(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリレー回路であって、各リレー回路において、計測機器からのアナログ信号を伝達するための信号線及び基準信号線のリレーの切換を同時に行う複数のリレー回路と、
該複数のリレー回路が接続された１つの絶縁信号変換器と、
前記複数のリレーの開閉タイミングを制御するリレー駆動回路と、
前記絶縁信号変換器に接続されていて、該絶縁信号変換器を経由して前記複数のリレーから受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するとともに前記リレー駆動回路を制御する計測及び制御部とを備える計測システム用マルチチャンネル信号切換装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、前記絶縁信号変換器は変圧器、アナログフォトカプラ又はコンデンサ結合カプラからなる装置。
【請求項３】
請求項１の装置において、前記リレー駆動回路は同時に２個以上のリレーがＯＮ状態にならないようにリレーを順次切り換える装置。
【請求項４】
請求項１の装置において、前記計測及び制御部は記憶手段を備えていて変換されたデジタル信号を記憶する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、マルチチャンネルを持つアナログ信号の切換装置に関し、特に、絶縁信号変換器を１台備え、信号のコモンを共通にしないマルチチャンネルのアナログ信号の切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数の計測対象からそれぞれアナログの測定データ信号を入手し、それらをデジタル信号に変換して、信号処理装置、信号表示装置等に供給する信号切換装置が存在している。
【０００３】
そのような装置の中には、測定信号の基準電位（コモン）を共通にして、絶縁信号変換器を用いなくて済むように構成されているものがある。ただし、コモンを共通にすると、測定対象によっては、基準電位がその測定対象の基準電位と一致せずシフトしてしまうため、正確な電圧を測定することができない場合がある。そのため、コモンを共通にせずに、チャンネルごとに絶縁変換器を用いる装置がある。そのような装置によると、コモンを共通させないため、測定対象ごとに、コモンをそれぞれの基準電位にあわせることができて正確な測定を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コモンを共通にしない装置は、チャンネルごとに絶縁変換器を備えていて、チャンネルごとにおける基準電位の相違が信号処理装置等に影響を与えないようにされている。その結果、装置が大型化し、コストが増大している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本願発明は、従来の欠点を解消するために、計測システム用マルチチャンネル信号切換装置を提供する。その装置は、複数のリレー回路であって、各リレー回路において、計測機器からのアナログ信号を入力するための信号線及び基準信号線を同時に切り換える複数のリレーと、リレーが接続された絶縁信号変換器と、複数のリレーの開閉のタイミングを制御するリレー駆動回路と、絶縁信号変換器を経由して複数のリレーから受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するとともに、リレー駆動回路を制御する計測及び制御部とを備える。
【０００６】
絶縁信号変換器として変圧器を用いることができる。
【０００７】
また、リレー駆動回路は同時に２以上のリレーをＯＮ状態にすることなくリレーを順次切り換えることができる。
【０００８】
計測及び制御部は記憶手段を備えていて変換されたデジタル信号を記憶することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明に係る計測システム用マルチチャンネル信号切換装置の一実施例のブロック図を示す。その切換装置は、２回路リレーＲ１、Ｒ２、・・・Ｒｎを備え、それらのリレーは、それぞれ、信号及びコモンチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、・・・Ｃｈｎ用ポートに接続されている。それらのリレーは信号線とコモン線とを同時に切り換えてＯＮ又はＯＦＦするように作動する。コモンチャンネルには測定対象の基準電位が入力される。チャンネル数はリレー回路の数に応じて変えることができ、例えば、６４チャンネル、９６チャンネル、１２８チャンネル、２５６チャンネル又は４０９６チャンネルとすることができる。
【００１０】
