(57)【要約】【課題】計測機器の零点調整装置及び零点調整方法において、より適切に零点調整を行うことを可能とする。【解決手段】計測機器の零点調整装置１は、ブリッジ回路１０と、その出力端子ｂに、各々の一方の端子が接続される抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３とを備える。ＣＰＵ４０は、抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３の各々について、他方の端子の接続状態を３種類の状態の中から一つを選択して切り替える切替手段４１を有し、ＡＤＣ回路２２の出力信号に基づいて切替手段４１を制御する。具体的には、３進数４桁で記述された管理データを用いる。４桁の各々は抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３の各々に対応し、各桁の値は抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３の接続状態を３種類の中から一つを指定する。ＣＰＵ４０は、出力信号のレベルが許容範囲にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて管理データにおいて処理対象とする桁を順次選択し、選択した桁の値を順次変更する。【選択図】図１
2009014577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗を有するブリッジ回路の出力端子間の電位差に基づいて出力信号を生成する計測装置に用いられ、前記出力信号の零点を調整する零点調整回路であって、
一方の前記出力端子に、各々の一方の端子が電気的に接続されるｎ（ｎは２以上の自然数）個の抵抗素子と、
前記ｎ個の抵抗素子の各々について、他方の端子の接続状態をｍ（ｍは２以上に自然数）種類の状態の中から一つを選択して切り替える切替手段と、
前記出力信号に基づいて前記切替手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記ｎ個の抵抗素子について前記他方の端子の接続状態を管理する管理データに基づいて前記切替手段を制御し、
前記管理データは、ｍ進数ｎ桁で記述され、ｎ桁の各々は前記ｎ個の抵抗素子の各々に対応し、各桁の値は前記他方の端子の接続状態をｍ種類の中から一つを指定するものであり、
前記出力信号のレベルが許容範囲にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記管理データにおいて処理対象とする桁を順次選択し、選択した桁の値を順次変更する、
ことを特徴とする零点調整回路。
【請求項２】
前記制御手段は、前記管理データの桁の選択順序として、抵抗値が最小の前記抵抗素子に対応する桁から、抵抗値が最大の前記抵抗素子に対応する桁に向けて選択を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の零点調整回路。
【請求項３】
前記管理データの桁が上位であるほど抵抗値が小さい前記抵抗素子に対応し、
前記制御手段は、最上位の桁から最下位の桁に向けて、前記管理データの桁を選択することを特徴とする請求項２に記載の零点調整回路。
【請求項４】
前記制御手段は、前記管理データの桁の値の変更順序として、前記ブリッジ回路の一方の出力端子の電圧が、最小となる状態から最大となる状態に向かうように前記前記管理データの桁の値を変更することを特徴とする請求項３に記載の零点調整回路。
【請求項５】
前記ｍ種類の状態として、高電位に接続するプルアップ状態、ハイインピーダンス状態、及び低電位に接続するプルダウン状態の３種類があり、
前記切替手段は、前記管理データに従って、前記抵抗素子の他方の端子の接続状態を前記３種類の中から選択して切り替える、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の零点調整回路。
【請求項６】
前記ブリッジ回路の出力信号は、２重積分型のＡＤ変換回路を介して前記制御手段に供給され、
前記制御手段は、
前記ＡＤ変換回路の出力信号が、所定時間だけ負の値である場合、前記ＡＤ変換回路の処理を終了するように前記ＡＤ変換回路を制御することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の零点調整回路。
【請求項７】
