(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定可能な演算選択スイッチ手段を有し、高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して１処理単位を実行し、中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して１処理単位を実行し、低い優先度の演算処理は１処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化する１台のマイクロプロセッサ手段を備え、
前記複数の演算処理は、
センサからのデータの取得処理を前記高い優先度で行なうセンサデータ取得処理と、
該センサデータ取得処理出力に基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を前記中程度の優先度で算出する演算処理と、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を前記低い優先度で実行するプロセス温度値演算処理と、
前記中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出する流量値演算処理と
からなることを特徴とする多変数伝送器。
【請求項２】
前記演算処理は、前記中程度の優先度で、通信により物理量データまたは演算処理されたデータを上位装置に伝送するとともに上位装置側からの各種データを取得する通信処理演算を含むことを特徴とする請求項１に記載の多変数伝送器。
【請求項３】
前記物理量を検出するセンサは、１個の感圧ダイアフラムを有し演算により差圧値及び静圧値を検出する振動式圧力センサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多変数伝送器。
【請求項４】
前記センサは、第１の共振周波数、第２の共振周波数を出力する振動式圧力センサを用いることを特徴とする請求項３に記載の多変数伝送器。
【請求項５】
前記プロセス温度中に配置する測温抵抗体と、前記測温抵抗体の抵抗値及び前記抵抗値に対応する温度値を格納する不揮発性のデータテーブルとを備えると共に、
前記マイクロプロセッサ手段は、前記抵抗値と前記データテーブルとに基づく補間演算により温度値を算出する請求項１乃至４の何れかに記載の多変数伝送器。
【請求項６】
前記データテーブルは前記抵抗値を均等間隔に形成し、前記補間演算は１次補間式を用いることを特徴とする請求項５記載の多変数伝送器。
【請求項７】
プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器の演算処理方法において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定するステップ、
センサからのデータの取得処理を高い優先度で行なうステップ、
前記取得処理したデータに基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を中程度の優先度で算出するステップ、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を低い優先度で実行するステップ、
中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出するステップを備え、
前記高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して１処理単位を実行し、前記中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して１処理単位を実行し、前記低い優先度の演算処理は１処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化することを特徴とする多変数伝送器の演算処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスより検出される各種の物理量信号を入力し、種々の演算処理を実行する多変数伝送器に関する。
【背景技術】
【０００２】
多変数伝送器に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５４９５７６９号明細書
【特許文献２】米国特許第６５２９８４７号明細書
【非特許文献１】“Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｋｅｙ  ｔｏ  Ｎｅｗ  Ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ“  Ｆｏｘｂｏｒｏ  ＩｎｔｅｒＫａｍａ−ＩＳＡ    ＴＥＣＨ  Ｓｅｓｓｉｏｎｓ（Ｐａｐｅｒ  Ｓｅｓｓｉｏｎ）                      １  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  １９９９
