JP2005345335A - Voltage measuring device - Google Patents

Voltage measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP2005345335A
JP2005345335A JP2004166810A JP2004166810A JP2005345335A JP 2005345335 A JP2005345335 A JP 2005345335A JP 2004166810 A JP2004166810 A JP 2004166810A JP 2004166810 A JP2004166810 A JP 2004166810A JP 2005345335 A JP2005345335 A JP 2005345335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
surge voltage
data
signal
surge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004166810A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4455938B2 (en
Inventor
Kunihisa Kubota
訓久 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hioki EE Corp
Original Assignee
Hioki EE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hioki EE Corp filed Critical Hioki EE Corp
Priority to JP2004166810A priority Critical patent/JP4455938B2/en
Publication of JP2005345335A publication Critical patent/JP2005345335A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4455938B2 publication Critical patent/JP4455938B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage measuring device capable of detecting surely a surge voltage. <P>SOLUTION: This device is equipped with a voltage measuring part 2 having a low-pass filter 21 for removing a high frequency component in an alternating-current signal S0, an A/D converter 22 for sampling an alternating-current signal S1 passing the low-pass filter 21 and outputting data Dw for voltage operation, and a measuring circuit 23 for measuring the voltage of the alternating-current signal S0 based on the data Dw for voltage operation; and a surge voltage detecting measuring part 3 having an A/D converter 31 for sampling the alternating-current signal S0 and outputting data D0 for surge voltage operation, a high-pass filter 32 for generating surge voltage data Dn corresponding to the surge voltage from the data D0 for surge voltage operation, and a detecting measuring circuit 33 for comparing the voltage of the surge voltage shown by the surge voltage data Dn with a reference value and outputting a pulse signal Sp when the voltage of the surge voltage exceeds the reference value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、入力信号の電圧を測定する電圧測定装置に関するものである。   The present invention relates to a voltage measuring device that measures the voltage of an input signal.

この種の電圧測定装置として、出願人は、電力ラインの電圧測定器を特開2002−90397号公報に開示している。この電圧測定器は、低速A/D変換回路、高速A/D変換回路、制御部およびメモリを備え、電力ラインの電圧波形と突発的なインパルス波形(サージ電圧)とを同時に測定可能に構成されている。この電圧測定器では、低速A/D変換回路が、商用電源ラインから入力してローパスフィルタによってノイズが除去されたアナログの電圧波形を、1波当り256または512の遅いサンプリング周期でディジタル変換する。この際に、制御部が、低速A/D変換回路によってディジタル変換された低速変換データをメモリ内の第1メモリ領域に書き込む。   As this type of voltage measuring apparatus, the applicant discloses a voltage measuring device for a power line in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-90397. This voltage measuring instrument includes a low-speed A / D conversion circuit, a high-speed A / D conversion circuit, a control unit, and a memory, and is configured to be able to simultaneously measure a voltage waveform of a power line and a sudden impulse waveform (surge voltage). ing. In this voltage measuring device, a low-speed A / D conversion circuit digitally converts an analog voltage waveform, which is input from a commercial power supply line and from which noise has been removed by a low-pass filter, at a slow sampling period of 256 or 512 per wave. At this time, the control unit writes the low-speed conversion data digitally converted by the low-speed A / D conversion circuit to the first memory area in the memory.

一方、低速A/D変換回路によるディジタル変換と並行して、高速A/D変換回路が、例えば2MHz程度の高速サンプリングクロックで電圧波形をディジタル変換する。この際に、制御部は、高速A/D変換回路から出力される高速変換データを入力する毎に、この高速変換データと低速A/D変換回路から出力される低速変換データとの差を演算して、この差が所定のトリガレベルを超えたときにインパルス波形の発生を検出する。この際に、制御部は、インパルス波形が発生したと判別した時点の前後の高速変換データをメモリ内の第2メモリ領域に書き込む。これにより、電力ラインの電圧波形とインパルス波形とが同時に測定される。
特開2002−90397号公報(第3−4頁、第3−4図)
On the other hand, in parallel with the digital conversion by the low-speed A / D conversion circuit, the high-speed A / D conversion circuit digitally converts the voltage waveform with a high-speed sampling clock of about 2 MHz, for example. At this time, each time the high speed conversion data output from the high speed A / D conversion circuit is input, the control unit calculates the difference between the high speed conversion data and the low speed conversion data output from the low speed A / D conversion circuit. Then, when this difference exceeds a predetermined trigger level, the generation of an impulse waveform is detected. At this time, the control unit writes the high-speed conversion data before and after the point in time when it is determined that the impulse waveform is generated in the second memory area in the memory. Thereby, the voltage waveform and impulse waveform of a power line are measured simultaneously.
JP 2002-90397 A (page 3-4, FIG. 3-4)

