JP2011058921A - Device and method for measuring electrical property - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交流信号の平均値や実効値などの電気特性を測定する電気特性測定装置、および電気特性測定方法に関するものである。 The present invention relates to an electrical property measuring apparatus and an electrical property measuring method for measuring electrical properties such as an average value and an effective value of an AC signal.
この種の電気特性測定装置として、下記特許文献1に開示されたサンプリング式測定装置が知られている。このサンプリング式測定装置は、デジタルローパスフィルタ演算を行うデジタルフィルタ演算手段と、サンプリングデータを総和平均処理する総和平均演算手段と、予め設定されたデータ更新周期(表示更新周期)に基づき、デジタルフィルタ演算手段と総和平均演算手段とを切り換える切換え手段とを備え、予め設定されたデータ更新周期がデジタルフィルタ演算に必要な時間に満たない場合に、切換え手段が総和平均演算手段に切り換えるように構成されている。
As this type of electrical characteristic measuring apparatus, a sampling type measuring apparatus disclosed in
したがって、このサンプリング式測定装置によれば、データ更新周期に基づきデジタルフィルタ演算または総和平均演算を選択することにより、高速応答による測定と高確度による測定とを実現することが可能となっている。 Therefore, according to this sampling type measuring apparatus, it is possible to realize measurement with high-speed response and measurement with high accuracy by selecting digital filter calculation or summation average calculation based on the data update period.
ところが、上記の電気特性測定装置には、以下の課題が存在している。すなわち、この電気特性測定装置では、上記したように、予め設定されたデータ更新周期がデジタルフィルタ演算に必要な時間に満たない場合に、切換え手段が総和平均演算手段に切り換えるように構成されている。 However, the following problems exist in the electrical characteristic measuring apparatus. In other words, as described above, this electrical characteristic measuring apparatus is configured such that the switching means switches to the total average calculating means when the preset data update cycle is less than the time required for the digital filter calculation. .
しかしながら、上記の公報にも記載されているように、総和平均演算方式では、データ更新周期(表示更新周期)の間に1サイクル以上の信号波形の入力がなければ、正確な測定結果を得ることができない。このため、予め設定されたデータ更新周期がデジタルフィルタ演算に必要な時間に満たないという条件に基づき、切換え手段が総和平均演算手段に一律切り換えるように構成された上記の電気特性測定装置には、データ更新周期(表示更新周期)の間に1サイクル以上の信号波形の入力がない場合に、正確な測定結果を得ることができないという解決すべき課題が存在している。 However, as described in the above publication, in the total average calculation method, an accurate measurement result can be obtained unless a signal waveform of one cycle or more is input during the data update cycle (display update cycle). I can't. For this reason, based on the condition that the preset data update period is less than the time required for the digital filter calculation, the above-mentioned electrical characteristic measuring device configured to switch the switching means uniformly to the summation average calculation means, There is a problem to be solved that an accurate measurement result cannot be obtained when a signal waveform of one cycle or more is not input during a data update cycle (display update cycle).
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、総和平均方式を採用しつつ、交流信号の電気特性を正確に測定し得る電気特性測定装置、および電気特性測定方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide an electrical characteristic measuring apparatus and an electrical characteristic measuring method that can accurately measure the electrical characteristics of an AC signal while adopting a summation average method. Objective.
