocouple 2 is connected between the second and third input terminals 7 and 8 and the slide switch 16 is slid to the temperature measurement side, a switching connection state shown in FIG. The CPU 12 turns on the second and third analog switches 18 and 19 based on the setting input from the setting unit 13 indicating that the thermocouple 2 is connected. The connection state of the first to third switch sections 16-1 to 16-3 of the slide switch 16 is the same as that in FIG.
[0037]
In this state, the analog input from the thermocouple 2 is supplied to the second input terminal 7, the second switch section 16-2, the second analog relay line 25, the third switch section 16-3, and the third analog section. While being supplied to the first A / D converter 10 via the switch 19 and the analog input line 27, the analog input from the temperature-sensitive element 28 is supplied to the second A / D converter 11 via the analog input line 39. Given to.
[0038]
The analog input given to each of the A / D converters 10 and 11 is converted into a digital signal and given to the CPU 12, which converts the temperature into temperature data and displays the temperature measured by performing the cold junction compensation. In addition to the display on the unit 14, a control output is given so as to reach the target temperature.
[0039]
The reason why the second analog switch 18 is turned on is that when the thermocouple 2 is disconnected due to deterioration or the like, a high voltage is input and the disconnection can be detected.
[0040]
Thus, the first and second A / D converters 10 and 11 are provided, and the analog inputs from the thermocouple 2 and the temperature-sensitive element 28 are supplied to the respective A / D converters 10 and 11 respectively. Therefore, high-speed and high-accuracy temperature measurement can be performed as compared with a configuration in which switching is provided to one A / D converter.
[0041]
(3) Current output sensor When the current output sensor 4 is connected between the first and third input terminals 6 and 8 and the slide switch 16 is slid to another measurement side other than the temperature measurement, the slide switch 16 The first to third switch sections 16-1 to 16-3 are switched in an interlocked manner to be in the switching connection state shown in FIG. 4, and the CPU 12 is connected to the current output sensor 4 from the setting section 13. Only the third analog switch 19 is turned on based on the setting input indicating that the setting has been completed.
[0042]
As a result, the analog input from the current output sensor 4 is transmitted to the first input terminal 6, the first switch unit 16-1, the first analog relay line 24, the third switch unit 16-3, and the third analog terminal. The signal is supplied to the first A / D converter 10 via the switch 19 and the analog input line 27 to be converted into a digital signal, further supplied to the CPU 12 and converted into corresponding measurement data. , And the CPU 12 gives a control output so as to reach the target value.
[0043]
(4) Voltage output sensor When the voltage output sensor 5 is connected between the second and third input terminals 7 and 8, and the slide switch 16 is slid to the other measurement side other than the temperature measurement, it is shown in FIG. The CPU 12 turns on only the fourth analog switch 20 based on a setting input from the setting unit 13 indicating that the voltage output sensor 5 is connected.
The connection state of the first to third switch sections 16-1 to 16-3 of the slide switch 16 is the same as that of FIG.
[0044]
In this state, the analog input from the voltage output sensor 5 is supplied to the first A / D via the second input terminal 7, the second switch section 16-2, the fourth analog switch 20, and the analog input line 27. The signal is supplied to the converter 10 and converted into a digital signal. The signal is further supplied to the CPU 12 and converted into corresponding measurement data. The measurement data is displayed on the display unit 14 and the CPU 12 controls the target value. Give output.
[0045]
As described above, the inputs of the thermocouple 2, the resistance temperature detector 3, the current output sensor 4, and the voltage output sensor 5 can be measured by the first to third three input terminals 6 to 8. It is not necessary to increase the number, and the measuring instruments can be reduced in size and thickness.
[0046]
In this embodiment, the slide switch 16 switches between temperature measurement by the thermocouple 2 and the resistance temperature detector 3 and other measurements by the current output sensor 4 and the voltage output sensor 5, that is, the input voltage. Switches the analog input line between a relatively low temperature measurement and another measurement with a relatively high input voltage, so that the thermocouple 2 or the resistance temperature detector 3 may be incorrectly connected during temperature measurement, or In other measurements, even if the current output sensor 4 or the voltage output sensor 5 is erroneously connected, it is possible to prevent the internal circuit elements and the like from being broken.
[0047]
(Other embodiments)
As another embodiment of the present invention, the number of A / D converters may be increased to reduce the number of analog switches.
[0048]
Although the above embodiment has been described by applying the present invention to a controller, the present invention can be similarly applied to a digital panel meter for measuring physical quantities such as temperature, pressure, and flow rate as another embodiment of the present invention. is there.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, switching means for switching and connecting the input from the three input terminals to the analog input lines corresponding to the thermocouple, the resistance temperature detector, the current output sensor, and the voltage output sensor is provided. Therefore, temperature and other measurements can be performed without increasing the number of input terminals, and the size and thickness of the measurement device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a measuring device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a state where a resistance bulb is connected.
FIG. 3 is a block diagram showing a state where a thermocouple is connected.
FIG. 4 is a block diagram showing a state where a current output sensor is connected.
