信号处理装置、测定装置、以及信号处理方法

技术领域

本发明涉及对从外部输入的数字信号实施运算处理并进行输出的信号处理装置、测定装置、信号处理方法以及信号处理程序。

背景技术

以往，已知有测定压力等物理量的测定装置。作为测定装置，有根据与膜片的位移相应的静电电容的变化来导出压力的静电电容式压力传感器等(例如，参考专利文献1)。这样的测定装置例如对来自检测器的压力信号或者温度信号进行AD变换，输入至信号处理装置，将作为由信号处理装置进行多项式运算后的结果的压力值变换为模拟信号，并进行输出。

在此，作为将从信号处理装置输出的数字信息的数据变换为模拟信号的设备，使用DA变换器(DA转换器)。作为表示DA变换器的性能的1个指标，已知有分辨率。在以往的测定装置中，在进行DA变换器的选定以及设计时，需要选定满足测定装置的输出分辨率的规格的DA变换器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-331328号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，一般而言，关于DA变换器，分辨率越高则越昂贵。也就是说，在DA变换器中，在分辨率与产品成本之间存在折衷的关系。因此，还存在想要将DA变换器的分辨率尽可能抑制得低这样的要求。

因而，本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供能够以比DA变换器的本来的分辨率高的分辨率输出信号的信号处理装置、测定装置、信号处理方法、以及信号处理程序。

用于解决问题的手段

本发明的信号处理装置对从测定出物理量的信号得到的数字信息进行处理，输出至DA变换器，该信号处理装置具备控制部，其针对将要发送至DA变换器的数字信息的最下位比特，在作为最下位比特或者变动为最下位比特+1中进行二选一的处理，并输出至DA变换器。

本发明的测定装置具有上述信号处理装置、作为信号处理装置的数据输出目的地的DA变换器、使从DA变换器输出的模拟信号平滑化的低通滤波器。

本发明的信号处理方法具有：计算处理步骤，对从测定出物理量的信号得到的数字信息进行处理，计算将要发送至DA变换器的数字信息；选择处理步骤，对将要发送至DA变换器的数字信息的最下位比特在维持最下位比特或成为最下位比特+1中,进行二选一的选择；以及处理步骤，将包含所选择的最下位比特的数字信息输出至DA变换器。

本发明的信号处理程序使计算机进行如下步骤：计算处理步骤，对从测定出物理量的信号得到的数字信息进行处理，计算将要发送至DA变换器的数字信息；选择处理步骤，对将要发送至DA变换器的数字信息的最下位比特在维持最下位比特或成为最下位比特+1中,进行二选一的选择；以及处理步骤，将包含所选择的最下位比特的数字信息输出至DA变换器。

发明的效果

根据本发明，使将要发送至DA变换器的数字信息的最下位比特维持最下位比特或者变动为最下位比特+1中的某一个，输出至DA变换器。因此，在与DA变换器的变换相关的模拟信号中，能够输出包含无法用DA变换器的分辨率表示的最下位比特或者最下位比特+1之间的微小的值的信号。因而，能够输出比本来的DA变换器的分辨率高的分辨率的模拟信号。

附图说明

图1为概略地表示实施方式的测定装置的构成图。

图2为表示实施方式1的信号处理装置的功能构成的框图。

图3为对实施方式1的信号处理装置的处理进行说明的图。

图4为表示实施方式1的控制部的运算处理单元进行的处理的一个例子的图。

图5为表示实施方式1的控制部的量化处理单元进行的处理的一个例子的图。

图6为表示实施方式2的信号处理装置的功能构成的框图。

图7为对实施方式2的信号处理装置的处理进行说明的图(其1)。

图8为对实施方式2的信号处理装置的处理进行说明的图(其2)。

图9为对实施方式2的信号处理装置的处理进行说明的图(其3)。

图10为表示与图7对应的ΔΣ输出波形的曲线图。

图11为表示与图8对应的ΔΣ输出波形的曲线图。

图12为表示与图9对应的ΔΣ输出波形的曲线图。

图13为表示实施方式2的控制部的量化处理单元进行的处理的一个例子的图。

图14为表示实施方式3的信号处理装置的功能构成的框图。

图15为表示实施方式3的控制部的量化处理单元进行的处理的一个例子的图。

具体实施方式

实施方式1.