抵抗を有するブリッジ回路の出力端子間の電位差に基づいて出力信号を生成し、一方の前記出力端子に、各々の一方の端子が電気的に接続されるｎ（ｎは２以上の自然数）個の抵抗素子を備えた計測装置において前記出力信号の零点を調整する零点調整方法であって、
前記ｎ個の抵抗素子について前記他方の端子の接続状態を管理する管理データに基づいて、前記ｎ個の抵抗素子の各々について、他方の端子の接続状態をｍ（ｍは２以上に自然数）種類の状態の中から一つを選択して切り替え、
前記管理データは、ｍ進数ｎ桁で記述され、ｎ桁の各々は前記ｎ個の抵抗素子の各々に対応し、各桁の値は前記他方の端子の接続状態をｍ種類の中から一つを指定するものであり、
前記出力信号のレベルが許容範囲にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記管理データにおいて処理対象とする桁を順次選択し、選択した桁の値を順次変更する、
ことを特徴とする零点調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗を有するブリッジ回路の出力端子間の電位差に基づいて出力信号を生成する計測機器に用いられる零点調整回路及び零点調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ストレインゲージを備えた電子はかりではブリッジ回路が用いられるのが通常である。このようなブリッジ回路では、無負荷時における出力信号のレベルを調整する必要がある。この零点調整の手法として、特許文献１には、無負荷時のブリッジ回路からの出力を、ストレインゲージ内の抵抗値を調整するのではなく、ブリッジ回路における一方の出力端子の端部に複数の抵抗の一端を接続し、これら複数の抵抗の他端の状態を夫々変化させ、ブリッジ回路における出力経路の電圧を高めたり（所謂、プルアップさせたり）、減少させたり（所謂、プルダウンさせたり）することによって、ブリッジ回路の２つの出力端子の間における電圧を調整している。
【特許文献１】特開２００２−６２１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した特許文献１では、零点調整の際に、複数の抵抗が夫々取りうる複数種類の状態を全て網羅したテーブルを用意し、そのテーブルに従って、順次試行して、適切な設定を検索していく。この場合、次のような、技術的な問題点が生じる。即ち、ｎ本の抵抗の各々について、他端の取りえる状態がｍ（ｍは２以上の自然数）であるとすれば、零点調整に必要な試行回数はｍｎ回となり、並列的に配置された抵抗の本数に対し指数関数的に増大してしまうという。零点調整の精度は抵抗の本数に依存するので、零点調整の精度を向上させるためには、多くの試行を繰り返す必要があり、調整に時間を要するといった問題があった。特に、ストレインゲージは温度を有するため、電子はかりで測定する度に零点調整を実行することが望ましいが、零点調整に時間がかかると、電源を投入してから実際に測定結果を得るまでに時間を要してしまう。
【０００４】
さらに、上述したように従来の装置では、複数の抵抗が取りえる状態をテーブルに記憶しておく必要があるため、テーブルの記憶容量が増大するといった問題があった。
くわえて、零点調整の際に、零点調整の度合いを示す調整レベル値が、適切な値や適切な範囲から大きく外れている場合、テーブルに従って順次試行するのではなく数個又は数十個だけ飛ばすなどして粗い間隔で試行していき、調整レベル値が、適切な値や適切な範囲に近づいてきたら、より細かい間隔で順次試行する方法も考えられる。しかしながら、試行回数の最大値がｍのｎ乗によって規定されるので、抵抗の本数ｎの増加に従って指数関数的に増大してしまい、やはり、零点調整に必要なテーブルの記憶容量や部品点数におけるコストが増大してしまう。
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、簡易な構成で短時間に零点調整を行うことが可能な、計測機器の零点調整装置及び零点調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明に係る零点調整回路は、抵抗を有するブリッジ回路の出力端子間の電位差に基づいて出力信号を生成する計測装置に用いられ、前記出力信号の零点を調整するものであって、一方の前記出力端子に、各々の一方の端子が電気的に接続されるｎ（ｎは２以上の自然数）個の抵抗素子と、前記ｎ個の抵抗素子の各々について、他方の端子の接続状態をｍ（ｍは２以上に自然数）種類の状態の中から一