JP2011117794A - Device for measuring effective value - Google Patents

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JP2011117794A JP2009274476A JP2009274476A JP2011117794A JP 2011117794 A JP2011117794 A JP 2011117794A JP 2009274476 A JP2009274476 A JP 2009274476A JP 2009274476 A JP2009274476 A JP 2009274476A JP 2011117794 A JP2011117794 A JP 2011117794A
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伸一 小池
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure also an average value more accurately together with and simultaneously with an effective value, in a measuring object signal of which the period is unknown. <P>SOLUTION: The device includes a windowing processing part 4 which performs the windowing processing of a prescribed number of sampling data D1 (data D2) about the measuring object signal S1 and outputs them as window data D3, an effective value measuring part 5 which executes the effective value measuring processing of calculating the effective value Drms of the measuring object signal S1 on the basis of the window data D3 and outputting it, an AC-DC average value measuring part 6 which executes the AC-DC average value measuring processing of calculating an AC-DC average value Dava of the measuring object signal S1 on the basis of the window data D3 and outputting it, and a DC average value measuring part 7 which executes the DC average value measuring processing of calculating a DC average value Davd of the measuring object signal S1 on the basis of the window data D3 and outputting it, and the effective value measuring part 5, the AC-DC average value measuring part 6 and the DC average value measuring part 7 execute the effective value measuring processing, the AC-DC average value measuring processing and the DC average value measuring processing in parallel. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、測定対象信号の実効値を測定する実効値測定装置に関するものである。   The present invention relates to an effective value measuring apparatus for measuring an effective value of a signal to be measured.

この種の実効値測定装置として、下記の特許文献に記載されている実効値測定装置が知られている。この実効値測定装置は、測定対象信号のサンプリングデータを二乗する二乗回路と、二乗されたサンプリングデータに対してフィルタ処理するRMSディジタルフィルタ(低域通過フィルタ)と、このフィルタ処理されたデータの平方根を算出して実効値として出力する平方根回路とを備えて、周期が未知の測定対象信号についてその周期を知ることなく実効値を測定可能に構成されている。   As this type of effective value measuring device, an effective value measuring device described in the following patent document is known. This effective value measuring apparatus includes a square circuit that squares sampling data of a signal to be measured, an RMS digital filter (low-pass filter) that filters the squared sampling data, and a square root of the filtered data. And a square root circuit that calculates and outputs the effective value as an effective value, so that the effective value can be measured without knowing the period of the measurement target signal whose period is unknown.

特開平10−232250号公報(第4−6頁、第6図)Japanese Patent Laid-Open No. 10-232250 (page 4-6, FIG. 6)

ところが、上記の実効値測定装置には、以下のような解決すべき課題がある。すなわち、実効値の測定精度のさらなる向上が望まれてきているが、この従来の実効値測定装置における現在の測定精度ではこの要望に対応できないという解決すべき課題が存在している。また、測定対象信号について、実効値と共に平均値についても同時に測定したいという要望もあるが、この従来の実効値測定装置ではこの要望にも対応できないという解決すべき課題が存在している。   However, the above effective value measuring apparatus has the following problems to be solved. That is, further improvement in the measurement accuracy of the effective value has been desired, but there is a problem to be solved that the current measurement accuracy in the conventional effective value measurement device cannot meet this demand. In addition, there is a request to simultaneously measure the average value as well as the effective value of the signal to be measured, but there is a problem to be solved that this conventional effective value measuring apparatus cannot cope with this request.

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、周期が未知の測定対象信号について、実効値と共に平均値についてもより高精度で、かつ実効値と同時に測定し得る実効値測定装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an effective value measuring apparatus capable of measuring an average value together with an effective value with higher accuracy and simultaneously with an effective value for a measurement target signal whose cycle is unknown. The main purpose is to provide

上記目的を達成すべく請求項1記載の実効値測定装置は、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を施して窓データとして出力する窓掛け処理部と、前記所定数の前記窓データを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、前記所定数の前記窓データの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部とを備え、前記実効値測定部および前記交直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記交直流平均値測定処理を並行して実行する。   In order to achieve the above object, the effective value measuring apparatus according to claim 1, a windowing processing unit that performs windowing processing on a predetermined number of sampling data of a measurement target signal and outputs the result as window data; and the predetermined number A square processing unit that squares the window data and outputs it as square data, a first average processing unit that averages the predetermined number of square data and outputs the first average data, and calculates a square root of the first average data An effective value including a square root calculating unit that outputs the square root data as a square root data, and a first correction unit that corrects the attenuation during the windowing process with respect to the square root data and outputs the result as an effective value of the signal to be measured. An effective value measuring unit that executes measurement processing, an absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of window data and outputs the absolute value data, and averages the predetermined number of absolute value data And an AC / DC average processing unit that outputs the AC / DC average data, and a second correction that corrects an attenuation during the windowing process for the AC / DC average data and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal. And an AC / DC average value measurement unit that executes an AC / DC average value measurement process, and the RMS value measurement unit and the AC / DC average value measurement unit include the RMS value measurement process and the AC / DC average value. Run the measurement process in parallel.

また、請求項2記載の実効値測定装置は、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を施して窓データとして出力する窓掛け処理部と、前記所定数の前記窓データを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、前記所定数の前記窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、前記実効値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する。   The effective value measuring apparatus according to claim 2, wherein a windowing processing unit that performs windowing on a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the result as window data; and the predetermined number of the window data A square processing unit that squares and outputs square data, a first average processing unit that averages the predetermined number of square data and outputs the first average data, and calculates a square root of the first average data to calculate square root data And a first correction unit that corrects the attenuation at the time of the windowing process for the square root data and outputs the result as an effective value of the measurement target signal, and executes an effective value measurement process. An effective value measurement unit that averages the predetermined number of window data and outputs the averaged DC data as DC average data, and a reduction in the windowing process for the DC average data. A DC average value measuring unit that has a third correction unit that corrects the minute and outputs the result as a DC average value of the signal to be measured, and executes a DC average value measurement process, and the effective value measuring unit and the DC average The value measurement unit executes the effective value measurement process and the DC average value measurement process in parallel.

また、請求項3記載の実効値測定装置は、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を施して窓データとして出力する窓掛け処理部と、前記所定数の前記窓データを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、前記所定数の前記窓データの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部と、前記所定数の前記窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、前記実効値測定部、前記交直流平均値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理、前記交直流平均値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する。   The effective value measuring apparatus according to claim 3, wherein a windowing processing unit that performs windowing on a predetermined number of sampling data of the measurement target signal and outputs the result as window data; and the predetermined number of the window data A square processing unit that squares and outputs square data, a first average processing unit that averages the predetermined number of square data and outputs the first average data, and calculates a square root of the first average data to calculate square root data And a first correction unit that corrects the attenuation at the time of the windowing process for the square root data and outputs the result as an effective value of the measurement target signal, and executes an effective value measurement process. An effective value measuring unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the window data and outputs the absolute value data, and averages the predetermined number of the absolute value data to obtain an AC / DC average An AC / DC average processing unit that outputs the data as a data, and a second correction unit that corrects an attenuation during the windowing process for the AC / DC average data and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal. And an AC / DC average value measurement unit that executes AC / DC average value measurement processing, a DC average processing unit that averages the predetermined number of the window data and outputs the averaged DC data, and the DC average data A DC average value measurement unit that performs a DC average value measurement process, and includes a third correction unit that corrects the attenuation during windowing processing and outputs the DC average value of the signal to be measured as a DC average value; The measurement unit, the AC / DC average value measurement unit, and the DC average value measurement unit execute the effective value measurement process, the AC / DC average value measurement process, and the DC average value measurement process in parallel.

