专利名称：计测用电子仪器系统的制作方法
技术领域：
此发明涉及由可以与外部仪器进行接收和发送信息的计测用电子仪器单元(母机)和与其串联的多个检测用电子仪器单元(子机)构成的计测用电子仪器系统。
背景技术：
广泛进行的是使用具有分别连接计测用的检测器进行测量的功能的多个计测用电子仪器单元，用共同的控制仪器(控制器和个人计算机等)控制它们，通过收集用这些计测用电子仪器单元测量的结果后进行处理，来得到希望的计测数据。
例如在测定汽车的发动机部件的凸轮轴形状的情况下，需要测定对应于设在凸轮轴上的各个凸轮的旋转角度的位置变化。
这种情况下，如第20图所示，以往是使将分别连接在多个计测用电子仪器单元101～104上的各检测器111～114的测量触头一个个与凸轮轴120的各凸轮121～124的凸轮面接触，将各检测器111～114固定在与凸轮轴120的轴线平行，与此轴线相隔一定距离的线上。
将凸轮轴120每一定旋转角度所产生的脉冲信号，从安装在使此凸轮轴120旋转的电动机130上的编码器140输入到控制器150中，同时将用各测量用电子仪器单元101～104检测的测量值分别输入到控制器150中，此控制器150存储凸轮轴120每旋转一定角度的各凸轮121～124的测量值(位置数据)，观察它的变化。
可是这种情况下，各计测用电子仪器单元101～104和控制器150之间产生延迟，以及由于一般是用控制器150顺序读取计测用电子仪器单元101～104的测量值，因此由于产生的延迟会造成同时性受到损害。
为了要用控制器150同时读取全部计测用电子仪器单元101～104的测量值，有必要设置专用电路，从而存在系统变得复杂，而且价格高的问题。
而作为其他的手段还有从控制器150对全部计测用电子仪器单元101～104发出临时保存测量数据的指令，使测量数据不变，从而顺序读取它的测量数据的方法。
可是这种情况下，存在有不能使凸轮轴120的旋转速度为高速，不能实现测量时间的高速化的问题。
此外例如在每隔一定时间测量轧制的钢板厚度，确认钢板的厚度在规定值以内的情况下，由于难以设定测量的基准值，一般配置成使两个检测器相对，将钢板夹在中间，通过计算两个检测器的测量值的和来测量厚度。
这种情况下，由于钢板轧制连续进行，测定值不断变化。此外由于轧制的钢板上下移动，大多数情况是若分别看两个检测器的测量值的话，板厚的变化更大。
这样在测量对象物活动的情况下，同时测量两个检测器的测量值是重要的，如不同时测量的话，会增加测量值的不确定性。
这样对基于多个检测器的测量值进行运算后，要得到所希望的计测结果的情况下，基于该多个检测器的测量同时进行，在两者之间没有时间的延迟，对提高测量结果的可靠性是非常重要的。
可是在用个人计算机等的外部仪器读取两个计测用电子仪器单元的测量值后计算它的和的系统中，两次进行测量值的读取，由于其间的延迟造成测量值的可靠性降低。
此外在一张钢板立两根支杆(pin)的组合部件中，在分别测量两根支杆倾斜的情况下，对一根支杆使用两个计测器，求出测量值的差。因此两个测量器的组合组成两组。此两组分别利用作为校对规的定位夹具，进行复零等定位。
要使其自动化，从外部仪器输出复零信号，一般全部的电子仪器单元要分别连接。这种情况下存在配线变得复杂的问题。
另一方面，如采用将复零信号等的输入信号在电子仪器单元之间进行机械的和电的连接后进行连线的方法，配线可以简化，在测量前述的两根支杆倾斜的例子中，同时对一根支杆的两个计测器进行复零是必要的。可是两组计测器的复零可以分别进行的方法操作性好。因此优选的是对每个有几个计测器的组可以指令复零。
在测量钢板厚度的例子、如前述的测量两根支杆倾斜的例子那样对两个计测器的计测值进行加减运算的情况、还有求平面的平均高度和圆盘形部件的平均外形的情况下，也有时对三个以上的计测器的计测值进行加减运算，也有时进行除法运算。此外在用杠杆机构将计测值放大或缩小的情况下，也有时对一个测量值进行乘法运算。
这些运算一般是操作的人读取一个个的计测器的测量值的显示后进行运算，或用外部仪器一个个运算求出测量值。
可是在操作的人读取的情况下，不仅操作麻烦，而且存在产生运算错误的问题。此外用外部仪器运算的情况下，外部仪器的负担增加，由于不能用眼睛确认运算结果，特别是在维护的情况下，其操作性恶化。

发明内容
此发明是为了解决这些问题进行的发明，目的是提高基于多个计测用电子仪器单元的测量的同时性，可以得到可靠性更高的测量结果。
此外的目的是可以容易地进行在使用多组计测用电子仪器单元进行测量情况下的复零的定位，此外在用多个测量器同时计测的各测量值的运算处理也可以简单而且无错地进行。
为了达到上述目的，本发明的计测用电子仪器系统构成为分别具有连接计测用的检测器进行测量的功能的多个计测用电子仪器单元用连接器串联，相互可以传递测量信息和信号，此多个计测用电子仪器单元中的一台为具有与外部仪器进行测量信息和信号发送和接受功能的母机。
上述多个各计测用电子仪器单元具有分别保存测量值的存储器，上述母机具有根据来自上述外部仪器的要求，向包括自己的上述多各计测用电子仪器单元发出保存测量值的指令，在该各计测用电子仪器单元中，同时将用上述各检测器得到的测量值保存到上述存储器中的装置。
上述母机的计测用电子仪器单元也可以具有根据来自外部的保存测量值指令，在包括自己的串联的全部计测用电子仪器单元中，将用上述各检测器得到的测量值保存到上述存储器中的装置。
这种情况下，上述母机的计测用电子仪器单元也可以具有将与其他的计测用电子仪器单元连接的信号线的连接线有选择地切换到来自外部仪器的信号线和内部输出的信号线的装置。