ところが、この電圧測定器には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、この電圧測定器では、低速A/D変換回路から出力される低速変換データおよび高速A/D変換回路から出力される高速変換データの差を演算することにより、インパルス波形(サージ電圧)を検出している。しかしながら、低速A/D変換回路に接続されたローパスフィルタで除去しきれなかったサージ電圧が低速変換データに重畳されているときには、この重畳された分が低速変換データと高速変換データとの差分値に測定誤差として含まれることとなる。したがって、この測定誤差に起因して、サージ電圧の検出漏れなどの誤検出が生じるおそれがあり、これを改善するのが好ましい。また、演算した差分値に基づいて、この差分値が所定のトリガレベルを超えている期間をサージ電圧の信号長(パルス幅)とし、かつ差分値が所定のトリガレベルを超えている期間のうちの差分値の最大値をサージ電圧のピーク値とするときには、この差分値に含まれる測定誤差に起因して、サージ電圧の信号長およびサージ電圧のピーク値に測定誤差が含まれるため、これを改善するのが好ましい。   However, this voltage measuring instrument has the following problems to be improved. That is, in this voltage measuring device, the impulse waveform (surge voltage) is calculated by calculating the difference between the low-speed conversion data output from the low-speed A / D conversion circuit and the high-speed conversion data output from the high-speed A / D conversion circuit. Detected. However, when the surge voltage that could not be removed by the low-pass filter connected to the low-speed A / D conversion circuit is superimposed on the low-speed conversion data, the superposed amount is the difference value between the low-speed conversion data and the high-speed conversion data. Is included as a measurement error. Therefore, there is a possibility that erroneous detection such as detection failure of the surge voltage may occur due to this measurement error, and it is preferable to improve this. Further, based on the calculated difference value, a period in which the difference value exceeds a predetermined trigger level is defined as a surge voltage signal length (pulse width), and a period in which the difference value exceeds a predetermined trigger level. If the maximum value of the difference value is the peak value of the surge voltage, the measurement error is included in the signal length of the surge voltage and the peak value of the surge voltage due to the measurement error included in the difference value. It is preferable to improve.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、サージ電圧を確実に検出し得る電圧測定装置を提供することを主目的とする。   This invention is made | formed in view of this subject, and it aims at providing the voltage measuring device which can detect a surge voltage reliably.

上記目的を達成すべく請求項1記載の電圧測定装置は、入力信号の高周波成分を除去するローパスフィルタ、当該ローパスフィルタを通過した信号をサンプリングして電圧演算用データを出力するA/Dコンバータ、および前記電圧演算用データに基づいて前記入力信号の電圧を測定する測定回路を有する電圧測定部と、前記入力信号をサンプリングしてサージ電圧検出用データを出力するA/Dコンバータ、前記サージ電圧検出用データから前記入力信号に重畳しているサージ電圧に対応するサージ電圧データを生成するハイパスフィルタ、および前記サージ電圧データで示される前記サージ電圧の電圧と基準値とを比較して当該サージ電圧の電圧が当該基準値を超えるときに検出信号を出力する検出回路を有するサージ電圧検出部とを備えている。   In order to achieve the above object, a voltage measuring apparatus according to claim 1 is a low-pass filter that removes a high-frequency component of an input signal, an A / D converter that samples a signal that has passed through the low-pass filter and outputs voltage calculation data, And a voltage measurement unit having a measurement circuit for measuring the voltage of the input signal based on the voltage calculation data, an A / D converter that samples the input signal and outputs surge voltage detection data, and the surge voltage detection A high-pass filter that generates surge voltage data corresponding to the surge voltage superimposed on the input signal from the data for comparison, and the voltage of the surge voltage indicated by the surge voltage data is compared with a reference value to compare the surge voltage A surge voltage detector having a detection circuit that outputs a detection signal when the voltage exceeds the reference value. To have.

また、請求項2記載の電圧測定装置は、請求項1記載の電圧測定装置において、第1の記憶部と、前記検出回路から前記検出信号が出力されたときにその出力時点前後における所定時間分の前記サージ電圧データを前記第1の記憶部に記憶させる制御部とを備えている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the voltage measuring device according to the first aspect, wherein the first storage unit and a predetermined time before and after the output time when the detection signal is output from the detection circuit. And a control unit for storing the surge voltage data in the first storage unit.

また、請求項3記載の電圧測定装置は、請求項1または2記載の電圧測定装置において、第2の記憶部と、前記検出回路から前記検出信号が出力されたときにその出力時点前後における所定時間分の前記電圧演算用データを前記第2の記憶部に記憶させる制御部とを備えている。   The voltage measuring device according to claim 3 is the voltage measuring device according to claim 1 or 2, wherein when the detection signal is output from the second storage unit and the detection circuit, a predetermined value is output before and after the output time point. A control unit that stores the voltage calculation data for a time in the second storage unit.

請求項1記載の電圧測定装置によれば、ローパスフィルタ、A/Dコンバータおよび測定回路を有する電圧測定部が入力信号の電圧を測定し、A/Dコンバータ、ハイパスフィルタおよび検出回路を有するサージ電圧検出部が、サージ電圧に対応するサージ電圧データを生成して、サージ電圧データで示されるサージ電圧の電圧と基準値とを比較してサージ電圧の電圧が基準値を超えるときに検出信号を出力することにより、入力信号の電圧を正確に測定しつつ、サージ電圧に対応して直接的に生成されるサージ電圧データに上記した測定誤差が含まれないため、サージ電圧を確実に検出することができる。また、この生成したサージ電圧データに基づいてサージ電圧の信号長やサージ電圧のピーク値を正確に測定することもできる。   According to the voltage measuring apparatus of claim 1, the voltage measuring unit having the low-pass filter, the A / D converter and the measuring circuit measures the voltage of the input signal, and the surge voltage having the A / D converter, the high-pass filter and the detecting circuit. The detection unit generates surge voltage data corresponding to the surge voltage, compares the surge voltage indicated by the surge voltage data with the reference value, and outputs a detection signal when the surge voltage exceeds the reference value Therefore, the surge voltage can be reliably detected because the above measurement error is not included in the surge voltage data that is directly generated in response to the surge voltage while accurately measuring the voltage of the input signal. it can. Further, the signal length of the surge voltage and the peak value of the surge voltage can be accurately measured based on the generated surge voltage data.