图1为概略地表示实施方式1的测定装置的构成图。图2为表示实施方式1的信号处理装置的功能构成的框图。参考图1以及图2，对测定装置100以及信号处理装置40的构成进行说明。

测定装置100为根据静电电容的变动来测定压力等物理量的静电电容式传感器等传感器。如图1所示，测定装置100具有检测器10、模拟处理电路20、AD变换器(模拟数字变换器)30、信号处理装置40、DA变换器(数字模拟变换器)70以及低通滤波器80。

检测器10将表示物理量的变化的检测信号输出至模拟处理电路20。例如，在进行基于静电电容式压力传感器的压力的测定的情况下，检测器10具有与所承受的压力相应地弯曲的膜片，将表示基于膜片的位移的静电电容的变化的检测信号输出至模拟处理电路20。

模拟处理电路20将从检测器10输出的检测信号进行放大，且去除噪声，输出至AD变换器30。AD变换器30将从模拟处理电路20输出的模拟信号变换为数字信号，输出至信号处理装置40。信号处理装置40对数字信号进行信号处理，并进行输出。在此，设为信号处理装置40中的信号处理速度相对于作为测定对象的物理量的变化足够快而进行说明。物理量不是随机的，连续地变化。信号处理装置40能够对物理量的变化进行追随等。关于信号处理装置40进行的处理等，之后详细地进行说明。

DA变换器70为信号处理装置40的数据输出目的地。DA变换器70将从信号处理装置40输出的数字信号变换为模拟信号，输出至低通滤波器80。低通滤波器80使比切断频率高的频率的分量递减，使从DA变换器70输出的模拟信号平滑化，并进行输出。

信号处理装置40例如由微机构成，对从AD变换器30输出的数字信号所包含的数据实施运算等处理，将包含与处理相关的数据的数字信号输出至DA变换器70。如图2所示，信号处理装置40具有控制部50、存储部60以及定时器部65。

定时器部65具有第1定时器66以及第2定时器67。第1定时器66每隔信号值生成周期而对运算处理单元51进行定时器输出，使运算处理单元51生成基于从AD变换器30发送的数字信号的信号值。另外，第2定时器67每隔生成值运算周期而对量化处理单元52进行定时器输出，使量化处理单元52对基于运算处理单元51所生成的信号值的生成值进行运算。在此，信号值生成周期比生成值运算周期长。另外，无需使第1定时器66与第2定时器67同步。

控制部50具有运算处理单元51和量化处理单元52。运算处理单元51具有物理量运算单元51a和信号值生成单元51b。物理量运算单元51a对从外部输入的数字信号进行处理，实施规定的运算等，生成输出至信号值生成单元51b的表示物理量的值的数据。例如，在测定装置100测定压力的情况下，从检测器10作为数字信号而输出包含作为物理量的压力值的检测信号。在该情况下，物理量运算单元51a对数字信号进行处理，生成压力值的数据。在此，在不对数字信号所包含的物理量的值进行运算地使用的情况下，也可以没有物理量运算单元51a。

信号值生成单元51b基于物理量运算单元51a所生成的表示物理量的值的数据，生成信号值的数据。在此，信号值生成单元51b能够生成直到比DA变换器70能够基于分辨率来进行DA变换处理的值更微小的值为止表示的信号值。将信号值中的、能够进行DA变换处理的部分的值作为可变换信号值。可变换信号值为将要发送至DA变换器70的数字信息。

量化处理单元52根据信号值生成单元51b所生成的信号值，对与DA变换器70的分辨率相匹配的生成值进行生成处理，输出包含生成值的数据的数字信号。量化处理单元52进行如下处理：基于信号值生成单元51b所生成的信号值中的、可变换信号值以外的、无法用DA变换器70的分辨率表示的微小的值，将可变换信号值或者可变换信号值+1中的某一个作为生成值。在此，实施方式1的量化处理单元52进行使用了ΔΣ方式的运算，生成仍选择可变换信号值或者选择可变换信号值+1的生成值。因此，生成值为在可变换信号值与可变换信号值+1之间变动的值。实施方式1中的量化处理单元52具有减法处理单元52a、积分单元52b以及量化单元52c。

减法处理单元52a从由信号值生成单元51b生成的信号值减去前一个生成值，求出差分值。但是，在第1次运算中，减法处理单元52a作为生成值的初始值而使用0。另外，积分单元52b对减法处理单元52a所求出的差分值进行累计，求出积分值。