上記目的を達成すべく請求項1記載の電気特性測定装置は、表示更新周期毎に更新して表示する交流信号の電気特性を当該表示更新周期毎に取得する当該交流信号の少なくとも1波長分のサンプリング値に基づいて算出する処理部を備えた交流信号の電気特性測定装置であって、前記交流信号について予め決められた種類のゼロクロス点を検出して検出信号を前記処理部に出力するゼロクロス検出部を備え、前記処理部は、一の前記表示更新周期において最初に入力した前記検出信号に対応する前記ゼロクロス点から開始する取得期間内に取得された前記サンプリング値の数が当該一の表示更新周期の終期までに前記交流信号の1波長分に達しないときには、予め決められた条件を満たすまで、予め決められた上限時間を延長の最大時間として前記取得期間を延長する。
In order to achieve the above object, the electrical characteristic measuring apparatus according to
また、請求項2記載の電気特性測定装置は、請求項1記載の電気特性測定装置において、前記処理部は、前記取得時間の延長に際して、予め決められた長さの延長時間ずつ、1回の延長の最大時間を当該延長時間として延長する。
The electrical property measuring apparatus according to
また、請求項3記載の電気特性測定装置は、請求項2記載の電気特性測定装置において、前記交流信号をサンプリングして前記サンプリング値を出力するA/D変換部を備え、前記処理部は、前記1回の延長を行う都度、前記A/D変換部に対してサンプリングレートを低下させる。
The electrical property measuring device according to
また、請求項4記載の電気特性測定装置は、請求項1から3のいずれかに記載の電気特性測定装置において、前記処理部は、新たな前記検出信号が入力することを前記予め決められた条件として、当該条件を満たしたときに、前記サンプリング値の取得を停止して前記取得期間を終了させると共に、当該取得した前記1波長分のサンプリング値に基づいて前記電気特性を算出して表示部に表示させる。
The electrical property measuring apparatus according to
また、請求項5記載の電気特性測定装置は、請求項1から4のいずれかに記載の電気特性測定装置において、前記処理部は、前記取得期間の長さが前記上限時間に達したときに、前記サンプリング値の取得を停止して前記取得期間を終了させると共に、予め決められた警告処理を実行する。
Moreover, the electrical property measuring device according to
上記目的を達成すべく請求項6記載の電気特性測定方法は、表示更新周期毎に更新して表示する交流信号の電気特性を当該表示更新周期毎に取得する当該交流信号の少なくとも1波長分のサンプリング値に基づいて算出する電気特性測定方法であって、前記交流信号について予め決められた種類のゼロクロス点を検出しつつ、一の前記表示更新周期において最初に検出した前記ゼロクロス点から開始する取得期間内に取得された前記サンプリング値の数が当該一の表示更新周期の終期までに前記交流信号の1波長分に達しないときには、予め決められた条件を満たすまで、予め決められた上限時間を延長の最大時間として前記取得期間を延長する。
In order to achieve the above object, the electrical characteristic measuring method according to
また、請求項7記載の電気特性測定方法は、請求項6記載の電気特性測定方法において、前記取得時間の延長に際して、予め決められた長さの延長時間ずつ、1回の延長の最大時間を当該延長時間として延長する。
The electrical property measurement method according to
また、請求項8記載の電気特性測定方法は、請求項7記載の電気特性測定方法において、前記1回の延長を行う都度、前記サンプリング値についてのサンプリングレートを低下させる。
The electrical property measuring method according to claim 8 is the electrical property measuring method according to
また、請求項9記載の電気特性測定方法は、請求項6から8のいずれかに記載の電気特性測定方法において、新たな前記検出信号が入力することを前記予め決められた条件として、当該条件を満たしたときに、前記サンプリング値の取得を停止して前記取得期間を終了させると共に、当該取得した前記1波長分のサンプリング値に基づいて前記電気特性を算出して表示部に表示させる。
An electrical property measurement method according to claim 9 is the electrical property measurement method according to any one of
また、請求項10記載の電気特性測定方法は、請求項6から9のいずれかに記載の電気特性測定方法において、前記取得期間の長さが前記上限時間に達したときに、前記サンプリング値の取得を停止して前記取得期間を終了させると共に、予め決められた警告処理を実行する。
An electrical property measurement method according to claim 10 is the electrical property measurement method according to any one of
請求項1記載の電気特性測定装置および請求項6記載の電気特性測定方法では、一の表示更新周期において最初に入力した検出信号に対応するゼロクロス点から開始する取得期間内に取得されたサンプリング値の数がこの一の表示更新周期の終期までに、交流信号の1波長分(ゼロクロス点に同期した1周期分)に達しないときには、予め決められた条件を満たすまで、予め決められた上限時間を延長の最大時間としてサンプリング値の取得期間が延長される。
7. The electrical characteristic measuring apparatus according to
したがって、この電気特性測定装置および電気特性測定方法によれば、表示更新周期の間に、交流信号についてのサンプリング値を1波長分取得できない場合においても、取得期間が自動的に延長されるため、交流信号についてのサンプリング値を1波長分取得できる可能性を高めることができる結果、総和平均方式を採用しつつ、交流信号の電気特性を正確に測定できる確率を高めることができる。 Therefore, according to this electrical characteristic measuring apparatus and electrical characteristic measuring method, even if the sampling value for the AC signal cannot be acquired for one wavelength during the display update period, the acquisition period is automatically extended. As a result of being able to increase the possibility of obtaining one wavelength of sampling values for the AC signal, it is possible to increase the probability that the electrical characteristics of the AC signal can be accurately measured while adopting the summation average method.