また、請求項2記載の電圧測定装置によれば、制御部が検出回路から検出信号が出力された出力時点前後における所定時間分のサージ電圧データを第1の記憶部に記憶させることにより、サージ電圧の検出時点前後におけるサージ電圧の信号波形の変化を確実に記録することができる。したがって、測定者は、この記録した信号波形の変化を例えば表示部に表示させたり、第1の記憶部に記憶させたサージ電圧データを信号処理したりすることにより、サージ電圧の発生要因を正確に解析することができる。   According to the voltage measuring device of claim 2, the control unit stores the surge voltage data for a predetermined time before and after the output time when the detection signal is output from the detection circuit in the first storage unit, thereby causing the surge The change in the signal waveform of the surge voltage before and after the voltage detection time can be reliably recorded. Therefore, the measurer can accurately determine the cause of the surge voltage by displaying the recorded change in the signal waveform on the display unit or by processing the surge voltage data stored in the first storage unit. Can be analyzed.

また、請求項3記載の電圧測定装置によれば、制御部が検出回路から検出信号が出力された出力時点前後における所定時間分の電圧演算用データを第2の記憶部に記憶させることにより、入力信号を比較的長い時間に亘って記録することができるため、サージ電圧が発生した時間の入力信号に対する時間的な位置関係を確実に記録することができる。したがって、測定者は、この記録した入力信号の信号波形と、信号波形に対するサージ電圧の発生位置とを例えば表示部に表示させたり、第2の記憶部に記憶させた電圧演算用データを信号処理したりすることにより、サージ電圧の発生要因を正確に解析することができる。   According to the voltage measuring device of claim 3, the control unit stores the voltage calculation data for a predetermined time before and after the output time when the detection signal is output from the detection circuit in the second storage unit, Since the input signal can be recorded over a relatively long time, the temporal positional relationship with respect to the input signal at the time when the surge voltage is generated can be reliably recorded. Therefore, the measurer displays the signal waveform of the recorded input signal and the position where the surge voltage is generated with respect to the signal waveform, for example, on the display unit, or performs signal processing on the voltage calculation data stored in the second storage unit. By doing so, the cause of the surge voltage can be accurately analyzed.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る電圧測定装置の最良の形態について説明する。   The best mode of a voltage measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

最初に、本発明を適用した電圧測定装置1の構成について説明する。電圧測定装置1は、図1に示すように、電圧測定部2、サージ電圧検出測定部3、制御部4、電圧演算用データ記憶部5、サージ電圧データ記憶部6および表示部7を備えて構成されている。電圧測定部2は、ローパスフィルタ21、A/Dコンバータ22および測定回路23を備えている。ローパスフィルタ21は、アンチエイリアシングフィルタ(折り返し防止フィルタ)であって、例えば、商用電源ラインを介して供給される交流信号S0(本発明における入力信号の一例。図2参照)を入力して、A/Dコンバータ22に用いられているサンプリングクロックの1/2以下の低い周波数成分を通過させる。A/Dコンバータ22は、ローパスフィルタ21を通過した商用電源周波数の交流信号S1(図3参照)を例えば15360Hzのやや遅い(低速の)サンプリング周期でアナログ−ディジタル変換して電圧演算用データDwを生成して測定回路23および制御部4に出力する。測定回路23は、制御部4の制御に従い、電圧演算用データDwに基づいて交流信号S0の電圧(実効電圧、平均電圧およびピーク電圧など。一例として実効電圧Veとする。)を測定する。   First, the configuration of the voltage measuring apparatus 1 to which the present invention is applied will be described. As shown in FIG. 1, the voltage measuring device 1 includes a voltage measuring unit 2, a surge voltage detection measuring unit 3, a control unit 4, a voltage calculation data storage unit 5, a surge voltage data storage unit 6, and a display unit 7. It is configured. The voltage measurement unit 2 includes a low-pass filter 21, an A / D converter 22, and a measurement circuit 23. The low-pass filter 21 is an anti-aliasing filter (anti-aliasing filter), and for example, receives an AC signal S0 (an example of an input signal in the present invention, see FIG. 2) supplied via a commercial power line. The low frequency component of 1/2 or less of the sampling clock used for the / D converter 22 is passed. The A / D converter 22 performs analog-to-digital conversion on the commercial signal AC signal S1 (see FIG. 3) that has passed through the low-pass filter 21 at a slightly slower (slower) sampling period, for example, 15360 Hz, and generates voltage calculation data Dw Generated and output to the measurement circuit 23 and the control unit 4. The measurement circuit 23 measures the voltage of the AC signal S0 (effective voltage, average voltage, peak voltage, etc., for example, effective voltage Ve) based on the voltage calculation data Dw under the control of the control unit 4.