量化单元52c对积分单元52b所求出的积分值进行量化处理，从而对生成值进行运算。然后，将包含生成值的数据的数字信号发送至DA变换器70。在实施方式1中，量化单元52c通过量化处理来生成可变换信号值或者可变换信号值+1，作为生成值。

更具体而言，若积分值为预先设定的阈值以上，则量化单元52c将可变换信号值+1作为生成值而进行运算，若积分值小于阈值，则量化单元52c将可变换信号值作为生成值而进行运算。在实施方式1中，在通过10进制表示无法用DA变换器70的分辨率表示的微小的值时，将能够四舍五入的值设定为阈值。但是，并不限定于此，阈值能够任意地变更设定。

在存储部60中，作为数据而保存有控制部50的动作程序等各种信息。动作程序包括用于使由微机等计算机构成的信号处理装置40作为运算处理单元51以及量化处理单元52发挥功能的信号处理程序。

在此，控制部50能够由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等运算装置和与这样的运算装置协作地实现上述各种功能的软件构成。存储部60能够由RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory，只读存储器)、闪存存储器等PROM(Programmable ROM，可编程只读存储器)、或者HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等构成。

图3为对实施方式1的信号处理装置的处理进行说明的图。在此，设为10进制下的3425.456为信号值而进行说明。在图3的例子中，减法处理单元52a求出信号值与在前一个生成值运算周期中运算出的生成值的差分值。在此，生成值的初始值为0。

积分单元52b每隔生成值运算周期而对差分值进行累计，求出积分值。图3的例子中的差分值不定期地重复0.456和-0.544。因此，积分单元52b所求出的积分值不规则地重复增加和减少。

量化单元52c每隔生成值运算周期而判定积分值是否为阈值以上。然后，若积分值中的小数点以下的值为阈值(在此，0.50)以上，则量化单元52c将可变换信号值+1作为生成值而输出，若积分值中的小数点以下的值小于阈值，则量化单元52c将可变换信号值作为生成值而输出。因此，如图3所示，量化单元52c输出的生成值不规则地重复3425(在16进制下为D61)和3426(在16进制下为D62)。在图3中，量化单元52c将在生成值运算周期为25次的期间输出的生成值中的3425输出14次，将3426输出11次。当生成值运算周期的次数增加时，通过低通滤波器80而输出的模拟信号收敛于3425.456。

在实施方式1中，即使信号值生成单元51b所生成的信号值发生改变，量化处理单元52也进行连续的运算。在图3中，为在第26次以后的生成值运算周期中信号值发生改变的例子。

积分单元52b每隔生成值运算周期而对差分值进行累计，求出积分值。关于图3的例子中的差分值，在第26次生成值运算周期中，差分值为2.756，但之后，不定期地重复0.756和-0.244。然后，如图3所示，量化单元52c输出的生成值不规则地重复3427(在16进制下为D63)和3428(在16进制下为D64)。在图3中，量化单元52c将在生成值运算周期为15次的期间输出的生成值中的3427输出3次，将3428输出12次。紧接着信号值发生变化之后的生成值与信号值背离，但当生成值运算周期的次数增加时，通过低通滤波器80而输出的模拟信号收敛于3427.756。

图4为表示实施方式1的控制部的运算处理单元进行的处理的一个例子的图。接下来，基于图4，对运算处理单元51进行的处理的流程进行说明。运算处理单元51进行计算处理步骤。当从第1定时器66插入中断时(步骤S1)，运算处理单元51的物理量运算单元51a从自AD变换器30发送的数字信号生成表示物理量的值的数据(步骤S2)。另外，运算处理单元51的信号值生成单元51b基于物理量运算单元51a所生成的表示物理量的值的数据，生成将要输出至DA变换器70的信号值的数据(步骤S3)。运算处理单元51每隔信号值生成周期而重复以上的处理。

图5为表示实施方式1的控制部的量化处理单元进行的处理的一个例子的图。接下来，基于图5，对量化处理单元52进行的处理的流程进行说明。在此，如前所述，对使用ΔΣ方式的处理进行说明。当从第2定时器67插入中断时(步骤S11)，减法处理单元52a将信号值生成单元51b所生成的信号值取入(步骤S12)。然后，减法处理单元52a从信号值减去前一个生成值，计算差分值(步骤S13)。