つを選択して切り替える切替手段と、前記出力信号に基づいて前記切替手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ｎ個の抵抗素子について前記他方の端子の接続状態を管理する管理データに基づいて前記切替手段を制御し、前記管理データは、ｍ進数ｎ桁で記述され、ｎ桁の各々は前記ｎ個の抵抗素子の各々に対応し、各桁の値は前記他方の端子の接続状態をｍ種類の中から一つを指定するものであり、前記出力信号のレベルが許容範囲にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記管理データにおいて処理対象とする桁を順次選択し、選択した桁の値を順次変更することを特徴とする。
【０００７】
仮に、零点調整の際に、ｎ個の抵抗素子が夫々取りうるｍ種類の状態を全て網羅したテーブルを用意し、そのテーブルに従って、順次試行して、適切な設定を検索していく場合には、試行回数の最大値がｍのｎ乗によって規定されるので、抵抗素子の数に対して記憶すべきデータの数が指数関数的に増大してしまう。これに対して、本発明は、管理データに基づいて切替手段を制御する。この管理データは、制御手段において、処理対象とする桁の選択、及び選択された桁の値の変更によって生成される。このため、ｎ個の抵抗素子の他方の端子の状態を全て記憶する必要がない。よって、零点調整回路で必要とされる記憶容量を大幅に削減することができる。
【０００８】
ここで、前記制御手段は、前記管理データの桁の選択順序として、抵抗値が最小の前記抵抗素子に対応する桁から、抵抗値が最大の前記抵抗素子に対応する桁に向けて選択を実行することが好ましい。このように構成すれば、より小さい抵抗値を有する抵抗素子に対応される状態を、優先的に決定できる。この結果、零点調整において影響の度合いが大きい抵抗素子の状態が、優先的に決定されるので、零点調整をより迅速に実行することができる。
より具体的には、前記管理データの桁が上位であるほど抵抗値が小さい前記抵抗素子に対応し、前記制御手段は、最上位の桁から最下位の桁に向けて、前記管理データの桁を選択することが好ましい。
【０００９】
さらに、前記制御手段は、前記管理データの桁の値の変更順序として、前記ブリッジ回路の一方の出力端子の電圧が、最小となる状態から最大となる状態に向かうように前記前記管理データの桁の値を変更することが好ましい。この発明によれば、最上位の桁から最下位の桁に向けて零点調整の試行が行われ、ある桁においては、ブリッジ回路の一方の出力端子の電圧が、最小となる状態から最大となる状態に向かうように零点調整の試行が実行される。したがって、零点調整の際に、全ての抵抗素子が、全ての状態を取りうる場合における、試行回数の最大値が、ｍとｎとの積によって規定可能である。よって、従来のように試行回数の最大値が指数関数的に増大することと比較して、試行回数の最大値を顕著に低減させることが可能である。この結果、零点調整の時間を大幅に短縮することができる。特に、零点調整の際、より広範な範囲をより細かい処理ステップで高精度に調整する場合、言い換えると、抵抗素子の数をより多くしたり、あるいは各抵抗素子が取りうる状態の種類の数をより多くする場合、零点調整に必要な時間を短縮することが可能となる。
【００１０】
また、上述した零点調整回路において、前記ｍ種類の状態として、高電位に接続するプルアップ状態、ハイインピーダンス状態、及び低電位に接続するプルダウン状態の３種類があり、前記切替手段は、前記管理データに従って、前記抵抗素子の他方の端子の接続状態を前記３種類の中から選択して切り替えることが好ましい。この場合、管理データは３進数で記述される。
【００１１】
さらに、上述した零点調整回路において、前記ブリッジ回路の出力信号は、２重積分型のＡＤ変換回路を介して前記制御手段に供給され、前記制御手段は、前記ＡＤ変換回路の出力信号が、所定時間だけ負の値である場合、前記ＡＤ変換回路の処理を終了するように前記ＡＤ変換回路を制御することが好ましい。２重積分型のＡＤ変換回路では、その出力信号が負の値になると、エラーとなる。