それらの２回路リレーＲ１、Ｒ２、・・・Ｒｎは単一の絶縁信号変換器２に接続されている。それは例えばトランスから構成されていて、各チャンネルからの信号と外部の信号処理装置等とを電気回路上分離するように機能する。絶縁信号変換器２は計測及び制御部３に接続されている。その計測及び制御部３は絶縁信号変換器２からアナログ信号を受信してデジタル信号に変換する。そしてその変換したデジタル信号をデータとして保存したり、ライン３ａを経由して外部に接続される装置にデータ信号として出力したりする。その出力されたデータ信号は図示せぬ信号処理装置によって必要に応じて編集されて表示することができる。計測及び制御部３にはチャンネルセレクタ用のリレー駆動回路４が接続されている。そのリレー回路は２回路リレーＲ１、Ｒ２、・・・Ｒｎに接続されていて、それらのリレーを所定の時間に開・閉（ＯＦＦ・ＯＮ）する。例えば、０．０１秒とか１秒間隔又は１日とか１ヶ月間隔で、それぞれのリレーを開閉するように駆動信号を出力する。ただし、複数のリレーを同時にＯＮにはしない。
【００１１】
なお、計測対象と計測及び制御部とを電気的に分離する必要がない場合には、絶縁信号変換器をバイパスするようにしてもよい。
【００１２】
この実施例に係る装置を用いて、例えば、燃料電池の個々のセルの電圧を定期的に測定する場合の一例を説明する。その場合には、２回路リレーＲ１、Ｒ２、・・・Ｒｎの信号及びコモンチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、・・・Ｃｈｎ用ポートは、それぞれ各セルの正極及び負極に接続される。コモンチャンネルがそれぞれ独立しているため、燃料電池のセルが縦列に接続された実際の使用状態でも個々のセルに応じた基準電位を使用することができる。例えば、１秒間隔で、順に６個の直列に接続されたセルの個々の電圧を測定する場合には、それぞれのセルに、信号及びコモンチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、・・・Ｃｈ６用ポートに接続したラインを接続する。
【００１３】
この装置の作動時には、リレー駆動回路４が、２回路リレーＲ１、Ｒ２、・・・Ｒ６を順に切り換えて、信号及びコモンチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、・・・Ｃｈ６を順に１秒間隔で絶縁信号変換器２に接続する。リレーの切換は、信号線とコモン線との両方を同時に切り換えるように行われる。
【００１４】
具体的には、最初に、リレー駆動回路４からの駆動信号によって２回路リレーＲ１がＯＮに切り換えられ、信号線Ｃｈ１とコモン線Ｃｈ１とが絶縁信号変換器２に接続される。それにより、そのチャンネルが接続されたセルの電圧信号が絶縁信号変換器２を経由して計測及び制御部３に送られる。２回路リレーＲ１は直ぐにＯＦＦに切り換えられる。次に、２回路リレーＲ１がＯＦＦに切り換えられてから１秒経過すると、リレー駆動回路４は２回路リレーＲ２をＯＮに切り換えるようにリレー駆動信号を出力する。これにより、信号線Ｃｈ２とコモン線Ｃｈ２とが絶縁信号変換器２に接続される。それにより、そのチャンネルが接続されたセルの電圧信号が、絶縁信号変換器２を経由して計測及び制御部３に送られる。２回路リレーＲ２は直ぐにＯＦＦに切り換えられる。この動作が２回路リレーＲ６のＯＮ及びＯＦＦを行うまで行われ、必要に応じて、再度リレーＲ１から順にこの動作が繰り返される。
【００１５】
計測及び制御部３では、リレーが駆動されるごとに供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。それらのデータはその中の記憶装置に記憶される。計測及び制御部３のライン３ａにパソコンが接続された場合には、その記憶装置から必要なデータがそのパソコンに送られ、そのパソコンのアプリケーションソフトの機能によってそのデータを適切な形態で表示したり、統計データとして表示したりすることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本願発明によると、複数のリレーをリレー駆動回路によって制御して１台の絶縁信号変換器に順に接続するようにしてあるので、装置を小型化できるとともに、費用を大幅に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本願発明に係る計測システム用マルチチャンネル信号切換装置の一実施例のブロック図を示す。
【符号の説明】
Ｒ１、Ｒ２、・・・Ｒｎ  ２回路リレー
２    絶縁信号変換器
３    計測及び制御部
３ａ  ライン
４    リレー駆動回路
【図１】
0003547420.tif 000002