积分单元52b从存储部60读入在前一个生成值运算周期中生成的积分值，将减法处理单元52a计算出的差分值累计为在前一个生成值运算周期中生成的积分值，计算新的积分值。另外，积分单元52b为了将计算出的积分值用于接下来的生成值运算周期中的累计值的计算，而将其存储于存储部60(步骤S14)。

量化单元52c对积分单元52b所求出的积分值进行量化处理，从而对生成值进行运算。按照前述次序进行对生成值进行运算的次序。另外，量化单元52c为了将计算出的生成值用于接下来的生成值运算周期中的差分值的计算，而将其存储于存储部60(步骤S15)。然后，量化单元52c将通过量化处理计算出的生成值输出至DA变换器70(步骤S16)。量化处理单元52每隔生成值运算周期而重复以上的处理。

如以上那样，实施方式1的信号处理装置40的量化处理单元52对基于DA变换器70的分辨率的可变换信号值的最下位比特在作为最下位比特或者变动为最下位比特+1中进行二选一的量化处理。然后，将包含量化处理单元52进行量化处理而运算出的生成值的数字信号输出至DA变换器70。因此，能够输出包含比能够用DA变换器70的分辨率表示的值更微小的值的模拟信号。因而，能够实质上抑制产品成本，并提高DA变换器70的分辨率，提高测定装置100的性能。

另外，在实施方式1的信号处理装置40中，在控制部50中，进行基于ΔΣ调制方式的运算，从而能够进行精度高的量化处理。此时，控制部50的量化处理单元52具有减法处理单元52a和积分单元52b，进行基于ΔΣ调制方式的运算，量化单元52c进行量化，从而能够实现量化处理。

实施方式2.

图6为表示实施方式2的信号处理装置的功能构成的框图。在图6中，附加有与图2相同的符号的功能构成进行与实施方式1同样的处理等。

实施方式2的量化处理单元52具有分割单元52e。分割单元52e将运算处理单元51所生成的信号值分为与作为实施方式1中的可变换信号值的DA变换器70的分辨率相当的上位比特的值和剩余的下位比特的值，将这些值输出用下位比特表示的数量的个数次。也就是说，上位比特的比特数m(m为自然数)例如以若DA变换器70的分辨率为10比特则成为10，若DA变换器70的分辨率为12比特则成为12的方式根据DA变换器70的分辨率来确定。

在此，若将下位比特的比特数设为n(n为自然数)，则用下位比特表示的数量存在2的n次方(2

另外，减法处理单元52a从分割单元52e所分割的下位比特的值减去前一个换算值，求出差分值。换算值是指将用下位比特表示的数量的个数与量化值相乘而得到的值。即，在下位比特为n比特的情况下，减法处理单元52a将2

积分单元52b对减法处理单元52a所求出的差分值进行累计，求出积分值。积分单元52b针对每一个数字信息，每隔生成值运算周期而进行用下位比特表示的数量的个数量的累计。

量化单元52c对积分单元52b所求出的积分值进行量化，从而生成量化值，将所生成的量化值输出至减法处理单元52a和加法单元52f。在实施方式2中，量化单元52c作为量化值而输出与上位比特的最下位比特(最下位字节)对应的0或者1。

在此，在实施方式2的量化处理单元52中，减法处理单元52a、积分单元52b以及量化单元52c为对下位比特进行运算的下位比特处理单元52d。

加法单元52f将从分割单元52e输出的上位比特的值与从量化处理单元52输出的量化值相加，将上位比特的值与量化值之和作为生成值，将生成值输出至DA变换器70。另外，计数单元52g使计数值i增加，对用前述下位比特表示的数量的个数次进行计数。

图7～图9为对实施方式2的信号处理装置的处理进行说明的图。图7表示信号值为16进制下的D61.9(在10进制下为3425.5625)的情况。另外，图8表示信号值为16进制下的D61.A(在10进制下为3425.625)的情况。而且，图9表示信号值为16进制下的D61.B(在10进制下为3425.6875)的情况。参考图7～图9，对实施方式2中的量化处理单元52以及加法单元52f进行的具体的处理内容进行说明。

在图7～图9中，表示分割单元52e将16比特的信号值分为上位12比特量的上位比特的值和剩余的4比特量的下位比特的值的例子。下位比特为4比特，所以用下位比特表示的数量的个数为16(2

在图7的例子中，分割单元52e将信号值即D61.9分为上位比特的值即D61(整数部分)和下位比特的值即0.9(小数部分)，并输出16次。减法处理单元52a每当从分割单元52e输出下位比特的值时，通过下述式(1)来求出差分值。此外，式(1)中的量化值为量化单元52c在前一个生成值运算周期中生成的量化值或者初始值。