在除了上述母机以外的各计测用电子仪器单元中，也可以设置将相互连接的信号线切断，切换到来自外部的信号线的装置。
在这些计测用电子仪器系统中，也可以在上述多个计测用电子仪器单元中，设置存储运算用参数的装置根据存储在此装置中的参数对保存在上述存储器中的测量值进行运算的运算装置。
这种情况下，在上述母机的计测用电子仪器单元中，还可以设置总和运算装置，获得用在上述多个计测用电子仪器单元中指定的计测用电子仪器单元中的上述运算装置运算的各个运算结果的总和。
此外，在这些计测用电子仪器系统中，由内部装有用于相互串联的连接器和上述各装置的主体、在此主体上可以装拆的显示单元构成上述多个各计测用电子仪器单元，此显示单元具有显示测量值和参数的显示器和操作用的键，在上述主体和显示单元中也可以设置在将此显示单元装在主体上时直接将两者进行机械的和电的连接，在将此显示单元从主体分离时通过连接线将两者进行电连接的连接器。


第1图为表示第2图所示的计测用电子仪器系统中的各计测用电子仪器单元的连接状态的基本结构和存储在各单元中的运算用参数的例子的图。
第2图为表示利用此发明的计测用电子仪器系统的一个实施方式的简要结构图的框图。
第3图为表示第2图中的母机的计测用电子仪器单元10的内部结构的框图。
第4图为表示第2图中的子机的计测用电子仪器单元20的内部结构的框图。
第5图为表示利用第4图所示的计测用电子仪器系统的运算计测时的动作例子的流程图。
第6图为以与取样有关的部分为主，表示利用此发明的计测用电子仪器系统的母机和子机1的内部结构的框图。
第7图为表示根据从利用由第6图所示的母机和三台子机构成的计测用电子仪器系统的母机的外部仪器接口60发出的命令的取样动作的时间流程图。
第8图表示根据同样的来自外部仪器接口170的命令的取样动作的时间流程图。
第9图为以与存储计测值的复位有关的部分为主，表示此发明的计测用电子仪器系统的母机和子机1的内部结构的框图。
第10图为表示相同的此多个子机成组进行复位的例子的说明图。
第11图为表示此发明的计测用电子仪器系统的母机的外观例子的立体图。
第12图为表示相同的显示单元从主体分离的状态的立体图。
第13图为从长度方向相反一侧看第11图的母机的立体图。
第14图为表示相同子机的外观例子的立体图。
第15图为表示用DIN导轨将此发明的计测用电子仪器系统安装在基底上的状态的立体图。
第16图为表示将用构成此发明的计测用电子仪器系统的多个计测用电子仪器单元的各显示单元从主体分离，安装在支撑板上的状态的立体图。
第17图为表示在同样的此显示单元的背面固定安装用配件的状态的背视图。
第18图为表示将同样的此显示单元安装在支撑板上的状态，使支撑板和螺母成截面的侧视图。
第19图为表示使用此发明的电子仪器系统测量凸轮轴的各凸轮形状情况下的例子的结构图。
第20图为表示用于测量凸轮轴的各凸轮形状的现有的计测用电子仪器系统的一个例子的结构图。
具体实施例方式
为了更详细地对此发明进行说明，按照

此发明优选的
首先用第2图说明此发明的计测用电子仪器系统的一个实施方式的简要结构。
此计测用电子仪器系统由四个计测用电子仪器单元构成。其中的计测用电子仪器单元10为母机，具有用于与具有信息处理功能的外部仪器5连接的内孔连接器(外部仪器接口用)6、用于与其他电子仪器单元(子机)连接的插头连接器(下游机接口用)7，具有与外部仪器5进行发送和接收信息和信号的功能。
其他的计测用电子仪器单元20为子机，分别具有用于与其他计测用电子仪器单元连接的两个连接器。在此例子中，在薄型长方体的盒上面积比其他面大的平行的两个面中的一个上设置插头连接器(上游机接口用)8，在另一个上设置内孔连接器(下游机接口用)7。
顺序用连接器7和8的嵌合，将三台子机的计测用电子仪器单元20与母机的电子仪器单元10串联，进行机械和电的连接，构成计测用电子仪器系统4。
在使用此计测用电子仪器系统4时，用RS-232C接口电缆16将个人用计算机和控制器等的外部仪器与母机的电子仪器单元1连接在内孔连接器6上，将各自的检测器11～14与设在各电子仪器单元10、20的侧面的连接器(检测器接口用)9进行连接。此检测器11～14可以使用与前述的第20图所示的检测器111～114相同的检测位移用的检测器，但也可以与其他的电压、电阻值、温度、压力、光通量、音量、畸变量等各种检测器连接。
各计测用电子仪器单元10、20是具有对应于此连接的检测器的电路等的，也可以在每个计测用电子仪器单元上连接不同种类的检测器，但此处设定三台子机的计测用电子仪器单元20全部是相同的结构。
在构成此计测用电子仪器系统4的各计测用电子仪器单元中，作为母机的计测用电子仪器单元10可以与外部仪器5直接发送和接收测量信息，作为子机的计测用电子仪器单元20可以通过此母机或母机和其他子机，与外部仪器5发送和接收测量信息。
此外，电源从外部仪器5通过电源电缆提供给母机的测量用电子仪器单元10，它也可以通过连接器7、8内的电源端子和各子机内的电源线，提供给所有的子机的测量用电子仪器单元20。
可是为了使外部仪器5与各测量用电子仪器10、20进行信息发送和接收，有必要在各电子仪器单元上分别设定识别代码(ID)，以便可以识别向哪一个测量用电子仪器单元发送信息，或从哪一个测量用电子仪器单元接收信息。
作为这样在多个电子仪器单元中设定ID的方法，一般采用的是在各电子仪器单元上设置拨码开关(dip switch)等的硬件设定装置，用人工设定，或操作者通过键输入进行软件设定ID方法等。