この発明によれば、そのような場合にＡＤ変換処理を中止するので、ＡＤ変換のエラーに対応することが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る零点調整方法は、抵抗を有するブリッジ回路の出力端子間の電位差に基づいて出力信号を生成し、一方の前記出力端子に、各々の一方の端子が電気的に接続されるｎ（ｎは２以上の自然数）個の抵抗素子を備えた計測装置において前記出力信号の零点を調整する方法であって、前記ｎ個の抵抗素子について前記他方の端子の接続状態を管理する管理データに基づいて、前記ｎ個の抵抗素子の各々について、他方の端子の接続状態をｍ（ｍは２以上に自然数）種類の状態の中から一つを選択して切り替え、前記管理データは、ｍ進数ｎ桁で記述され、ｎ桁の各々は前記ｎ個の抵抗素子の各々に対応し、各桁の値は前記他方の端子の接続状態をｍ種類の中から一つを指定するものであり、前記出力信号のレベルが許容範囲にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記管理データにおいて処理対象とする桁を順次選択し、選択した桁の値を順次変更することを特徴とする。この発明によれば、管理データは、処理対象とする桁の選択、及び選択された桁の値の変更によって生成される。このため、ｎ個の抵抗素子の他方の端子の状態を全て記憶する必要がない。よって、記憶容量を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
先ず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る零点調整装置の基本構成について説明する。ここに、図１は、本発明の実施形態に係る零点調整装置の基本構成を示すブロック図である。本実施形態に係る零点調整装置１を有する計測機器の一具体例としては、体重計、電子はかり、重心動揺計、体脂肪計などの各種の計測機器を挙げることができる。尚、本実施形態では、計測機器の零点調整装置１における、零点調整の精度の度合いを示す調整レベル値が、零点調整が適正であることを示す許容範囲の下限より小さい場合について説明する。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態に係る零点調整装置１は、ブリッジ回路１０と、差動増幅回路２１と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）回路２２と、調整回路３０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２と、Ｆ（Flash）メモリ５３と、を備えて構成されている。
ブリッジ回路１０は、所定の電圧ＶｄｄとグラウンドＧＮＤとの間にブリッジ抵抗素子Ｒｓ１〜Ｒｓ４を備えて構成されている。
差動増幅回路２１は、ブリッジ回路１０の一方の出力端子ａと、ブリッジ回路１０の他方の出力端子ｂとの電位差を増幅する回路である。
ＡＤＣ回路２２は、差動増幅回路２１の出力信号をブリッジ回路１０ブリッジ回路１０ＡＤ変換（Analog to Digital Conversion）する回路である。
【００１５】
調整回路３０は、ブリッジ回路１０の一方の出力端子ａと、ＣＰＵ４０のポートＰ０〜Ｐ３との間に設けられた複数の抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３を有する。特に、抵抗値の大小関係としては、ＲＣ０＞ＲＣ１＞ＲＣ２＞ＲＣ３となっている。これらの抵抗値は、ストレインゲージのブリッジ抵抗素子Ｒｓ１〜Ｒｓ４の抵抗値より十分大きいものとする。
この例では、４本の抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３で調整回路３０を構成したが、抵抗素子の本数や、複数の抵抗素子の各々が有する抵抗値は、ブリッジ回路１０の出力端子ａと出力端子ｂとの電位差のばらつきや精度、この電位差に基づいて算出される、零点調整の度合いを示す調整レベル値のばらつきや精度、又は、零点調整が適正であることを示す許容範囲の相対的又は絶対的な大きさを考慮して決定すればよい。尚、本発明に係る抵抗の一具体例が抵抗ＲＣ０〜ＲＣ３によって構成されている。
【００１６】
ＣＰＵ４０は、本実施形態に係る零点調整装置１を統括制御すると共に、ポートＰ０〜Ｐ３の状態を切り替える切替手段４１、及び、零点調整の精度の度合いを示す調整レベル値を算出する算出手段４２を備えている。
切替手段４１は、ポートＰ０〜Ｐ３の状態を、次の３つの状態のうちいずれか一つの状態になるように切り替える。これら３つの状態とは、（i）所定の低電位を供給するプルダウン状態（この例では、ＧＮＤに接続）、（ii）ハイインピーダンスの状態、及び、（iii）所定の高電位を供給するプルアップ状態（この例では、Ｖｄｄに接続）を意味する。
【００１７】