【０００４】
また、本発明の実施形態で採用する振動式圧力センサに関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献３】特公平８−１０１６９号公報
【０００５】
一般的な多変数伝送器は、プロセスより検出される複数の物理量信号を入力してマイクロプロセッサにより質量流量を演算し、例えば、４−２０ｍＡのアナログ電流信号として２線式伝送線へ出力する、または、通信規格に基づくプロトコルによる通信手段を有し、演算処理結果等のディジタル情報をフィールド・バスへ出力するものである。
【０００６】
また、このような多変数伝送器は、図示しない上位装置からチューニング・パラメータ等の情報、データを取得する。
【０００７】
図６は、多変数伝送器の従来の例を機能ブロック図として示す図である。
この図の例では、パイプＰにオリフィス等の絞り機構Ｋを設け、多変数伝送器１は、流体Ｆの上流側圧力Ｐ１及び下流側圧力Ｐ２を物理量として検出し、流量信号Ｆｏｕｔを出力する。
【０００８】
詳しくは、多変数伝送器１は、上流側圧力Ｐ１と下流側圧力Ｐ２との差圧を検出する差圧センサ２、上流側圧力Ｐ１を基準圧力とし真空圧力との差を検出する静圧センサ３を備え、更に、パイプＰ中の流体Ｆの温度を検出するプロセス温度センサ４を接続する。
【０００９】
これらの差圧センサ２、静圧センサ３、プロセス温度センサ４による検出信号は、物理量として多変数伝送器１に導かれ、それぞれＡ／Ｄ変換器１０，１１，１２によりディジタル信号ｄ１，ｄ２，ｄ３に変換され、第１，第２のマイクロプロセッサ１３，１４に供給されて演算処理される。
【００１０】
尚、差圧センサ２、静圧センサ３は、差圧検出用ダイアフラム、静圧検出用ダイアフラムの２個のダイアフラム・センサに、パイプＰに設置された絞り機構Ｋの前後の圧力（上流側圧力Ｐ１、下流側圧力Ｐ２）及び真空圧を図６のような配管で導き、１個のダイアフラム（差圧検出用ダイアフラム）で差圧、もう１個のダイアフラム（静圧検出用ダイアフラム）で静圧を測定する。
【００１１】
上記した特許文献１では、独立した導管によって物理的に異なる２種類の容量式差圧用ダイアフラムと、ストレインゲージ式静圧用ダイアフラムとに対して、絞り機構Ｋの前後の圧力を導いている。
【００１２】
また、上記の非特許文献１には、シリコンエッチングによりダイアフラム・センサを形成しているが、ダイアフラムの一部の内部に真空室を設けることにより、実質的に２個のダイアフラム構造のセンサが表わされている。
【００１３】
即ち、差圧センサ相当のダイアフラム部には上流側圧力Ｐ１及び下流側圧力Ｐ２を導き、静圧センサ相当のダイアフラム部には上流側圧力Ｐ１及び真空室の真空圧を導く構造である。この場合、検出素子としてはストレインゲージ式である。
【００１４】
さて、図６の例に戻り、２個の差圧センサ２、静圧センサ３から得られる差圧信号、静圧信号は、Ａ／Ｄ変換され、第１のマイクロプロセッサ（図では、ＭＰＵ手段１）１３へ与えられる。
【００１５】
第１のマイクロプロセッサ１３は、差圧センサ２及び静圧センサ３からの出力信号に対応するディジタル信号ｄ１，ｄ２を入力し、差圧ディジタル信号ｄ４及び静圧ディジタル信号ｄ５を演算処理して出力する。
【００１６】
第２のマイクロプロセッサ（図では、ＭＰＵ手段２）１４は、差圧ディジタル信号ｄ４及び静圧ディジタル信号ｄ５、それからプロセス温度センサ４からのプロセス温度（流体Ｆの温度）に関連するディジタル信号ｄ３を入力して流量値演算処理を実行し、質量流量に関連するディジタル信号ｄ６を出力する。
【００１７】
また、プロセス温度センサ４は測温抵抗体（ＲＴＤ，Ｐｔ１００）で形成する。そして、Ａ／Ｄ変換器１２は、測温抵抗体の抵抗値に相当するディジタル信号ｄ３を生成する。また、第２のマイクロプロセッサ１４は、抵抗値であるディジタル信号ｄ３から温度値を算出する。
【００１８】
詳しくは、第２のマイクロプロセッサ１４は、ＩＥＣ演算式に基づき、初期値を算出し、逐次比較法を３回実施して温度値を算出する。そして、この演算方法によれば、−２００℃から８５０℃における温度値の最大誤差（温度誤差）は０．０２３℃程度となる。
【００１９】
出力部１５は、質量流量に関連するディジタル信号ｄ６を入力してＤ／Ａ変換し、質量流量のスパンに対応した流量信号Ｆｏｕｔに変換して、２線式伝送線またはフィールド・バス等へ伝送する。
【００２０】
第３のマイクロプロセッサ（図では、ＭＰＵ手段３）１６は、通信プロトコルにより、多変数伝送器１と、図示しない上位装置との間の通信処理を実行するブロックである。また、第３のマイクロプロセッサ１６と第２のマイクロプロセッサ１４は、通信データｄ７を授受する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
このような構成の多変数伝送器では、次のような問題があった。