在此发明的计测用电子仪器系统中，也可以用这样的现有的方法，在各测量用电子仪器单元中设定ID，也可以在此计测用电子仪器系统4中接通电源时，母机的计测用电子仪器单元10顺序产生ID，首先将自己的ID设定为“1”，串联的各计测用电子仪器单元20按靠近母机的顺序自动设定ID为“2”、“3”、“4”。
下面用第3图和第4图说明母机的计测用电子仪器单元10和子机的计测用电子仪器单元20的内部结构。
第3图为表示母机的计测用电子仪器单元10的内部结构的框图。
此计测用电子仪器单元10由主体10A和可以在此主体10A上装上或拆下的显示单元10B构成。
在主体10A的周围分别设置有与前述的内孔连接器6、插头连接器7、连接器9、17和后述的连接器18对应的外部仪器接口60、下游机接口70、检测器接口90、外部仪器接口170、显示单元接口180。
外部仪器接口60用RS-232C接口电缆与外部仪器5连接。下游机接口70与最初连接的子机的计测用电子仪器单元20的后述的上游机接口80连接，连接触发线44、RS485线45、DL-OUT线、复位线、取样线等各信号线，也连接图中省略了的电源线。
检测器接口90连接计测用的检测器11。外部仪器接口170可以从外部仪器5或其他外部仪器输入复位信号和取样信号。显示单元接口180与显示单元10B一侧的显示单元接口190连接。
在此主体10A内，担负此计测用电子仪器单元10的整体控制的CPU31、具有CPU31的工作存储器和数据存储器的任务的RAM32、存储容量大的数据记录用RAM33、装有CPU31的动作程序等的ROM34、用于在内部产生测量值保存指令的计时器35用CPU总线43相互连接，构成微型电子计算机。
CPU31可以将在后述的暂时存储存储器37中暂时保存的测量值的数据转送到数据记录用RAM33中，顺序积蓄存储。
在控制用检测器11的计测动作的计数控制部分36、暂时存储测量值的暂时存储存储器37、在与外部仪器5之间发送和接收命令和计测信息的RS-232C输入输出控制部分38、在与子机之间获取命令和机测信息的RS485输入输出控制部分39、进行各信号线的连接和切换或控制发送复位信号和取样信号的总的输入输出控制部分40、进行显示和键输入控制的输入输出控制部分42全部连接在CPU总线43上，用CPU31可以进行控制。触发线44连接在输入输出控制部分40上，RS485线45连接在RS485输入输出控制部分39上。
从外部仪器通过后述的电源连接器提供电源，还设有将它提供给各部分的电源电路15，此供电线路省略了图示。
在显示单元10B中，在它的上面配置液晶显示面板等的显示器50和四个键51～54，在下部设有显示单元接口190。在内部设有显示控制部分55、键输入控制部分56和输入输出控制部分57。如图所示，在将此显示单元10B装入主体10A中时，显示单元接口180和190紧密连接。
第4图为表示子机的计测用电子仪器单元20的内部结构的框图。它是与母机的计测用电子仪器单元10几乎相同的结构，与第3图的各部分相同的部分采用相同的符号，它们的说明省略。
此计测用电子仪器单元20也是由主体20A和可以在此主体20A上装上或拆下的显示单元20B构成。显示单元20B的结构与计测用电子仪器单元10的显示单元10B完全相同。
在主体20A中，与计测用电子仪器单元10的主体10A的不同点是设置对应于第2图所示的插头连接器8的上游机接口80，代替用于与外部仪器5连接的外部仪器接口60，没有设置用于与外部仪器通信的RS-232C输入输出控制部分38方面。各种信号线中触发线44和RS485线45分别直接连接在上游机接口80和下游机接口70之间。
其中在前头多个子机串联母机时，将母机一侧称为上游，将它相反一侧称为下游。
RS485输入输出控制部分39在母机或上游侧子机和下游一侧子机之间获取命令和计测信息。
输入输出控制部分41和电源电路25也与母机的主体10A中的输入输出控制部分40和电源电路15有一些不同，所以采用不同的符号。电源电路25将从电源电路15通过第2图所示的内孔连接器7和插头连接器8的电源引线(pin)提供的电压提供给各部分。
利用这些各主体10A、20A内的各部分实施用后述的此发明中特有功能的各计测用电子仪器单元的测量值的同时保存、测量保存指令的切换、基于保存的各测量值的运算处理、分组同时复位等。
下面用第1图说明第2图所示的计测用电子仪器系统中的各计测用电子仪器单元的连接状态的基本结构和它的功能。
将第3图所示的母机的计测用电子仪器单元10、三台第4图所示的子机的计测用电子仪器单元20通过各内孔连接器(下游机接口70)和插头连接器8(上游机接口80)的连接而串联连接，构成计测用电子仪器系统4的连接状态简况示于第1图。
在此第1图中，21为母机的计测用电子仪器单元10的控制部分，22为子机的计测用电子仪器单元20的控制部分，是分别以第3图或第4图所示的主体10A、20A内的CPU31为首，对与包含输入输出部分40或41的控制有关的全部电路的总称。而第3图和第4图所示的显示单元10B、20B、各接口、检测器11～14等省略了图示。
在下面的说明中，将计测用电子仪器单元10简单称为“母机”，将三台计测用电子仪器单元20从母机一侧开始顺序称为“子机1”、“子机2”、“子机3”。
如此第1图所示，母机和三台子机1～3的各计测用电子仪器单元的各信号线的触发线(Trigger line)44和RS485线45分别连接成串形，形成共用的触发线和命令线。此外分别用控制部分21或控制部分22的CPU31的判断，连接将信号从母机的控制部分21向子机1的控制部分22、从各子机的控制部分22向下游的子机的控制部分22传递的DL-OUT线。另外传送后述的取样信号的取样线和传送复位信号的复位线、提供电源的电源线等也相互连接，在此省略了图示。