また、請求項2記載の電気特性測定装置および請求項7記載の電気特性測定方法では、取得期間の延長に際して、予め決められた長さの延長時間ずつ、1回の延長の最大時間をこの延長時間として延長される。したがって、この電気特性測定装置および電気特性測定方法によれば、例えば、延長時間を表示更新周期以下の短時間に規定することにより、取得期間を徐々に延長することができる。
Further, in the electrical property measuring apparatus according to
また、この場合には、請求項3記載の電気特性測定装置および請求項8記載の電気特性測定方法のように、取得期間の延長時間単位での延長に際して、サンプリング値のサンプリングレートを低下させる構成とすることができるため、取得期間の延長に起因して増加するサンプリング値の総数の増加率を低下させることができ、より少ない記憶容量でサンプリング値を記憶させることができる。
In this case, as in the electrical characteristic measuring apparatus according to
また、請求項4記載の電気特性測定装置および請求項9記載の電気特性測定方法では、新たな検出信号が入力することを予め決められた条件として、この条件を満たしたときに、サンプリング値の取得を停止して取得期間を終了させると共に、この取得した1波長分のサンプリング値に基づいて電気特性を算出して表示部に表示させる。したがって、この電気特性測定装置および電気特性測定方法によれば、取得期間を最短にしつつ、つまり、電気特性の表示更新が遅れる事態を回避しつつ、取得した1波長分のサンプリング値に基づいて電気特性を正確に算出して表示させることができる。
Further, in the electrical characteristic measuring apparatus according to
また、請求項5記載の電気特性測定装置および請求項10記載の電気特性測定方法では、取得期間の長さが予め決められた上限時間に達したときに、サンプリング値の取得を停止して取得期間を終了させると共に、予め決められた警告処理(例えば、警告表示)を実行する。したがって、この電気特性測定装置および電気特性測定方法によれば、1周期分のサンプリング値の取得が長時間に亘って取得できずに、古い電気特性が表示部に表示され続ける事態を回避することができるため、電気特性の測定の信頼性を向上させることができる。
Further, in the electrical characteristic measuring device according to
以下、電気特性測定装置1および電気特性測定方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
Hereinafter, embodiments of an electrical
最初に、電気特性測定装置1の構成について、図面を参照して説明する。
Initially, the structure of the electrical
電気特性測定装置1は、図1に示すように、A/D変換部2、ゼロクロス検出部3、計測部4、処理部5、記憶部6および表示部7を備え、交流信号S1の電気特性(本例では一例として、平均値Vmeanおよび実効値Vrms)を測定可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the electrical characteristic measuring
A/D変換部2は、交流信号S1を入力すると共に、処理部5によって設定されたサンプリング周期(交流信号S1の周期に対して十分に短い周期)のサンプリングクロックで交流信号S1をサンプリングすることにより、交流信号S1の振幅をデジタルデータ(以下、「サンプリング値」ともいう)D1に変換して処理部5に出力する。この場合、A/D変換部2は、処理部5から出力される制御信号S2により、そのサンプリング周期が制御される。
The A /
ゼロクロス検出部3は、一例として、しきい値がゼロボルトに規定されたコンパレータを備えて構成されて、交流信号S1の立ち上がりゼロクロス点および立ち下がりゼロクロス点のうちの予め決められた一方の種類のゼロクロス点(本例では一例として、立ち上がりゼロクロス点)を検出すると共に、ゼロクロス点の検出タイミングに同期して、一例としてパルス信号である検出信号S3を処理部5に出力する。
As an example, the zero-
計測部4は、タイマICなどで構成されて、処理部5からトリガ信号S5を入力する都度、予め規定された表示更新周期T1の計測を実行し、表示更新周期T1の計測が完了した時点で、パルス信号である更新信号S4を処理部5に出力する。
The measuring
処理部5は、CPUなどで構成されて、検出信号S3および更新信号S4を割り込み信号として入力すると共に、記憶部6に記憶されている動作プログラムに従って作動して、サンプリング値D1に基づく総和平均演算方式により、交流信号S1についての上記の電気特性を算出する電気特性算出処理50(図2参照)を実行する。また、処理部5は、制御信号S2を出力することによってA/D変換部2の動作を制御すると共に、トリガ信号S5を出力することによって計測部4に計測動作を開始させる。
The