サージ電圧検出測定部3は、本発明におけるサージ電圧検出部であって、図1に示すように、A/Dコンバータ31、ハイパスフィルタ32および検出測定回路33を備えている。A/Dコンバータ31は、上記の商用電源ラインを介して供給される交流信号S0を例えば2MHzの速い(A/Dコンバータ22よりも高速の)サンプリング周期でアナログ−ディジタル変換してサージ電圧検出用データD0(図4参照)を生成してハイパスフィルタ32に出力する。ハイパスフィルタ32は、ディジタル信号処理によってハイパスフィルタとして機能するディジタルハイパスフィルタであって、A/Dコンバータ31によって出力されたサージ電圧検出用データD0から商用電源周波数(この例では、60Hz)を超える高い周波数成分(ノイズやサージ電圧)に対応するサージ電圧データDn(図5参照)を検出測定回路33および制御部4に出力する。検出測定回路33は、本発明における検出回路であって、制御部4の制御に従い、サージ電圧データDnに基づいて、サージ電圧データDnによって示されるサージ電圧の絶対値が所定の基準値Vr(同図参照)を超えたときに、ハイレベルのパルス信号Sp(同図参照)を出力する。また、検出測定回路33は、サージ電圧データDnによって示されるサージ電圧の絶対値が基準値Vrを連続して超えている期間を検出することにより、例えば図5に示すサージ電圧の信号長T2(以下、サージ電圧信号長T2ともいう)を測定する。また、検出測定回路33は、基準値Vrを連続して超えるサージ電圧の最大値を検出することにより、例えば図5に示すサージ電圧のピーク電圧Vp(以下、サージ電圧ピーク値Vpともいう)を測定する。   The surge voltage detection measurement unit 3 is a surge voltage detection unit according to the present invention, and includes an A / D converter 31, a high-pass filter 32, and a detection measurement circuit 33 as shown in FIG. The A / D converter 31 performs analog-to-digital conversion on the AC signal S0 supplied via the commercial power line, for example, at a fast sampling rate of 2 MHz (faster than the A / D converter 22), and detects a surge voltage. Data D0 (see FIG. 4) is generated and output to the high pass filter 32. The high-pass filter 32 is a digital high-pass filter that functions as a high-pass filter by digital signal processing, and is higher than the commercial power supply frequency (60 Hz in this example) from the surge voltage detection data D0 output by the A / D converter 31. Surge voltage data Dn (see FIG. 5) corresponding to the frequency component (noise or surge voltage) is output to the detection measurement circuit 33 and the control unit 4. The detection measurement circuit 33 is a detection circuit according to the present invention, and, based on the surge voltage data Dn, the absolute value of the surge voltage indicated by the surge voltage data Dn is a predetermined reference value Vr (same as the control circuit 4). When it exceeds (see the figure), a high level pulse signal Sp (see the figure) is output. Further, the detection measurement circuit 33 detects a period in which the absolute value of the surge voltage indicated by the surge voltage data Dn continuously exceeds the reference value Vr, for example, the signal length T2 ( Hereinafter, the surge voltage signal length T2) is measured. Further, the detection measurement circuit 33 detects the maximum value of the surge voltage continuously exceeding the reference value Vr, for example, the peak voltage Vp of the surge voltage shown in FIG. 5 (hereinafter also referred to as the surge voltage peak value Vp). taking measurement.

制御部4は、電圧測定部2を制御して測定対象としての交流信号S0の例えば実効電圧Veを測定させる。また、制御部4は、電圧測定部2から出力された電圧演算用データDwを電圧演算用データ記憶部5のバッファ51に一時的に記憶させる。また、制御部4は、サージ電圧検出測定部3から出力されたサージ電圧データDnをサージ電圧データ記憶部6のバッファ61に一時的に記憶させる。また、制御部4は、サージ電圧検出測定部3の検出測定回路33を制御してパルス信号Spを検出させると共に、検出されたパルス信号Spに基づいて交流信号S0に対するサージ電圧の重畳を検出する。また、制御部4は、検出測定回路33を制御してサージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpを測定させると共に、測定されたサージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値VpをRAM62に記憶させる。さらに、制御部4は、検出測定回路33からパルス信号Spが出力されたとき、つまりサージ電圧が検出されたときには、測定開始時点(この例では、実効電圧Veの測定開始時点)からパルス信号Spの出力時点(サージ電圧の検出時点)までの時間(以下、「サージ電圧検出時間T1」ともいう。図5参照)を電圧演算用データ記憶部5のRAM52に記憶させると共に、バッファ51に記憶されている電圧演算用データDwのうちのパルス信号Spの出力時点前後における所定時間分(例えば、出力時点を中心として±10mS分)の電圧演算用データDwをRAM52に記憶させる。さらに、制御部4は、検出測定回路33からパルス信号Spが出力されたときに、バッファ61に記憶されているサージ電圧データDnのうちのパルス信号Spの出力時点前後における所定時間分(例えば、出力時点を中心として−100μS〜+200μS分)のサージ電圧データDnをRAM62に記憶させる。   The control unit 4 controls the voltage measurement unit 2 to measure, for example, the effective voltage Ve of the AC signal S0 as the measurement target. In addition, the control unit 4 temporarily stores the voltage calculation data Dw output from the voltage measurement unit 2 in the buffer 51 of the voltage calculation data storage unit 5. Further, the control unit 4 temporarily stores the surge voltage data Dn output from the surge voltage detection / measurement unit 3 in the buffer 61 of the surge voltage data storage unit 6. In addition, the control unit 4 controls the detection measurement circuit 33 of the surge voltage detection measurement unit 3 to detect the pulse signal Sp, and detects the superposition of the surge voltage on the AC signal S0 based on the detected pulse signal Sp. . Further, the control unit 4 controls the detection measurement circuit 33 to measure the surge voltage signal length T2 and the surge voltage peak value Vp, and stores the measured surge voltage signal length T2 and the surge voltage peak value Vp in the RAM 62. . Further, when the pulse signal Sp is output from the detection / measurement circuit 33, that is, when a surge voltage is detected, the control unit 4 detects the pulse signal Sp from the measurement start time (in this example, the measurement start time of the effective voltage Ve). Time (hereinafter also referred to as “surge voltage detection time T1”, see FIG. 5) is stored in the RAM 52 of the voltage calculation data storage unit 5 and also stored in the buffer 51. The voltage calculation data Dw for a predetermined time (for example, ± 10 mS centering on the output time) before and after the output time of the pulse signal Sp in the voltage calculation data Dw being stored is stored in the RAM 52. Furthermore, when the pulse signal Sp is output from the detection / measurement circuit 33, the control unit 4 includes a predetermined amount of time before and after the output time of the pulse signal Sp in the surge voltage data Dn stored in the buffer 61 (for example, The surge voltage data Dn of −100 μS to +200 μS from the output time point is stored in the RAM 62.