（１）３個のマイクロプロセッサを用いて差圧値・静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理を実施しており、部品点数が多く、コストがかかっていた。
【００２２】
（２）差圧値・静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理の各処理を、個別のマイクロプロセッサにより実施しているため、相互の情報を有効に生かした処理が不可能であった。
【００２３】
（３）３個のマイクロプロセッサにより、差圧値・静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理までシーケンシャルに処理を行なうため、データの同時性が悪く、応答性が悪かった。
【００２４】
（４）上流側圧力Ｐ１及び下流側圧力Ｐ２を差圧センサ２へ、更に、上流側圧力Ｐ１及び真空圧を静圧センサ３へ供給する構造、または、真空室の真空圧を導く構造を採用するため、導管の配置が複雑になっていた。
【００２５】
（５）差圧センサ２、静圧センサ３は、アナログ信号を出力するブロックであるので、温度等、環境条件によってその出力がドリフトすることがあり、また、各々の差圧センサ２、静圧センサ３について、Ａ／Ｄ変換器１０，１１を設置しなければならず、部品点数の増加、一層のコスト高を招いていた。
【００２６】
また、第２のマイクロプロセッサ１４は、温度値を算出するために、多大な演算を実施する必要があるため、コストが高くなるという課題がある。
【００２７】
さらに、ＩＥＣ演算式について、回帰曲線近似による多項式近似を用いても演算時間を大幅に減らすことができないという課題がある。
【００２８】
詳しくは、ＩＥＣ演算式を６次の回帰曲線で近似すると、演算時間を半分程度にできるが、温度誤差が倍程度になる。よって、演算時間と温度誤差とはトレードオフとなる。
【００２９】
また、多変数伝送器は、小形で低消費電力であることが要求される。
【００３０】
従って、本発明が解決しようとする課題は、部品点数を削減して装置全体のコストを最小とするとともに、各演算処理のデータ相互利用と同時性を向上させ、信頼性を向上した多変数伝送器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定可能な演算選択スイッチ手段を有し、高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して１処理単位を実行し、中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して１処理単位を実行し、低い優先度の演算処理は１処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化する１台のマイクロプロセッサ手段を備え、
前記複数の演算処理は、
センサからのデータの取得処理を前記高い優先度で行なうセンサデータ取得処理と、
該センサデータ取得処理出力に基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を前記中程度の優先度で算出する演算処理と、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を前記低い優先度で実行するプロセス温度値演算処理と、
前記中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出する流量値演算処理と
からなることを特徴とする多変数伝送器。
（２）前記演算処理は、前記中程度の優先度で、通信により物理量データまたは演算処理されたデータを上位装置に伝送するとともに上位装置側からの各種データを取得する通信処理演算を含むことを特徴とする（１）に記載の多変数伝送器。
（３）前記物理量を検出するセンサは、１個の感圧ダイアフラムを有し演算により差圧値及び静圧値を検出する振動式圧力センサであることを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の多変数伝送器。
（４）前記センサは、第１の共振周波数、第２の共振周波数を出力する振動式圧力センサを用いることを特徴とする（３）に記載の多変数伝送器。
（５）前記プロセス温度中に配置する測温抵抗体と、前記測温抵抗体の抵抗値及び前記抵抗値に対応する温度値を格納する不揮発性のデータテーブルとを備えると共に、前記マイクロプロセッサ手段は、前記抵抗値と前記データテーブルとに基づく補間演算により温度値を算出する（１）乃至（４）の何れかに記載の多変数伝送器。
（６）前記データテーブルは前記抵抗値を均等間隔に形成し、前記補間演算は１次補間式を用いることを特徴とする（５）記載の多変数伝送器。
（７）プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器の演算処理方法において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定するステップ、