触发线44是用于将来自母机的控制部分21的指令同时传递给各子机1～3的控制部分22，同时也传递给自己的控制部分21而使用的信号线。RS485线55是用于在母机的控制部分21和子机的控制部分22之间相互进行获取命令和数据而使用的信号线。
在此第1图的母机和子机1～3的下方分别用M0～M3表示的是运算设定存储在各自计测用电子仪器单元的存储器中的识别代码(ID)和它的测量值时的参数。
母机和子机1～3在该各控制部分21或22内的存储器(RAM32等)中，存储被设定的ID、取决于检测器对被检测体的接触方向的方向(±)、乘法值和除法值的运算用参数。母机的情况下，在相同的存储器内还存储运算的单元的数量(运算数量)、作为运算对象的单元的ID(运算ID)。这些参数用第3图和第4图分别所示的显示单元10B、20B的键51～54设定，关于其操作方法在后面叙述。
在此用第5图的流程图说明用此计测用电子仪器系统4运算计测时的动作示例。
第1图所示的计测用电子仪器系统4开始第5图所示的处理，母机从外部仪器5输入运算计测要求时，母机将计测要求(测量值保存指令)从触发线44传送到各子机1～3的控制部分22，同时也返回输入到自己的控制部分21。这样母机和子机1～3将基于第2图所示的检测器11～14的测量值从在第3图和第4图所示的计数控制部分36暂时存储在暂时存储存储器37中保存。
此后母机按照存储在存储器中的运算用参数内的运算数和运算ID，利用命令线(RS485)45顺序发送运算ID+计测值要求。于是用其运算ID指定的子机(ID与运算ID一致的子机)根据计测要求用存储在存储器中的运算参数(方向的±、乘法值和除法值)对暂时存储的计测值分别进行运算，用命令线(RS485线)45将此计测值发送给母机。
母机接收其计测值后，仅判断运算数是否终了，没有终了的话，返回到发送运算ID+计测值要求的处理，用命令线45发送下一个的运算ID+计测值要求，反复进行上述的处理。
如母机接收存储的运算数的计测值，判断运算终了，母机计算接收的计测值(母机也为运算对象的情况下，母机也分别进行测量值的运算，也包括此计测值)的总和。然后将此运算结果从第3图所示的RS-232C输入输出部分38通过外部仪器接口60向外部仪器5输出，处理终了。
母机和外部仪器5的通信不是仅限定为用RS-232C，也可以用RS-422、RS485、USB等的串行通信，或也可以用并联通信。
此外作为第3图所示的母机的外部仪器接口60和第4图所示的子机的上游机接口80，也可以采用可以共用(相同结构的)接口的结构。
这样采用此计测用电子仪器系统4的话，母机和与其连接的所有子机由于利用来自母机的一次的计测要求(测量值保存指令)，同时将用一个个的检测器的测量值存储保存在暂时存储存储器37中，计测的同时性高(测量的时间的误差在100μsec以下)。然后在各单元内对此测量值的运算也进行必要的分别运算，由于仅将该各运算结果的计测值进行求和，可以简单而且迅速进行。
各个计测用电子仪器单元10、20也可以对取决于触发线44的计测要求(测量值保存指令)进行插入处理，这种情况下还可以增加计测的同时性。
例如如上所述，使两个检测器相对，将钢板夹在中间，进行计测轧制后的钢板的厚度，利用该各检测器的测量值的和求出的情况下，由于测量值经常变化，计测的同时性特别重要。
如果使用此发明的计测用电子仪器系统的话，在母机和一台子机的结构中，通过将运算用参数设定成表1所示，可以得到基于连接了夹持钢板并相对置的一对检测器的母机和子机1的测量值之和所得到的板厚作为用母机运算的结果。


在此表1所示的例子中，母机的测量值为12.8，子机1的测量值为13.2，乘法值和除法值都是“1”，分别运算的计测值是对测定值乘1、除1，从而有测量值相同。然后，用母机得到该各计测值的总和的值，运算结果为12.8+13.2＝26.0。
作为其他的例子，在测量高度中，在将用三个检测器测量被检测体的高度位置的测量值平均，求出其高度的情况下，可以将各检测器连接在此发明的计测用电子仪器系统4的母机和子机1和子机2上进行计测，在该各控制部分的存储器中设定表2所示的运算用参数后存储。


在此表2所示的例子中，母机的测量值为12.8，子机1的测量值为13.2，子机2的测量值为13.3，乘法值都为“1”，除法值都为“3”，所以分别运算的计测值在测量值上乘1除3。因此母机的分别运算值为12.8×1/3＝4.27，子机1的分别运算值为13.2×1/3＝4.40，子机2的分别运算值为13.3×1/3＝4.43。然后运算结果是用母机得到该各个分别运算值的总和的值，所以为4.24+4.40+4.43＝13.1。
这样可以对多个测量值进行简单地各种四则运算。
下面根据第6图～第8图对此发明的计测用电子仪器系统的计测处理的其他例子进行说明。
第6图为以与取样有关的部分为主表示母机和子机1的内部结构的框图，显示单元等省略了图示。在此第6图中，与第3图和第4图相同的部分采用相同的符号，省略的对它们的说明。
在此例子中，母机和子机1内的取样线46用母机的下游机接口70和子机1的上游机接口80的接合进行连接，通过此子机1内的输入输出控制部分41连接到下游机接口70，如果该子机与子机1串联的话，所有的取样线包括图中没有表示的子机内的取样线通过各子机内的输入输出控制部分41顺序串联。