また、請求項4記載の実効値測定装置は、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データに対して第1窓掛け処理を施して第1窓データとして出力する第1窓掛け処理部、前記所定数の前記第1窓データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記第1窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、前記所定数の前記サンプリングデータの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データに対して第2窓掛け処理を施して第2窓データとして出力する第2窓掛け処理部、前記所定数の前記第2窓データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記第2窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部とを備え、前記実効値測定部および前記交直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記交直流平均値測定処理を並行して実行する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a square value processing unit that squares a predetermined number of sampling data of a measurement target signal and outputs the squared data as a square data, and a first windowing unit for the predetermined number of the squared data. A first windowing processing unit that performs processing and outputs the first window data; a first average processing unit that averages the predetermined number of the first window data and outputs the first window data; and A square root calculation unit that calculates a square root and outputs the result as square root data; and a first correction unit that corrects an attenuation during the first windowing process for the square root data and outputs the result as an effective value of the measurement target signal. An effective value measurement unit that executes an effective value measurement process, an absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the sampling data and outputs the absolute value as absolute value data, and the predetermined number of the absolute value A second windowing processing unit for performing a second windowing process on the data and outputting it as second window data; an AC / DC averaging process for averaging the predetermined number of second window data and outputting the result as AC / DC average data And a second correction unit that corrects the attenuation during the second windowing process with respect to the AC / DC average data and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal. An AC / DC average value measuring unit that executes processing, and the RMS value measuring unit and the AC / DC average value measuring unit execute the RMS value measuring process and the AC / DC average value measuring process in parallel.

また、請求項5記載の実効値測定装置は、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データに対して第1窓掛け処理を施して第1窓データとして出力する第1窓掛け処理部、前記所定数の前記第1窓データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記第1窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、前記所定数の前記サンプリングデータに対して第3窓掛け処理を施して第3窓データとして出力する第3窓掛け処理部、前記所定数の前記第3窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記第3窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、前記実効値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する。   In addition, the effective value measuring apparatus according to claim 5 is a square processing unit that squares a predetermined number of sampling data of a measurement target signal and outputs the squared data, and a first windowing unit for the predetermined number of the squared data. A first windowing processing unit that performs processing and outputs the first window data; a first average processing unit that averages the predetermined number of the first window data and outputs the first window data; and A square root calculation unit that calculates a square root and outputs the result as square root data; and a first correction unit that corrects an attenuation during the first windowing process for the square root data and outputs the result as an effective value of the measurement target signal. An effective value measuring unit that executes an effective value measuring process, a third windowing processing unit that performs a third windowing process on the predetermined number of the sampling data and outputs the third windowing data, A DC average processing unit that averages the third window data of a constant and outputs as DC average data, and corrects the attenuation during the third windowing process with respect to the DC average data and corrects the DC of the measurement target signal A DC average value measurement unit that has a third correction unit that outputs an average value and executes a DC average value measurement process, wherein the RMS value measurement unit and the DC average value measurement unit include the RMS value measurement process and The DC average value measurement process is executed in parallel.

また、請求項6記載の実効値測定装置は、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データに対して第1窓掛け処理を施して第1窓データとして出力する第1窓掛け処理部、前記所定数の前記第1窓データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記第1窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、前記所定数の前記サンプリングデータの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データに対して第2窓掛け処理を施して第2窓データとして出力する第2窓掛け処理部、前記所定数の前記第2窓データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記第2窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部と、前記所定数の前記サンプリングデータに対して第3窓掛け処理を施して第3窓データとして出力する第3窓掛け処理部、前記所定数の前記第3窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記第3窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、前記実効値測定部、前記交直流平均値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理、前記交直流平均値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する。   In addition, the effective value measuring apparatus according to claim 6 is a square processing unit that squares a predetermined number of sampling data of a measurement target signal and outputs the squared data, and a first windowing unit for the predetermined number of the squared data. A first windowing processing unit that performs processing and outputs the first window data; a first average processing unit that averages the predetermined number of the first window data and outputs the first window data; and A square root calculation unit that calculates a square root and outputs the result as square root data; and a first correction unit that corrects an attenuation during the first windowing process for the square root data and outputs the result as an effective value of the measurement target signal. An effective value measurement unit that executes an effective value measurement process, an absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the sampling data and outputs the absolute value as absolute value data, and the predetermined number of the absolute value A second windowing processing unit for performing a second windowing process on the data and outputting it as second window data; an AC / DC averaging process for averaging the predetermined number of second window data and outputting the result as AC / DC average data And a second correction unit that corrects the attenuation during the second windowing process with respect to the AC / DC average data and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal. An AC / DC average value measuring unit that performs processing, a third windowing processing unit that performs a third windowing process on the predetermined number of the sampling data and outputs the third windowing data, and the predetermined number of the first number of the sampling data A DC average processing unit that averages the three window data and outputs it as DC average data, and corrects the attenuation during the third windowing process for the DC average data and outputs it as the DC average value of the measurement target signal Third correction unit A DC average value measurement unit that executes a DC average value measurement process, and the RMS value measurement unit, the AC / DC average value measurement unit, and the DC average value measurement unit include the RMS value measurement process and the AC value measurement process. The DC average value measurement process and the DC average value measurement process are executed in parallel.

また、請求項7記載の実効値測定装置は、請求項1から6のいずれかに記載の実効値測定装置において、設定されたサンプリング周期で前記測定対象信号をサンプリングして前記サンプリングデータを生成するA/D変換部と、前記A/D変換部によって生成された前記サンプリングデータから前記所定数の前記サンプリングデータを切り出す切り出し部と、前記サンプリング周期を設定するための設定データを入力するための操作部と、前記操作部に対する操作によって入力された前記設定データに基づいて、前記サンプリング周期を前記A/D変換部に設定する制御部とを備えている。   The RMS value measuring device according to claim 7 is the RMS value measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sampling data is generated by sampling the measurement target signal at a set sampling period. An A / D converter, a cutout unit that cuts out the predetermined number of sampling data from the sampling data generated by the A / D converter, and an operation for inputting setting data for setting the sampling period And a control unit that sets the sampling period in the A / D conversion unit based on the setting data input by an operation on the operation unit.

また、請求項8記載の実効値測定装置は、請求項1から6のいずれかに記載の実効値測定装置において、設定されたサンプリング周期で前記測定対象信号をサンプリングして前記サンプリングデータを生成するA/D変換部と、前記A/D変換部によって生成された前記サンプリングデータから前記所定数の前記サンプリングデータを切り出す切り出し部と、前記補正部から出力される前記実効値のばらつきの程度に基づいて前記サンプリング周期を決定して前記A/D変換部に設定する制御部とを備えている。   The RMS value measuring device according to claim 8 is the RMS value measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sampling target signal is generated by sampling the measurement target signal at a set sampling period. Based on an A / D conversion unit, a cutout unit that cuts out the predetermined number of the sampling data from the sampling data generated by the A / D conversion unit, and a degree of variation in the effective value output from the correction unit And a control unit that determines the sampling period and sets the sampling period in the A / D conversion unit.

請求項1記載の実効値測定装置では、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を実行して所定数の窓データとし、この所定数の窓データに対して、二乗処理部、第1平均処理部、平方根算出部および第1補正部を有する実効値測定部が実効値測定処理を実行して測定対象信号の実効値を出力し、これと並行して、絶対値処理部、交直流平均処理部および第2補正部を有する交直流平均値測定部が交直流平均値測定処理を実行して測定対象信号の交直流平均値を出力する。したがって、この実効値測定装置によれば、測定対象信号の周期が未知であることに起因して、測定対象信号の周期とサンプリング周期とが非同期であっても、窓掛け処理により、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して実効値および交直流平均値に発生する誤差を大幅に低減しつつ、実効値および交直流平均値を同時に測定することができる。   In the effective value measuring apparatus according to claim 1, a windowing process is performed on a predetermined number of sampling data of the measurement target signal to obtain a predetermined number of window data, and a square process is performed on the predetermined number of window data. Unit, first average processing unit, square root calculation unit and first correction unit execute an effective value measurement process to output an effective value of the signal to be measured, and in parallel with this, an absolute value process An AC / DC average value measuring unit having an AC / DC average processing unit and a second correction unit executes an AC / DC average value measurement process and outputs an AC / DC average value of the measurement target signal. Therefore, according to this effective value measuring apparatus, even if the period of the measurement target signal and the sampling period are asynchronous due to the unknown period of the measurement target signal, The RMS value and AC / DC average value can be measured at the same time, while greatly reducing the errors that occur in the RMS value and AC / DC average value due to the fluctuation of the phase of the signal to be measured included in the sampling data. .

