专利名称：模拟单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模拟单元，特别地，涉及一种模拟单元输出值的校正方法。
背景技术：
在模拟单元中，为了对每个通路的变换特性的波动进行校正，而进行模拟单元的输出值的校正。在该模拟单元的输出值的校正中，通常进行补偿值以及增益值的2个点的测量，在这2个点之间以直线进行近似。另外，在专利文献1中公开了下述方法，S卩，为了对A/D变换时的非直线性进行补偿，而将向A/D变换装置输入的输入电压范围Vmin Vmax，以中心电压Vc为边界2等分为区域1和区域2，在区域1中近似为近似直线L11，在区域2中近似为近似直线L12。另外，在专利文献2中公开了下述方法，S卩，根据继承源的工厂补偿值、工厂增益值以及用户补偿值、存储于非易失性存储器中的工厂补偿值以及工厂增益值，对A/D变换单元的其通路所具有的用户补偿值进行校正计算，从而不必对补偿值以及增益值进行测量，就可以对模拟单元的输出值进行校正。另外，在专利文献3中公开了下述方法，即，使用将基准模拟信号通过A/D变换部变换后得到的基准数字值，针对每个数字值预先计算与应输出的数字值对应的A/D变换值，将该A/D变换值和通过A/D变换部从模拟信号变换成的原始数字信号进行比较。专利文献1 日本专利第4074823号公报专利文献2 日本专利第3969391号公报专利文献3 日本专利第3403127号公报
发明内容
但是，在将补偿值以及增益值的2个点之间以直线进行近似的方法中，必须对2个点的补偿值以及增益值进行测量，存在耗费工时的问题。另外，在专利文献1所公开的方法中，由于在区域1中近似为近似直线L11，在区域 2中近似为近似直线L12，所以必须对3个点的补偿值以及增益值进行测量，存在下述问题， 即，不仅耗费工时，而且校正精度的波动大。 另外，在专利文献2所公开的方法中，在模拟信号和ADC码的关系以直线表示的情况下，可以得到高校正精度，但在无法将模拟信号和ADC码的关系以直线表示的情况下，存在校正精度降低的问题。另外，对于专利文献3所公开的方法，作为与温度漂移等相对应的输出值的校正方法是有效的，但需要将A/D变换值以地址相当于数字值的形式存储而得到的数据表、以及对通过A/D变换部从模拟信号变换来的原始数字信号和数据表中的A/D变换值进行比较的比较电路，存在导致成本升高的问题。本发明就是鉴于上述情况而提出的，其第1目的在于，得到一种模拟单元，其即使在模拟信号和ADC码的关系表示出非直线性的情况下，也可以抑制测定所耗费的工时的增加，同时对输出值进行校正。本发明的第2目的在于，得到一种模拟单元，其即使在模拟信号和ADC码的关系表示出非直线性的情况下，也可以减少校正精度的波动。本发明的第3目的在于，得到一种模拟单元，其抑制成本升高，同时可以对与温度漂移对应的输出值进行校正。为了解决上述课题，实现目的，本发明的模拟单元的特征在于，具有变换电路，其将输入值变换为输出值；存储部，其以2个点的量存储表示上述输入值和校正前的输出值之间的关系的工厂设定值；以及用户设定值计算部，其基于表示上述输入值和校正前的输出值之间的关系的1个点的用户测量值以及上述2个点的工厂设定值，对表示上述输入值和校正后的输出值之间的关系的2个点的用户设定值进行计算。发明的效果根据本发明，具有下述效果，S卩，可以得到一种模拟单元，其即使在模拟信号和ADC 码的关系表示出非直线性的情况下，也可以抑制测定所耗费的工时的增加，同时对输出值进行校正。
图1是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式1的概略结构的框图。图2是表示图1的模拟单元的校正方法的流程图。图3是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式2的校正方法的图。图4是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式3的校正方法的图。图5是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式4的概略结构的框图。图6是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式5的校正方法的图。图7是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式6的校正方法的图。图8是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式7的概略结构的框图。图9是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式8的概略结构的框图。图10是表示图9的模拟单元的温度漂移校正方法的图。图11是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式9的概略结构的框图。图12是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式10的概略结构的框图。图13是表示图12的模拟单元的温度漂移校正方法的图。图14是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式11的概略结构的框图。图15是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式12的校正方法的流程图。符号的说明11、21、31、41、51、61 A/D 变换单元12 A/D变换电路13定标部14、24、44非易失性存储器15、25、2fe 25c用户设定值计算部16、26临时存储器35设定值线性插补部