記憶部6は、ROMおよびRAMなどの半導体メモリで構成されている。この記憶部6には、上記したように処理部5の動作を規定する動作プログラムが予め記憶されている。また、記憶部6は、処理部5のワークメモリとして機能して、取得期間中に処理部5がA/D変換部2から取得したサンプリング値D1、電気特性算出処理50で算出した電気特性(平均値Vmeanおよび実効値Vrms)を記憶する。表示部7は、LCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ装置で構成されて、処理部5によって算出された電気特性(平均値Vmeanおよび実効値Vrms)や警告表示を表示する。
The
次に、電気特性測定装置1による交流信号S1の電気特性の算出動作と共に、電気特性測定方法について、図面を参照して説明する。
Next, a method for measuring the electrical characteristics of the AC signal S1 by the electrical
まず、電気特性測定装置1では、作動状態において、A/D変換部2が処理部5によって予め設定されたサンプリング周期で交流信号S1に対するサンプリングを実行し、ゼロクロス検出部3が交流信号S1のゼロクロス点の検出を実行する。したがって、処理部5には、A/D変換部2からサンプリング値D1がサンプリング周期で出力され、ゼロクロス検出部3から検出信号S3が間欠的に出力される。
First, in the electrical
この状態において、処理部5は、まず、計測部4に対してトリガ信号S5を出力して、表示更新周期T1の計測を開始させる。次いで、処理部5は、検出信号S3の入力を待って、図2に示す電気特性算出処理50を開始する。
In this state, the
電気特性算出処理50では、処理部5は、まず、A/D変換部2から出力されているサンプリング値D1の取得処理を開始する(ステップ51)。これにより、サンプリング値D1についての取得期間が開始される。また、処理部5は、取得したサンプリング値D1の記憶部6への記憶処理も併せて開始する。
In the electrical
その後、処理部5は、サンプリング値D1の取得処理および記憶処理を実行しつつ、新たな検出信号S3を入力したか否か(ステップ52)、および更新信号S4を入力したか否か(ステップ53)の検出を繰り返し実行する。この際に、処理部5は、検出信号S3を検出する都度、更新信号S4の入力(現在の表示更新周期T1の終期)を検出するまでの間の検出信号S3の検出回数をカウントする(ステップ54)。
Thereafter, the
処理部5は、上記ステップ52〜54の実行中に、更新信号S4を入力したとき(つまり、表示更新周期T1が経過したとき)には、各ステップ52〜54の実行を終了し、次いで、この時点までのサンプリング値D1についての取得期間(取得期間のうちの表示更新周期T1に含まれる期間)内における検出信号S3の検出回数を判別する(ステップ55)。この判別の結果、検出信号S3の検出回数が1回以上のとき(図3の各表示更新周期T1のようなとき)には、交流信号S1についての一対のゼロクロス点間のサンプリング値D1、つまり交流信号S1の1周期分のサンプリング値D1が少なくとも1周期分以上、記憶部6に記憶されている。このため、処理部5は、サンプリング値D1の取得処理を終了する(ステップ56)。これにより、サンプリング値D1についての取得期間が終了する。
When the update signal S4 is input during the execution of the
続いて、処理部5は、記憶部6に記憶されているサンプリング値D1に基づいて、総和平均演算方式により、交流信号S1の電気特性(平均値Vmeanおよび実効値Vrms)を算出して、記憶部6に記憶させる(ステップ57)と共に、算出した電気特性をそれまで表示部7に表示されている電気特性に代えて表示(更新表示)させる(ステップ58)。例えば、図3における2番目の電気特性算出処理50のように、電気特性Bを算出したときには、1つ前の表示更新周期T1において表示されていた表示内容(この例では電気特性A)に代えて電気特性Bを表示部7に表示させる。これにより、電気特性算出処理50が完了する。また、処理部5は、この電気特性算出処理50の完了後、計測部4に対してトリガ信号S5を出力することで、表示更新周期T1の新たな計測を開始させる。
Subsequently, the
この場合、上記したステップ55〜ステップ58までの処理に要する時間は、表示更新周期T1(一般的には200ms〜500ms)と比較して極めて短時間(例えば、表示更新周期T1の数十分の一の時間)であり、また、通常は、図3に示すように、表示更新周期T1内におけるサンプリング値D1の取得期間内に交流信号S1が複数波形入力されるため、処理部5が上記の処理を繰り返し実行することにより、表示部7には処理部5によって算出された交流信号S1の電気特性が表示更新周期T1で更新されつつ表示される。
In this case, the time required for the processing from
一方、処理部5は、上記ステップ55での判別の結果、検出信号S3の検出回数が1回未満(ゼロ回)のとき(図4の各表示更新周期T1のとき)には、表示更新周期T1内の取得期間において取得された交流信号S1についてのサンプリング値D1の数が、一対のゼロクロス点間のサンプリング値D1(ゼロクロス点に同期した1周期分のサンプリング値D1)に未だ達していない状態にある。
On the other hand, when the result of determination in
