I.O2センサ（コーニング社製）
使用温度:650～1600℃（ガス雰囲気温度）
応答速度:酸素濃度のステップ変動に対する98％応答は1秒以内
精度:酸素濃度の読み±5％
安定性:出力変動±1％以内
II.ソフトアイソレータ
形式:HJV－U26－R
入力:O2センサの発生起電力
出力:DC1～5V
電源:DC24V
III.カップル変換器
形式:HTS－76－R
入力:R熱電対（℃）
出力:DC1～5V
電源:DC24V
機能:バーンアウト上方、冷接点補償、リニアライザ標準装備
IV.デジタル式演算変換器
形式:HJF－66－R／5
入力（X1）:DC1～5V（EN）
入力（X2）:DC1～5V（TN）
出力（X0）:DC1～5V（XN）
電源:DC24V
V.ソフトリニアライザ
形式:HJFX－6A－R
入力:DC1～5V（XN）
出力:DC4～20mA（YN）
電源:DC24V
折点数:16点
2．演算
式（2）のX1（EN）は、O2センサの発生起電力であり、X2（TN）はR熱電対による測定温度です。それぞれ規準化した値（0～1）を代入してX0（XN）を求めます。このときに使用する係数（K0～K2）、バイアス（A0～A2）はO2センサのレンジと温度センサのレンジによって算出した値を用います。
次に酸素濃度の条件式（1）に基づいてソフトリニアライザ（HJFX）の出力信号（YN）値を求めます。
表1にソフトリニアライザ（HJFX）の入力信号（XN）と出力信号（YN）の関係を示します。また、図2にはその特性をグラフで示します。
おわりに
今回は、スペックソフト形の変換器と演算器を組み合わせて酸素濃度を演算する方法を紹介しましたが、この組合せによって、このほかにも様々な測定、演算、制御を低コストで実現できます。その具体例については、今後も機会をみてご紹介したいと思います。なお、本アプリケーションについてご質問等ございましたらご連絡ください。
【福本 幸夫･（株）エム･システム技研大阪営業部】