算出手段４２は、ＡＤ変換された、ブリッジ回路１０の出力端子ａと出力端子ｂとの電位差に基づいて、零点調整の度合いを示す調整レベル値を算出する。具体的には、後述されるように、算出された調整レベル値が許容範囲内にあるか否かによって、計測機器の零点調整が行われる。尚、本発明に係る調整手段の一具体例が算出手段４２によって構成されている。
ＲＯＭ（Read Only Memory）５１は、本実施形態に係るプログラムが不揮発的に記憶されている。
ＲＡＭ（Random Access Memory）５２は、本実施形態に係る零点調整処理の処理過程における途中結果の数値情報などが揮発的に記憶可能である。
Ｆ（Flash）メモリ５３は、本実施形態に係る４つのポートの状態を夫々示す４桁の値を不揮発的に記憶できる。
【００１８】
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る、計測機器の零点調整装置１の動作原理について説明する。この例では、ポートＰ０〜Ｐ３の状態を４桁の管理データで管理する。各ポートと桁との関係は、図２（ａ）に示すように、ポートＰ０が１桁目、ポートＰ１が２桁目、ポートＰ２が３桁目、ポートＰ３が４桁目となる。即ち、抵抗値の大きい抵抗素子が接続されるポートが下位の桁となる。各ポートの状態としては上述した３つの状態を取り得るが、各桁の値と３つの状態との関係は、図２（ｂ）に示すように、プルダウン状態に「０」を、ハイインピーダンス状態に「１」を、プルアップ状態に「２」を割り当てる。
【００１９】
本実施形態に係る零点調整処理の概要としては、４つのポートＰ０〜Ｐ３の状態を夫々示す管理データの４桁の値を「０」に初期化する。このように、全ての桁を「０」にすることは、全ての抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３をＧＮＤに接続するに相当し、ブリッジ回路１０の出力端子ｂの電位は最低になる。
この後、最上位の桁から最下位の桁まで、ポートの状態を示す数値を１から最大値まで順次、１だけ増加させていく。この零点調整の度合いを示す調整レベル値が、許容範囲の下限を上回った時点で、その増加させている桁が保持している数値を、１だけ減少させ、順次、下位の桁へ操作対象を移動させる。移動させた桁において、上述と同様の処理を行う。最終的に全ての桁で処理が行われると、適正な零点調整を示す値から１だけ減少されている状態になっているので、最後に値を、１だけ増加することで零点調整が完了する。
【００２０】
以下、具体的に説明すると、図３に示されるように、本実施形態に係る計測機器の零点調整装置１においては、ＣＰＵ４０の制御下で、４つのポートの状態を夫々示す管理データの４桁の値（以下、適宜、「４桁のポート値」と称す）の全ての桁が、「０」に設定される（ステップＳ１）。具体的には、図４中の管理データの値ａに示されるように、４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（０、０、０、０）に設定され、ポートＰ０〜Ｐ３の状態は、ＧＮＤの状態となる。このように、全ての桁を０にすることは、全ての抵抗をＧＮＤに接続するに相当し、ブリッジ回路１０の出力端子ｂにおける電圧は最低になる。
【００２１】
具体的には、図２（ａ）に示されるように、本実施形態に係る零点調整処理において、最上位の４桁目の値は、最小の抵抗値を保持する抵抗素子ＲＣ３に接続されたポートＰ３の状態を示した値を示す。この４桁目の値が、例えば「０」を示す場合、ポートＰ３の状態は、プルダウンの状態を意味する。また、この４桁目の値が、例えば「１」を示す場合、ポートＰ３の状態は、ハイインピーダンスの状態を意味する。この４桁目の値が、例えば「２」を示す場合、ポートＰ３の状態は、プルアップの状態を意味する。
概ね同様にして、３桁目の値は、２番目に小さい抵抗値を保持する抵抗素子ＲＣ２に接続されたポートＰ２の状態を示した値を示す。また、２桁目の値は、３番目に小さい抵抗値を保持する抵抗素子ＲＣ１に接続されたポートＰ１の状態を示した値を示す。また、１桁目の値は、最大の抵抗値を保持する抵抗素子ＲＣ０に接続されたポートＰ０の状態を示した値を示す。
【００２２】