センサからのデータの取得処理を高い優先度で行なうステップ、
前記取得処理したデータに基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を中程度の優先度で算出するステップ、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を低い優先度で実行するステップ、
中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出するステップを備え、
前記高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して１処理単位を実行し、前記中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して１処理単位を実行し、前記低い優先度の演算処理は１処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化することを特徴とする多変数伝送器の演算処理方法。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）通常の伝送器の差圧値演算処理に加えて１個のマイクロプロセッサを用いて静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理を実施するために、部品点数が少なく、コストを低くすることができる。
【００３３】
（２）各処理を１個のマイクロプロセッサにて実施しているため、各処理の有機的な制御が可能である。即ち、演算選択スイッチ手段の機能により、各処理を最適な処理時間で実行することが容易となる。
【００３４】
具体的には、センサからのデータ取得処理、差圧値・静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理等、重要な処理に多くの処理時間を設定し、応答速度がそれほど要求されないプロセス温度値演算処理には少ない処理時間を設定する等、必要に応じてマイクロプロセッサの負荷配分をするため、より効率のよい演算処理を実施することができる。
【００３５】
また、１個のマイクロプロセッサにより、差圧・静圧値演算処理，流量値演算処理，通信処理までを分割処理を含む最適負荷配分で実行しているために、データの同時性がよく、応答性が向上する。
【００３６】
（３）差圧センサ、圧力センサとして１個の振動式圧力センサを用いるようにしたので、センサ部の部品点数も少なくすることができ、流体から圧力を導く配管も簡素となり、従来のように複雑にしないでよい。
【００３７】
更に、振動式圧力センサは、第１の共振周波数信号ｆｃ、第２の共振周波数ｆｒを出力してこれらの信号に基づいて差圧、静圧を算出するので、従来のようにそれぞれのセンサにＡ／Ｄ変換器を設置する必要はなく、また、信号の形態もアナログ信号でなく、周波数信号であるため、従来のもののように温度等の環境からの影響を受けることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は本発明を適用した多変数伝送器の一実施形態を示す機能ブロック図である。
この図で、図６で説明した従来の多変数伝送器と同一要素には同一符号を付し、説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
【００３９】
図１において、本発明では、振動式圧力センサ２０を用い、パイプＰの絞り機構Ｋの前後に流れる流体Ｆの上流側圧力Ｐ１、下流側圧力Ｐ２に関連する信号を感圧ダイアフラムの第１共振周波数信号ｆｃ及び第２共振周波数信号ｆｒにより出力する。
【００４０】
このような振動式圧力センサ２０の詳しい構成並びに動作原理については、前述の特許文献２に詳細に開示されているので、ここではその説明を省略する。
【００４１】
また、本発明の多変数伝送器１において、１個の統合処理用マイクロプロセッサ手段１００は、振動式圧力センサ２０からの振動子出力を第１共振周波数信号ｆｃ及び第２共振周波数信号ｆｒをディジタル信号として入力するとともに、プロセス温度センサ４より流体Ｆの温度に関連するディジタル信号ｄ３を入力する。
【００４２】
プロセスより検出されるこれら複数の物理量に関連するディジタル信号は、１個の統合処理用マイクロプロセッサ手段１００の時分割処理機能により演算処理され、質量流量に関するディジタル信号ｄ８を出力部１５に渡す。
【００４３】
統合処理用マイクロプロセッサ手段１００において、センサデータ取得処理部１０１は振動式圧力センサ２０からのディジタル信号（第１共振周波数信号ｆｃ及び第２共振周波数信号ｆｒ）を定周期で取得して更新する。
【００４４】
差圧値・静圧値演算処理部１０２は、取得したディジタル信号（第１共振周波数信号ｆｃ及び第２共振周波数信号ｆｒ）に基づいて流体の差圧値及び静圧値を求める演算処理を行なう。