電圧演算用データ記憶部5は、バッファ51、および本発明における第2の記憶部に相当するRAM52を備えている。バッファ51は、制御部4から転送される電圧演算用データDwを一時的に記憶する。RAM52は、制御部4から転送される実効電圧Ve、サージ電圧検出時間T1およびサージ電圧信号長T2を記憶すると共に、バッファ51に記憶されている電圧演算用データDwを制御部4の制御に従い記憶する。サージ電圧データ記憶部6は、バッファ61、および本発明における第1の記憶部に相当するRAM62を備えている。バッファ61は、制御部4から転送されるサージ電圧データDnを一時的に記憶する。この場合、バッファ61は、制御部4の制御下で、所定の記録領域に上書きしつつ、入力したサージ電圧データDnのうちの最新のデータを記憶する。RAM62は、制御部4から転送されるサージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpを記憶すると共に、バッファ61に記憶されているサージ電圧データDnを制御部4の制御に従い記憶する。表示部7は、例えば、LCDパネルで構成され、制御部4の制御下で、電圧演算用データDwに基づく入力信号(この例では、交流信号S1)の信号波形、サージ電圧データDnに基づくサージ電圧の信号波形、実効電圧Ve、サージ電圧検出時間T1、サージ電圧信号長T2、サージ電圧ピーク値Vpおよびサージ電圧の発生位置を表示する。   The voltage calculation data storage unit 5 includes a buffer 51 and a RAM 52 corresponding to the second storage unit in the present invention. The buffer 51 temporarily stores voltage calculation data Dw transferred from the control unit 4. The RAM 52 stores the effective voltage Ve, the surge voltage detection time T1 and the surge voltage signal length T2 transferred from the control unit 4, and stores the voltage calculation data Dw stored in the buffer 51 according to the control of the control unit 4. To do. The surge voltage data storage unit 6 includes a buffer 61 and a RAM 62 corresponding to the first storage unit in the present invention. The buffer 61 temporarily stores the surge voltage data Dn transferred from the control unit 4. In this case, the buffer 61 stores the latest data of the input surge voltage data Dn while overwriting a predetermined recording area under the control of the control unit 4. The RAM 62 stores the surge voltage signal length T2 and the surge voltage peak value Vp transferred from the control unit 4 and stores the surge voltage data Dn stored in the buffer 61 according to the control of the control unit 4. The display unit 7 is configured by, for example, an LCD panel, and under the control of the control unit 4, the signal waveform of the input signal (in this example, the AC signal S1) based on the voltage calculation data Dw, the surge based on the surge voltage data Dn The voltage signal waveform, effective voltage Ve, surge voltage detection time T1, surge voltage signal length T2, surge voltage peak value Vp, and surge voltage generation position are displayed.

次に、電圧測定装置1の全体的な動作について説明する。   Next, the overall operation of the voltage measuring apparatus 1 will be described.

まず、電圧測定部2のローパスフィルタ21が、商用電源ラインを介して供給される例えば60Hzの交流信号S0(図2参照)を入力して、A/Dコンバータ22に用いられているサンプリングクロックの1/2を超える周波数成分を除去して交流信号S1(図3参照)を出力する。次いで、A/Dコンバータ22が、交流信号S1を例えば15360Hzのサンプリングクロックに同期してアナログ−ディジタル変換した電圧演算用データDwを測定回路23および制御部4に出力する。続いて、測定回路23が、制御部4の制御に従い、電圧演算用データDwに基づいて交流信号S1(つまり交流信号S0)の実効電圧Veを測定して制御部4に出力する。また、制御部4が、電圧演算用データDwを電圧演算用データ記憶部5のバッファ51に記憶させると共に、測定回路23から出力された実効電圧Veを電圧演算用データ記憶部5のRAM52に記憶させる。   First, the low-pass filter 21 of the voltage measuring unit 2 inputs, for example, a 60 Hz AC signal S0 (see FIG. 2) supplied via a commercial power line, and the sampling clock used in the A / D converter 22 is input. An AC signal S1 (see FIG. 3) is output by removing frequency components exceeding 1/2. Next, the A / D converter 22 outputs the voltage calculation data Dw obtained by analog-digital conversion of the AC signal S1 in synchronization with a sampling clock of 15360 Hz, for example, to the measurement circuit 23 and the control unit 4. Subsequently, the measurement circuit 23 measures the effective voltage Ve of the AC signal S1 (that is, the AC signal S0) based on the voltage calculation data Dw under the control of the control unit 4, and outputs the effective voltage Ve to the control unit 4. In addition, the control unit 4 stores the voltage calculation data Dw in the buffer 51 of the voltage calculation data storage unit 5 and also stores the effective voltage Ve output from the measurement circuit 23 in the RAM 52 of the voltage calculation data storage unit 5. Let