35a补偿值线性插补值计算部35b增益值线性插补值计算部36计时器55设定值选择部55a补偿值选择部55b增益值选择部62切换部
具体实施例方式下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的模拟单元的实施方式。此外，本发明并不受本实施方式限定。另外，作为模拟单元具有A/D变换单元和D/A变换单元，在以下的说明中，主要以A/D变换单元为例进行说明，但并不限定于A/D变换单元。实施方式1图1是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式1的概略结构的框图。在图1中， 在A/D变换单元11中设置有A/D变换电路12、定标部13、非易失性存储器14、用户设定值计算部15以及临时存储器16。在这里，A/D变换电路12可以将模拟输入值M变换为ADC码(数字变换值)Cd。 此外，在1个A/D变换单元11中例如可以搭载与4 8个通路对应的A/D变换电路12。所谓通路是指1个A/D变换单元11中所具有的多个A/D变换电路12中的1个功能单位。定标部13可以将ADC码Cd压缩/扩展为与用户量程对应的数字输出值Do。另外，在定标部13中，由于针对每个通路而对A/D变换特性的波动进行补偿，所以可以进行A/ D变换单元11的校正。此外，所谓A/D变换单元11的校正，是指在电压或者电流等的模拟输入值&被输入时，进行调整，以输出期望的数字输出值Do。另外，定标部13在进行A/D 变换单元11的校正的情况下，可以参照存储在非易失性存储器14中的用户补偿值Uo以及用户增益值Ug0非易失性存储器14可以对应于各个用户量程Rl Rm而存储2个点的工厂设定值以及2个点的用户设定值。此外，工厂设定值可以表示模拟输入值M和ADC码Cd (即， 校正前的数字输出值Do)的关系。另外，作为2个点的工厂设定值，可以给出工厂补偿值
以及工厂增益值Fg。另外，用户设定值可以表示模拟输入值M和数字输出值Do之间的关系。另外，作为2个点的用户设定值，可以给出用户补偿值Uo以及用户增益值Ug0在这里，工厂补偿值以及工厂增益值Fg可以在生产A/D变换单元11时在工厂内设定。该工厂补偿值你是按照定标时使用的规格在生产工厂内施加最低的补偿电压时所输出的ADC码。另外，工厂增益值Fg是按照定标时使用的规格在生产工厂内施加最高的增益电压时所输出的ADC码。另外，用户补偿值Uo以及用户增益值Ug可以在用户使用A/D变换单元11的现场进行设定。该用户补偿值Uo是按照定标时使用的规格在使用现场施加最低的补偿电压时所输出的ADC码。用户增益值Ug是按照定标时使用的规格在使用现场施加最高的增益电压时所输出的ADC码。
另外，所谓补偿电压，是指在A/D变换单元11的特定通路中，作为模拟输入值M 而输入的电压的最低值，是与该输入电压值相对应而作为数字输出值Do输出最低的值，例如在被定标(scaling)为O 4000的情况下，作为数字输出值Do而输出O的输入电压。所谓增益电压，是指在A/D变换单元11的特定通路中，作为模拟输入值M而输入的最高电压值，是与该输入电压值对应而作为数字输出值Do输出最高的值，例如在被定标为O 4000 的情况下，作为数字输出值Do而输出4000的输入电压。即，在作为模拟输入值M而输入的电压的范围为O 5V的情况下，补偿电压成为0V，增益电压成为5V。用户设定值计算部15可以基于1个点的用户测量值Upi、工厂补偿值以及工厂增益值Fg，计算用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，并存储在非易失性存储器14中。此外， 用户测量值uP1可以在用户使用A/D变换单元11的现场进行测量。另外，用户测量值!^可以表示模拟输入值&和ADC码Cd(即，校正前的数字输出值Do)之间的关系。临时存储器16可以对在用户使用A/D变换单元11的现场测量出的1个点的用户测量值uP1进行存储。此外，定标部13、非易失性存储器14、用户设定值计算部15以及临时存储器16可以由微型计算机实现。另外，在A/D变换单元11的生产工厂中，通过对向A/D变换电路12输入了模拟输入值M时的ADC码Cd进行测量，从而测定工厂补偿值以及工厂增益值Fg，并存储在非易失性存储器14中。例如，如果假设向A/D变换单元11中作为模拟输入值M而输入OV IOV的电压，则将作为模拟输入值M而输入OV电压时的ADC码Cd，作为工厂补偿值而存储在非易失性存储器14中，并且将作为模拟输入值M而输入IOV的电压时的ADC码Cd， 作为工厂增益值Fg而存储在非易失性存储器14中。然后，在A/D变换单元11的使用现场，通过对向A/D变换电路12输入了模拟输入值M时的ADC码Cd进行测量，从而测定用户测量值uP1，并存储在临时存储器16中。