このように、抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３は、プルダウン、ハイインピーダンス、プルアップの３状態のうち何れかとなり、これらの状態変化が出力電圧に与える影響はＥ（ＲＣ１）＜Ｅ（ＲＣ２）＜Ｅ（ＲＣ３）＜Ｅ（ＲＣ４）である。尚、Ｅ（ｘ）は、入力値ｘに対応される影響を定量的に示した関数である。今、一つの抵抗の取りうる状態を、ＧＮＤの場合は「０」、ハイインピーダンスの場合は「１」、Ｖｄｄの場合は「２」という数値に置き換えた場合、この数値の順に、零点調整の度合いを示す調整レベル値は増加することになる。更に、ＲＣ０からＲＣ３の状態を、それぞれこの規則で数値に置き換え、ＲＣ０を最下位の桁、ＲＣ３を最上位の桁とする４桁の３進数の数値と見なした場合、数値を増加していくことで、零点調整の度合いを示す調整レベル値は増加することになる。
言い換えると、４つのポートＰ０〜Ｐ３の状態を夫々示す管理データの４桁の値は、桁の位が大きいほど、零点調整において、影響の度合いの大きいといえる。或いは、４つのポートの状態を夫々示す４桁の値は、桁の位が大きいほど、重みを大きくして、零点調整において、影響の度合いの大きい順番を示しているといえる。
【００２３】
再び図３に戻る。次に、ＣＰＵ４０の制御下で、操作対象となる桁が、最小の抵抗値を保持する抵抗ＲＣ３に接続されたポートＰ３の状態を示す最上位の４桁目に設定される（ステップＳ２）。具体的には、図４中の値ｂにおける点線の楕円に示されるように、ポートＰ３に対応する、最上位の４桁目が操作対象となる。
次に、ＣＰＵ４０は、操作対象の桁の値を「１」に設定する（ステップＳ３）。具体的には、管理データの操作対象桁が最上位の４桁であるとすれば、図４中の管理データの値ｃに示されるように、４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（１、０、０、０）に設定され、ポートＰ３の状態は、ハイインピーダンスの状態となると共に、ポートＰ０〜Ｐ２の状態は、プルダウンの状態となる。
【００２４】
次に、ＣＰＵ４０の制御下で、上述したようにＣＰＵ４０のＲＡＭ４２において設定されている管理データの４桁のポート値に対応して、ポートの状態を実際に反映させて変化させる（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ４０の制御下で、差動増幅回路２１の出力信号をＡＤ変換し（ステップＳ５）、デジタル値を調整レベル値としたとき、調整レベル値が、本実施形態に係る零点調整装置１における零点調整が適正であることを示す許容範囲の下限を超えたか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００２５】
なお、ステップＳ６においては、ＡＤＣ回路２２を、２重積分型のＡＤＣ回路によって構成する場合、差動増幅回路２１の出力値が、負の値になると、ＡＤＣ回路２２は、ＡＤ変換することができない。そこで、ＣＰＵ４０の制下で、出力値の正負を監視して、所定時間、継続して出力値が負の値である場合、出力値をゼロと見做し、ステップＳ６の判定の結果、調整レベル値が、許容範囲の下限を超えたと判定されない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）とすることが好ましい。この結果、ＡＤ変換回路が２重積分型のＡＤＣ回路によって構成されても、零点調整を継続させることができる。
【００２６】
上述したステップＳ６の判定の結果、調整レベル値が、許容範囲の下限を超えたと判定されない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、調整レベル値を大きくする必要がある。そこで、ＣＰＵ４０は、管理データの操作対象の桁の値が最大値である「２」に達しているか否かを判定する（ステップＳ７）。操作対象の桁の値が「２」に達している場合は、ステップＳ７の判定条件が肯定される。この場合には、当該桁の値を操作しても調整レベル値を増加させることができない。このため、ＣＰＵ４０は処理をステップＳ１０ａに進め、操作対象が最下位桁であるか否かを判定する。零点調整処理は、最上位の桁から順次実行される。したがって、操作対象が最下位桁で、且つ、その桁の値が「２」であるのは、図４の管理データの値ｄに示すように、４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（２、２、２、２）となる場合である。この状態では、全ての抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３がプルアップされている。それにも関わらず、ステップＳ６の判定条件が否定され、調整レベル値が許容範囲の下限レベル以上とならなかった場合は、調整の範囲外にブリッジ抵抗素子１１〜１４の抵抗値があることを意味する。そのような場合には、ＣＰＵ４０は、調整失敗として、エラー処理に移行する。