然后母机的输入输出控制部分40的输出一侧的取样线46被连接在担负用检测器11得到的测量值的暂时存储等的计数控制部分36上，子机1的输入输出控制部分41的输出一侧的取样线46也被连接在担负用检测器12得到的测量值的暂时存储等的计数控制部分36 上。图中没有表示的其他子机内的取样线46也一样，输入输出控制部分41的输出一侧被连接在计数控制部分36上。
此外在母机的输入输出控制部分40内设有电子的切换开关SW1，它的可动接点c被连接在取样线46上，一个固定接点a与从外部仪器接口170输入的取样信号的输入线一起，连接在与输入输出控制部分40的CPU总线43的输入输出口的I/O40a的外部取样信号输入口。另一个固定接点b连接在I/O40a的内部取样信号输出口上。
此切换开关SW1检测图中没有表示的显示单元的键操作或图中没有表示拨码开关的操作，根据CPU31指令的信号通过I/O40a进行切换控制。此外也可以用拨码开关直接进行切换操作。这种情况下也可以在输入输出控制部分40外设置此切换开关SW1。
另一方面在子机1的输入输出部分41内也设置切换开关SW2。它的可动接点c被连接在取样线46上，一个固定接点a与从外部仪器接口170输入的取样信号的输入线一起，连接在与输入输出控制部分41的CPU总线43的输入输出口的I/O40a的外部取样信号输入口。另一个固定接点b连接在上游机接80一侧的取样线46上。
此切换开关SW2可以是用手动切换的拨码开关，也可以是用来自CPU31的信号进行切换的电子的切换开关。
此第6图所示母机切换开关SW1是将向其他计测用电子仪器单元的子机的连接线选择切换到来自外部仪器的信号线和内部输出的信号线的装置。
此外子机的切换开关SW2是切断除母机以外的各计测用电子仪器单元的相互连接，切换到来自外部的信号线的装置。
用第7图和第8图对在此第6图所示的母机的计测用电子仪器单元10上串联与子机1的计测用电子仪器单元20相同结构的三台子机(设为子机1、子机2、子机3)的计测用电子仪器系统的各种计测值存储模式进行说明。在以下说明中的取样指令和取样信号相当于前述例子中的测量值保存指令。此外“计测值存储”意思是用计数控制部分36使母机和各子机中的用检测器得到的测量值在暂时存储存储器37中暂时存储保存。
首先用第7图对利用来自从第3图所示的母机的外部仪器接口60向RS-232C输入输出控制部分38进行输入的外部仪器5的命令的取样动作进行说明。
第6图所示的母机内的切换开关SW1如图所示切换到固定接点b一侧(在第7图中的CPU一侧)，子机1～3内的切换开关SW2如第6图所示，全部切换到固定接点b一侧，子机1～3内的取样线46全部直接连接，通过母机内的取样线46连接到输入输出控制部分40内的I/O40a的内部取样信号输出口。
其中如存储要求的命令被从外部仪器5通过母机的外部仪器接口60输入到RS-232C输入输出控制部分38，CPU31对它进行解释，产生用计时器35计测的一定脉冲宽度的取样指令，通过I/O40a和切换开关SW1向取样线46输出。这样母机的计数控制部分36和直接连接取样线46的子机1～3的全部计数控制部分36同时输入取样指令。因此在母机和子机1～3中从取样指令上升时间开始同时进行计测值存储的处理。
每次存储要求命令输入RS-232C输入输出控制部分38，上述动作反复进行，在母机和各子机1～3中进行计测值存储。
第7图的右半部分表示其他的计测值存储模式，如从外部仪器5向RS-232C输入输出控制部分38输入计测开始的命令，CPU31对它进行解释，以规定的周期产生用计时器35计测的一定脉冲宽度的取样指令，通过I/O40a和切换开关SW1向取样线46输出。这样与上述的情况相同，母机和全部子机1～3中从各取样指令上升时间开始进行计测值存储的处理。
此后如从外部仪器5向RS-232C输入输出控制部分38输入计测终了的命令，则CPU31对它进行解释，停止生成取样指令。因此此后母机和全部子机1～3不进行计测值存储的处理。
下面用第8图对利用来自从第6图所示的母机的外部仪器接口170输入到输入输出控制部分40的外部仪器的取样信号的取样动作模式进行说明。
这种情况下也是第6图所示，各子机1的切换开关SW2切换到固定接点b一侧，全部的取样线46直接连接。
在母机的切换开关SW1切换到固定接点b一侧(在第8图中外部输入输出一侧)的情况下，如第8图左半部分所示，每次从母机的外部仪器接口170到输入输出控制部分40输入来自外部仪器的取样信号，通过取样线46输入到母机和各子机1～3的计数控制部分36，从此取样信号的上升时间开始同时实施计测值存储的处理。
在母机的切换开关SW1切换到固定接点a一侧(在第8图中的CPU一侧)的情况下，如第8图的右半部分所示，只有来自外部仪器的取样信号连续从母机的外部仪器接口170输入到输入输出控制部分40期间，它从I/O40a被CPU31识别，CPU31使用计时器35，根据第7图与接收前述的计测开始命令的情况相同，用规定的周期将一定脉冲宽度的取样指令输出到输入输出控制部分40的I/O，从此取样信号输出口通过切换开关SW1和取样线46，将此取样指令输入到母机和各子机1～3的计数控制部分36。因此从各取样指令的上升时间开始在母机和各子机1～3中同时实施计测值存储的处理。
此外如将某一个子机的切换开关SW2切换到固定接点a一侧(外部输入输出一侧)，取样线46在此断开，这以后的取样线46从外部接口170连接到输入外部仪器的取样信号的信号线上。