例如， 将作为模拟输入值&而输入5V的电压时的ADC码Cd，作为用户测量值Upi而存储在临时存储器16中。然后，如果将用户测量值Upi存储在临时存储器16中，则在用户设定值计算部15 中，基于用户测量值uP1、工厂补偿值你以及工厂增益值Fg，计算用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，并存储在非易失性存储器14中。然后，如果将模拟输入值M向A/D变换电路12输入，则变换为ADC码Cd，并向定标部13输入。然后，如果将ADC码Cd向定标部13输入，则通过参照存储在非易失性存储器14中的用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。例如，如果假设模拟输入值M为1 5V的电压且在O 4000的范围内输出数字输出值Do，则可以根据补偿电压为IV时的ADC码Cd、增益电压为5V时的ADC码Cd、当前输入的电压的ADC码Cd，输出相当于当前输入的电压的数字输出值Do。在这里，如果将对ADC码Cd进行定标而输出的数字输出值Do的最低值设为So，将最大值设为Sg，则数字输出值Do可以通过以下的式(1)求出。Do= (Cd-Uo) / (Ug-Uo) *Sg+So... (1)通过该定标部13的定标处理，可以对各个A/D变换电路12所具有的特性上的波动进行吸收。例如存在通路A和通路B，该通路A在向A/D变换电路12输入OV电压时，输出ADC码Cd = 100，在向A/D变换电路12输入IOV的电压时，输出ADC码Cd = 8000，该通CN 102422538 A
说明书
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路B在向A/D变换电路12输入OV电压时，输出ADC码Cd = 105，在向A/D变换电路12输入IOV电压时，输出ADC码Cd = 8020。在此情况下，通过将通路A的用户补偿值Uo作为 100，将用户增益值Ug作为8000，将通路B的用户补偿值Uo作为105，将用户增益值Ug作为8020，实施0 4000的定标，从而无论在通路A、还是在通路B中，如果向A/D变换电路 12输入OV电压，则可以输出数字输出值Do = 0，如果向A/D变换电路12输入IOV电压，则可以输出数字输出值Do = 4000。由此，在A/D变换单元11的使用现场，通过对1个点的用户测量值uP1进行测量， 从而可以对A/D变换单元11进行校正，即使在模拟输入值&和ADC码Cd之间的关系表示出非直线性的情况下，也可以抑制测定所耗费的工时的增加，同时提高A/D变换单元11的变换精度。图2是表示图1的模拟单元的校正方法的流程图。在图2中，在模拟单元(在图 1的例子中，A/D变换单元11)的使用现场，用户指示跳转至模拟单元的1点校正模式(步骤 Si)。然后，用户对与模拟单元的模拟输入值对应的数字输出值Do进行设定(步骤 S2)。例如，可以将数字输出值Do设定为0 4000的标度中的2000。然后，用户设定模拟单元的模拟输入值M (步骤S； )。此外，模拟输入值M可以使用从温度传感器等各种传感器输出的值，也可以是电压或者电流中的某一个。然后，用户向模拟单元指示1点校正的设定已经结束(步骤S4)。然后，用户设定值计算部15参照存储在非易失性存储器14中的工厂补偿值以及工厂增益值Fg，同时基于用户设定的模拟输入值Μ、数字输出值Do，计算用户补偿值Uo 以及用户增益值Ug (步骤S5)。然后，用户设定值计算部15将用户补偿值Uo以及用户增益值Ug存储在非易失性存储器14中(步骤S6)。然后，模拟单元使用户获知用户补偿值Uo以及用户增益值Ug的设定已经结束这一情况(步骤S7)。然后，用户对用户补偿值Uo以及用户增益值Ug设定的结束进行确认，指示模拟单元实施其他通路的设定(步骤S8)。实施方式2图3是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式2的校正方法的图。在图3中， ADC码Cd的输出特性为曲线。另外，在A/D变换单元11的生产工厂中，将补偿电压Vmin输入至A/D变换电路12 时的ADC码Dmin作为工厂补偿值而测量，将增益电压Vmax输入至A/D变换电路12时的ADC码Dmax作为工厂增益值Fg而测量。另外，在A/D变换单元11的使用现场，将输入电压Vc输入至A/D变换电路12时的ADC码Dc作为用户测量值uP1而测量，存储在图1的临时存储器16中。然后，如果将用户测量值Upi存储在临时存储器16中，则利用用户设定值计算部15 对与工厂补偿值Γ^ο、工厂增益值Fg以及用户测量值Upi之间的残差的平方和成为最小的直线L2进行计算。然后，将用户补偿值Uo以及用户增益值Ug设定在直线L2上，并存储在非易失性存储器14中。
