(57)【要約】【課題】複雑な補正操作を行うことなく、また、高価な温度特性のよいオペアンプやＡ／Ｄ変換器をもちいることなく、データの精度を高める。【解決手段】制御対象から入力されるアナログ入力信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ入力部１２と、装置回りの周囲温度を検出する温度検出器１８と、温度が異なる条件下で、前記デジタル信号のデジタル値とアナログ入力信号の期待値との間に生じる誤差との実測定に基づいて作成され、周囲温度と補正値とが一対一に対応付けられた補正データが格納された温度補正テーブル２４と、温度検出器で検出した温度に対応する補正値を温度補正テーブル２４から読み込み、アナログ入力回路１２から読み込んだデジタル値を前記補正値で補正し、最終的なデジタルデータとする温度補正手段１６を設ける。【選択図】図１
2009260626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象から入力されるアナログ入力信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ入力部と、
装置回りの周囲温度を検出する温度検出器と、
前記温度が異なる条件下で、前記デジタル信号のデジタル値とアナログ入力の期待値との間に生じる誤差との実測定に基づいて作成され、周囲温度と補正値とが一対一に対応付けられた補正データが格納された温度補正テーブルと、
前記温度検出器で検出した温度に対応する補正値を前記温度補正テーブルから読み込み、前記アナログ入力回路から読み込んだデジタル値を前記補正値で補正し、最終的なデジタルデータとする温度補正手段と、
を具備することを特徴とするアナログ入力データの温度補正装置。
【請求項２】
前記温度検出器は、シーケンサの本体周囲の温度を検出し、前記シーケンサのアナログ入力を補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のアナログ入力データの温度補正装置。
【請求項３】
前記温度補正テーブルは、シーケンサのＣＰＵの内部メモリに格納されたことを特徴とする請求項２に記載のアナログ入力データの温度補正装置。
【請求項４】
前記補正データは、一定の温度間隔で、各温度についてそれぞれ補正値が対応付けられた多数の離散的なデータの集まりからなることを特徴とする請求項１に記載のアナログ入力データの温度補正装置。
【請求項５】
前記アナログ入力部は、汎用品のオペアンプ、Ａ／Ｄ変換器から構成されることを特徴とする請求項１に記載のアナログ入力データの温度補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ入力データの温度補正装置に係り、特に、シーケンスコントローラに利用されるアナログ入力データの温度補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ工作機械ではシーケンスコントローラにさまざま周辺機器が接続されて、用途に応じた多機能のシステムが構築されている。近年では、シーケンスコントローラは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）が主流になっている。
【０００３】
このようなシーケンスコントローラでは、計測したデータがアナログ信号の場合は、アナログ入力をデジタル信号に変換してＣＰＵで処理する。ところが、一般に、オペアンプやＡ／Ｄ変換器では、その変換特性は温度に影響される。
【０００４】
そこで、従来から、精度を高めるために、温度特性に優れた高価なオペアンプやＡ／Ｄ変換器を用いるか、あるいはＡ／Ｄ変換に際して補正を行っている。一般には、オフセット補正値及びゲイン補正値に対応する基準電圧をＡ／Ｄ変換器に与え、そのデジタル出力がオフセット補正値およびゲイン補正に一致するように温度補正を行っている。
【０００５】
このような温度補正では、温度は刻々と変化するので、基準電圧をＡ／Ｄ変換器に与える操作を例えば３０秒に１回行う。ところが、基準電圧を与えるときには、測定データのＡ／Ｄ変換を行えないために、データが欠落することがある。例えば、特許文献１では、データ欠落に対処する温度補正方法を提案している。
【特許文献１】特開２００６−１６５７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、複雑な補正操作を行うことなく、また、高価な温度特性のよいオペアンプやＡ／Ｄ変換器をもちいることなく、データの精度を高めることができるようにしたアナログ入力データの温度補正装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、周囲温度に影響されずに、アナログ入力から正確なデータを読み込むことができるシーケンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、制御対象から入力されるアナログ入力信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ入力部と、装置回りの周囲温度を検出する温度検出器と、前記温度が異なる条件下で、前記デジタル信号のデジタル値とアナログ入力信号の期待値との間に生じる誤差との実測定に基づいて作成され、周囲温度と補正値とが一対一に対応付けられた補正データが格納された温度補正テーブルと、前記温度検出器で検出した温度に対応する補正値を前記温度補正テーブルから読み込み、前記アナログ入力回路から読み込んだデジタル値を前記補正値で補正し、最終的なデジタルデータとする温度補正手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複雑な補正操作を行うことなく、また、高価な温度特性のよいオペアンプやＡ／Ｄ変換器をもちいることなく、データの精度を高めることができ、また、周囲温度に影響されずに、アナログ入力から正確なデータを読み込むことができるシーケンスコントローラにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明によるアナログ入力データの温度補正装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。  