FIG. 5 is a block diagram showing a state where a voltage output sensor is connected.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measuring device 2 Thermocouple 3 Resistance temperature detector 4 Current output sensor 5 Voltage output sensor 6-8 First to third input terminals 10, 11 First and second A / D converter 16 Slide switch 16-1 16-3 First to third switch units 24 and 25 First and second analog relay lines

Claims (6)

熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサのいずれかを選択的に接続できるとともに、第1〜第3の3つの入力端子を備える入力回路であって、
前記入力端子を、前記熱電対、前記測温抵抗体、前記電流出力センサおよび前記電圧出力センサに対応するアナログ入力ラインに切換え接続する切換手段を設けたことを特徴とする入力回路。
An input circuit including a thermocouple, a resistance temperature detector, a current output sensor, and a voltage output sensor that can be selectively connected to each other, and including first to third three input terminals,
An input circuit, further comprising switching means for switching and connecting the input terminal to analog input lines corresponding to the thermocouple, the resistance temperature detector, the current output sensor, and the voltage output sensor.
前記切換手段は、切換え操作されるスイッチを備え、
前記スイッチは、前記第1,第2の入力端子を、熱電対、測温抵抗体、電流出力センサおよび電圧出力センサの4種類のセンサを2種類ずつ二組のセンサに区分した一方の組のセンサに対応するアナログ入力ラインまたは他方の組のセンサに対応するアナログ入力ラインに連動して切換え接続する請求項1記載の入力回路。
The switching means includes a switch operated to be switched,
The switch is configured to divide the first and second input terminals into two sets of two types each of four types of sensors of a thermocouple, a resistance temperature detector, a current output sensor, and a voltage output sensor. 2. The input circuit according to claim 1, wherein the switching circuit is switched in connection with an analog input line corresponding to the sensor or an analog input line corresponding to the other set of sensors.
前記一方の組のセンサが、前記熱電対および前記測温抵抗体であり、前記他方の組のセンサが、前記電流出力センサおよび前記電圧出力センサである請求項2記載の入力回路。3. The input circuit according to claim 2, wherein the one set of sensors is the thermocouple and the resistance temperature sensor, and the other set of sensors is the current output sensor and the voltage output sensor. 前記熱電対は、第2および第3の入力端子間に接続され、前記測温抵抗体は、前記第1,第2および第3の入力端子に接続され、前記電流出力センサは、第1および第3の入力端子間に接続され、前記電圧出力センサは、第2および第3の入力端子間に接続されるものであり、
前記スイッチは、連動して切換え接続する第1〜第3のスイッチ部を有するスライドスイッチであり、
第1のスイッチ部は、第1の入力端子を、測温抵抗体に対応するアナログ入力ラインまたは電流出力センサに対応するアナログ入力ラインの一部である第1のアナログ中継ラインに切換え接続し、第2のスイッチ部は、第2の入力端子を、熱電対に対応するアナログ入力ラインの一部である第2のアナログ中継ラインまたは電圧出力センサに対応するアナログ入力ラインに切換え接続し、第3のスイッチ部は、前記第1,第2のアナログ中継ラインを、対応するアナログ入力ラインに切換え接続するものである請求項3記載の入力回路。
The thermocouple is connected between second and third input terminals, the resistance thermometer is connected to the first, second, and third input terminals, and the current output sensor is connected to first and second input terminals. A voltage output sensor connected between a third input terminal and the voltage output sensor connected between the second and third input terminals;
The switch is a slide switch having first to third switch units that are switched and connected in conjunction with each other,
A first switch unit that switches and connects the first input terminal to a first analog relay line that is a part of an analog input line corresponding to the resistance temperature detector or an analog input line corresponding to the current output sensor; The second switch unit switches and connects the second input terminal to a second analog relay line or an analog input line corresponding to a voltage output sensor, which is a part of the analog input line corresponding to the thermocouple. 4. The input circuit according to claim 3, wherein the switch section switches the first and second analog relay lines to corresponding analog input lines.
請求項1〜4のいずれかに記載の入力回路と、前記入力回路の前記アナログ入力ラインからのアナログ信号をA/D変換するA/D変換器とを備え、前記熱電対または前記測温抵抗体からのアナログ信号に基づいて、少なくとも温度を計測することを特徴とする計測機器。An input circuit according to any one of claims 1 to 4, and an A / D converter for A / D converting an analog signal from the analog input line of the input circuit, wherein the thermocouple or the resistance temperature detector is provided. A measuring device for measuring at least temperature based on an analog signal from a body. 前記A/D変換器を少なくとも二つ備え、一方のA/D変換器によって、熱電対からのアナログ信号をA/D変換する一方、他方のA/D変換器によって、冷接点補償用の感温素子からのアナログ信号をA/D変換する請求項5記載の計測機器。At least two A / D converters are provided. One of the A / D converters converts an analog signal from a thermocouple into an analog signal, and the other A / D converter provides a sensor for cold junction compensation. 6. The measuring device according to claim 5, wherein the analog signal from the temperature element is A / D converted.
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