由此，在A/D变换单元11的使用现场，通过对1个点的用户测量值uP1进行测量， 从而可以针对量程范围内的整体将误差宽度均等化，可以抑制测定所耗费的工时的增加， 同时使A/D变换单元11的直线性的基准得到缓和。实施方式3图4是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式3的校正方法的图。在图4中， ADC码Cd的输出特性为曲线。另外，在A/D变换单元11的生产工厂中，将补偿电压Vmin输入至A/D变换电路12 时的ADC码Dmin作为工厂补偿值而测量，将增益电压Vmax输入至A/D变换电路12时的ADC码Dmax作为工厂增益值Fg而测量。另外，在A/D变换单元11的使用现场，将输入电压Vc输入至A/D变换电路12时的ADC码Dc作为用户测量值uP1而测量，并存储在图1的临时存储器16中。然后，如果将用户测量值Upi存储在临时存储器16中，则利用用户设定值计算部15 对通过工厂补偿值你以及工厂增益值Fg的直线Ll进行计算。然后，如果对通过工厂补偿值以及工厂增益值Fg的直线Ll进行计算后，则利用用户设定值计算部15对与直线Ll平行且通过用户测量值Upi的直线L3进行计算。然后， 将用户补偿值Uo以及用户增益值Ug设定在直线L3上，并存储在非易失性存储器14中。由此，在A/D变换单元11的使用现场，通过对1个点的用户测量值uP1进行测量， 从而可以使用户测量值uP1与数字输出值Do—致，可以抑制测定所耗费的工时的增加，同时提高由用户指定的区域附近的变换精度。实施方式4图5是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式4的概略结构的框图。在图5中， 在A/D变换单元21中，取代图1的非易失性存储器14、用户设定值计算部15以及临时存储器16，设置有非易失性存储器M、用户设定值计算部25以及临时存储器26。在这里，非易失性存储器M可以针对各个用户量程Rl Rm而存储2个点的工厂设定值以及2个点的用户设定值。此外，作为2个点的工厂设定值，可以给出工厂补偿值
以及工厂增益值Fg。另外，作为2个点的用户设定值，可以给出用户补偿值Uo以及用户增益值Ug0用户设定值计算部25可以基于大于或等于3个点的用户测量值Upi uPn、工厂补偿值你以及工厂增益值Fg，对用户补偿值Uo以及用户增益值Ug进行计算，并存储在非易失性存储器M中。此外，用户测量值!^ !^可以在用户使用A/D变换单元21的现场进行测量。另外，用户测量值uP1 可以表示模拟输入值M和ADC码Cd(即，校正前的数字输出值Do)之间的关系。临时存储器沈可以对在用户使用A/D变换单元21的现场测量出的大于或等于3 个点的用户测量值uP1 Upn进行存储。此外，在A/D变换单元21的使用现场，通过对将模拟输入值M输入至A/D变换电路12时的ADC码Cd进行测量，从而对用户测量值uP1 Upn进行测定，并存储在临时存储器 26中。然后，如果将用户测量值Upi ％η存储在临时存储器沈中，则在用户设定值计算部25中，基于用户测量值Upi uPn、工厂补偿值以及工厂增益值Fg，对用户补偿值Uo以及用户增益值Ug进行计算，并存储在非易失性存储器M中。然后，如果将模拟输入值M向A/D变换电路12输入，则变换为ADC码Cd，并向定标部13输入。然后，如果将ADC码Cd向定标部13输入，则通过参照存储在非易失性存储器M中的用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。由此，在A/D变换单元21的使用现场，通过对大于或等于3个点的用户测量值 Up1 uPn进行测量，从而可以对A/D变换单元21进行校正，即使在模拟输入值M和ADC码 Cd之间的关系表示出非直线性的情况下，也可以减少校正精度的波动。实施方式5图6是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式5的校正方法的图。在图6中， ADC码Cd的输出特性为曲线。另外，在A/D变换单元21的生产工厂中，将补偿电压Vmin输入至A/D变换电路12 时的ADC码Dmin作为工厂补偿值而测量，将增益电压Vmax输入至A/D变换电路12时的ADC码Dmax作为工厂增益值Fg而测量。另外，在A/D变换单元21的使用现场，将输入电压Vcl输入至A/D变换电路12时的ADC码Dcl作为用户测量值Up3而测量，并存储在图5的临时存储器沈中。另外，在A/D 变换单元21的使用现场，将输入电压Vc2输入至A/D变换电路12时的ADC码Dc2作为用户测量值Up4而测量，并存储在图5的临时存储器沈中。另外，在A/D变换单元21的使用现场，将输入电压Vc3输入至A/D变换电路12时的ADC码Dc3作为用户测量值uP5而测量， 并存储在图5的临时存储器沈中。然后，如果将用户测量值Up3 Up5存储在临时存储器沈中，则利用用户设定值计算部25对与工厂补偿值R)、工厂增益值Fg以及用户测量值Up3 Up5之间的残差的平方和成为最小的直线L4进行计算。然后，将用户补偿值Uo以及用户增益值Ug设定在直线L4 上，并存储在非易失性存储器M中。由此，在A/D变换单元21的使用现场，通过对大于或等于3个点的用户测量值 Up3 Up5进行测量，从而可以针对量程范围整体而减小误差宽度，即使在模拟输入值M和 ADC码Cd之间的关系表示出非直线性的情况下，也可以将A/D变换单元21的量程范围整体的变换精度保持在一定的基准上。此外，在图6的例子中，针对计算与工厂补偿值R)、工厂增益值Fg以及3个点的用户测量值Up3 UP52间的残差的平方和成为最小的直线L4的方法进行了说明，但也可以计算与工厂补偿值Γ^ο、工厂增益值Fg以及大于或等于4个点的用户测量值之间的残差的平方和成为最小的直线。