JP2004150914A - 交流信号測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】実効値を求めるための実効値演算区間を表示することにより、ゼロクロス検出が正しくおこなわれたかどうかを認識することができる交流信号測定器を提供する。
【解決手段】入力信号からデジタルデータを生成し、このデジタルデータに基づき所定の演算処理を行うと共に波形データを生成する交流信号測定器において、
前記演算処理に使用した前記デジタルデータに対応する波形データに対して、関連付けした識別情報を生成する識別情報作成手段を有し、
波形表示する際に、前記識別情報に基づき前記演算処理に使用した部分を所定の表示形態で表示することを特徴とする交流信号測定器。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流信号測定器に関し、特に波形表示範囲のうち演算に使用した範囲を識別できるように表示する交流測定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、入力信号の瞬時値やこれに各種演算処理を施して得られた各種測定値を求める交流信号測定器では、入力信号の立ち上がりを検出するゼロクロス検出器で、入力信号の立ち上がりから予め定められた一定時間後の最初の立ち上がりまでの区間の実効値を測定するものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
図４は、従来における交流信号測定器の例を示した構成図である。
図４では、従来の交流信号測定器で実効値の測定を行う場合について説明する。
【０００４】
図４において、入力回路１は被測定信号である入力信号を正規化する。Ａ／Ｄ変換器２は入力回路１により正規化されたアナログ値をディジタル値に変換しＡ／Ｄデータを出力する。
サンプリングクロック発生回路８はＡ／Ｄ変換器２の変換タイミングを決めるサンプリングクロックを発生する。ゼロクロス検出器７は入力信号がゼロ点に対し負側から正側に変化した時にハイレベルを出力し、正側から負側に変化した時ローレベルを出力する。
【０００５】
ＤＳＰ（ＤＩＧＩＴＡＬ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ）３はＡ／Ｄ変換器２のＡ／Ｄデータとゼロクロス検出器７の出力から、実効値演算を行うと共に、Ａ／Ｄ変換器２のＡ／Ｄデータから波形表示用の表示データを作成し、メモリ４へ格納する。
メモリ４は、実効値演算結果と波形データとがＤＳＰ３により書き込まれ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５が読み出すための一時置き場となる。ＣＰＵ５はメモリ４から実効値演算結果と波形データを読み出し、表示器６に実効値と波形を表示させる。表示器６はＣＰＵ５の制御により実効値と波形を表示する。
【０００６】
ＤＳＰ３が実効値演算、波形データ作成を行う対象となる時間は、固定またはユーザの選択となる。この時間をＡ／Ｄデータの取り込み時間とする。例えば、Ａ／Ｄデータ取り込み時間が５０ｍｓｅｃとした時には５０ｍｓｅｃ間の入力信号の入力波形とその時間内の入力信号の実効値を表示する。
【０００７】
図５は、従来の実効値演算結果と入力波形の表示例を示した図である。
図５の下段はＡ／Ｄデータ取り込み時間の入力信号の波形を示し、上段の数値は実効値を示している。
【０００８】
また、実効値演算式は次の通りであり、ゼロクロス検出器７からの出力信号により平均される区間が決められる。
【数１】

ここで、ｕ（ｎ）はＡ／Ｄ変換器２のＡ／Ｄデータである。ｉはＡ／Ｄデータの取り込み時間内で、最初のゼロクロス検出器７の検出信号がローレベルからハイレベルの切り替わった時（ゼロクロスを検出した時）の出力データの順番（ｉ番目）を示し、ｕ（ｎ）のｎとなる。ｊはＡ／Ｄデータ取り込み時間内での最後のゼロクロス検出器７の検出信号がローレベルからハイレベルの切り替わった直前のＡ／Ｄデータの順番（ｊ番目）を示しｕ（ｎ）のｎとなる。
【０００９】
つまり、実効値演算はＡ／Ｄデータ取り込み時間内での最初のゼロクロス検出器のローレベルからハイレベルの切り替わったところから、最後のゼロクロス検出器のローレベルからハイレベルの切り替わった直前までの区間のデータから算出される。この区間を実効値演算区間とする。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−０５５１２８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、実効値演算区間がゼロクロス検出器により決まるが、入力信号にノイズが重畳されていると、正しいゼロクロス検出が行われない場合があり、このような場合では、正しくゼロクロス検出が行われたかどうかを、使用者が知ることができないため、間違った測定結果を得ながらそれを知ることができないという問題があった。