【００４５】
流量値演算処理部１０３は、算出された差圧値及び静圧値と、プロセス温度値とを用いて流体の流量を算出するとともに、流体Ｆの密度の補正を行い、質量流量を演算してディジタル信号ｄ８を出力部１５に渡す。
【００４６】
通信処理部１０４は、通信により、統合処理用マイクロプロセッサ手段１００に入力される物理量データや演算処理されたデータを上位装置に伝送するとともに、上位装置側からのパラメータ・チューニング・データ等を取得する。
【００４７】
プロセス温度値演算処理部１０５は、プロセス温度センサ３、Ａ／Ｄ変換器１２からのディジタル信号ｄ３に基づき、流体Ｆのプロセス温度値を演算する。
【００４８】
このような本発明における演算処理の特徴の第１は、演算選択スイッチ手段１０６の設置である。この演算選択スイッチ手段１０６は、ユーザにより、演算周期毎に実行する複数の処理項目の順次、処理項目の任意設定、または選択するように構成する。これにより、周期毎に、処理が必要のない演算をスキップさせることが可能となる。
【００４９】
この演算選択スイッチ手段１０６は、各演算処理を最適な処理時間で実行することを容易とする。具体的には、各センサからのデータ取得処理、差圧値・静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理等の重要度の高い処理（優先度の高い処理）に多くのマイクロプロセッサ処理時間をあて、応答速度がそれほど要求されない重要度の低い（優先度の低い処理）プロセス温度値演算処理には少ないマイクロプロセッサ処理時間で行なう等、必要に応じて、または処理の重要度に応じて、マイクロプロセッサの負荷配分を設定する。これにより、効率のよい演算処理を実施することができる。
【００５０】
更に本発明における演算処理の特徴の第２は、プロセス温度値演算処理等のような時定数の長い処理を複数の演算周期に分割して実行する機能を設定した点である。この機能により、演算選択スイッチ手段１０６の機能と同様に、必要に応じてマイクロプロセッサの負荷を配分し、効率のよい演算処理を実施することができる。
【００５１】
図２は、演算選択スイッチ手段１０６による選択と、分割処理機能とを組み合わせた設定例を示すテーブルであり、この例によれば、４回の演算周期における、各演算処理の実行（“１”で表示）とスキップ（ブランク表示）を表している。
【００５２】
このテーブルにより明らかなように、振動式圧力センサ２０からのデータ取得処理は、重要度が高いために毎回実行、重要度が中程度の差圧値及び静圧値演算処理は１回目と３回目、流量値演算処理及び通信出力は２回目と４回目に実行される。
【００５３】
更に、重要度の低いプロセス温度値演算処理は、処理が４回に分割される。即ち、プロセス温度値演算処理１−４は１回目から４回目までに分割処理される。
【００５４】
このような演算選択と分割処理の配分によれば、各演算周期における処理項目は４つの処理に平準化され、マイクロプロセッサ負荷配分を最適とすることが可能である。尚、このテーブルの例では、プロセス温度値演算処理を１から４の４分割としたが、任意の数の分割が可能である。
【００５５】
図３は、統合処理用マイクロプロセッサ手段１００による処理手順を時系列的に示したフローチャートである。
【００５６】
このフローチャートにあって、はじめに、ステップＳ１では演算選択スイッチ１０６の設定、即ち、演算の順序、処理時間、処理の分割数等の設定を行う。
【００５７】
ステップＳ２では、振動式圧力センサ２０からのデータの取得処理を行なう。図１に表わした実施例では、振動式圧力センサ２０の第１共振周波数信号ｆｃ及び第２共振周波数信号ｆｒの読み込みを行なう。更に、プロセス温度センサ４からは流体Ｆに関する温度データを取得する。
【００５８】
ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９のチェックで演算選択スイッチ１０６により演算実行が指定された場合には、ステップＳ４の差圧値演算処理、ステップＳ６の静圧値演算処理、ステップＳ８の流量値演算処理、ステップＳ１０の通信出力の処理が実行される。
【００５９】
ステップＳ９のチェックまで演算実行が指定されず、ステップＳ１１のチェックで演算選択スイッチ１０６により演算実行が指定された場合には、ステップＳ１２ａで１回目のプロセス温度値演算処理１が実行され、この１周期の処理が終了する。
【００６０】
プロセス温度値演算処理２以降のステップＳ１２ｂ，Ｓ１２ｃ，・・・，Ｓ１２ｎは、この例では、プロセス温度値演算処理がｎ回に分割されていて、各処理周期毎に順次実行される。
【００６１】
以上のようにして、本発明の多変数伝送器は、１個のマイクロプロセッサを搭載するだけで複数の演算処理を効率よく実行することができ、部品点数を少なくすることができる。
【００６２】