[式1]

差分值＝下位比特的值-前一个量化值×用下位比特表示的数量的个数

…(1)

积分单元52b每隔生成值运算周期而对差分值进行累计，求出积分值。图7的例子中的差分值不定期地重复9和-7。因此，积分单元52b所求出的积分值不规则地重复增加和减少。

量化单元52c每隔生成值运算周期而判定积分值是否为阈值以上。然后，若积分值为阈值以上，则量化单元52c作为量化值而输出1，若积分值小于阈值，则量化单元52c作为量化值而输出0。因此，如图7所示，量化单元52c输出的量化值不规则地重复0和1。从图7可知，在信号值为D61.9的情况下，量化单元52c作为量化值而将0输出7次，将1输出9次。

加法单元52f每隔生成值运算周期而将从分割单元52e输出的上位比特的值与从量化单元52c输出的量化值相加，对生成值进行运算，将生成值输出至DA变换器70。实施方式2的信号处理装置40采用使用了ΔΣ方式的运算，所以将生成值还称为ΔΣ输出。从图7可知，在信号值为D61.9的情况下，加法单元52f作为生成值而将D61输出7次，将D62输出9次。此外，16进制的D61相当于10进制的3425，16进制的D62相当于10进制的3426。

在图8的例子中，分割单元52e将信号值即D61A分为上位比特的值即D61和下位比特的值即0.A，输出16次。图8为与图7同样的构成，所以适当地省略或者简化由各部分进行的处理的说明。

图8的例子中的差分值不定期地重复A和-6，与其相应地，积分值不规则地重复增加和减少。从图8可知，在信号值为D61.A的情况下，量化单元52c作为量化值而将0输出6次，将1输出10次。也就是说，在信号值为D61.A的情况下，量化单元52c输出1的次数比信号值为D61.9时多1次。因而，加法单元52f作为生成值而输出D62的次数比信号值为D61.9的情况多1次。

在图9的例子中，分割单元52e将信号值即D61.B分为上位比特的值即D61和下位比特的值即0.B，输出16次。图9为与图7以及图8同样的构成，所以适当地省略或者简化由各部分进行的处理的说明。

图9的例子中的差分值不定期地重复B和-5，与其相应地积分值不规则地重复增加和减少。从图9可知，在信号值为D61.B的情况下，量化单元52c作为量化值而将0输出5次，将1输出11次。也就是说，在信号值为D61.B的情况下，量化单元52c输出1的次数比信号值为D61.A时多1次。因而，加法单元52f作为生成值而输出D62的次数比信号值为D61A的情况多1次。

图10为表示与图7对应的ΔΣ输出波形的曲线图。图11为表示与图8对应的ΔΣ输出波形的曲线图。图12为表示与图9对应的ΔΣ输出波形的曲线图。在图10～图12中，取时间为横轴，取生成值为纵轴。

若参考图10～图12，则能够在视觉上确认从图7～图9知晓的事项。即，从图10、图11、图12可知，随着计数值增加各1，生成值的平均值在12比特中的最下位比特的范围内稍微增加。

在此，关于图7～图9的各情况，在10进制下比较生成值的平均值。在如图7那样信号值为D61.9的情况下，生成值的16次的平均值为“3425.5625”，与信号值相同。在如图8那样信号值为D61.A的情况下，生成值的16次的平均值为“3425.625”，与信号值相同。在如图9那样信号值为D61.B的情况下，生成值的16次的平均值为“3425.6875”，与信号值相同。

这样，信号处理装置40经过用下位比特表示的数量的个数次地输出包含生成值的数字信号，从而能够实质上使如整数与整数之间那样无法用DA变换器70的分辨率表示的微小的值成为模拟信号。

图13为表示实施方式2的控制部的量化处理单元进行的处理的一个例子的图。接下来，基于图13，对量化处理单元52进行的处理的流程进行说明。在此，关于运算处理单元51进行的信号值生成处理，进行与在实施方式1中说明的处理同样的处理。

当从第2定时器67插入中断时(步骤S21)，计数单元52g判定对个数次量进行计数的计数值i是否为i＝0(步骤S22)。当计数单元52g判定为i＝0时，分割单元52e将上位比特的值输出至加法单元52f，将下位比特的值输出至减法处理单元52a(步骤S23)。