【００１２】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、実効値を求めるための実効値演算区間を表示することにより、ゼロクロス検出が正しくおこなわれたかどうかを認識することができる交流信号測定器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の通りの構成になった電力測定装置である。
【００１４】
（１）入力信号からデジタルデータを生成し、このデジタルデータに基づき所定の演算処理を行うと共に波形データを生成する交流信号測定器において、
前記演算処理に使用した前記デジタルデータに対応する前記波形データに対して、関連付けした識別情報を生成する識別情報作成手段を有し、
波形表示をする際に、前記識別情報に基づき前記演算処理に使用した部分を所定の表示形態で表示することを特徴とする交流信号測定器。
【００１５】
（２）前記所定の演算処理は実効値演算であって、
前記入力信号の立ち上がりを検出するゼロクロス検出器を有し、
前記入力信号の立ち上がりから予め定められた一定時間後の最初の立ち上がりまでの区間の実効値を演算すると共に、
前記ゼロクロス検出器の検出信号に基づいて、前記実効値の演算区間の前記波形データに前記識別情報を関連付けすることを特徴とする（１）に記載の交流信号測定器。
【００１６】
（３）前記所定の表示形態は、異なるサイズの点による表示、異なる色による表示およびマークを付加した表示の少なくともいずれか１つであることを特徴とする（１）または（２）に記載の交流信号測定器。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。本実施例では本発明の交流信号測定器で実効値測定行う場合について説明する。
尚、図１で前出の図と同様のものは同様の符号を付けてその部分の説明は省略する。
【００１８】
図１において、ＤＳＰ３０は、被測定信号である入力信号をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換器２のＡ／Ｄデータとゼロクロス検出器７の出力から、実効値演算を行うと共に、Ａ／Ｄデータから波形表示用の波形データを作成し、メモリ４０へ格納する。
詳細には、ゼロクロス検出器７は入力信号がゼロ点に対し負側から正側に変化した時にハイレベルを出力し、正側から負側に変化した時ローレベルを出力し、入力信号の立ち上がりから予め定められた一定時間後の最初の立ち上がりまでの区間（実効値演算区間）の実効値を演算する。
フラグ作成手段３１は、ＤＳＰ３０内に設けられ、波形データに対して実効値演算区間のデータか否かを示すフラグデータをメモリ４０に格納していく。このフラグ作成手段３１が請求の範囲でいう識別情報作成手段である。
【００１９】
図２は、メモリに格納されたデータの内容を示した説明図である。
図２において、右欄にメモリのアドレスを表示し、左欄に各アドレスに格納されたデータの内容を示している。
【００２０】
アドレス「００００Ｈ」に格納される「実効値」は測定された実効値である。アドレス「０００１Ｈ」には「波形データ（１）」が格納され、アドレス「０００３Ｈ」には、「波形データ（２）」が格納されて、以降１アドレス置きに波形データ（ｎ）が格納されていきアドレス「０３Ｅ９Ｈ」に「波形データ（５０１）」が格納される。
【００２１】
波形データ（１）〜（５０１）は、波形の構成要素を表し、波形データ（１）は波形表示エリアの左端に配置されるデータで、波形データ（２）は波形データ（１）の右隣に配置され、波形データ（５０１）は右端に配置されるデータであり、これらの波形データが連なって波形を表示するもので、本実施例では５０１点のデータから波形表示が行われるものとしている。
【００２２】
また、アドレス「０００２Ｈ」に「波形データ（１）の実効値演算区間フラグ」が格納され、アドレス「０００４Ｈ」には「波形データ（２）の実効値演算区間フラグ」が格納されて、以降１アドレス置きに波形データ（ｎ）の実効値演算区間フラグが格納されていきアドレス「０３ＥＡＨ」には「波形データ（５０１）の実効値演算区間フラグ」が格納される。これにより、波形データ（１）〜（５０１）に対して実効値演算区間のデータか否かを示すフラグデータが格納される。つまり、波形データと波形データの実効値演算区間フラグが交互にメモリ内に格納されることとなる。
【００２３】
実効値演算区間フラグのフラグデータは、波形データ（１）〜（５０１）が実効値演算区間の波形データならば、例えば１が格納され、実効値演算区間の波形データでないならば、例えば０が格納される。図１に戻って、このメモリ４０に格納されるフラグデータはＤＳＰ３０内のフラグ作成手段３１が作成する。ＣＰＵ５０は、メモリ４０に格納されている実効値と、波形データ（１）〜（５０１）から波形を表示器６０に表示させるとともに、フラグデータが０か１かにより波形データが実効値演算区間のものか否かを判断し、実効値演算区間の波形データには、識別できるような表示を行う。表示器６０はＣＰＵ５０の制御により実効値と波形を表示する。