また、差圧センサ、圧力センサとして振動式圧力センサを用いているので、図１に示すように、配管の設置も複雑でなくなり、その出力も共振周波数信号ｆｃ，ｆｒであるので、アナログ値でなく温度ドリフト等の影響を受けることはない。
【００６３】
以下に、前述のプロセス温度値演算処理部１０５における演算について詳しく説明する。プロセス温度値演算処理部１０５は、ｎ個の抵抗値と温度値との対からなる不揮発性の記憶手段であるデータテーブル（図示せず）を備える。
【００６４】
図４を用いてこのデータテーブルを説明する。図４は、本発明のデータテーブルの一実施例を示す図である。
【００６５】
同図において、データテーブルは６４個程度の対（Ｒ，ｔ）から形成する。例えば、温度値ｔが−２００℃程度から８５０℃程度に対して、６４個程度の対から形成する。また、例えば、温度値ｔは小数点第４桁程度まで有する。
【００６６】
さらに、抵抗値Ｒを均等間隔に形成する。例えば、抵抗値Ｒを６．５Ω程度の間隔で均等間隔に形成する。さらにまた、例えば、０Ω程度から４００Ω程度まで形成する。
【００６７】
また、プロセス温度値演算処理部１０５は、ディジタル信号ｄ３の抵抗値とデータテーブルとに基づく補間演算により温度値を算出する。
【００６８】
詳しくは、ディジタル信号ｄ３の抵抗値Ｒに対して、データテーブルの抵抗値Ｒｉに対の温度値ｔｉと、データテーブルの抵抗値Ｒｉ＋１に対の温度値ｔｉ＋１とから温度値ｔを線形補間する。
【００６９】
即ち、抵抗値Ｒに対応する温度値ｔは、以下の１次補間式（１）を満足する。ただし、抵抗値Ｒｉ＜抵抗値Ｒ＜抵抗値Ｒｉ＋１とする。また、抵抗値Ｒｉ及び抵抗値Ｒｉ＋１は、抵抗値Ｒの近傍の値とする。そして、抵抗値Ｒｉと抵抗値Ｒｉ＋１とは、データテーブル上で隣り合わせとなる。
ｔ＝（ｔｉ＋１−ｔｉ）・（Ｒ−Ｒｉ）／（Ｒｉ＋１−Ｒｉ）＋ｔｉ    （１）
【００７０】
よって、図１の実施例は、簡便な演算で温度値を算出できる。また、データテーブルを備えることにより演算が簡便となる。さらに、補間の演算によりデータテーブルのメモリ容量を抑制すると共に温度誤差が小さくなる。
【００７１】
また、データテーブルにおいて、抵抗値Ｒを均等間隔に形成すると早い演算速度が得られることをシミュレーションにより確認した。
【００７２】
図５を用いて、図４のデータテーブルを使用したときの温度特性を説明する。図５は、図１の実施例における温度誤差の特性を示す図である。同図において、横軸は抵抗値Ｒ〔Ω〕であり、縦軸は温度誤差〔℃〕である。
【００７３】
同図より、図１の実施例の温度誤差は、抵抗値０から抵抗値４００、即ち、−２００℃から８５０℃において、０．０２４℃程度の特性が得られることをシミュレーションにより確認した。即ち、図１の実施例の温度誤差は、図６の従来例（ＩＥＣ演算式）の温度誤差と同等となる。
【００７４】
そして、図４のデータテーブルと、式（１）に基づく演算によれば、ＩＥＣ演算式の演算に対して、５倍程度の演算速度が得られることをシミュレーションにより新たに確認した。即ち、演算時間を５分の１程度にできる。
【００７５】
したがって、このようなプロセス温度値演算処理部１０５の演算処理方法は、小形で低消費電力が要求される多変数伝送器に対して最適な特性を提供できることをシミュレーションにより新たに確認した。
【００７６】
そして、補間の演算が１次補間式で温度誤差が所定の範囲となる程度のデータテーブルを形成する構成は、多変数伝送器に対して最適な特性となる。
【００７７】
また、本発明は、前述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明を適用した多変数伝送器の１実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】演算選択するスイッチ手段による選択と分割処理機能を組み合わせた設定例を示すテーブルである。
【図３】統合処理用マイクロプロセッサ手段による処理手順を時系列的に示したフローチャートである。
【図４】本発明のデータテーブルの一実施例を示す図である。
【図５】図１の実施例における温度誤差の特性を示す図である。
【図６】多変数伝送器の従来例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  多変数伝送器
２  差圧センサ
３  静圧センサ
４  プロセス温度センサ
１０，１１，１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  ＭＰＵ手段１
１４  ＭＰＵ手段２
１５  出力部
１６  ＭＰＵ手段３
１００  統合処理用ＭＰＵ手段
１０１  センサデータ取得処理部
１０２  差圧・静圧値演算処理部
１０３  流量値演算処理部
１０４  通信処理部
１０５  プロセス温度値演算処理部
１０６  演算選択スイッチ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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