因此母机和到将切换开关SW2切换到固定接点a一侧的子机的上游一侧的子机中，与输入母机的来自外部仪器的取样信号或母机内部产生的取样指令同步实施计测值存储的处理，将切换开关SW2切换到固定接点a一侧的子机和它下游一侧的子机中，与输入到将切换开关SW2切换到固定接点a一侧的子机的来自外部仪器的取样信号同步实施计测值存储的处理。
这样将母机和与其连接的多个子机分组，可以仅使用此母机和一部分子机实施计测值存储的处理，或可以每组在不同的时间实施计测值存储的处理。
此发明的计测用电子仪器系统可以以这样的各种模式实施计测值存储的处理，所以可以根据用途选择使用，是通用性高的计测用电子仪器系统。
第19图表示使用此发明的计测用电子仪器系统，与第20图所示的现有例子相同测量凸轮轴的各凸轮形状情况下的构成的例子。此情况下，使用母机的计测用电子仪器单元10和三台子机的计测用电子仪器单元20串联构成的计测用电子仪器系统4，母机的计测用电子仪器单元10内的第6图所示的切换开关SW1切换到固定接点a一侧(外部的输入输出一侧)，所有子机的计测用电子仪器单元20内的切换开关SW2切换到固定接点b一侧(直接连接取样线46的一侧)。
利用电动机130使凸轮轴120每旋转一定角度，使从编码器140产生的脉冲信号作为取样信号输入到母机的外部仪器接口170。这样每次输入来自编码器140的脉冲信号，通过取样线46被输入到母机和三台子机的全部的控制部分，在它的上升时间同时将用各检测器11～14得到的对应于各凸轮的形状的位置的测量值分别在暂时存储存储器37中暂时存储保存。可以将此测量值顺序转送到图6的RAM32或第3图和第4图所示的数据记录用RAM33存储。
这样使凸轮轴120旋转一周以上后，母机的计测用电子仪器单元10使用第1图所示的RS485线从各子机的计测用电子仪器单元将20使在此存储的计测值转送，将它向连接在外部仪器接口60上的外部仪器(此情况下为控制器)5发送。控制器5可以得到母机和各子机计测的凸轮轴每个规定旋转角度的同时性高的计测值的数据，可以正确得到各凸轮的形状和各凸轮的相对关系的数据。
下面用第9图和第10图对此发明的计测用电子仪器系统分组复零进行说明。
第9图为以与存储计测值的复位有关的部分为主，表示此发明的计测用电子仪器系统的母机和子机1的内部结构的框图，图示省略了显示单元等。在此第9图中，与第3图、第4图和第6图相同部分采用相同符号，省略了对它们的说明。
在此例子中，母机和子机1内的复位线47用母机的下游机接口70和子机1的上游机接口80的接合进行连接，通过此子机1的输入输出控制部分41，连接在下游机接口70上，如果该子机串联在子机1上的话，所有的复位线包括图中没有表示的其他子机内的复位线通过各子机内的输入输出控制部分41顺序串联。
在该各子机的输入输出控制部分41内设置切换开关SW3，如果其可动接点c切换到固定接点b一侧的话，上游机接口80一侧的复位线47和下游机接口70一侧的复位线47连接。如此切换开关SW3的可动接点c切换到固定接点a一侧，复位线在此切断，下游机接口70一侧的复位线47被连接在输入来自外部仪器接口170的由外部仪器得到的复位信号的信号线上。
因此此子机内的切换开关SW3也是将除了母机以外的各计测用电子仪器单元20相互连接的信号线(此情况下为复位线)切断，切换到来自外部的信号线的装置。此切换开关SW3也可以是用手动进行切换操作的拨码开关，也可以是用来自CPU31的信号进行切换的电子开关。
输入来自母机的外部仪器接口170的由外部仪器得到的复位信号的信号线连接在输入输出控制部分40的I/O40a的复位信号输入口上，同时也连接在复位线47上。此外子机的下游机接口70一侧的复位线47也连接在输入输出控制部分40的I/O40a的复位信号输入口上。
此子机1内的切换开关SW3成图9所示的切换状态时，如母机的外部仪器接口170中输入复位信号，通过母机的I/O40a和复位线47，各子机的I/O40a中同时输入复位信号。各单元的CPU31识别它后，将存储在各单元的暂时存储存储器37和RAM32或数据记录用RAM33中的计测值的存储复位(清零)。
如某个子机的切换开关SW3切换到固定接点a一侧，复位线47被切断，直到它的上游一侧的单元的复位线和此子机以后的单元的复位线被分组，各组利用来自外部仪器的不同的复位信号，进行对计测存储值的复位处理。
第10图表示这样分组的例子。在此例子中，五台子机的计测用电子仪器单元20具有分别切断内部相互连接的信号线(此情况下为复位线47)，并切换到来自外部的信号线的切换开关SW，其左端的子机的切换开关SW和从右数第2个子机的切换开关切换到来自外部的信号线。
因此被分组成左侧三台的计测用电子仪器单元20和右侧两台的计测用电子仪器单元20，每组利用来自外部的不同复位信号，进行计测值的存储复位(清零)。
这样做的话，象测量前述两根支杆倾斜的情况那样，同时对一根支杆的两个检测器进行复零，在希望两组的检测器分别进行复零的情况下，按每组的检测器对计测用电子仪器单元分组，可以容易实现分别用另外的复位信号进行复零。
在替代此复位线，峰值清零和保持的信号线相互连接的情况下，利用在各计测用电子仪器单元20内它的信号线上设置切换开关SW，可以进行此信号线的分组。
此外对第1图所示的触发线44利用在各子机内设置切换开关SW，也可以实施分组进行取样、复位、峰值保持、峰值清零等的处理。
构成此实施方式的计测用电子仪器系统的各计测用电子仪器单元10、20内的控制部分21、22具有保持顺序计测测量值的峰值的峰值保持功能和将保持的峰值清零的峰值清零的功能。