請求項2記載の実効値測定装置では、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を実行して所定数の窓データとし、この所定数の窓データに対して、二乗処理部、第1平均処理部、平方根算出部および第1補正部を有する実効値測定部が実効値測定処理を実行して測定対象信号の実効値を出力し、これと並行して、直流平均処理部および第3補正部を有する直流平均値測定部が直流平均値測定処理を実行して測定対称信号の直流平均値を出力する。したがって、この実効値測定装置によれば、測定対象信号の周期が未知であることに起因して、測定対象信号の周期とサンプリング周期とが非同期であっても、窓掛け処理により、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して実効値および直流平均値に発生する誤差を大幅に低減しつつ、実効値および直流平均値を同時に測定することができる。   In the effective value measuring apparatus according to claim 2, a windowing process is performed on a predetermined number of sampling data of the measurement target signal to obtain a predetermined number of window data, and a square process is performed on the predetermined number of window data. Unit, first average processing unit, square root calculation unit, and effective value measurement unit having a first correction unit execute the effective value measurement process and output the effective value of the signal to be measured. The DC average value measuring unit having the unit and the third correcting unit executes the DC average value measuring process and outputs the DC average value of the measurement symmetric signal. Therefore, according to this effective value measuring apparatus, even if the period of the measurement target signal and the sampling period are asynchronous due to the unknown period of the measurement target signal, It is possible to simultaneously measure the effective value and the DC average value while greatly reducing an error that occurs in the effective value and the DC average value due to the fluctuation of the phase of the measurement target signal included in the sampling data.

請求項3記載の実効値測定装置では、測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を実行して所定数の窓データとし、この所定数の窓データに対して、二乗処理部、第1平均処理部、平方根算出部および第1補正部を有する実効値測定部が実効値測定処理を実行して測定対象信号の実効値を出力し、これと並行して、絶対値処理部、交直流平均処理部および第2補正部を有する交直流平均値測定部が交直流平均値測定処理を実行して測定対象信号の交直流平均値を出力し、さらに、これらと並行して、直流平均処理部および第3補正部を有する直流平均値測定部が直流平均値測定処理を実行して測定対称信号の直流平均値を出力する。したがって、この実効値測定装置によれば、測定対象信号の周期が未知であることに起因して、測定対象信号の周期とサンプリング周期とが非同期であっても、窓掛け処理により、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して実効値、交直流平均値および直流平均値に発生する誤差を大幅に低減しつつ、実効値、交直流平均値および直流平均値を同時に測定することができる。   In the effective value measuring apparatus according to claim 3, a windowing process is performed on a predetermined number of sampling data of the measurement target signal to obtain a predetermined number of window data, and a square process is performed on the predetermined number of window data. Unit, first average processing unit, square root calculation unit and first correction unit execute an effective value measurement process to output an effective value of the signal to be measured, and in parallel with this, an absolute value process An AC / DC average value measurement unit having an AC / DC average processing unit and a second correction unit executes an AC / DC average value measurement process to output an AC / DC average value of the signal to be measured; The DC average value measurement unit having the DC average processing unit and the third correction unit executes the DC average value measurement process and outputs the DC average value of the measurement symmetric signal. Therefore, according to this effective value measuring apparatus, even if the period of the measurement target signal and the sampling period are asynchronous due to the unknown period of the measurement target signal, Effective value, AC / DC average value, and DC average are greatly reduced while reducing errors in RMS value, AC / DC average value, and DC average value due to fluctuations in the phase of the signal to be measured included in the sampling data. Values can be measured simultaneously.

請求項4記載の実効値測定装置によれば、請求項1記載の実効値測定装置と同様にして、測定対象信号の周期が未知であることに起因して、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の波形が変動したとしても、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して発生する誤差を、実効値測定部および交直流平均値測定部に設けられた各窓掛け処理部において大幅に低減することができるため、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して実効値および交直流平均値に発生する誤差を大幅に低減しつつ、実効値および交直流平均値を同時に測定することができる。   According to the effective value measuring apparatus of the fourth aspect, similarly to the effective value measuring apparatus of the first aspect, it is included in the predetermined number of sampling data because the period of the measurement target signal is unknown. Even if the waveform of the signal to be measured fluctuates, an error that occurs due to the fluctuation of the phase of the signal to be measured included in the predetermined number of sampling data is provided in the RMS value measurement unit and AC / DC average value measurement unit Since each windowing processing unit can greatly reduce the error, an error that occurs in the effective value and the AC / DC average value due to the change in the phase of the signal to be measured included in the predetermined number of sampling data. The effective value and the AC / DC average value can be measured simultaneously while greatly reducing.

請求項5記載の実効値測定装置によれば、請求項2記載の実効値測定装置と同様にして、測定対象信号の周期が未知であることに起因して、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の波形が変動したとしても、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して発生する誤差を、実効値測定部および直流平均値測定部に設けられた各窓掛け処理部において大幅に低減することができるため、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して実効値および直流平均値に発生する誤差を大幅に低減しつつ、実効値および交直流平均値を同時に測定することができる。   According to the effective value measuring apparatus according to claim 5, as in the effective value measuring apparatus according to claim 2, it is included in the predetermined number of sampling data due to the unknown period of the signal to be measured. Even if the waveform of the signal to be measured fluctuates, errors that occur due to fluctuations in the phase of the signal to be measured included in the predetermined number of sampling data are provided in the RMS value measurement unit and the DC average value measurement unit. In addition, each windowing processing unit can greatly reduce the error, and the error that occurs in the RMS value and DC average value due to fluctuations in the phase of the signal to be measured included in the predetermined number of sampling data. While being reduced, the effective value and the AC / DC average value can be measured simultaneously.

請求項6記載の実効値測定装置によれば、請求項3記載の実効値測定装置と同様にして、測定対象信号の周期が未知であることに起因して、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の波形が変動したとしても、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して発生する誤差を、実効値測定部、交直流平均値測定部および直流平均値測定部に設けられた各窓掛け処理部において大幅に低減することができるため、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の位相が変動することに起因して実効値、交直流平均値および直流平均値に発生する誤差を大幅に低減しつつ、実効値および交直流平均値を同時に測定することができる。   According to the effective value measuring apparatus of the sixth aspect, similarly to the effective value measuring apparatus of the third aspect, it is included in the predetermined number of sampling data because the period of the measurement target signal is unknown. Even if the waveform of the signal to be measured fluctuates, errors that occur due to fluctuations in the phase of the signal to be measured included in the predetermined number of sampling data are detected by the effective value measuring unit, the AC / DC average value measuring unit, and the DC Each windowing processing unit provided in the average value measurement unit can greatly reduce the effective value, AC / DC average due to fluctuations in the phase of the signal to be measured included in the predetermined number of sampling data It is possible to simultaneously measure the effective value and the AC / DC average value while greatly reducing errors occurring in the value and the DC average value.

また、請求項7記載の実効値測定装置では、操作部に対する操作によって入力された設定データに基づいて、制御部が、サンプリング周期をA/D変換部に設定する。したがって、この実効値測定装置によれば、操作部に対する操作により、A/D変換部のサンプリング周期を変更することができる。したがって、表示部に表示されている測定対象信号の実効値がばらつくなどして、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の波形数が少ないと判断したときには、A/D変換部のサンプリング周期を長くして、含まれる測定対象信号の波形数を増加させることができ、これによって実効値等の測定精度の低下を防止することができる。   In the effective value measuring apparatus according to the seventh aspect, the control unit sets the sampling period in the A / D conversion unit based on the setting data input by operating the operation unit. Therefore, according to this effective value measuring apparatus, the sampling period of the A / D conversion unit can be changed by an operation on the operation unit. Therefore, when it is determined that the number of waveforms of the measurement target signal included in the predetermined number of sampling data is small because the effective value of the measurement target signal displayed on the display unit varies, the sampling period of the A / D conversion unit Can be increased to increase the number of waveforms of the signal to be measured, thereby preventing a decrease in measurement accuracy such as an effective value.