このため、処理部5は、制御信号S2をA/D変換部2に対して出力してサンプリング周期を長くすることにより、サンプリングレートを低下させ(ステップ59)、次いで、延長時間T2の計測処理を開始する(ステップ60)。これにより、取得期間が、1回の延長の最大時間を延長時間T2として延長される。なお、延長時間T2は、任意の時間に規定することができるが、本例では一例として、表示更新周期T1の1/2に規定されている。
For this reason, the
その後、処理部5は、サンプリング値D1の取得および記憶を続行しつつ、検出信号S3を入力したか否かの検出(ステップ61)、サンプリング値D1の取得期間が予め決められた上限時間に達するか否かの検出(ステップ62)、および延長時間T2が終了したか否か(ステップ63)の検出を繰り返し実行する。なお、この取得期間の上限時間は、任意の時間に規定することができるが、本例では一例として、表示更新周期T1の時間および延長時間T2の合計時間(T1+T2)に規定されているものとする。
Thereafter, the
この電気特性測定装置1では、延長時間T2の計測処理に際して、上記したようにA/D変換部2のサンプリングレートを低下させることにより、記憶部6に記憶される取得期間中のサンプリング値D1の総数の増加率を低減することが可能となっている。この場合、表示更新周期T1内にゼロクロス点が検出できないときの交流信号S1の周期は、表示更新周期T1内にゼロクロス点が検出できる通常時の交流信号S1の周期と比較して長くなっているため、A/D変換部2のサンプリングレートを低下させたとしても、十分な精度でのサンプリングが可能となっている。
In the electrical
また、処理部5は、この延長時間T2内における上記の各ステップ61〜63の実行中、サンプリング値D1の取得期間が上限時間に達せず、かつ検出信号S3の入力がない状態で延長時間T2の計測処理が完了したときには、取得期間に取得したサンプリング値D1の数が未だ一対のゼロクロス点間のサンプリング値D1に達していない状態にあるため、ステップ59に移行して、A/D変換部2のサンプリングレートを再度、低下させて(ステップ59)、延長時間T2の計測処理を再度、開始する(ステップ60)。これにより、サンプリング値D1の取得期間が上限時間に達せず、かつ検出信号S3の入力がないときには、処理部5が上記の各ステップ61〜63を繰り返し実行する結果、サンプリング値D1の取得期間が、1回の延長の最大時間を延長時間T2として自動的に延長される。
In addition, during the execution of the
この延長時間T2内での上記の各ステップ61〜63の実行中、ステップ61において検出信号S3を入力したとき(予め決められた条件のうちの1つを満たしたとき)には、処理部5が続行しているサンプリング値D1の取得および記憶の各処理によって記憶部6に記憶されている交流信号S1についてのサンプリング値D1の数が、一対のゼロクロス点間のサンプリング値D1(ゼロクロス点に同期した1周期分のサンプリング値D1)に達する。
When the detection signal S3 is input in step 61 (when one of the predetermined conditions is satisfied) during execution of the
この場合には、処理部5は、上記したステップ56,57,58を実行して、サンプリング値D1についての取得処理を終了させ(これにより、サンプリング値D1の取得期間が終了する)、記憶部6に記憶されているサンプリング値D1に基づいて、総和平均演算方式により、交流信号S1の電気特性を算出して、記憶部6に記憶させると共に、算出した電気特性をそれまで表示部7に表示されている電気特性に代えて表示(更新表示)させる。これにより、電気特性算出処理50が完了する。また、処理部5は、この電気特性算出処理50の完了後、計測部4に対してトリガ信号S5を出力することで、表示更新周期T1の計測を新たに開始させる。したがって、サンプリング値D1の取得期間が1回の延長の最大時間を延長時間T2として自動的に延長されたときには、表示部7には表示更新周期T1よりも遅い周期で電気特性が更新表示される。
In this case, the
具体的に、図4を参照して説明すると、同図中の最初の取得期間については、処理部5が1回目の延長時間T2の間に新たな検出信号S3を入力する。このため、この検出信号S3の入力時点で処理部5が上記の各ステップ61〜63の各処理ループから抜け出ることでこの取得期間が終了する。次いで、この取得期間に取得されたサンプリング値D1に基づいて処理部5によって電気特性Aが算出され、この電気特性Aが表示部7に更新表示される。また、図4中の2番目の取得期間については、1回目の延長時間T2が検出信号S3の入力のない状態で終了し、かつこの時点において、サンプリング値D1の取得期間が上限時間に達していない状態にあるため、処理部5が2回目の延長時間T2の計測処理を実行し、この2回目の延長時間T2の間に処理部5が新たな検出信号S3を入力する。このため、この検出信号S3の入力時点で処理部5が上記の各ステップ61〜63の各処理ループから抜け出ることでこの取得期間が終了する。次いで、この取得期間に取得されたサンプリング値D1に基づいて処理部5によって電気特性Bが算出され、この電気特性Bが電気特性Aに代わって表示部7に更新表示される。