一方、サージ電圧検出測定部3のA/Dコンバータ31は、ローパスフィルタ21と並行して交流信号S0を入力して、交流信号S0を例えば2MHzのサンプリングクロックに同期してアナログ−ディジタル変換したサージ電圧検出用データD0をハイパスフィルタ32に出力する。次いで、ハイパスフィルタ32が、サージ電圧検出用データD0によって示される周波数成分から主として交流信号S0の周波数以下の周波数成分を除去してサージ電圧のみに対応するサージ電圧データDn(図5参照)を生成して出力する。続いて、検出測定回路33が、サージ電圧データDnによって示されるサージ電圧の絶対値と基準値Vrとを比較する。この場合、検出測定回路33は、サージ電圧の絶対値が基準値Vrを超えているときにハイレベルのパルス信号Spを制御部4に出力する。この際に、制御部4は、パルス信号Spの入力に基づいて、交流信号S0に対するサージ電圧の重畳を検出して、実効電圧Veの測定開始時点からパルス信号Spの出力時点までのサージ電圧検出時間T1を電圧演算用データ記憶部5のRAM52に記憶させると共に、電圧演算用データ記憶部5のバッファ51に記憶されている電圧演算用データDwのうちからパルス信号Spの出力時点前後における上記の所定時間分の電圧演算用データDwをRAM52に記憶させる。また、制御部4は、パルス信号Spの入力に基づいて、サージ電圧データ記憶部6のバッファ61に記憶されているサージ電圧データDnのうちからパルス信号Spの出力時点前後における上記の所定時間分のサージ電圧データDnをRAM62に記憶させる。続いて、検出測定回路33は、サージ電圧の絶対値が基準値Vrを連続して超えている期間をサージ電圧信号長T2(図5参照)として測定し、制御部4に出力すると共に、サージ電圧信号長T2の期間中におけるサージ電圧の絶対値の最大値を検出し、その最大値を示すサージ電圧データDnをサージ電圧ピーク値Vpとして制御部4に出力する。これに応じて、制御部4は、サージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpをサージ電圧データ記憶部6のRAM62に記憶させる。   On the other hand, the A / D converter 31 of the surge voltage detection and measurement unit 3 inputs an AC signal S0 in parallel with the low-pass filter 21, and the AC signal S0 is analog-to-digital converted in synchronization with a sampling clock of 2 MHz, for example. The voltage detection data D0 is output to the high pass filter 32. Next, the high-pass filter 32 mainly removes the frequency component below the frequency of the AC signal S0 from the frequency component indicated by the surge voltage detection data D0 to generate surge voltage data Dn (see FIG. 5) corresponding only to the surge voltage. And output. Subsequently, the detection measurement circuit 33 compares the absolute value of the surge voltage indicated by the surge voltage data Dn with the reference value Vr. In this case, the detection measurement circuit 33 outputs a high-level pulse signal Sp to the control unit 4 when the absolute value of the surge voltage exceeds the reference value Vr. At this time, the control unit 4 detects the superposition of the surge voltage on the AC signal S0 based on the input of the pulse signal Sp, and detects the surge voltage from the measurement start time of the effective voltage Ve to the output time of the pulse signal Sp. The time T1 is stored in the RAM 52 of the voltage calculation data storage unit 5 and the voltage calculation data Dw stored in the buffer 51 of the voltage calculation data storage unit 5 before and after the output time point of the pulse signal Sp. The voltage calculation data Dw for a predetermined time is stored in the RAM 52. In addition, the control unit 4 determines, based on the input of the pulse signal Sp, for the predetermined time before and after the output time of the pulse signal Sp from the surge voltage data Dn stored in the buffer 61 of the surge voltage data storage unit 6. The surge voltage data Dn is stored in the RAM 62. Subsequently, the detection measurement circuit 33 measures a period in which the absolute value of the surge voltage continuously exceeds the reference value Vr as the surge voltage signal length T2 (see FIG. 5), outputs the surge voltage to the control unit 4, and The maximum value of the absolute value of the surge voltage during the period of the voltage signal length T2 is detected, and the surge voltage data Dn indicating the maximum value is output to the control unit 4 as the surge voltage peak value Vp. In response to this, the control unit 4 stores the surge voltage signal length T2 and the surge voltage peak value Vp in the RAM 62 of the surge voltage data storage unit 6.

一方、図示しない操作部の操作によって波形表示が指示されたときには、制御部4は、RAM52から電圧演算用データDw、サージ電圧検出時間T1および実効電圧Veを読み出すと共にRAM62からサージ電圧データDn、サージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpを読み出して、表示部7に出力する。これに応じて、表示部7が、電圧演算用データDwに基づく交流信号S1の信号波形、実効電圧Ve、およびサージ電圧検出時間T1に基づくサージ電圧の発生位置を例えばLCDパネルの下半分に表示すると共に、サージ電圧データDnに基づくサージ電圧の信号波形、サージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpを例えばLCDパネルの上半分に表示する。この場合、サージ電圧の発生位置に関しては、交流信号S1の信号波形に対してサージ電圧の発生位置が把握できるように、例えば、交流信号S1の信号波形上にサージ電圧の発生位置を直接示すことができるし、信号波形の所定部位からの時間を信号波形とは別個に表示することもできる。これにより、測定者は、交流信号S0の実効電圧Ve、サージ電圧の発生した前後の比較的長い時間に亘る交流信号S1の信号波形、およびその信号波形とサージ電圧との位置関係を把握することができると共に、比較的短い時間幅のサージ電圧の詳細な信号波形、サージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpを把握することができる。したがって、測定者は、サージ電圧の発生した時点の前後に亘る交流信号S1の信号波形を確認すると共に、詳細なサージ電圧の波形を確認することで、サージ電圧の発生要因を解析することが可能となる。   On the other hand, when the waveform display is instructed by the operation of the operation unit (not shown), the control unit 4 reads the voltage calculation data Dw, the surge voltage detection time T1 and the effective voltage Ve from the RAM 52, and the surge voltage data Dn, surge from the RAM 62. The voltage signal length T2 and the surge voltage peak value Vp are read and output to the display unit 7. In response to this, the display unit 7 displays the signal waveform of the AC signal S1 based on the voltage calculation data Dw, the effective voltage Ve, and the surge voltage generation position based on the surge voltage detection time T1 on the lower half of the LCD panel, for example. At the same time, the signal waveform of the surge voltage based on the surge voltage data Dn, the surge voltage signal length T2, and the surge voltage peak value Vp are displayed on the upper half of the LCD panel, for example. In this case, with respect to the position where the surge voltage is generated, for example, the position where the surge voltage is generated is directly indicated on the signal waveform of the AC signal S1 so that the position where the surge voltage is generated can be grasped with respect to the signal waveform of the AC signal S1. In addition, the time from a predetermined portion of the signal waveform can be displayed separately from the signal waveform. Accordingly, the measurer grasps the effective voltage Ve of the AC signal S0, the signal waveform of the AC signal S1 over a relatively long time before and after the occurrence of the surge voltage, and the positional relationship between the signal waveform and the surge voltage. It is possible to grasp the detailed signal waveform of the surge voltage having a relatively short time width, the surge voltage signal length T2, and the surge voltage peak value Vp. Therefore, the measurer can analyze the cause of the surge voltage by confirming the signal waveform of the AC signal S1 before and after the point of time when the surge voltage is generated, and confirming the detailed waveform of the surge voltage. It becomes.