また、請求項8記載の実効値測定装置では、第1補正部から出力される実効値のばらつきの程度に基づいて、制御部がサンプリング周期を決定してA/D変換部に設定する。したがって、この実効値測定装置によれば、測定対象信号の実効値がばらつくなどして、所定数のサンプリングデータに含まれる測定対象信号の波形数が少ないと制御部が判断したときには、制御部がA/D変換部のサンプリング周期を長くして、含まれる測定対象信号の波形数を自動的に増加させることができ、これによって実効値等の測定精度の低下を自動的に防止することができる。   In the effective value measuring apparatus according to the eighth aspect, the control unit determines the sampling period based on the degree of variation in the effective value output from the first correction unit and sets the sampling period in the A / D conversion unit. Therefore, according to the effective value measuring apparatus, when the control unit determines that the number of waveforms of the measurement target signal included in the predetermined number of sampling data is small due to variations in the effective value of the measurement target signal, the control unit The sampling period of the A / D conversion unit can be lengthened to automatically increase the number of waveforms of the measurement target signal included, thereby automatically preventing a decrease in measurement accuracy such as an effective value. .

実効値測定装置1の構成図である。1 is a configuration diagram of an effective value measuring apparatus 1. FIG. 図1の実効値演算部5の構成図である。It is a block diagram of the effective value calculating part 5 of FIG. 図1の交直流平均値演算部6の構成図である。It is a block diagram of the AC / DC average value calculating part 6 of FIG. 図1の直流平均値演算部7の構成図である。It is a block diagram of the direct-current average value calculating part 7 of FIG. 図1の窓掛け処理部4による窓掛け処理を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the windowing process by the windowing process part 4 of FIG. 図1の実効値演算部5の二乗処理部21による二乗処理を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the square process by the square process part 21 of the effective value calculating part 5 of FIG. 図1の実効値演算部5のフィルタ処理部22によるフィルタリング処理を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the filtering process by the filter process part 22 of the effective value calculating part 5 of FIG. 実効値測定装置1,1Aおよび従来の実効値測定装置で測定される実効値の誤差を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the error of the effective value measured with the effective value measuring apparatus 1,1A and the conventional effective value measuring apparatus. 実効値測定装置1,1Aおよび従来の実効値測定装置で測定される交直流平均値の誤差を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference | error of the AC / DC average value measured with the effective value measuring apparatus 1,1A and the conventional effective value measuring apparatus. 実効値測定装置1,1Aおよび従来の実効値測定装置で測定される直流平均値の誤差を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference | error of the direct-current average value measured with RMS value measuring device 1,1A and the conventional RMS value measuring device. 実効値測定装置1Aの構成図である。It is a lineblock diagram of effective value measuring device 1A. 図11の実効値演算部5Aの構成図である。It is a block diagram of the effective value calculating part 5A of FIG. 図11の交直流平均値演算部6Aの構成図である。It is a block diagram of the AC / DC average value calculating part 6A of FIG. 図11の直流平均値演算部7Aの構成図である。It is a block diagram of the direct-current average value calculating part 7A of FIG. 図11の実効値演算部5Aの二乗処理部21による二乗処理を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the square process by the square process part 21 of the effective value calculating part 5A of FIG. 図11の実効値演算部5Aのフィルタ処理部22によるフィルタリング処理を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the filtering process by the filter process part 22 of the effective value calculating part 5A of FIG. 図11の実効値演算部5Aの窓掛け処理部26による窓掛け処理を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the windowing process by the windowing process part 26 of the effective value calculating part 5A of FIG.

以下、添付図面を参照して、実効値測定装置の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of an effective value measuring apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、実効値測定装置1の構成について、図面を参照して説明する。   First, the configuration of the effective value measuring apparatus 1 will be described with reference to the drawings.

実効値測定装置1は、図1に示すように、A/D変換部2、データ切出し部3、窓掛け処理部4、実効値演算部(実効値測定部)5、交直流平均値演算部(交直流平均値測定部)6、直流平均値演算部(直流平均値測定部)7、操作部8、制御部9および表示部10を備え、入力した測定対象信号S1の実効値Drmsおよび平均値(交直流平均値Davaと直流平均値Davd)を測定可能に構成されている。ここで、交直流平均値とは、直流重畳交流(つまり直流が重畳された交流)の平均値を意味する。   As shown in FIG. 1, the effective value measuring apparatus 1 includes an A / D conversion unit 2, a data extraction unit 3, a windowing processing unit 4, an effective value calculation unit (effective value measurement unit) 5, and an AC / DC average value calculation unit. (AC / DC average value measuring unit) 6, DC average value calculating unit (DC average value measuring unit) 7, operation unit 8, control unit 9, and display unit 10, and effective value Drms and average of input measurement target signal S 1 The values (the alternating DC average value Dava and the DC average value Davd) can be measured. Here, the AC / DC average value means an average value of DC superimposed alternating current (that is, alternating current on which direct current is superimposed).

A/D変換部2は、A/D変換器およびサンプリングクロック生成部(いずれも図示せず)を備えている。この場合、サンプリングクロック生成部は、制御部9から周期データDtを入力して、この周期データDtで特定される周期でサンプリングクロックを生成する。つまり、サンプリングクロック生成部は、入力した周期データDtに応じてサンプリングクロックの周期を変更可能となっている。A/D変換器は、サンプリングクロック生成部から出力されるサンプリングクロックに同期して、入力している測定対象信号S1をサンプリングしてその振幅を示すサンプリングデータD1を出力する。この構成により、A/D変換部2は、周期(または周波数)および入力タイミングが未知の測定対象信号S1を、この測定対象信号S1とは非同期のサンプリングクロック(測定対象信号S1の周期に対して十分に早い周期のクロック)でサンプリングして、サンプリングデータD1を出力する。   The A / D converter 2 includes an A / D converter and a sampling clock generator (both not shown). In this case, the sampling clock generation unit receives the period data Dt from the control unit 9 and generates a sampling clock at a period specified by the period data Dt. That is, the sampling clock generation unit can change the sampling clock cycle according to the input cycle data Dt. The A / D converter samples the input measurement target signal S1 in synchronization with the sampling clock output from the sampling clock generation unit and outputs sampling data D1 indicating the amplitude. With this configuration, the A / D conversion unit 2 causes the measurement target signal S1 whose cycle (or frequency) and input timing are unknown to be changed to a sampling clock asynchronous with the measurement target signal S1 (with respect to the cycle of the measurement target signal S1). Sampling is performed at a clock with a sufficiently early cycle), and sampling data D1 is output.

データ切出し部3は、サンプリングデータD1を入力すると共に、制御部9から入力したデータDpで指定された所定数N(Nは整数)のサンプリングデータD1を切り出してデータD2として出力する。この場合、データ切出し部3は、所定数NのサンプリングデータD1(データD2)を、直前に切り出した所定数NのサンプリングデータD1(データD2)と不連続な状態で切り出す構成でもよいし、連続状態で切り出す構成でもよい。本例では、データ切出し部3は、一例として、連続状態でサンプリングデータD1(データD2)を切り出す。また、データDpで指定される所定数Nは、窓掛け処理部4に予め記憶されている窓掛け処理のための補正データ数と一致するように規定されている。   The data cutout unit 3 receives the sampling data D1 and cuts out a predetermined number N (N is an integer) of sampling data D1 designated by the data Dp input from the control unit 9 and outputs it as data D2. In this case, the data cutout unit 3 may be configured to cut out the predetermined number N of sampling data D1 (data D2) in a discontinuous state with the predetermined number N of sampling data D1 (data D2) cut out immediately before. It may be configured to cut out in a state. In this example, the data cutout unit 3 cuts sampling data D1 (data D2) in a continuous state as an example. Further, the predetermined number N specified by the data Dp is defined so as to coincide with the number of correction data for the windowing process stored in advance in the windowing processing unit 4.

窓掛け処理部4は、入力した所定数Nのデータに対して予め記憶されている窓掛け処理のための所定数N(入力したデータと同数)の補正データDc(図5参照)を用いて窓掛け処理を実行して、補正後のデータを窓データD3として出力する。本例では、窓掛け処理部4は、データ切出し部3から出力されるデータD2を所定数N入力すると共に、窓掛け処理のための補正データDcを用いて窓掛け処理を実行して、補正後の所定数NのデータD2を窓データD3として出力する。この補正データDcとしては、Blackman−Harris窓関数や、Hanning窓関数等の公知の窓関数を用いて窓掛け処理するためのデータを用いている。   The windowing processing unit 4 uses a predetermined number N (the same number as the input data) of correction data Dc (see FIG. 5) stored in advance for the input predetermined number N of data. A windowing process is executed, and the corrected data is output as window data D3. In this example, the windowing processing unit 4 inputs a predetermined number N of data D2 output from the data cutout unit 3, and executes the windowing processing using the correction data Dc for the windowing processing, thereby correcting the data. The subsequent predetermined number N of data D2 is output as window data D3. As the correction data Dc, data for windowing using a known window function such as a Blackman-Harris window function or a Hanning window function is used.