实施方式6图7是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式6的校正方法的图。在图7中， ADC码Cd的输出特性为曲线。另外，在A/D变换单元21的生产工厂中，将补偿电压Vmin输入至A/D变换电路12 时的ADC码Dmin作为工厂补偿值而测量，将增益电压Vmax输入至A/D变换电路12时的ADC码Dmax作为工厂增益值Fg而测量。另外，在A/D变换单元21的使用现场，将输入电压Vc6输入至A/D变换电路12时的ADC码Dc6作为用户测量值uP6而测量，并存储在图5的临时存储器沈中。另外，在A/D变换单元21的使用现场，将输入电压Vc7输入至A/D变换电路12时的ADC码Dc7作为用户测量值Up7而测量，并存储在图5的临时存储器沈中。然后，如果将用户测量值UP6、UP7存储在临时存储器沈中，则利用用户设定值计算部25对通过工厂补偿值以及工厂增益值Fg的直线Ll进行计算。然后，如果对通过工厂补偿值你以及工厂增益值Fg的直线Ll进行计算后，则利用用户设定值计算部25对与直线Ll平行且通过用户测量值Ure的直线L6进行计算，并且利用用户设定值计算部25对与直线Ll平行且通过用户测量值Up7的直线L7进行计算。然后，将用户补偿值Uo以及用户增益值Ug设定在直线L6、L7上，并存储在非易失性存储器M中。然后，图5的定标部13可以根据模拟输入值M而对设定了用户补偿值Uo以及用户增益值Ug的直线L6、L7进行切换，并在校正中使用。由此，可以使用户测量值uP6、uP7与数字输出值Do—致，可以提高由用户指定的区域附近的变换精度。此外，图7的例子中，针对求出分别通过2个点的用户测量值uP6、Up7的直线L6、 L7，根据模拟输入值Μ对直线L6、L7进行切换并在校正中使用的方法进行了说明，但也可以求出分别通过大于或等于3个点的用户测量值的直线，根据模拟输入值Μ对上述直线进行切换而在校正中使用。实施方式7图8是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式7的概略结构的框图。在图8 中，在A/D变换单元31中取代图5的用户设定值计算部25而设置多个用户设定值计算部 25a 25c，并且在非易失性存储器M中另外存储有参数1^。在这里，用户设定值计算部25a 25c可以基于大于或等于1个点的用户测量值 Upi uPn、工厂补偿值以及工厂增益值Fg，通过使用彼此不同的计算方法，而计算用户补偿值Uo以及用户增益值Ug0例如，用户设定值计算部2 可以利用图3的方法计算用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，用户设定值计算部2 可以利用图6的方法计算用户补偿值 Uo以及用户增益值Ug，可以利用图7的方法计算用户补偿值Uo以及用户增益值Ug。参数1 可以对计算用户补偿值Uo以及用户增益值Ug的用户设定值计算部2 25c进行指定。然后，如果根据参数1 指定了用户设定值计算部2 25c，则利用用户设定值计算部2 25c对用户补偿值Uo以及用户增益值Ug进行计算，并存储在非易失性存储器 24中。由此，通过设定参数Pa，从而可以减少测定所耗费的工时，或针对量程范围内的整体使误差宽度均等化，或提高由用户指定的区域附近的变换精度，可以实现与使用现场的状况相对应的多种使用方法。实施方式8图9是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式8的概略结构的框图。在图9中， 在A/D变换单元31中取代图1的非易失性存储器14、用户设定值计算部15以及临时存储器16，而设置有非易失性存储器34、设定值线性插补部35以及计时器36。在这里，非易失性存储器34可以将2个点的工厂设定值以及2个点的用户设定值存储在存储器区域Rll中。此外，作为存储器区域Rll中存储的2个点的工厂设定值，可以给出工厂补偿值以及工厂增益值Fg。另外，作为存储器区域Rll中存储的2个点的用户设定值，可以给出用户补偿值Uo以及用户增益值Ug。在这里，用户补偿值Uo可以使用在 A/D变换电路12的温度处于稳定状态时，在使用现场将补偿电压施加至A/D变换电路12时所输出的ADC码。用户增益值Ug可以使用在A/D变换电路12的温度处于稳定状态时，在使用现场将增益电压施加至A/D变换电路12时所输出的ADC码。另外，非易失性存储器34可以将2个点的用户设定值存储在存储器区域R12中。 此外，作为存储器区域R12中存储的2个点的用户设定值，可以给出用户补偿值Uo'以及用户增益值Ug'。在这里，用户补偿值Uo'可以使用在A/D变换电路12的温度处于初始状态时，在使用现场将补偿电压施加至A/D变换电路12时所输出的ADC码。用户增益值Ug' 可以使用在A/D变换电路12的温度处于初始状态时，在使用现场将增益电压施加至A/D变换电路12时所输出的ADC码。此外，作为A/D变换电路12的温度处于初始状态的时亥IJ，例如，可以举出刚将A/D 变换单元31的电源接通后。设定值线性插补部35可以基于由计时器36计时得的经过时间，对A/D变换电路 12的温度从初始状态至稳定状态的期间的用户设定值进行插补。在这里，在设定值线性插补部35中，设置有补偿值线性插补值计算部35a以及增益值线性插补值计算部35b。