Specifically, with reference to FIG. 4, for the first acquisition period in FIG. 4, the
一方、上記の各ステップ61〜63の実行中、検出信号S3の入力がなく、サンプリング値D1の取得期間が上限時間に達したときには、処理部5は、ステップ62においてこれを検出して、サンプリング値D1についての取得処理を終了させる(ステップ64)。これにより、サンプリング値D1の取得期間が終了する。この場合、処理部5が続行していたサンプリング値D1の取得および記憶の各処理によって記憶部6に記憶された交流信号S1についてのサンプリング値D1の数は、1周期分には達していない状態にある。このため、処理部5は、電気特性の算出を行わずに、表示部7に警告表示を表示させる(ステップ65)。これにより、電気特性算出処理50が完了する。また、処理部5は、この電気特性算出処理50の完了後、計測部4に対してトリガ信号S5を出力することで、表示更新周期T1の計測を新たに開始させる。つまり、サンプリング値D1の取得期間は、予め決められた上限時間(本例では上記したように(T1+T2)))を延長の最大時間として延長されることになる。
On the other hand, when the detection signal S3 is not input during the execution of the
具体的に、図5を参照して説明すると、同図中の2番目の取得期間のように、一例として、2回目の延長時間T2内に、取得期間の時間が新たな検出信号S3の入力の前に上限時間(T1+T2)に達したときには、この時点で処理部5が取得処理を終了させるため、取得期間が終了する。この場合には、この取得期間の終了後に表示部7に警告表示が電気特性Aに代わって表示される。
Specifically, with reference to FIG. 5, as an example, like the second acquisition period in FIG. 5, the input of the detection signal S3 with a new acquisition period time within the second extended time T2 When the upper limit time (T1 + T2) is reached before, the
このように、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法では、一の表示更新周期T1において最初に入力した検出信号S3に対応するゼロクロス点から開始する取得期間内に取得されたサンプリング値D1の数がこの一の表示更新周期T1の終期までに、交流信号S1の1波長分(ゼロクロス点に同期した1周期分)に達しないときには、予め決められた条件を満たすまで、予め決められた上限時間を延長の最大時間としてサンプリング値D1の取得期間が延長される。
As described above, in the electrical
したがって、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法によれば、表示更新周期T1の間に、交流信号S1についてのサンプリング値D1を1波長分(ゼロクロス点に同期した1周期分)取得できない場合においても、取得期間が自動的に延長されるため、交流信号S1についてのサンプリング値D1を1波長分取得できる可能性を高めることができる結果、総和平均方式を採用しつつ、交流信号S1の電気特性を正確に測定できる確率を高めることができる。
Therefore, according to the electrical
また、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法では、取得期間の延長に際して、予め決められた長さの延長時間T2ずつ、1回の延長の最大時間をこの延長時間T2として延長する。したがって、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法によれば、例えば、延長時間T2を表示更新周期T1以下の短時間に規定することにより、取得期間を徐々に延長することができる。また、この場合には、取得期間の延長時間T2単位での延長に際して、サンプリング値D1のサンプリングレートを低下させる構成とすることができるため、取得期間の延長に起因して増加するサンプリング値D1の総数の増加率を低下させることができ、より少ない記憶容量でサンプリング値D1を記憶させることができる。
In the electrical
また、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法では、新たな検出信号S3が入力することを予め決められた条件として、この条件を満たしたときに、サンプリング値D1の取得を停止して取得期間を終了させると共に、この取得した1波長分のサンプリング値D1に基づいて電気特性を算出して表示部7に表示させる。したがって、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法によれば、取得期間を延長した場合においても、取得した1波長分のサンプリング値D1に基づいて電気特性を正確に算出して表示させることができるため、電気特性の表示更新が遅れる事態を回避することができる。
Moreover, in this electrical