実効値演算部5は、一例として、図2に示すように、二乗処理部21、フィルタ処理部22、平均処理部23(第1平均処理部)、平方根処理部24および補正部25(第1補正部)を備え、所定数Nの窓データD3を入力する都度、入力した窓データD3に基づいて、測定対象信号S1の実効値Drmsを算出して出力する。この場合、二乗処理部21は、入力した窓データD3を二乗して、二乗データD4として出力する。フィルタ処理部22は、ローパスフィルタ(例えばカットオフ周波数が数Hz〜百数十Hzに規定されたフィルタ)で構成されている。フィルタ処理部22は、例えば、IIR(無限インパルス応答)フィルタや、FIR(有限インパルス応答)フィルタなどのディジタルフィルタで構成されて、入力したデータに対して、リップル成分を除去するフィルタリング処理を施して出力する。本例では、フィルタ処理部22は、入力した二乗データD4に対してフィルタリング処理を施して、新たな二乗データD5として出力する。   For example, as shown in FIG. 2, the effective value calculation unit 5 includes a square processing unit 21, a filter processing unit 22, an average processing unit 23 (first average processing unit), a square root processing unit 24, and a correction unit 25 (first unit). Each time a predetermined number N of window data D3 is input, the effective value Drms of the measurement target signal S1 is calculated and output based on the input window data D3. In this case, the square processor 21 squares the input window data D3 and outputs the squared data D4. The filter processing unit 22 is configured by a low-pass filter (for example, a filter whose cut-off frequency is regulated to several Hz to several tens Hz). The filter processing unit 22 is configured by a digital filter such as an IIR (infinite impulse response) filter or an FIR (finite impulse response) filter, for example, and performs filtering processing to remove ripple components on the input data. Output. In this example, the filter processing unit 22 performs a filtering process on the input squared data D4 and outputs it as new squared data D5.

平均処理部23は、所定数Nのデータを入力してそれらの平均を算出し、出力する。本例では、平均処理部23は、所定数Nの二乗データD5を入力してそれらの平均を算出し、平均データD6(第1平均データ)として出力する。なお、平均を算出する手法としては、入力した全データの総和を全データ数で除算する一般的な平均算出法を採用してもよいし、移動平均法を採用することもできる。平方根処理部24は、開平器で構成されて、入力したデータの平方根を演算して出力する。本例では、平方根処理部24は、平均データD6の平方根を演算して、平方根データD7として出力する。   The average processing unit 23 inputs a predetermined number N of data, calculates an average thereof, and outputs the average. In this example, the average processing unit 23 inputs a predetermined number N of squared data D5, calculates the average thereof, and outputs it as average data D6 (first average data). As a method for calculating the average, a general average calculation method of dividing the total sum of all input data by the total number of data may be employed, or a moving average method may be employed. The square root processing unit 24 is composed of a square root extractor and calculates and outputs the square root of the input data. In this example, the square root processing unit 24 calculates the square root of the average data D6 and outputs it as the square root data D7.

補正部25は、入力したデータ(窓掛け処理したデータ)に対して、窓掛け処理時の減衰分を補正して(減衰前の状態に増幅する補正を行って)出力する。本例では、補正部25は、平方根データD7に対して、窓掛け処理部4での窓掛け処理時のデータD2(所定数NのサンプリングデータD1)に対する窓データD3の減衰分を補正して出力する。これにより、補正部25から出力される補正後のデータは、測定対象信号S1の実効値Drmsを示すデータとなる。   The correction unit 25 corrects the attenuation during the windowing process (outputs the data before the attenuation) and outputs the input data (data subjected to the windowing process). In this example, the correction unit 25 corrects the attenuation of the window data D3 with respect to the data D2 (predetermined number N of sampling data D1) during the windowing process in the windowing processing unit 4 with respect to the square root data D7. Output. Thereby, the corrected data output from the correction unit 25 is data indicating the effective value Drms of the measurement target signal S1.

交直流平均値演算部6は、一例として、図3に示すように、絶対値算出部31、フィルタ処理部32、平均処理部33(交直流平均処理部)および補正部34(第2補正部)を備え、入力した窓データD3に基づいて、測定対象信号S1の交直流平均値Davaを算出して出力する。この場合、絶対値算出部31は、窓データD3(測定対象信号S1が交流信号(直流成分を有する交流信号も含む)の場合には、図5に示すように、極性付きのデータ(極性が変化するデータ)となる)を入力して、その絶対値を示す絶対値データD8を生成して出力する。   As shown in FIG. 3, for example, the AC / DC average value calculation unit 6 includes an absolute value calculation unit 31, a filter processing unit 32, an average processing unit 33 (AC / DC average processing unit), and a correction unit 34 (second correction unit). ) And calculates and outputs an AC / DC average value Dava of the measurement target signal S1 based on the input window data D3. In this case, when the window data D3 (when the measurement target signal S1 is an AC signal (including an AC signal having a DC component), the absolute value calculation unit 31 has polarity data (the polarity is as shown in FIG. 5). Is generated), and absolute value data D8 indicating the absolute value is generated and output.

フィルタ処理部32は、フィルタ処理部22と同様のローパスフィルタで構成されて、入力したデータに対して、リップル成分を除去するフィルタリング処理を施して出力する。本例では、フィルタ処理部32は、入力した絶対値データD8に対してフィルタリング処理を施して、新たな絶対値データD9として出力する。   The filter processing unit 32 is configured by a low-pass filter similar to the filter processing unit 22, and performs a filtering process to remove a ripple component on the input data and outputs the filtered data. In this example, the filter processing unit 32 performs a filtering process on the input absolute value data D8 and outputs it as new absolute value data D9.

平均処理部33は、平均処理部23と同様に構成されて、所定数Nのデータを入力してそれらの平均を算出し、出力する。本例では、平均処理部33は、所定数Nの絶対値データD9を入力してそれらの平均を算出し、平均データD10(交直流平均データ)として出力する。なお、平均を算出する手法としては、平均処理部23の説明で述べたように、一般的な平均算出法や移動平均法を採用することができる。   The average processing unit 33 is configured in the same manner as the average processing unit 23, inputs a predetermined number N of data, calculates an average of them, and outputs the average. In this example, the average processing unit 33 inputs a predetermined number N of absolute value data D9, calculates the average thereof, and outputs the average data D10 (AC / DC average data). As a method for calculating the average, as described in the description of the average processing unit 23, a general average calculation method or a moving average method can be employed.

補正部34は、補正部25と同様に構成されて、入力したデータ(窓掛け処理したデータ)に対して、窓掛け処理時の減衰分を補正して(減衰前の状態に増幅する補正を行って)出力する。本例では、補正部34は、平均データD10に対して、窓掛け処理部4での窓掛け処理時のデータD2(所定数NのサンプリングデータD1)に対する窓データD3の減衰分を補正して出力する。この交直流平均値演算部6では、上記したように絶対値算出部31を備えているため、平均データD10には、窓データD3、つまり測定対象信号S1に含まれている直流成分だけでなく交流成分についても含まれている。これにより、補正部34から出力される補正後のデータは、測定対象信号S1の交直流平均値Davaを示すデータとなる。   The correction unit 34 is configured in the same manner as the correction unit 25, and corrects the input data (windowed data) by correcting the attenuation during the windowing process (amplification to amplify the state before attenuation). Go) and output. In this example, the correction unit 34 corrects the attenuation of the window data D3 with respect to the data D2 (predetermined number N of sampling data D1) during the windowing process in the windowing processing unit 4 with respect to the average data D10. Output. Since the AC / DC average value calculation unit 6 includes the absolute value calculation unit 31 as described above, the average data D10 includes not only the DC component included in the window data D3, that is, the measurement target signal S1. AC components are also included. Thus, the corrected data output from the correction unit 34 is data indicating the AC / DC average value Dava of the measurement target signal S1.