このように、この電圧測定装置1によれば、ローパスフィルタ21、A/Dコンバータ22および測定回路23を備えた電圧測定部2が制御部4の制御下で交流信号S0の実効電圧Veを測定し、A/Dコンバータ31、ハイパスフィルタ32および検出測定回路33を備えたサージ電圧検出測定部3が、サージ電圧に対応するサージ電圧データDnを生成して、サージ電圧データDnで示されるサージ電圧の電圧と基準値Vrとを比較してサージ電圧の電圧が基準値Vrを超えるときにパルス信号Spを出力することにより、交流信号S0の電圧(この例では実効電圧Ve)を正確に測定しつつ、サージ電圧に対応して直接的に生成されるサージ電圧データDnに上記した測定誤差が含まれないため、サージ電圧を確実に検出することができる。また、この生成したサージ電圧データDnに基づいてサージ電圧信号長T2およびサージ電圧ピーク値Vpを正確に測定することもできる。   As described above, according to the voltage measuring apparatus 1, the voltage measuring unit 2 including the low-pass filter 21, the A / D converter 22, and the measuring circuit 23 measures the effective voltage Ve of the AC signal S 0 under the control of the control unit 4. The surge voltage detection / measurement unit 3 including the A / D converter 31, the high-pass filter 32, and the detection measurement circuit 33 generates the surge voltage data Dn corresponding to the surge voltage, and the surge voltage indicated by the surge voltage data Dn The voltage of the AC signal S0 (in this example, the effective voltage Ve) is accurately measured by comparing the voltage of the current and the reference value Vr and outputting the pulse signal Sp when the surge voltage exceeds the reference value Vr. However, since the measurement error described above is not included in the surge voltage data Dn directly generated in response to the surge voltage, the surge voltage can be detected reliably. That. Further, the surge voltage signal length T2 and the surge voltage peak value Vp can be accurately measured based on the generated surge voltage data Dn.

また、この電圧測定装置1によれば、制御部4が検出測定回路33からパルス信号Spが出力された出力時点前後における所定時間分のサージ電圧データDnをサージ電圧データ記憶部6のRAM62に記憶させることにより、サージ電圧の検出時点前後におけるサージ電圧の信号波形の変化を確実に記録することができる。したがって、測定者は、この記録した信号波形の変化を例えば表示部7に表示させたり、RAM62に記憶させたサージ電圧データDnを信号処理したりすることにより、サージ電圧の発生要因を正確に解析することができる。   Further, according to the voltage measuring apparatus 1, the control unit 4 stores the surge voltage data Dn for a predetermined time before and after the output time when the pulse signal Sp is output from the detection measurement circuit 33 in the RAM 62 of the surge voltage data storage unit 6. By doing so, changes in the signal waveform of the surge voltage before and after the detection point of the surge voltage can be reliably recorded. Therefore, the measurer displays the change in the recorded signal waveform on the display unit 7, for example, or processes the surge voltage data Dn stored in the RAM 62, thereby accurately analyzing the cause of the surge voltage. can do.

また、この電圧測定装置1によれば、制御部4が検出測定回路33からパルス信号Spが出力された出力時点前後における所定時間分の電圧演算用データDwを電圧演算用データ記憶部5のRAM52に記憶させることにより、交流信号S1を比較的長い時間に亘って記録することができるため、サージ電圧が発生した時間の交流信号S1に対する時間的な位置関係を確実に記録することができる。したがって、測定者は、この記録した交流信号S1の信号波形と、信号波形に対するサージ電圧の発生位置とを例えば表示部7に表示させたり、RAM52に記憶させた電圧演算用データDwを信号処理したりすることにより、サージ電圧の発生要因を正確に解析することができる。   Further, according to the voltage measuring apparatus 1, the voltage calculation data Dw for a predetermined time before and after the time when the control unit 4 outputs the pulse signal Sp from the detection measurement circuit 33 is output to the RAM 52 of the voltage calculation data storage unit 5. Since the AC signal S1 can be recorded over a relatively long period of time, the temporal positional relationship with respect to the AC signal S1 when the surge voltage is generated can be reliably recorded. Therefore, the measurer displays the signal waveform of the recorded AC signal S1 and the position where the surge voltage is generated with respect to the signal waveform, for example, on the display unit 7 or performs signal processing on the voltage calculation data Dw stored in the RAM 52. As a result, the cause of the surge voltage can be accurately analyzed.

電圧測定装置1の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a voltage measuring device 1. FIG. 交流信号S0の信号波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the signal waveform of alternating current signal S0. ローパスフィルタ21を通過した交流信号S1の信号波形を示す波形図である。3 is a waveform diagram showing a signal waveform of an AC signal S1 that has passed through a low-pass filter 21. FIG. 交流信号S0の信号波形と、A/Dコンバータ31によって生成されたサージ電圧検出用データD0のサンプリング位置とを示す波形図である。3 is a waveform diagram showing a signal waveform of an AC signal S0 and a sampling position of surge voltage detection data D0 generated by an A / D converter 31. FIG. サージ電圧の信号波形と、サージ電圧データDnのサンプリング位置と、パルス信号Spとを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the signal waveform of the surge voltage, the sampling position of the surge voltage data Dn, and the pulse signal Sp.