【００２７】
一方、操作対象の桁が最下位の桁でなかった場合には、ステップＳ１０ａの判定条件が否定され、ＣＰＵ４０は操作対象の桁を一つ下位にずらし（ステップＳ１１ａ）、処理をステップＳ３に戻す。例えば、ステップＳ１０ａの判定を実行する際に、図４の管理データの値ｅに示すように４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（２、０、０、０）となる場合、図４の管理データの値ｆに示すように操作対象の桁を４桁から３桁に移行させる。
【００２８】
次に、操作対象の桁の値が最大値「２」に達しておらず、ステップＳ７の判定条件が否定された場合、ＣＰＵ４０は処理をステップＳ８に進め、操作対象の桁の値を「１」増加させ、処理をステップＳ４に戻す。例えば、図４の管理データの値ｃに示すように４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（１、０、０、０）である場合、図４の管理データの値eに示すように４桁のポート値は、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（２、０、０、０）となる。
【００２９】
次に、ステップＳ６において、調整レベル値が許容範囲の下限を超えたと判定された場合、ＣＰＵ４０は、管理データの操作対象の桁値を１だけデクリメント（減少）させる（ステップＳ９）。例えば、ステップＳ９の直前において、図４の管理データの値ｆに示されるように、４桁のポート値が（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（２、０、０、０）であるとする。この場合には、ステップＳ９において、図４中の管理データの値ｃに示されるように、４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（１、０、０、０）に設定され、ポートＰ３の状態は、ハイインピーダンスの状態となると共に、ポートＰ０〜Ｐ２の状態は、プルダウンの状態となる。
【００３０】
この後、ＣＰＵ４０は、操作対象である桁が、最下位の桁、即ち、最大の抵抗値を有する抵抗ＲＣ０に接続されたポートＰ０の状態を示した１桁目であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここで、操作対象である桁が、最下位の桁、即ち、最大の抵抗値を保持する抵抗ＲＣ０に接続されたポートＰ０の状態を示した１桁目でない場合、ステップＳ１０の判定条件は否定され、ＣＰＵ４０は、操作対象である桁を１つの位だけ下位側へずらし（ステップＳ１１）、処理をステップＳ３に戻す。ステップＳ９において、操作対象の桁の値を「１」減少させたのは、より下位の桁で許容範囲に下限に近づく値がないかを探るためである。
【００３１】
操作対象の桁が最下位の桁、即ち、最大の抵抗値を有する抵抗ＲＣ０に接続されたポートＰ０に対応する１桁目である場合には、ステップＳ１０の判定条件が肯定される。この場合、ＣＰＵ４０は、処理をステップＳ１２に進め、操作対象の桁の値を「１」増加させて、最終的な結果とする。例えば、ステップＳ９の直前における４桁のポート値が、図４に示す管理データの値ｇであり、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（１、２、０、１）の場合を想定する。この場合には、ステップＳ９において、操作対象の桁である１桁目の値が「１」減少して、図４の管理データの値ｈに示すように（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（１、２、０、０）となる。そして、ステップＳ１２の処理において、１桁目の値を「１」増加させて、図４の管理データの値ｉに示すように、４桁のポート値が、（Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０）＝（１、２、０、１）となる。このとき、ポートＰ３及びＰ０の状態は、ハイインピーダンスの状態となり、ポートＰ２の状態はプルアップの状態となると共に、ポートＰ１の状態はプルダウンの状態となる。このステップＳ１２の結果、取得された４桁の値によって、適正な零点調整に対応される４つのポートの状態が示されている。
【００３２】