【００２４】
尚、このフラグ作成手段３１は、ＤＳＰ３０内に設けたがＤＳＰ３０の外部に他のプロセッサなどの制御手段により構成してもよい。
また、フラグデータは、波形データと異なるアドレスに格納したが、波形データにフラグデータを付加するようにして同一のアドレスに格納してもよく、波形データに関連付けされていればよい。さらに、フラグデータは、０、１のような数値データに限るものではなく、実効値演算区間のデータであることが特定できるような目印のようなものであればよい。
【００２５】
図３は、本発明の表示例を示した図である。
図３において、ｍ番目の波形データ（ｍ）の実効値演算区間フラグデータが１であれば波形データ（ｍ）は例えば大きい点で表示し、実効値演算区間フラグが０の波形データ（ｍ）は例えば小さい点で表示する。
【００２６】
これにより、実効値演算区間の波形は太線で表示され、使用者は実効値演算区間が波形のどの部分であるか知ることができる。
従って、表示波形のどの区間から演算された実効値であるかがわかり、入力信号に重畳しているノイズで正しくないゼロクロス検出が行われた場合、入力信号の周期と一致しない区間が実効値演算区間として太線になるため、測定値の間違いを知ることかできる。
【００２７】
尚、表示される波形に、実効値演算区間を示す情報として実効値演算区間の部分だけ線の太さを変えたが、これに限定するものではなく、表示する線（点の連なり）の色を変えたり、区間の始めと終わりのデータにマーキングする等のどの区間から演算された実効値であるかがわかるような表示であればよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
【００２９】
請求項１に記載の発明によれば、入力信号からデジタルデータを生成し、このデジタルデータを用いて演算処理や波形データの生成を行う際に、その演算に使用したデジタルデータに対応する波形データに識別情報を関連付ける。これにより、波形表示するときに演算区間を識別できるように表示することが可能となる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、実効値を測定する場合に、表示波形のどの区間から演算された実効値であるかがわかり、入力信号に重畳しているノイズで正しくないゼロクロス検出が行われた場合、入力信号の周期と一致しない区間が実効値演算区間として識別可能に表示されるため、測定値の間違いを知ることかできる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、演算区間を異なるサイズの点による表示、異なる色による表示およびマークを付加した表示等で表現することにより、識別表示を容易に実現でき視認性を向上させることができる。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】メモリに格納されたデータの内容を示した説明図である。
【図３】本発明の表示例を示した図である。
【図４】従来における交流信号測定器の例を示した構成図である。
【図５】従来の実効値演算結果と入力波形の表示例を示した図である。
【符号の説明】
３０ ＤＳＰ
３１ フラグ作成手段
４０ メモリ
５０ ＣＰＵ
６０ 表示器

Claims (3)

1. 入力信号からデジタルデータを生成し、このデジタルデータに基づき所定の演算処理を行うと共に波形データを生成する交流信号測定器において、
   前記演算処理に使用した前記デジタルデータに対応する前記波形データに対して、関連付けした識別情報を生成する識別情報作成手段を有し、
   波形表示をする際に、前記識別情報に基づき前記演算処理に使用した部分を所定の表示形態で表示することを特徴とする交流信号測定器。
2. 前記所定の演算処理は実効値演算であって、
   前記入力信号の立ち上がりを検出するゼロクロス検出器を有し、
   前記入力信号の立ち上がりから予め定められた一定時間後の最初の立ち上がりまでの区間の実効値を演算すると共に、
   前記ゼロクロス検出器の検出信号に基づいて、前記実効値の演算区間の前記波形データに前記識別情報を関連付けすることを特徴とする請求項１に記載の交流信号測定器。
3. 前記所定の表示形態は、異なるサイズの点による表示、異なる色による表示およびマークを付加した表示の少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流信号測定器。

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