符号の説明Explanation of symbols

1 電圧測定装置
2 電圧測定部
3 サージ電圧検出測定部
4 制御部
5 電圧演算用データ記憶部
6 サージ電圧検出用データ記憶部
21 ローパスフィルタ
22,31 A/Dコンバータ
23 測定回路
32 ハイパスフィルタ
33 検出測定回路
D0 サージ電圧検出用データ
Dn サージ電圧データ
Dw 電圧演算用データ
S0,S1 交流信号
Sp パルス信号
Ve 実効電圧
Vr 基準値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Voltage measurement apparatus 2 Voltage measurement part 3 Surge voltage detection measurement part 4 Control part 5 Data storage part for voltage calculation 6 Data storage part for surge voltage detection 21 Low-pass filter 22, 31 A / D converter 23 Measurement circuit 32 High-pass filter 33 Detection Test circuit D0 Surge voltage detection data Dn Surge voltage data Dw Voltage calculation data S0, S1 AC signal Sp Pulse signal Ve Effective voltage Vr Reference value

Claims (3)

入力信号の高周波成分を除去するローパスフィルタ、当該ローパスフィルタを通過した信号をサンプリングして電圧演算用データを出力するA/Dコンバータ、および前記電圧演算用データに基づいて前記入力信号の電圧を測定する測定回路を有する電圧測定部と、
前記入力信号をサンプリングしてサージ電圧検出用データを出力するA/Dコンバータ、前記サージ電圧検出用データから前記入力信号に重畳しているサージ電圧に対応するサージ電圧データを生成するハイパスフィルタ、および前記サージ電圧データで示される前記サージ電圧の電圧と基準値とを比較して当該サージ電圧の電圧が当該基準値を超えるときに検出信号を出力する検出回路を有するサージ電圧検出部とを備えている電圧測定装置。
A low-pass filter that removes high-frequency components of the input signal, an A / D converter that samples the signal that has passed through the low-pass filter and outputs voltage calculation data, and measures the voltage of the input signal based on the voltage calculation data A voltage measurement unit having a measurement circuit to perform,
An A / D converter that samples the input signal and outputs surge voltage detection data; a high-pass filter that generates surge voltage data corresponding to the surge voltage superimposed on the input signal from the surge voltage detection data; and A surge voltage detector having a detection circuit that compares the voltage of the surge voltage indicated by the surge voltage data with a reference value and outputs a detection signal when the voltage of the surge voltage exceeds the reference value; Voltage measuring device.
第1の記憶部と、
前記検出回路から前記検出信号が出力されたときにその出力時点前後における所定時間分の前記サージ電圧データを前記第1の記憶部に記憶させる制御部とを備えている請求項1記載の電圧測定装置。
A first storage unit;
2. The voltage measurement according to claim 1, further comprising: a control unit that stores the surge voltage data for a predetermined time before and after the output time point when the detection signal is output from the detection circuit in the first storage unit. apparatus.
第2の記憶部と、
前記検出回路から前記検出信号が出力されたときにその出力時点前後における所定時間分の前記電圧演算用データを前記第2の記憶部に記憶させる制御部とを備えている請求項1または2記載の電圧測定装置。
A second storage unit;
3. A control unit that stores, in the second storage unit, the voltage calculation data for a predetermined time before and after the output time when the detection signal is output from the detection circuit. Voltage measuring device.
JP2004166810A 2004-06-04 2004-06-04 Voltage measuring device Expired - Lifetime JP4455938B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166810A JP4455938B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Voltage measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166810A JP4455938B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Voltage measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005345335A true JP2005345335A (en) 2005-12-15
JP4455938B2 JP4455938B2 (en) 2010-04-21

Family

ID=35497854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004166810A Expired - Lifetime JP4455938B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Voltage measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4455938B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006234763A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Hioki Ee Corp Waveform measuring device
JP2012122928A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Hioki Ee Corp Voltage measurement apparatus
JP2015061244A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 日本特殊陶業株式会社 Duty ratio acquisition device, load drive device, and load drive system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006234763A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Hioki Ee Corp Waveform measuring device
JP2012122928A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Hioki Ee Corp Voltage measurement apparatus
JP2015061244A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 日本特殊陶業株式会社 Duty ratio acquisition device, load drive device, and load drive system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4455938B2 (en) 2010-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3323262B2 (en) Coordinate measuring method and coordinate measuring device for workpiece
JP4664837B2 (en) Voltage and other effective value calculation circuit and measuring instrument
JP5425027B2 (en) Random noise signal detection and filtering method
US7805277B2 (en) Step number measuring apparatus
JP2006220629A (en) Internal impedance measuring device for storage battery, and internal impedance measuring method of the storage battery
JP4455938B2 (en) Voltage measuring device
JP5160178B2 (en) Waveform recording apparatus and waveform display method
JP2007292700A (en) Partial discharge position specifying method of stationary induction apparatus
JP2000310530A (en) Surface-properties measuring device
JP3705119B2 (en) Power supply abnormal waveform detector
JP2005321288A (en) Voltage measuring device
JP4410919B2 (en) Power line voltage measuring instrument
JP5575458B2 (en) Electrical characteristic measuring apparatus and electrical characteristic measuring method
JP2002139377A (en) Equipment failure diagnosis apparatus
JP5774370B2 (en) Waveform measuring device
JP2011179849A (en) Abnormal waveform detection circuit
JP2010117234A (en) Measuring apparatus
JP5060168B2 (en) Rotational vibration phase detection apparatus and method
JP2007218669A (en) Device and program for detecting abnormality
JP4135055B2 (en) Waveform measuring device
JP2601799B2 (en) Bearing failure prediction method
JP5455776B2 (en) Current measuring device
JP5488914B2 (en) Waveform measuring device
JP2007278977A (en) Measuring instrument
JP2004206367A (en) Detection method and device for shut-off of power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070530

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100202

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4455938

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250