减法处理单元52a将用下位比特表示的数量的个数与前一个量化值相乘，求出换算值。然后，减法处理单元52a从下位比特的值减去换算值，求出差分值(步骤S24)。接着，积分单元52b求出作为对在减法处理单元52a中求出的差分值进行累计而得到的值的积分值(步骤S25)。在此，在初次的处理中，积分单元52b将差分值直接作为积分值。

接下来，量化单元52c判定积分值是否为阈值以上(步骤S26)。若积分值为阈值以上(步骤S26/是)，则量化单元52c作为量化值而将1输出至减法处理单元52a以及加法单元52f(步骤S27)。另一方面，若积分值小于阈值(步骤S26/否)，则量化单元52c作为量化值而将0输出至减法处理单元52a以及加法单元52f(步骤S28)。

加法单元52f将分割单元52e所输出的上位比特的值与量化单元52c所输出的量化值相加，对生成值进行运算(步骤S29)。然后，加法单元52f将生成值输出至DA变换器70(步骤S30)。

计数单元52g设为i＝i+1，将计数值i增加1(步骤S31)。然后，计数单元52g判定计数值i是否为i＝16(步骤S32)。计数单元52g当判定为不为i＝16时，结束处理。另一方面，计数单元52g当判定为i＝16时，使计数值i恢复为i＝0(步骤S33)，结束处理。量化处理单元52每隔生成值运算周期而重复以上的处理。

如以上那样，实施方式2中的信号处理装置40将作为数字信息的信号值分为上位比特的值和下位比特的值，将表示下位比特的值的大小的量化值与上位比特的值之和求出2

即，根据信号处理装置40，能够用2

更具体而言，量化处理单元52经过用下位比特表示的数量的个数次地从下位比特的值减去换算值，求出差分值，对差分值进行累计，求出积分值，对积分值进行量化，生成量化值。在此，还如图7～图9所示，各次的差分值分别与计数值的下位比特的值相应地取正的值或者负的值，积分值与差分值的变化相应地增加或者减少。因而，下位比特的值的大小被反映至作为上位比特的值与对积分值进行量化后的量化值之和的生成值，所以能够使DA变换器70实现与分辨率高的DA变换器同等的分辨率下的处理。

另外，减法处理单元52a将量化单元52c在前一个生成值运算周期中生成的量化值用于差分值的运算。也就是说，减法处理单元52a从下位比特的值减去将用下位比特表示的数量的个数与前1个量化值相乘而得到的换算值，从而求出差分值。因而，若下位比特的值比前一个换算值大，则差分值为正的值，若下位比特的值比前一个换算值小，则差分值为负的值。这样，各次的生成值根据下位比特的值与前一个换算值的大小关系确定，所以能够使下位比特的值精度良好地反映至生成值。

进而，量化单元52c判定是否经过用下位比特表示的数量的个数次而积分值为阈值以上，若积分值为阈值以上，则作为量化值而输出1，若积分值小于阈值，则作为量化值而输出0。因而，信号处理装置40能够与下位比特的值相应地，不规则地生成大小相差1的两个生成值，将测定装置100的DA变换中的分辨率进行扩大。在此，阈值能够适当地变更，但若设为与用下位比特表示的数量的个数相同的值，则能够使下位比特的值精度更良好地反映至生成值。

另外，测定装置100具有信号处理装置40、作为信号处理装置40的数据输出目的地的DA变换器70以及使从DA变换器70输出的模拟信号平滑化的低通滤波器80。因而，根据测定装置100，能够将对DA变换中的分辨率进行扩大而生成的模拟信号输出至外部。

实施方式3.

图14为表示实施方式3的信号处理装置的功能构成的框图。在图14中，附加有与图6相同的符号的功能构成进行与实施方式2同样的处理等。如图14所示，在实施方式3中，存储部60具有量化值存储部61。量化值存储部61作为表格形式的数据而存储下位比特的值与量化值的个数次量的排列的关系。然后，量化值判定单元52h进行基于分割单元52e所分割的下位比特的值以及量化值存储部61的数据来判定量化值的处理。

如在实施方式2中说明那样，例如，在下位比特为4比特的情况下，下位比特能够表示的数值为16进制下的0～F(10进制下的0～15)。然后，针对下位比特的值，将用下位比特表示的数量的个数设为个数次，将差分值、积分值以及量化值计算个数次，对生成值进行运算。在此，如图7～图9所示，若下位比特的值确定，则差分值以及积分值一律地确定。然后，个数次量的量化值的排列也确定。