また、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法では、取得期間の長さが予め決められた上限時間に達したときに、サンプリング値D1の取得を停止して取得期間を終了させると共に、予め決められた警告処理(表示部7への警告表示の表示)を実行する。したがって、この電気特性測定装置1および電気特性測定方法によれば、1周期(1サイクル)分のサンプリング値D1の取得が長時間に亘って取得できずに、古い電気特性が表示部7に表示され続ける事態を回避することができるため、電気特性の測定の信頼性を向上させることができる。
Further, in the electrical
なお、サンプリング値D1の取得期間を、予め決められた延長時間T2ずつ、1回の延長の最大時間をこの延長時間T2として延長する構成を採用した例について上記したが、交流信号S1の周期の変動幅がある程度既知であり、またこの延長時間T2の計測処理の都度、サンプリングレートを徐々に低下させる必要がない場合には、サンプリング値D1の取得期間を上限時間だけで規制する構成を採用することもできる。この構成においてサンプリングレートを低下させる場合には、例えば、表示更新周期T1の終了後における取得期間のサンプリングレートを低下させる構成を採用することができる。この構成によれば、電気特性算出処理50において、延長時間T2の計測処理を省略することができるため、処理部5の負荷を軽減することができる。
Although the example in which the acquisition period of the sampling value D1 is extended by a predetermined extension time T2 and the maximum time of one extension is extended as the extension time T2 is described above, the period of the AC signal S1 is changed. If the fluctuation range is known to some extent and it is not necessary to gradually decrease the sampling rate each time the extended time T2 is measured, a configuration is adopted in which the acquisition period of the sampling value D1 is restricted only by the upper limit time. You can also. In the case of reducing the sampling rate in this configuration, for example, a configuration in which the sampling rate in the acquisition period after the end of the display update cycle T1 is reduced can be employed. According to this configuration, since the measurement process of the extension time T2 can be omitted in the electrical
また、記憶部6の記憶容量に十分な余裕がある場合には、取得期間を延長した際におけるサンプリング値D1のるサンプリングレートを低下させずに、表示更新周期T1のときのサンプリングレートを維持する構成を採用することもできる。
If the storage capacity of the
また、上記の電気特性測定装置1では、A/D変換部2を含む構成を採用したが、電気特性測定装置にA/D変換部を含めずに、電気特性測定装置の外部にA/D変換部を配置する構成を採用することもできる。この構成では、処理部5は交流信号S1のサンプリング値D1を外部から直接入力することになるが、この場合には、ゼロクロス検出部3を例えば論理回路で構成して、このゼロクロス検出部3がサンプリング値D1を入力しつつ、その極性を判別することで、交流信号S1についてのゼロクロス点を検出する構成としたり、また、処理部5が、サンプリング値D1を入力しつつ、その極性を判別することで、交流信号S1についてのゼロクロス点を直接検出する構成、つまりゼロクロス検出部3としても機能する構成を採用することもできる。
Further, in the electrical
1 電気特性測定装置
2 A/D変換部
3 ゼロクロス検出部
4 計測部
5 処理部
7 表示部
D1 サンプリング値
S1 交流信号
S3 検出信号
S4 更新信号
T1 表示更新周期
T2 延長時間
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記交流信号について予め決められた種類のゼロクロス点を検出して検出信号を前記処理部に出力するゼロクロス検出部を備え、