并且， 补偿值线性插补值计算部3 可以基于由计时器36计时得的经过时间，对用户补偿值和用户补偿值Uo'之间的用户补偿值Uo"进行线性插补。增益值线性插补值计算部35b 可以基于由计时器36计时得的经过时间，对用户增益值Ug和用户增益值Ug'之间的用户增益值Ug"进行线性插补。计时器36可以对A/D变换单元31的电源接通后的经过时间进行计时。此外，定标部13、非易失性存储器34、设定值线性插补部35以及计时器36可以利用微型计算机而实现。另外，在时刻Tl，如果A/D变换单元31的电源接通，则模拟输入值M通过A/D变换电路12变换为ADC码Cd，并向定标部13输入，并且利用计时器36开始计时动作。并且， 在时刻Tl，经由补偿值线性插补值计算部3 将用户补偿值Uo‘向定标部13输入，并且经由增益值线性插补值计算部3 将用户增益值Ug'向定标部13输入。然后，如果在时刻Tl将ADC码Cd向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo ‘ 以及用户增益值Ug'，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。然后，在时刻T2，如果利用计时器36进行计时动作，则基于由计时器36计时得的经过时间，利用补偿值线性插补值计算部3 对用户补偿值Uo和用户补偿值Uo'之间的用户补偿值Uo"进行线性插补，并且利用增益值线性插补值计算部3 对用户增益值Ug和用户增益值Ug'之间的用户增益值Ug"进行线性插补，并向定标部13输入。然后，如果在时刻T2将ADC码Cd向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo 〃 以及用户增益值Ug"，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。然后，在时刻T3，如果基于由计时器36计时得的经过时间，判断为A/D变换电路 12的温度已经达到稳定状态，则经由补偿值线性插补值计算部3 将用户补偿值Uo向定标部13输入，并且经由增益值线性插补值计算部3 将用户增益值Ug向定标部13输入。然后，如果在时刻T3将ADC码Cd向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo以
12及用户增益值Ug，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。由此，在定标部13、非易失性存储器34、设定值线性插补部35以及计时器36由微型计算机实现的情况下，不必追加部件，可以对与温度漂移对应的数字输出值Do进行校正，可以抑制A/D变换单元31的成本升高，同时提高A/D变换单元31的A/D变换精度。图10是表示图9的模拟单元的温度漂移校正方法的图。在图10中，假设直线Lll 通过用户补偿值Uo和用户增益值Ug，直线L12通过用户补偿值Uo'和用户增益值Ug'。并且，假设A/D变换单元31的电源在时刻Tl被接通。并且，在时刻Tl，如果相对于输入电压 Vc而将ADC码Uc'向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo'以及用户增益值Ug'， 从而对ADC码Uc'进行定标。另外，在时刻T2，如果相对于输入电压Vc而将ADC码Uc"向定标部13输入，则通过基于由计时器36计时得的经过时间，对用户补偿值Uo和用户补偿值Uo'之间的用户补偿值Uo"进行线性插补，并且对用户增益值Ug和用户增益值Ug'之间的用户增益值Ug" 进行线性插补，从而求出直线L11、L12之间的直线L13。然后，在定标部13中，通过参照用户补偿值Uo"以及用户增益值Ug"，从而对ADC 码Uc"进行定标。另外，在时刻T3，如果相对于输入电压Vc而将ADC码Uc向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，而对ADC码Uc进行定标。实施方式9图11是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式9的概略结构的框图。在图11 中，在A/D变换单元41中取代图9的非易失性存储器34而设置非易失性存储器44，并且在非易失性存储器44中另外存储计时器设定值此。在这里，计时器设定值1 可以对从A/D变换单元41的电源被接通至A/D变换电路12的温度成为稳定状态为止的时间进行指定。另外，如果利用计时器设定值1 对直至A/D变换电路12的温度成为稳定状态为止的时间进行了指定，则对由计时器36计时得的时间是否达到计时器设定值1 进行判断。 然后，直至由计时器36计时得的时间达到计时器设定值1 为止，基于由计时器36计时得的经过时间，利用补偿值线性插补值计算部3 对补偿值Uo和用户补偿值Uo'之间的用户补偿值Uo"进行线性插补，并且利用增益值线性插补值计算部3 对用户增益值Ug 和用户增益值Ug'之间的用户增益值Ug"进行线性插补，并向定标部13输入。然后，如果由计时器36计时得的时间达到计时器设定值1 ，则经由补偿值线性插补值计算部3 将用户补偿值Uo向定标部13输入，并且经由增益值线性插补值计算部3 将用户增益值Ug向定标部13输入。由此，即使在从A/D变换单元41的电源被接通至A/D变换电路12的温度成为稳定状态为止的时间随着使用环境而不同的情况下，也可以高精度地对A/D变换电路12的温度是否成为了稳定状态进行判断，可以提高与温度漂移对应的校正精度。实施方式10图12是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式10的概略结构的框图。在图12 中，在A/D变换单元51中取代图9的设定值线性插补部35而设置有设定值选择部55。该设定值选择部55可以基于由计时器36计时得的经过时间，而选择A/D变换电