上述したように、本実施形態によれば、複数の抵抗が夫々取りうる複数種類の状態、即ち、４個の抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３が夫々取りうる３種類の状態を、４桁である３進数の数値によって規定している。仮に、零点調整の際に、４個の抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３が夫々取りうる３種類の状態を全て網羅したテーブルを用意し、そのテーブルに従って、順次試行して、適切な設定を検索していく場合、次のような、技術的な問題点が生じる。即ち、従来の零点調整では、零点調整に必要なコストが、センサの出力経路において、並列的に配置された抵抗の数（又は本数）に対し指数関数的に増大してしまう。具体的には、従来の手法では、これら全ての抵抗が、全ての状態を取りうる場合における、試行回数の最大値が、３の４乗、即ち、８１通りの組み合わせを網羅したテーブルを用意する必要がある。
【００３３】
これに対して本実施形態によれば、複数の抵抗が夫々取りうる複数種類の状態、即ち、４個の抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３が夫々取りうる３種類の状態を、４桁である３進数の数値によって規定しているので、零点調整の際に、全ての抵抗素子ＲＣ０〜ＲＣ３が、全ての状態を取りうる場合における、試行回数の最大値が、３と４との積によって規定可能である。即ち、零点調整の際の、試行回数の最大値は、次の式（１ａ）によって与えられる。
（試行回数の最大値）＝（３−１）×４＋１＝９……  式（１ａ）
この結果、零点調整の際の、試行回数の最大値は、抵抗の個数（又は本数）である４個に、ほぼ比例する。
【００３４】
以上の結果、本実施形態によれば、従来の手法に係る抵抗の個数であるｎの増加に従って試行回数の最大値が指数関数的に増大することと比較して、試行回数の最大値を顕著に低減させることが可能である。特に、零点調整の際、より広範な範囲をより細かい処理ステップで高精度に調整する場合、言い換えると、抵抗の数をより多くすることに加えて又は代えて、各抵抗が取りうる状態の種類の数をより多くする場合、従来の手法と比較して、短時間で零点調整を終了させることができる。さらに、従来の手法と比較して、零点調整に必要なメモリ容量や部品点数を大幅に削減できる。
【００３５】
なお、上述した実施形態においては、抵抗素子の接続状態としてプルダウン、ハイインピーダンス、及びプルアップの３種類の状態を想定したが、これらのうちの２つを選択してもよい。あるいは、ＶｄｄとＧＮＤの他に、例えば、Ｖｄｄ／４および３Ｖｄｄ／４を供給する電源を用意し、これらに抵抗素子の他方の端子を接続してもよい。この場合には、とり得る状態が５種類となる。要は、切替手段は、複数の状態のうち一つを選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る零点調整装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る零点調整処理において、４つのポートの状態を夫々示す４桁の値（図３（ａ））、及び、ポートの状態と各桁の値と対応関係を示したテーブル（図３（ｂ））である。
【図３】本実施形態に係る、計測機器の零点調整装置１における、零点調整処理の一連の流れを示したフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る零点調整処理において、４つのポートの状態を夫々示す４桁の値の変化を示したテーブル群である。
【符号の説明】
【００３７】
１……零点調整装置、１０……センサ、２１……差動増幅回路、２２……ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）回路、３０……調整回路、４０……ＣＰＵ（Central Processing Unit）、４１……切替手段、４２……算出手段、５１……ＲＯＭ（Read Only Memory）、５２……ＲＡＭ（Random Access Memory）、５３……Ｆ（Flash）メモリ、Ｖｄｄ……所定の電圧、ＧＮＤ……グランド、Ｒｓ１〜Ｒｓ４……ブリッジ抵抗素子、ＲＣ０〜ＲＣ３……抵抗素子、Ｐ０〜Ｐ３……ポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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