前記処理部は、一の前記表示更新周期において最初に入力した前記検出信号に対応する前記ゼロクロス点から開始する取得期間内に取得された前記サンプリング値の数が当該一の表示更新周期の終期までに前記交流信号の1波長分に達しないときには、予め決められた条件を満たすまで、予め決められた上限時間を延長の最大時間として前記取得期間を延長する電気特性測定装置。 The electrical characteristics of the AC signal provided with a processing unit that calculates the electrical characteristics of the AC signal to be updated and displayed at each display update cycle based on the sampling value for at least one wavelength of the AC signal acquired at each display update cycle. A measuring device,
A zero-cross detection unit that detects a predetermined type of zero-cross point for the AC signal and outputs a detection signal to the processing unit,
The processing unit is configured such that the number of sampling values acquired within an acquisition period starting from the zero-cross point corresponding to the detection signal that is input first in one display update cycle is the end of the one display update cycle. In addition, when the AC signal does not reach one wavelength, the electrical characteristic measuring device extends the acquisition period by setting a predetermined upper limit time as a maximum extension time until a predetermined condition is satisfied.
前記処理部は、前記1回の延長を行う都度、前記A/D変換部に対してサンプリングレートを低下させる請求項2記載の電気特性測定装置。 An A / D converter that samples the AC signal and outputs the sampling value;
The electrical characteristic measuring device according to claim 2, wherein the processing unit reduces a sampling rate with respect to the A / D conversion unit each time the extension is performed once.
前記交流信号について予め決められた種類のゼロクロス点を検出しつつ、
一の前記表示更新周期において最初に検出した前記ゼロクロス点から開始する取得期間内に取得された前記サンプリング値の数が当該一の表示更新周期の終期までに前記交流信号の1波長分に達しないときには、予め決められた条件を満たすまで、予め決められた上限時間を延長の最大時間として前記取得期間を延長する電気特性測定方法。 An electrical characteristic measurement method for calculating an electrical characteristic of an AC signal to be updated and displayed at each display update cycle based on a sampling value for at least one wavelength of the AC signal to be acquired at each display update cycle,
While detecting a zero-cross point of a predetermined type for the AC signal,
The number of the sampling values acquired within the acquisition period starting from the zero cross point first detected in one display update cycle does not reach one wavelength of the AC signal by the end of the one display update cycle. In some cases, the acquisition period is extended with a predetermined upper limit time as a maximum extension time until a predetermined condition is satisfied.
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