13路12的温度处于稳定状态时的用户设定值或者A/D变换电路12的温度处于初始状态时的用户设定值。在这里，在设定值选择部阳中设置有补偿值选择部^a以及增益值选择部 55b。并且，补偿值选择部5 可以基于由计时器36计时得的经过时间，选择A/D变换电路 12的温度处于稳定状态时的用户补偿值Uo或者A/D变换电路12的温度处于初始状态时的用户补偿值Uo'。另外，增益值选择部5 可以基于由计时器36计时得的经过时间，选择A/D变换电路12的温度处于稳定状态时的用户增益值Ug或者A/D变换电路12的温度处于初始状态时的用户增益值Ug'。另外，在时刻T11，如果A/D变换单元51的电源被接通，则模拟输入值&通过A/ D变换电路12而变换为ADC码Cd，并向定标部13输入，并且利用计时器36开始计时动作。 然后，直至判断为A/D变换电路12的温度已经达到稳定状态为止，利用补偿值选择部5 选择用户补偿值Uo ‘，并向定标部13输入，并且利用增益值选择部5 选择用户增益值 Ug'，并向定标部13输入。然后，如果将ADC码Cd向定标部13输入，则直至判断为A/D变换电路12的温度达到稳定状态为止，通过参照用户补偿值Uo'以及用户增益值Ug'，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。然后，在时刻T12，如果基于由计时器36计时得的经过时间，判断为A/D变换电路 12的温度已经达到稳定状态，则利用补偿值选择部5 选择用户补偿值Uo，并向定标部13 输入，并且利用增益值选择部5 选择用户增益值Ug，并向定标部13输入。然后，如果将ADC码Cd向定标部13输入，则在判断为A/D变换电路12的温度达到稳定状态之后，通过参照用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，从而将ADC码Cd定标为数字输出值Do。由此，在定标部13、非易失性存储器34、设定值选择部55以及计时器36由微型计算机实现的情况下，不必追加部件，可以对与温度漂移对应的数字输出值Do进行校正，可以抑制A/D变换单元51的成本升高，同时提高A/D变换单元51的A/D变换精度。图13是表示图12的模拟单元的温度漂移校正方法的图。在图13中，假设直线L21 通过用户补偿值Uo和用户增益值Ug，直线L22通过用户补偿值Uo'和用户增益值Ug'。 并且，假设A/D变换单元51的电源在时刻Tll被接通。并且，如果在时刻Tll相对于输入电压Vc而将ADC码Uc'向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo'以及用户增益值 Ug'，而对ADC码Uc'进行定标。另外，在时刻T12，如果相对于输入电压Vc将ADC码Uc向定标部13输入，则通过参照用户补偿值Uo以及用户增益值Ug，而对ADC码Uc进行定标。此外，在图12的A/D变换单元51中，也可以与图11的实施方式相同地，将计时器设定值1 存储在非易失性存储器44中，对从A/D变换单元51的电源被接通至A/D变换电路12的温度成为稳定状态为止的时间进行指定。实施方式11图14是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式11的概略结构的框图。在图14 中，在A/D变换单元61中取代图12的计时器36而设置有切换部62。该切换部62可以基于外部触发，使补偿值选择部5 选择用户补偿值Uo或者用户补偿值Uo'，并且使增益值选择部5 选择用户增益值Ug或者用户增益值Ug'。
此外，在时刻T21，如果A/D变换单元61的电源被接通，则模拟输入值通过A/ D变换电路12而变换为ADC码Cd，并向定标部13输入。然后，利用补偿值选择部5 选择用户补偿值Uo'，并向定标部13输入，并且利用增益值选择部5 选择用户增益值Ug'， 并向定标部13输入。然后，在时刻T22，如果将外部触发向切换部62输入，则利用补偿值选择部5 选择用户补偿值Uo，并向定标部13输入，并且利用增益值选择部5 选择用户增益值Ug，并向定标部13输入。由此，即使在A/D变换单元61的温度处于稳定状态时进行A/D变换单元61的重新启动的情况下，也不必在A/D变换单元61的电源被接通之后进行等待，可以将用户补偿值Uo以及用户增益值Ug向定标部13输入，提高与温度漂移对应的校正精度。实施方式12图15是表示本发明所涉及的模拟单元的实施方式12的校正方法的流程图。在图 15中，在模拟单元(在本例中，D/A变换单元)的使用现场，用户指示跳转至模拟单元的1 点校正模式(步骤Sll)。