直流平均値演算部7は、一例として、図4に示すように、フィルタ処理部41、平均処理部42(直流平均処理部)および補正部43(第3補正部)を備え、入力した窓データD3に基づいて、測定対象信号S1の直流平均値Davdを算出して出力する。この場合、フィルタ処理部41は、フィルタ処理部22と同様のローパスフィルタで構成されて、入力したデータに対して、リップル成分を除去するフィルタリング処理を施して出力する。本例では、フィルタ処理部41は、入力した窓データD3に対してフィルタリング処理を施して、新たな窓データD11として出力する。   For example, as shown in FIG. 4, the DC average value calculation unit 7 includes a filter processing unit 41, an average processing unit 42 (DC average processing unit), and a correction unit 43 (third correction unit). Based on D3, the DC average value Davd of the measurement target signal S1 is calculated and output. In this case, the filter processing unit 41 is configured by a low-pass filter similar to the filter processing unit 22, and performs a filtering process to remove a ripple component on the input data and outputs the filtered data. In this example, the filter processing unit 41 performs a filtering process on the input window data D3 and outputs the result as new window data D11.

平均処理部42は、平均処理部23と同様に構成されて、所定数Nのデータを入力してそれらの平均を算出し、出力する。本例では、平均処理部42は、所定数Nの窓データD11を入力してそれらの平均を算出し、平均データD12(直流平均データ)として出力する。なお、平均を算出する手法としては、平均処理部23の説明で述べたように、一般的な平均算出法や移動平均法を採用することができる。   The average processing unit 42 is configured in the same manner as the average processing unit 23, inputs a predetermined number N of data, calculates an average of them, and outputs the average. In this example, the average processing unit 42 inputs a predetermined number N of window data D11, calculates an average of them, and outputs the average data D12 (DC average data). As a method for calculating the average, as described in the description of the average processing unit 23, a general average calculation method or a moving average method can be employed.

補正部43は、補正部25と同様に構成されて、入力したデータ(窓掛け処理したデータ)に対して、窓掛け処理時の減衰分を補正して(減衰前の状態に増幅する補正を行って)出力する。本例では、補正部43は、平均データD12に対して、窓掛け処理部4での窓掛け処理時のデータD2(所定数NのサンプリングデータD1)に対する窓データD3の減衰分を補正して出力する。この直流平均値演算部7では、交直流平均値演算部6とは異なり、絶対値算出部31を備えていないため、平均データD12は、窓データD3、つまり測定対象信号S1に含まれている直流成分だけで構成されている。これにより、補正部43から出力される補正後のデータは、測定対象信号S1の直流平均値Davdを示すデータとなる。   The correction unit 43 is configured in the same manner as the correction unit 25, and corrects the input data (data subjected to the windowing process) by correcting the attenuation during the windowing process (amplification to amplify the state before the attenuation). Go) and output. In this example, the correction unit 43 corrects the attenuation of the window data D3 with respect to the data D2 (predetermined number N of sampling data D1) during the windowing process in the windowing processing unit 4 with respect to the average data D12. Output. Unlike the AC / DC average value calculation unit 6, the DC average value calculation unit 7 does not include the absolute value calculation unit 31, and therefore the average data D12 is included in the window data D3, that is, the measurement target signal S1. It consists only of DC components. Thus, the corrected data output from the correction unit 43 is data indicating the DC average value Davd of the measurement target signal S1.

操作部8は、A/D変換部2でのサンプリング周期を設定するための設定データDsを選択可能な選択スイッチ(不図示)を備え、選択スイッチに対する操作内容に応じた設定データDsを制御部9に出力する。制御部9は、CPUおよびメモリを備えて構成されて、入力した設定データDsに基づいてA/D変換部2に対するサンプリング周期設定処理を実行する。また、制御部9は、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7においてそれぞれ算出された実効値Drms、交直流平均値Davaおよび直流平均値Davd(以下、総称して「実効値Drms等」ともいう)を表示部10に表示させる表示処理も実行する。表示部10は、例えば液晶ディスプレイなどのモニタ装置で構成されて、制御部9から出力された実効値Drms等を数値表示する。なお、表示部10は、モニタ装置に代えて、プリンタなどの印字装置で構成することもできる。   The operation unit 8 includes a selection switch (not shown) that can select setting data Ds for setting the sampling period in the A / D conversion unit 2, and sets the setting data Ds according to the operation content with respect to the selection switch. Output to 9. The control unit 9 includes a CPU and a memory, and executes a sampling cycle setting process for the A / D conversion unit 2 based on the input setting data Ds. The control unit 9 also includes an effective value Drms, an AC / DC average value Dava, and a DC average value Davd (hereinafter collectively referred to as the RMS value calculated by the RMS value calculating unit 5, the AC / DC average value calculating unit 6 and the DC / average value calculating unit 7, respectively. Display process of displaying “effective value Drms etc.” on the display unit 10 is also executed. The display unit 10 includes a monitor device such as a liquid crystal display, for example, and displays the effective value Drms and the like output from the control unit 9 numerically. Note that the display unit 10 may be configured by a printing device such as a printer instead of the monitor device.

次いで、実効値測定装置1による測定対象信号S1についての実効値Drms等の測定動作について説明する。   Next, an operation of measuring the effective value Drms and the like for the measurement target signal S1 by the effective value measuring apparatus 1 will be described.

実効値測定装置1では、動作状態において操作部8に対する操作が行われたときには、操作部8が、図1に示すように、操作内容に対応する設定データDsを制御部9に出力する。本例では、操作部8は、設定データDsとして、サンプリング周期を示す周期データDtを制御部9に出力する。制御部9は、周期データDtを入力して、この周期データDtをA/D変換部2に出力することにより(サンプリング周期設定処理を実行することにより)、A/D変換部2でのサンプリング周期を設定する。また、制御部9は、データ切出し部3に対してデータDpを出力することにより、切り出すサンプリングデータD1の数を所定数Nに設定する。   In the effective value measuring apparatus 1, when the operation unit 8 is operated in the operating state, the operation unit 8 outputs setting data Ds corresponding to the operation content to the control unit 9 as shown in FIG. In this example, the operation unit 8 outputs period data Dt indicating a sampling period to the control unit 9 as the setting data Ds. The control unit 9 inputs the cycle data Dt and outputs the cycle data Dt to the A / D conversion unit 2 (by executing the sampling cycle setting process), thereby sampling the A / D conversion unit 2. Set the cycle. Further, the control unit 9 sets the number of sampling data D1 to be cut out to a predetermined number N by outputting the data Dp to the data cutout unit 3.

これにより、A/D変換部2が、設定されたサンプリング周期で測定対象信号S1のサンプリングを開始すると共に、データ切出し部3へのサンプリングデータD1の出力を開始する。また、データ切出し部3が、図5に示すように、測定対象信号S1のサンプリングデータD1を所定数Nずつ切り出して(分割して)、データD2として順次出力する。この場合、切り出されたデータD2は、測定対象信号S1の分割波形S2についてのデータである。   As a result, the A / D conversion unit 2 starts sampling the measurement target signal S1 at the set sampling period and starts outputting the sampling data D1 to the data extraction unit 3. Further, as shown in FIG. 5, the data cutout unit 3 cuts out (divides) the sampling data D1 of the measurement target signal S1 by a predetermined number N and sequentially outputs it as data D2. In this case, the cut out data D2 is data on the divided waveform S2 of the measurement target signal S1.

また、窓掛け処理部4が、データ切出し部3から出力されるデータD2(所定数NのサンプリングデータD1)を順次入力すると共に、窓掛け処理用の補正データDcを用いてデータD2に対して窓掛け処理を実行して、補正後のデータD2を窓データD3(波形S3を示すデータ)として出力する。なお、図5〜図7では、発明の理解を容易にするため、データD2の切り出し開始および切り出し終了の各タイミングが測定対象信号S1のゼロクロス点に同期(一致)した状態で示しているが、実際には、測定対象信号S1の周期は未知であって、A/D変換部2のサンプリング周期と測定対象信号S1の周期とは非同期であるため、切り出しについての開始および終了の各タイミングは測定対象信号S1のゼロクロス点とは必ずしも一致しない。   Further, the windowing processing unit 4 sequentially inputs the data D2 (predetermined number N of sampling data D1) output from the data extraction unit 3, and uses the correction data Dc for windowing processing to the data D2 A windowing process is executed, and the corrected data D2 is output as window data D3 (data indicating the waveform S3). In FIG. 5 to FIG. 7, in order to facilitate understanding of the invention, the timings of starting and ending the cutout of the data D2 are shown in a state of being synchronized (matched) with the zero cross point of the measurement target signal S1. Actually, the cycle of the measurement target signal S1 is unknown, and the sampling cycle of the A / D converter 2 and the cycle of the measurement target signal S1 are asynchronous. It does not necessarily coincide with the zero cross point of the target signal S1.

