(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内に設置される測温抵抗体及び校正用抵抗と、前記測温抵抗体と校正用抵抗とを切り替える切換スイッチと、前記測温抵抗体からの検出信号を演算処理してディジタル値の温度データに変換する第１の信号処理手段と、前記温度データを受信して温度抵抗値を算出する演算処理機能を備えた第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段と前記第２の信号処理手段との間に前記温度データの信号の伝送を電気的に絶縁する絶縁手段とを備え、前記第２の信号処理手段は、前記切換スイッチを切り替える制御信号を前記第１の信号処理手段に送出し、該制御信号を受信した第１の信号処理手段は、該制御信号に基づいて前記切換スイッチを適宜切り替えるようにしたことを特徴とする温度信号伝送回路。
【請求項２】
前記第１の信号処理手段と前記第２の信号処理手段との間の信号の伝送は、非同期通信によることを特徴とする請求項１記載の温度信号伝送回路。
【請求項３】
前記測温抵抗体及び前記校正用抵抗は、前記流路に設けられている渦流量計の渦発生体の内部に組み込まれていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の温度信号伝送回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路内の流量計等に設置される測温抵抗体からの温度信号を伝送する温度信号伝送回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における、流路内に設置される測温抵抗体の温度信号伝送回路を図３に示す。この例は、流路１に渦流量計を設置し、この渦流量計内部に設置した測温抵抗体３で検出された温度信号を伝送するものである。
【０００３】
図３にあって、渦検出のために流路１に取り付けてある渦発生体２に組み込まれている測温抵抗体３と、この測温抵抗体３に接続されているケーブル４と、このケーブル４に接続されている温度変換回路部５と、温度変換回路部５で変換された信号をデジタル値にして出力するＡＤ変換部６と、デジタル値にされた信号を演算処理するメインＣＰＵを備えた制御部７と、制御部７により演算処理された信号を一次コイル８ａに印加し、二次コイル８ｂに誘起発生させる絶縁回路８と、二次コイル８ｂの信号を出力する電源・出力回路部９とから構成される。
【０００４】
このような構成において、測温抵抗体３と電源・出力回路部９は、絶縁されていなければならないが、この従来の回路構成においては、制御部７と電源・出力回路部９との間で絶縁されている。このため、測温抵抗体３からの信号は、ＡＤ変換部６でデジタル値に変換され、そのまま制御部７に送られ信号処理される構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術で説明した回路構成にあっては、信号処理する制御部７と電源・出力回路部９との間で絶縁する場合、電源線上に絶縁回路８を設けなければならず、この絶縁回路８の部分が大きく、かつ複雑になってしまうという問題がある。
【０００６】
従って、電源・出力回路部９と測温抵抗体３との間で絶縁する必要がある場合に、小規模で、簡単な絶縁回路を実現することに解決しなければならない課題を有する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する本発明は、次の通りである。
【０００８】
（１）流路内に設置される測温抵抗体及び校正用抵抗と、前記測温抵抗体と校正用抵抗とを切り替える切換スイッチと、前記測温抵抗体からの検出信号を演算処理してディジタル値の温度データに変換する第１の信号処理手段と、前記温度データを受信して温度抵抗値を算出する演算処理機能を備えた第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段と前記第２の信号処理手段との間に前記温度データの信号の伝送を電気的に絶縁する絶縁手段とを備え、前記第２の信号処理手段は、前記切換スイッチを切り替える制御信号を前記第１の信号処理手段に送出し、該制御信号を受信した第１の信号処理手段は、該制御信号に基づいて前記切換スイッチを適宜切り替えるようにしたことを特徴とする温度信号伝送回路。
（２）前記第１の信号処理手段と前記第２の信号処理手段との間の信号の伝送は、非同期通信によることを特徴とする（１）記載の温度信号伝送回路。
（３）前記測温抵抗体及び前記校正用抵抗は、前記流路に設けられている渦流量計の渦発生体の内部に組み込まれていることを特徴とする（１）または（２）記載の温度信号伝送回路。
【０００９】
このように、演算処理する機能を有する２個の信号処理手段を使用し、その間に絶縁手段を介在させる構成にしたことにより、絶縁手段は２つの信号処理手段で送受信する信号のみを通過させるようにすればよいから、その構成を複雑にすることなく、簡単な一次コイル及び二次コイルのみを持って構成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の温度信号伝送回路の実施例について図面を参照して説明する。尚、従来技術で説明したものと同じものには同一符号を付与して説明する。
【００１１】
本発明の第１の実施例の温度信号伝送回路を図１に示す。
尚、この例では、図３に示した従来の例と同様に、流路１に渦流量計を設置し、この渦流量計内部に設置した測温抵抗体３で検出された温度信号を伝送するものとする。
【００１２】
図１の本発明回路は、流路１に取り付けてある渦発生体２に組み込まれている測温抵抗体３と、この測温抵抗体３に接続されているケーブル４と、このケーブル４に接続され、測温抵抗体３の抵抗値を電圧値に変換する温度変換回路部５と、温度変換回路部５で変換された信号をディジタル値にして出力するＡＤ変換部６と、このＡＤ変換部６で変換された温度データを通信するためのサブＣＰＵ（小規模マイコン、例えば少ピンマイコン等）からなる通信制御部（第１の信号処理手段）１０と、通信制御部１０からの通信信号を絶縁手段である一次コイル１２ａ及び二次コイル１２ｂを有する絶縁回路１２を介して伝送させるための送信回路１１と、絶縁回路１２を介して伝送されてきた通信信号（温度データ）を受信する受信回路１３と、受信回路１３で受信した通信信号から測定抵抗値を算出するメインＣＰＵを備えた制御部（第２の信号処理手段）１４と、制御部１４により演算処理された信号を出力する電源・出力回路部９とから構成される。