第11图至第14图表示构成此发明的计测用电子仪器系统的母机和子机的计测用电子仪器单元的外观的例子。
第11图为表示用此母机的计测用电子仪器单元10的外观例子的立体图，第12图为表示它的显示单元从主体分离的状态的立体图，第13图为从长度方向相反一侧看第11图的母机的立体图。第14图为表示从与母机连接的一侧看子机的计测用电子仪器单元20外观的立体图。
在这些图中，对于至此为止说明的各部分采用相同的符号，为了简化省略了它的说明。此外由于母机和子机的形状和结构几乎相同，对共同点汇总后进行说明。
母机和子机都是由主体10A或20A和显示单元10B或20B构成，显示单元10B、20B可以在主体10A、20A上安装或分离。母机和子机的主体10A、20A分别都是上部单元10a、20a和下部单元10b、20b嵌合构成一个整体。
在其下部单元10b、20b的上部沿前面和后面各设一对固定爪61，分别与上部单元10a、20a的前面和后面上形成的一对固定孔62连接，使上部单元10a、20a和下部单元10b、20b保持为一个整体。
在它的下部单元10b、20b的下面形成贯通宽度方向的安装用槽60和贯通长度方向的安装用槽67，图中没有表示，在安装用槽60的两个内侧面上沿其下缘设置后述的用于保持DIN导轨的导轨部分的突起，其另一方用弹簧压向突出方向加力，对抗此靠压力从而可以压入。
特别是第12图所清楚地表示的那样，主体10A、20A的上部单元10a、20a的上部也沿它的前面和后面各设一对固定爪63，在显示单元10B、20B的前面和后面也在与其对应的位置各形成一对固定孔64。此外沿上部单元10a、20a的上面的周边形成嵌合框66。
如除了第12图以外的各图所示，将显示单元10B、20B装在主体10A、20A上时，此显示单元10B、20B的外周边下缘部分与10a、20a的嵌合框66嵌合，上部单元10a、20a的各固定爪63与显示单元10B、20B的各固定孔64连接，使两者保持一个整体。在其上部单元10a、20a的框体面的周围形成多个通风用的狭缝65。
如第12图所示，在主体10A、20A的上部单元10a、20a的上面设置与第3图和第4图所示的显示单元接口180对应的连接器18(支杆和端子孔省略了图示)，在显示单元10B、20B的下面，同样设置与显示单元接口190对应的连接器(图17中所示的连接器19)。而在将显示单元10B、20B装在主体10A、20A上时，此连接器18和19嵌合，显示单元接口180和190接合。
此外即使在将显示单元10B、20B从主体10A、20A上脱离的状态下，通过在该各连接器18、19之间连接连接线(电缆)，两个连接器18、19进行电连接，可以将主体一侧的显示单元接口180和显示单元一侧的显示单元接口190进行连接。
如第13图所示，在母机的主体10A的前面(面积大的两个面中不连接子机的面称为前面，连接子机的面称为后面)设置与外部仪器接口60对应的内孔连接器6，如第12图所示，在后面设置与下游机接口70对应的内孔连接器7。
此外如图11、12所示，在其母机的主体10A的一个侧面设置与外部仪器接口170对应的内孔连接器17和用于连接电源线的电源连接器30，如第13图所示，在它的相反一侧的侧面设置相当于检测器接口90的连接器9。
另一方面子机的主体20A的情况如设连接在母机上或连接在上游的子机上的侧面为前面、其相反一侧的面为后面，在其后面和两个侧面与母机的主体10A相同，分别设置下游机用的内孔连接器7和外部仪器用的内孔连接器17、检测器用的连接器9，而没有设置电源连接器30(参照第14图)。而在前面如第14图所示，设置与上游机接口80对应的插头连接器8。
如第11图至第14图所示，在显示单元10B、20B的上面设置有液晶显示面板50、操作用的键51～54。此显示面板50的显示模式有显示测量值(计测值)的数据显示模式和显示用于输入第1图所示的运算用参数的乘法值和除法值等的设定值的画面的参数输入模式。
关于键51～54由于第14图容易看明白，所以用它来说明。键51(表示成PRM)是切换显示模式用的键，每次按此键51显示模式使数据显示模式和参数输入模式相互切换。键52(表示成SET)是用于在参数输入模式时设定被输入的值的键。
键53(表示成PEAK CLEAR和向上的箭头)和键54(表示成RESET和向右的箭头)是具有两种功能的键，在数据显示模式时，键53是用于将峰值保持值清零的键，键54是用于将测量值的存储全部清零后复位的键。另一方面在参数输入模式时，每次按键53数值增加，转一圈的话回到原来的数值。每次按键54移动输入数值的位数。
因此在设定运算用参数时，用键51变成参数输入模式，在显示面板50上显示参数输入用的画面，用键53、54输入必要的数值，如按键52的话，此数值被设定。
下面对此发明的计测用电子仪器系统的安装方法进行说明。
第15图为表示用DIN导轨将此发明的计测用电子仪器系统安装在基底上的状态的立体图。
DIN导轨70是将金属板冲压加工形成的细长的隧道形的部件，底面部分71的两侧立起成直角，它的上部再向外弯成直角，形成与底面部分71平行的一对导轨部分73、73。在此底面部分的中央沿长度方向以规定间隔形成多个长孔72。
将安装螺钉插入长孔72将此DIN导轨70用螺钉拧紧固定在图中没有表示的底座上。然后如图15所示，通过使它的各单元的安装用槽60与DIN导轨70的一个导轨部分73连接，用对抗弹簧的靠压力将设在此安装用槽60的另一个内侧面上的突起挤压嵌入，与DIN导轨70的另一个导轨部分73也连接，可以如图所示简单地安装母机的计测用电子仪器单元10和多个子机的计测用电子仪器单元20串联的计测用电子仪器系统4。连接的子机的计测用电子仪器单元20的数目可以任意增加或减少。