また、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7が、この窓データD3に基づいて、実効値Drms、交直流平均値Davaおよび直流平均値Davdの演算を同時に(並列的に)開始する。   Further, the effective value calculation unit 5, the AC / DC average value calculation unit 6 and the DC average value calculation unit 7 simultaneously calculate the effective value Drms, the AC / DC average value Dava and the DC average value Davd based on the window data D3. Start (in parallel).

具体的には、実効値演算部5では、まず、二乗処理部21が、所定数Nの窓データD3をそれぞれ二乗して、図6に示す波形S4を表す二乗データD4を出力する。次いで、フィルタ処理部22が、所定数Nの二乗データD4に含まれているリップル成分を除去して、図7に示す波形S5を表すデータを新たな二乗データD5として出力する。続いて、図2に示すように、平均処理部23が、所定数Nの二乗データD5を平均して平均データD6を算出し、平方根処理部24が、この平均データD6の平方根を演算して、平方根データD7として出力する。最後に、補正部25が、平方根データD7に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の実効値Drmsとして制御部9に出力する。   Specifically, in the effective value calculation unit 5, the square processing unit 21 first squares a predetermined number N of window data D3 and outputs square data D4 representing the waveform S4 shown in FIG. Next, the filter processing unit 22 removes the ripple component included in the predetermined number N of square data D4, and outputs data representing the waveform S5 shown in FIG. 7 as new square data D5. Subsequently, as shown in FIG. 2, the average processing unit 23 calculates the average data D6 by averaging a predetermined number N of squared data D5, and the square root processing unit 24 calculates the square root of the average data D6. , And output as square root data D7. Finally, the correction unit 25 performs a process of correcting the attenuation during the windowing process on the square root data D7 and outputs the result to the control unit 9 as the effective value Drms of the measurement target signal S1.

また、交直流平均値演算部6では、まず、絶対値算出部31が、所定数Nの窓データD3についての絶対値データD8を生成して出力する。次いで、フィルタ処理部32が、所定数Nの絶対値データD8に含まれているリップル成分を除去して、新たな絶対値データD9として出力する。続いて、平均処理部33が、所定数Nの絶対値データD9を平均して平均データD10を算出し、最後に、補正部25が、平均データD10に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の交直流平均値Davaとして制御部9に出力する。   Further, in the AC / DC average value calculation unit 6, first, the absolute value calculation unit 31 generates and outputs absolute value data D8 for a predetermined number N of window data D3. Next, the filter processing unit 32 removes the ripple component included in the predetermined number N of absolute value data D8 and outputs the new absolute value data D9. Subsequently, the average processing unit 33 averages a predetermined number N of absolute value data D9 to calculate average data D10. Finally, the correction unit 25 calculates the attenuation during the windowing process for the average data D10. The correction process is performed, and the result is output to the control unit 9 as the AC / DC average value Dava of the measurement target signal S1.

また、直流平均値演算部7では、まず、フィルタ処理部41が、所定数Nの窓データD3に含まれているリップル成分を除去して、新たな窓データD11として出力する。続いて、平均処理部42が、所定数Nの窓データD11を平均して平均データD12を算出し、最後に、補正部43が、平均データD12に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の直流平均値Davdとして制御部9に出力する。   Further, in the DC average value calculation unit 7, first, the filter processing unit 41 removes the ripple component included in the predetermined number N of window data D3 and outputs the new window data D11. Subsequently, the average processing unit 42 averages a predetermined number N of window data D11 to calculate the average data D12. Finally, the correction unit 43 corrects the attenuation during the windowing process for the average data D12. To the control unit 9 as a DC average value Davd of the measurement target signal S1.

この場合、制御部9は、実効値演算部5から入力した実効値Drms、交直流平均値演算部6から入力した交直流平均値Dava、および直流平均値演算部7から入力した直流平均値Davdを表示部10に同時に表示させる。これにより、実効値測定装置1による測定対象信号S1についての実効値Drms等の測定が完了する。なお、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7では、実効値Drms等の演算を繰り返し実行して制御部9に出力するため、制御部9は、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7から新たな実効値Drms等を入力する都度、表示部10に表示させる。したがって、表示部10には最新の実効値Drms等が表示される。   In this case, the control unit 9 determines the effective value Drms input from the effective value calculation unit 5, the AC / DC average value Dava input from the AC / DC average value calculation unit 6, and the DC average value Davd input from the DC average value calculation unit 7. Are simultaneously displayed on the display unit 10. Thereby, the measurement of the effective value Drms and the like for the measurement target signal S1 by the effective value measuring apparatus 1 is completed. Since the effective value calculation unit 5, the AC / DC average value calculation unit 6 and the DC average value calculation unit 7 repeatedly execute the calculation of the effective value Drms and the like and output it to the control unit 9, the control unit 9 Each time a new effective value Drms or the like is input from the calculation unit 5, the AC / DC average value calculation unit 6, and the DC average value calculation unit 7, it is displayed on the display unit 10. Therefore, the latest effective value Drms and the like are displayed on the display unit 10.

このように、この実効値測定装置1では、切り出された所定数NのサンプリングデータD1(データD2)に対して窓掛け処理を実行して、窓データD3とし、この窓データD3に対して、実効値演算部5が二乗処理、フィルタリング処理、平均処理および平方根処理という実効値算出のための基本的な処理を施した後、これらの処理によって得られた平方根データD7に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の実効値Drmsを算出する。また、交直流平均値演算部6が、実効値演算部5による実効値Drmsの算出動作と並行して(同時に)、窓データD3に対して、絶対値算出処理、フィルタリング処理および平均処理という交直流平均値算出のための基本的な処理を施した後、これらの処理によって得られた平均データD10に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の交直流平均値Davaを算出する。また、直流平均値演算部7も、実効値演算部5による実効値Drmsの算出動作と並行して(同時に)、窓データD3に対して、フィルタリング処理および平均処理という交直流平均値算出のための基本的な処理を施した後、これらの処理によって得られた平均データ12に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の直流平均値Davdを算出する。   As described above, in the effective value measuring apparatus 1, the windowing process is performed on the cut-out predetermined number N of sampling data D1 (data D2) to obtain window data D3. After the effective value calculation unit 5 performs basic processing for calculating effective values such as square processing, filtering processing, average processing, and square root processing, the square root data D7 obtained by these processing is subjected to windowing processing. The effective value Drms of the measurement target signal S1 is calculated by performing a process of correcting the amount of attenuation. In addition, the AC / DC average value calculation unit 6 performs an exchange of absolute value calculation processing, filtering processing, and average processing on the window data D3 in parallel (simultaneously) with the calculation operation of the effective value Drms by the effective value calculation unit 5. After performing the basic processing for calculating the DC average value, the average data D10 obtained by these processings is subjected to processing for correcting the attenuation during the windowing processing, and the measurement target signal S1 is exchanged. The DC average value Dava is calculated. In addition, the DC average value calculation unit 7 also calculates the AC average value of the filtering process and the average process for the window data D3 in parallel (simultaneously) with the calculation operation of the effective value Drms by the effective value calculation unit 5. After performing the basic processing, the average data 12 obtained by these processings is subjected to processing for correcting the attenuation during the windowing processing, and the DC average value Davd of the measurement target signal S1 is calculated. .