【００１３】
通信制御部１０と制御部１４間の信号の伝送は、非同期通信（ＵＡＲＴ；Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）により行うものであり、送信側（通信制御部１０）と受信側（制御部１４）が前もって標本化周波数（転送周波数）を定めておき、それぞれが独立したクロックで送信と受信を行うものである。
【００１４】
このような構成を有す温度信号伝送回路において、測温抵抗体３の抵抗値を電圧値に変換し、その値をＡＤ変換して、サブＣＰＵからなる通信制御部１０で温度データを作成し、この温度データを絶縁回路１２を介してメインＣＰＵからなる制御部１４に非同期通信で送信する。制御部１４では、受信した温度データに基づいて温度抵抗値を算出する。
【００１５】
このようにして、電源回路９と測温抵抗体３の間を絶縁する場合に、サブＣＰＵである通信制御部（第１の信号処理手段）１０と制御部（第２の信号処理手段）１４の間の通信を行う通信線を１か所で絶縁するだけでよいので、従来の絶縁方式に比べて回路構成を簡略化でき、絶縁トランスも小規模のものでよい。
【００１６】
また、この通信制御部１０と制御部１４に搭載されている両者間での信号を受信するためのプログラムは適宜変更することができるため、別途、ハードウェアを追加することなくソフト的に問題を解決することができる。
【００１７】
次に、本発明の第２の実施例の温度信号伝送回路を図２に示す。
尚、この例にあっても、図１に示した例と同様に、流路１に渦流量計を設置し、この渦流量計内部に設置した測温抵抗体３で検出された温度信号を伝送するものとする。
【００１８】
第２の実施例は、図２に示すように、流路１に取り付けてある渦発生体２に組み込まれている測温抵抗体３及び校正用抵抗１５，１６と、この測温抵抗体３及び校正用抵抗１５，１６を切り換える切換スイッチ２４と、切換スイッチ２４に接続されている測温抵抗体３又は校正用抵抗１５，１６の抵抗値を電圧値に変換する温度変換回路部５と、この温度変換回路部５で変換された信号をディジタル値にして出力するＡＤ変換部６と、このＡＤ変換部６で変換された温度データを通信するためのサブＣＰＵ（小規模マイコン、例えば少ピンマイコン等）からなる通信制御部（第１の信号処理手段）１７と、通信制御部１７からの通信信号を絶縁手段である一次コイル２０ａ及び二次コイル２０ｂからなる絶縁回路２０を介して伝送させるための送信回路１８と、絶縁回路２０を介して送信される信号を受信する受信回路１９と、絶縁回路２０を介して伝送されてきた通信信号を受信する受信回路２１と、メインＣＰＵである制御部２３からの信号を絶縁回路２０側に送る送信回路２２と、受信回路２１で受信した通信信号から測定温度の計算を行うメインＣＰＵを備えた制御部（第２の信号処理手段）２３と、制御部２３により演算処理された信号を出力する電源・出力回路部９とから構成される。
【００１９】
サブＣＰＵである通信制御部１７は、また、切換スイッチ２４の切換を制御する機能も備え、制御部２３からの制御信号を、送信回路２２−絶縁回路２０−受信回路１８の経路を通って受信すると、その信号に応じて、切換スイッチ２４を制御して測温抵抗体３または校正用抵抗１５，１６に制御信号のデータに応じて切り換える。
【００２０】
このように、第１及び第２の信号処理手段の間の通信を双方向通信にすることで、第２の信号処理手段であるメインＣＰＵの制御部２３から第１の信号処理手段であるサブＣＰＵの通信制御部１７へ測定する抵抗を切り替える命令を送る等、メインＣＰＵの制御部２３から絶縁された回路への制御を行うことができる。
【００２１】
この切換スイッチ２４は測温抵抗体３と校正用抵抗１５，１６と測定する抵抗を切り替えることで、測温抵抗体３の校正処理を行うことができ、より正確な温度データを得ることができる。その他の点については第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００２２】
尚、図１に示した第１の実施例、図２に示した第２の実施例では、両方とも、渦流量計に組み込まれる温度信号伝送回路の例を示したが、渦流量計に限ることなく、他の方式の流量計、差圧・圧力伝送器等、流路に設置される機器に内蔵されるような温度信号伝送回路であれば、本発明の温度信号伝送回路をそのまま適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による温度信号伝送回路は、２つのＣＰＵ間で非同期通信（ＵＡＲＴ）で信号を伝送することで、絶縁された回路間で測定データを伝送する回路構成にすることが可能であり、また、２つのＣＰＵ内のプログラムにより作成または解釈されるため、特別なハードウェアを必要としないで、所望の動作をさせることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の温度信号伝送回路を略示的に示したブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の温度信号伝送回路を略示的に示したブロック図である。
【図３】従来における温度信号伝送回路を示した略示的なブロック図である。
【符号の説明】
１        流路
２        渦発生体
３        測温抵抗体
４        ケーブル
５        温度変換回路部
６        ＡＤ変換部
９        電源・出力回路部
１０      通信制御部（第１の信号処理手段）
１１      送信回路
１２      絶縁回路
１２ａ    一次コイル
１２ｂ    二次コイル
１３      受信回路
１４      制御部（第２の信号処理手段）
１５      校正用抵抗
１６      校正用抵抗
１７      通信制御部（第１の信号処理手段）
１８      受信回路
１９      送信回路
２０      絶縁回路
２０ａ    一次コイル
２０ｂ    二次コイル
２１      受信回路
２２      送信回路
２３      制御部（第２の信号処理手段）
２４      切換スイッチ
【図１】
0004379904.tif 000002
【図２】
0004379904.tif 000003
【図３】
0004379904.tif 000004