第16图为表示将用构成此发明的计测用电子仪器系统的多个计测用电子仪器单元的各显示单元从主体分离，安装在支撑板上的状态的立体图。
这种情况下构成计测用电子仪器系统母机的计测用电子仪器单元10的主体10A和与它连接的多个子机的计测用电子仪器单元20的各主体20A也与第15图所示的安装的例子相同，使用DIN导轨70被安装在底座上。
而将显示单元10B、20B从各单元的主体10A、20A分离，例如多列并排安装在用铁板制作的支撑板80上。在支撑板80上形成整齐排列的多个安装用窗孔81，利用此窗孔81，用第17图和第18图所示的配件和螺母，将显示单元10B、20B安装在支撑板80上。
如第17图所示，在显示单元10B的背面(在第11图～第14图中的下面)用图中没有表示的螺钉固定件等将使螺钉部分59设置成一体的配件底板58固定。螺钉部分59为圆筒形，外表面形成凸螺纹，内部避开设在显示单元10B的背面中央部位的连接器19，将与主体10A的连接线的连接器装在此连接器19上。
如图18所示，将固定此配件基板58的显示单元10B从支撑板80的表面一侧将螺钉部分59插入安装用窗孔81，在伸出支撑板80背面的螺钉部分59上，拧紧螺母90固定。对于子机的显示单元20B也都与此相同，被安装在支撑板80上。
各显示单元10B、20B的连接器19和主体10A、20A的连接器18(参照图12)之间分别用连接线连接的话，具有将显示单元10A、20A安装在主体10A、20A上形成一个整体的情况相同的功能。而且，具有各单元的显示容易看明白，用键操作的运算用参数的设定等也容易的优点。
可是这些外观形状和安装方法仅仅是表示的一个例子，当然可以有各种各样的变化。
产业上利用的可能性如上述说明的那样，使用此发明的计测用电子仪器系统的话，利用多个计测用电子仪器单元的检测器，可以提高计测变化着的物体时测量的同时性，可以得到可靠性高的测量结果。
此外使用多组的计测用电子仪器单元进行测量的情况下的利用复零定位也容易。此外进行用多个测量器同时计测的各测量值的运算处理也可以简单进行而没有错误。
权利要求
1.一种计测用电子仪器系统，分别具有连接计测用的检测器进行测量的功能的多个计测用电子仪器单元构成为通过连接器串联，相互可以传递测量信息和信号，此多个计测用电子仪器单元中的一台为具有与外部仪器进行测量信息和信号的发送和接受的功能的母机，其特征在于，所述多个各计测用电子仪器单元分别具有保存测量值的存储器，所述母机具有根据来自所述外部仪器的要求，向包括自己的所述多个计测用电子仪器单元发出保存测量值的指令，在该各计测用电子仪器单元中同时将基于所述各检测器得到的测量值保存到所述存储器中的装置。
2.如权利要求1所述的计测用电子仪器系统，其特征在于，所述母机的计测用电子仪器单元具有根据来自外部的保存测量值指令，在包括自己的串联的全部计测用电子仪器单元中，将用所述各检测器得到的测量值保存到所述存储器中的装置。
3.如权利要求1或2所述的计测用电子仪器系统，其特征在于，所述母机的计测用电子仪器单元具有将与其他的计测用电子仪器单元连接的信号线的连接线有选择地切换到来自外部仪器的信号线和内部输出的信号线的装置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的计测用电子仪器系统，其特征在于，除了所述母机以外的各计测用电子仪器单元具有将相互连接的信号线切断，切换到来自外部的信号线的装置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的计测用电子仪器系统，其特征在于，所述多个计测用电子仪器单元具有存储运算用参数的装置、和根据存储在该装置中的参数，对保存在所述存储器中的测量值进行运算的运算装置。
6.如权利要求5所述的计测用电子仪器系统，其特征在于，所述母机的计测用电子仪器单元具有总和运算装置，其获得由所述多个计测用电子仪器单元中指定的计测用电子仪器单元中的所述运算装置运算的各个运算结果的总和。
7.如权利要求1至6中任一项所述的计测用电子仪器系统，其特征在于，所述多个的各计测用电子仪器系统由内部装有用于相互串联的连接器和所述各装置的主体、和在此主体上可以装拆的显示单元构成，此显示单元具有显示测量值和参数的显示器和操作用的键，在所述主体和显示单元中，设置有在将此显示单元装在所述主体上时直接将两者进行机械和电连接、在将此显示单元从主体分离时通过连接线将两者进行电连接的连接器。
全文摘要
分别具有连接计测用的检测器进行测量的功能的多个计测用电子仪器单元(10、20)构成为用连接器串联、相互可以传递测量信息和信号，计测用电子仪器单元(10)的一台为具有与外部仪器(5)进行测量信息发送和接受功能的母机。此各计测用电子仪器单元(10、20)的各控制部分(21、22)具有分别保存测量值的存储器，根据来自外部仪器(5)对母机的要求，母机向触发线(44)发出保存测量值的指令，在包括自己的多个各计测用电子仪器单元的各控制部分(21、22)中同时将测量值保存到存储器中。
文档编号G01D9/28GK1708673SQ20038010215
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月24日 优先权日2002年10月27日
发明者桒山健司, 瀬川昭夫 申请人:西铁城时计株式会社