然后，用户对与模拟单元的模拟输出值对应的数字输入值进行设定(步骤S12)。 例如，可以将数字输入值设定为O 4000的标度中的2000。然后，用户对模拟单元的模拟输出值进行设定(步骤Si； )。此外，模拟输出值可以使用从温度传感器等各种传感器输出的值，也可以是电压或者电流中的某一个。然后，用户向模拟单元指示1点校正的设定已经结束(步骤S14)。然后，模拟单元参照存储在非易失性存储器中的工厂补偿值以及工厂增益值，同时基于由用户设定的模拟输出值、数字输入值，对用户补偿值以及用户增益值进行计算 (步骤S15)。然后，模拟单元将用户补偿值以及用户增益值存储在非易失性存储器中(步骤 S16)。然后，模拟单元使用户获知用户补偿值以及用户增益值的设定已经结束这一情况 (步骤S17)。然后，用户对用户补偿值以及用户增益值设定的结束进行确认，指示模拟单元对其他通路实施设定(步骤S18)。由此，即使在作为模拟单元而使用D/A变换单元的情况下，也可以抑制测定所耗费的工时的增加，同时提高D/A变换单元的变换精度。工业实用性如上述所示，本发明所涉及的模拟单元适用于以下方法即使在模拟信号和ADC 码的关系表示出非直线性的情况下，也可以抑制校正时的测定所耗费的工时的增加，而对模拟单元的输出值进行校正的方法。
权利要求
1.一种模拟单元，其特征在于，具有变换电路，其将输入值变换为输出值；存储部，其以2个点的量而存储表示所述输入值和校正前的输出值之间的关系的工厂设定值；以及用户设定值计算部，其基于表示所述输入值和校正前的输出值之间的关系的1个点的用户测量值以及所述2个点的工厂设定值，对表示所述输入值和校正后的输出值之间的关系的2个点的用户设定值进行计算。
2.根据权利要求1所述的模拟单元，其特征在于，所述用户设定值计算部在与所述2个点的工厂设定值以及所述1个点的用户测量值之间的残差的平方和成为最小的直线上，设定所述2个点的用户设定值。
3.根据权利要求1所述的模拟单元，其特征在于，所述用户设定值计算部在平行于根据所述2个点的工厂设定值求出的第1直线、且通过所述1个点的用户测量值的第2直线上，设定所述2个点的用户设定值。
4.一种模拟单元，其特征在于，具有变换电路，其将输入值变换为输出值；存储部，其以2个点的量而存储表示所述输入值和校正前的输出值之间的关系的工厂设定值；以及用户设定值计算部，其基于表示所述输入值和校正前的输出值之间的关系的大于或等于3个点的用户测量值以及所述2个点的工厂设定值，对表示所述输入值和校正后的输出值之间的关系的2个点的用户设定值进行计算。
5.根据权利要求4所述的模拟单元，其特征在于，所述用户设定值计算部在与所述2个点的工厂设定值以及所述大于或等于3个点的用户测量值之间的残差的平方和成为最小的直线上，设定所述2个点的用户设定值。
6.根据权利要求4所述的模拟单元，其特征在于，所述用户设定值计算部在平行于根据所述2个点的工厂设定值求出的第1直线，且通过第1用户测量值的第2直线上、以及通过第2用户测量值的第3直线上，设定所述用户设定值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的模拟单元，其特征在于，所述用户设定值计算部基于参数的指定，选择所述用户设定值的计算方法。
8.一种模拟单元，其特征在于，其具有变换电路，其将输入值变换为输出值；存储部，其存储所述变换电路的温度从初始状态至稳定状态为止的期间内的2个时刻的表示所述输入值和输出值之间的关系的设定值；以及校正部，其基于存储在所述存储部中的设定值，对所述变换电路的输出值进行校正。
9.根据权利要求8所述的模拟单元，其特征在于，具有计时器，其对电源接通后的经过时间进行计时；以及设定值线性插补部，其基于由所述计时器计时得的经过时间，对存储在所述存储部中的2个时刻的设定值进行插补。
10.根据权利要求8所述的模拟单元，其特征在于，具有计时器，其对电源接通后的经过时间进行计时；以及设定值选择部，其基于由所述计时器计时得的经过时间，从存储在所述存储部中的2 个时刻的设定值中，选择用于所述校正的设定值。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的模拟单元，其特征在于，对与直至所述变换电路的温度成为稳定状态为止的时间对应的计时器设定值进行切换，并向所述计时器输出。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的模拟单元，其特征在于，还具有切换部，其基于来自外部的触发输入，将用于所述校正的设定值切换为所述变换电路的温度成为稳定状态时的设定值。
全文摘要
在A/D变换单元(11)的使用现场，通过对将模拟输入值(Sa)输入至A/D变换电路(12)时的ADC码(Cd)进行测量，从而测定用户测量值(uP1)，用户设定值计算部(15)基于1个点的用户测量值(uP1)、工厂补偿值(Fo)以及工厂增益值(Fg)，对用户补偿值(Uo)以及用户增益值(Ug)进行计算，将计算出的用户补偿值(Uo)以及用户增益值(Ug)存储在非易失性存储器(14)中。
文档编号H03M1/06GK102422538SQ20098015915
公开日2012年4月18日 申请日期2009年5月29日 优先权日2009年5月29日
发明者仓地晴幸 申请人:三菱电机株式会社