例如，如图7所示，在下位比特的值为9时，通过第1次运算而得到的差分值为9，积分值为9。此时，量化值为1。另外，通过第2次运算而得到的差分值为-7，积分值为2。此时，量化值为0。因而，下位比特的值为9时的量化值的排列为“1010101101010101”。

因而，预先将把下位比特的值(0～F)与个数次量(16次)的量化值的排列关联起来的数据存储于量化值存储部61。然后，量化值判定单元52h判定分割单元52e所分割的下位比特的值，从量化值存储部61读入与判定出的下位比特的值对应的量化值的数据。然后，量化值判定单元52h基于量化值的数据，每隔生成值运算周期地将“0”或者“1”作为量化值而输出至加法单元52f。

图15为表示实施方式3的控制部的量化处理单元进行的处理的一个例子的图。接下来，基于图15，对量化处理单元52进行的处理的流程进行说明。在此，关于运算处理单元51进行的信号值生成处理，进行与在实施方式1中说明的处理同样的处理。

当从第2定时器67插入中断时(步骤S41)，计数单元52g判定对个数次量进行计数的计数值i是否为i＝0(步骤S42)。当计数单元52g判定为i＝0时，分割单元52e分割为上位比特的值和下位比特的值，将上位比特的值输出至加法单元52f，将下位比特的值输出至量化值判定单元52h(步骤S43)。量化值判定单元52h判定分割单元52e所分割的下位比特的值(步骤S44)。量化值判定单元52h从与判定出的下位比特的值对应的量化值的排列的数据作为数据而读入第i个量化值，输出读入至加法单元52f的量化值(步骤S45)。

加法单元52f将分割单元52e所输出的上位比特的值与量化值判定单元52h所输出的量化值相加，对生成值进行运算(步骤S46)。然后，加法单元52f将生成值输出至DA变换器70(步骤S47)。

计数单元52g设为i＝i+1，将计数值i增加1(步骤S48)。然后，计数单元52g判定计数值i是否为i＝16(步骤S49)。计数单元52g当判定为不为i＝16时，结束处理。另一方面，计数单元52g当判定为i＝16时，使计数值i恢复为i＝0(步骤S50)，结束处理。量化处理单元52每隔生成值运算周期而重复以上的处理。

如以上那样，实施方式3的信号处理装置40具有在存储部60中存储将下位比特的值与个数次量的量化值的排列关联起来的数据的量化值存储部61。另外，具有基于量化值存储部61的数据将判定出的量化值输出至加法单元52f的量化值判定单元52h。因此，即使不对下位比特的值进行减法以及累计，也能够得到量化值。因而，信号处理装置40中的构成变简单，能够使处理速度变快。

实施方式4.

上述实施方式1～实施方式3为信号处理装置、测定装置、信号处理方法以及信号处理程序中的优选的具体例，但并不限定于这些方案。例如，上位比特的比特数m不限于上述例示，能够与测定装置100所具有的DA变换器70的分辨率相匹配地设定。另外，在上述说明中，作为测定装置100而例示出压力传感器，但不限定于此。测定装置100除了可以为温度传感器、湿度传感器、光传感器以及加速度传感器等各种传感器之外，也可以为流量计以及热量计等测量设备等。

另外，实施方式2中的下位比特处理单元52d具有1个减法处理单元52a以及积分单元52b的组，进行一次的ΔΣ调制，但并不限定于此。也可以具有两个减法处理单元52a以及积分单元52b的组，构成为双级，进行二次的ΔΣ调制地进行量化。另外，也可以具有3个减法处理单元52a以及积分单元52b的组，构成为3级，进行三次的ΔΣ调制地进行量化等，构成为n级，进行n次的ΔΣ调制地进行量化。

符号说明

10检测器，20模拟处理电路，30AD变换器，40信号处理装置，50控制部，51运算处理单元，51a物理量运算单元，51b信号值生成单元，52量化处理单元，52a减法处理单元，52b积分单元，52c量化单元，52d下位比特处理单元，52e分割单元，52f加法单元，52g计数单元，52h量化值判定单元，60存储部，61量化值存储部，65定时器部，66第1定时器，67第2定时器，70DA变换器，80低通滤波器，100测定装置。