図１は、本実施形態によるアナログ入力データの温度補正装置のブロック構成図である。図１において、参照番号１０は、温度補正装置が適用されるコントローラを示す。この実施形態では、この温度補正装置はＮＣ工作機械に用いられるプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に適用されている。
【００１１】
温度補正装置は、アナログ入力部１２、演算処理部１４、内部メモリ１６、温度センサ１８を含む。  
制御対象、例えば、圧油やエアなど流体の圧力の検出信号は、アナログ信号としてシーケンサ１０に入力される。このアナログ信号は、オペアンプ２０で増幅されてから、Ａ／Ｄ変換器２２によりデジタル信号に変換される。演算処理部１４は、デジタル信号を処理して、具体的な数値データとして認識する。
【００１２】
本実施形態によるアナログ入力データの温度補正装置では、演算処理部１４が温度補正を実行するための温度補正テーブル２４が内部メモリ１６に格納されている。
【００１３】
図２は、温度補正テーブル２４のデータを示す。  
図２において、−５℃から５５℃までの範囲で５℃刻みで各温度に対して補正値が割り当てられている。例えば、周囲温度が２５℃のときは、補正値は０で、周囲温度が４０℃のときは補正値は−２である。
【００１４】
このような補正データは、実際に誤差を調べることで求められる。すなわち、それぞれの周囲温度の条件の下で、外部より入力したアナログ入力の正しい値（期待値）と、演算処理部１４が読み込んだ値との間の誤差を予め求めておく。例えば、図２に挙げた例では、シーケンサ１０の周囲温度が１０℃のときは、アナログ入力の期待値に対して、演算処理部１４は２だけ小さい値を読み込み、周囲温度が４０℃であれば、アナログ入力の期待値に対して、２だけ大きな値を読み込むはずである。
【００１５】
以上をふまえて、具体的に実際の温度補正について説明する。
【００１６】
制御対象から送られてくるアナログ入力の期待値が６であるとすると、オペアンプ２０やＡ／Ｄ変換器２２が温度に影響されることなく、アナログ入力を期待値どおりにディジタル変換するとすれば、演算処理部１４は期待値と同じ６の値を読み込むことなる。
【００１７】
ところが、実際には、オペアンプ２０やＡ／Ｄ変換器２２の温度特性により、アナログ入力の期待値からは誤差が生じ、正しい値に対応するディジタル信号に変換されない。そして、その誤差は温度によっても変わってくる。仮に、このとき温度センサ１８で検出した周囲温度が１０℃であるとすると、温度補正がない場合には、演算処理部１４は期待値６より２だけ小さな値４を読み込むことになる。
【００１８】
そこで、演算処理部１４は、このときの値を補正するために、温度補正テーブル２４から周囲温度１０℃のときの補正値２を読み込み、最初の値４に２を加え（４＋２）６の値を最終的なデータとする。この値は、アナログ入力の期待値に一致することになる。  
同様にして、周囲温度が４０℃の場合には、補正値−２を読み込み、Ａ／Ｄ変換器２２から入力したディジタル信号に対して返した値８に対して、補正値−２を加え、（８−２）６の値を最終的なデータとし、アナログ入力の期待値に一致することになる。
【００１９】
以上のようにして、周囲温度と補正値とが一対一に対応付けられた補正データが格納された温度補正テーブル２４から補正データを読み込んで、Ａ／Ｄ変換器２２から読み込んだ誤差を含む表見的なディジタル値を補正することにより、期待値通りの正確なディジタル値が得られることになる。しかも、アナログ入力部１２を構成するオペアンプ２０やＡ／Ｄ変換器２２といった回路部品には、誤差のすくない温度特性の優れた高価な部品を使用する必要はなく、安価な汎用部品を使用し、温度変化により誤差も変わってくるような温度特性をもつ部品であったとしても、上述したように、演算処理部１４の方で、簡単な温度補正をすることにより、正確な値が得られる。
【００２０】
以上、本発明によるアナログ入力データの温度補正装置について、工作機械に用いられるシーケンサに適用した実施形態を挙げて説明したが、本発明は、工作機械のシーケンサだけでなく、様々な計測装置などにも適用可能である。
【００２１】
また、図２に示した温度補正テーブルは、一定の温度刻みで補正値を対照したデータ構造を有しているが、これに限定されるものではなく、温度が連続して変わったときの補正値をグラフで示すような形式の補正データであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるアナログ入力データの温度補正装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】同アナログ入力データの温度補正装置が有する温度補正テーブルの例の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  シーケンサ
１２  アナログ入力部
１４  演算処理部
１６  内部メモリ
１８  温度センサ
２０  オペアンプ
２２  Ａ／Ｄ変換器
２４  温度補正テーブル
【図１】
2009260626.tif 000003
【図２】
2009260626.tif 000004