したがって、この実効値測定装置1によれば、測定対象信号S1の周期が未知であることに起因して、測定対象信号S1の周期とA/D変換部2でのサンプリング周期とが非同期であっても、窓掛け処理により、所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の位相が変動することに起因して(言い換えれば、測定対象信号S1に対する切り出し位置の変動に起因して)実効値Drms等に発生する誤差を大幅に低減することができる。また、この実効値測定装置1によれば、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7が並行して(同時に)算出動作を実行するため、実効値Drms等を同時に測定することができる。   Therefore, according to the effective value measuring apparatus 1, the cycle of the measurement target signal S1 and the sampling cycle in the A / D converter 2 are asynchronous because the cycle of the measurement target signal S1 is unknown. However, due to the variation in the phase of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of sampling data D1 due to the windowing process (in other words, due to the change in the cut-out position with respect to the measurement target signal S1). Errors that occur in the effective value Drms and the like can be greatly reduced. In addition, according to the effective value measuring apparatus 1, the effective value calculation unit 5, the AC / DC average value calculation unit 6 and the DC average value calculation unit 7 execute the calculation operation in parallel (simultaneously). Can be measured simultaneously.

次に、実効値測定装置1による実効値Drms等の算出精度(測定精度)についての実験結果(シミュレーション結果)を図8,9,10に示す。この図8によれば、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される実効値の誤差が約3.6%であるのに対し、実効値測定装置1では、誤差が0.01%未満と大幅に低減されている。また、図9によれば、測定対象信号S1が交流信号(一例としてAC100ボルト)であるときに、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される交直流平均値の誤差が約4.9%であるのに対し、実効値測定装置1では、誤差が約0.015%と大幅に低減されている。また、測定対象信号S1が交直流信号(一例としてAC100ボルトにDC100ボルトが重畳した信号)であるときにも、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される交直流平均値の誤差が約23%であるのに対し、実効値測定装置1では、誤差が約1.8%と大幅に低減されている。また、図10によれば、測定対象信号S1が交直流信号(一例としてAC100ボルトにDC100ボルトが重畳した信号)であるときに、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される直流平均値の誤差が約23%であるのに対し、実効値測定装置1では、誤差が約1.8%と大幅に低減されている。   Next, experimental results (simulation results) about the calculation accuracy (measurement accuracy) of the effective value Drms and the like by the effective value measuring apparatus 1 are shown in FIGS. According to FIG. 8, the error of the effective value measured by the conventional effective value measuring apparatus that does not execute the windowing process is about 3.6%, whereas the error of the effective value measuring apparatus 1 is 0. It is greatly reduced to less than 01%. Further, according to FIG. 9, when the measurement target signal S1 is an AC signal (for example, AC 100 volts), the error of the AC / DC average value measured by a conventional effective value measuring apparatus that does not execute the windowing process is about Whereas it is 4.9%, in the effective value measuring apparatus 1, the error is greatly reduced to about 0.015%. Further, even when the measurement target signal S1 is an AC / DC signal (for example, a signal in which DC 100V is superimposed on AC 100V), the AC / DC average value measured by a conventional effective value measuring apparatus that does not perform windowing processing is used. Whereas the error is about 23%, in the effective value measuring apparatus 1, the error is greatly reduced to about 1.8%. Further, according to FIG. 10, when the measurement target signal S1 is an AC signal (a signal obtained by superimposing DC100 volts on AC100 volts as an example), the measurement is performed by a conventional effective value measuring apparatus that does not perform windowing processing. While the error of the DC average value is about 23%, in the effective value measuring apparatus 1, the error is greatly reduced to about 1.8%.

また、この実効値測定装置1では、操作部8に対する操作により、A/D変換部2のサンプリング周期を変更することができる。したがって、この実効値測定装置1によれば、表示部10に表示されている測定対象信号S1の実効値Drms等の数値がばらつくなどして、切り出された所定数NのサンプリングデータD1(データD2)に含まれる測定対象信号S1の波形数が少ないと判断したときには、サンプリング周期を長くして、切り出された所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数を増加させることができ、これによって実効値Drms等の測定精度の低下を防止することができる。   In the effective value measuring apparatus 1, the sampling cycle of the A / D conversion unit 2 can be changed by an operation on the operation unit 8. Therefore, according to the effective value measuring apparatus 1, a predetermined number N of sampling data D1 (data D2) cut out due to variations in numerical values such as the effective value Drms of the measurement target signal S1 displayed on the display unit 10. ), The number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of extracted sampling data D1 may be increased by increasing the sampling period. This can prevent a decrease in measurement accuracy such as the effective value Drms.

逆に、表示部10に表示されている測定対象信号S1の実効値Drms等の数値が殆どばらついていない場合には、切り出された所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数をより少なくして実効値Drms等の算出周期を短縮することも可能となっている。したがって、サンプリング周期を短くして、切り出された所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数を減少させることで、実効値Drms等の測定精度を維持しつつ算出周期を短縮することができる(実効値Drms等の更新周期を早めることができる)。   On the contrary, when the numerical value such as the effective value Drms of the measurement target signal S1 displayed on the display unit 10 hardly varies, the waveform of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of extracted sampling data D1. It is also possible to shorten the calculation cycle of the effective value Drms and the like by reducing the number. Therefore, by shortening the sampling cycle and reducing the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of the extracted sampling data D1, the calculation cycle is shortened while maintaining the measurement accuracy of the effective value Drms and the like. (The update cycle of the effective value Drms and the like can be advanced).

なお、実効値測定装置の構成は、上記の構成に限定されない。例えば、上記の実効値測定装置1では、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7が共に窓掛け処理の後の共通の窓データD3に基づいて、実効値Drms等の演算を行う構成が採用されているが、実効値演算部5、交直流平均値演算部6および直流平均値演算部7のそれぞれにおいて窓掛け処理を行う構成を採用することもできる。以下、この構成を備えた実効値測定装置1Aについて説明する。なお、実効値測定装置1と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。   The configuration of the effective value measuring apparatus is not limited to the above configuration. For example, in the above-described effective value measuring apparatus 1, the effective value calculation unit 5, the AC / DC average value calculation unit 6, and the DC average value calculation unit 7 are all based on the common window data D3 after the windowing process. Although a configuration for performing a calculation such as Drms is employed, a configuration in which a windowing process is performed in each of the effective value calculation unit 5, the AC / DC average value calculation unit 6, and the DC average value calculation unit 7 may be employed. Hereinafter, an effective value measuring apparatus 1A having this configuration will be described. In addition, about the structure same as the effective value measuring apparatus 1, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実効値測定装置1Aは、図11に示すように、実効値演算部5に代えて実効値演算部5Aを備え、交直流平均値演算部6に代えて交直流平均値演算部6Aを備え、直流平均値演算部7に代えて直流平均値演算部7Aを備えている点で実効値測定装置1と相違するが、他の構成については同一に構成されている。   As shown in FIG. 11, the effective value measuring apparatus 1A includes an effective value calculation unit 5A instead of the effective value calculation unit 5, and includes an AC / DC average value calculation unit 6A instead of the AC / DC average value calculation unit 6. Although it is different from the effective value measuring apparatus 1 in that a DC average value calculation unit 7A is provided instead of the DC average value calculation unit 7, the other configurations are the same.

具体的には、実効値演算部5Aは、図12に示すように、実効値測定装置1の実効値演算部5と同様にして、二乗処理部21、フィルタ処理部22、平均処理部23、平方根処理部24および補正部25を備えると共に、窓掛け処理部26(第1窓掛け処理部)をさらに備えており、実効値測定装置1では、上記したように、窓掛け処理部4が、実効値演算部5を構成する二乗処理部21およびフィルタ処理部22の前段に配設されているのに対し、実効値演算部5Aでは、窓掛け処理部26が、二乗処理部21およびフィルタ処理部22の後段(フィルタ処理部22と平均処理部23との間)に配設されている。   Specifically, as shown in FIG. 12, the effective value calculation unit 5A is similar to the effective value calculation unit 5 of the effective value measuring apparatus 1, and the square processing unit 21, the filter processing unit 22, the average processing unit 23, In addition to the square root processing unit 24 and the correction unit 25, the windowing processing unit 26 (first windowing processing unit) is further provided. In the effective value measuring apparatus 1, as described above, the windowing processing unit 4 includes: Whereas the effective value calculation unit 5A is arranged before the square processing unit 21 and the filter processing unit 22 constituting the effective value calculation unit 5, the windowing processing unit 26 includes the square processing unit 21 and the filter processing. Arranged downstream of the unit 22 (between the filter processing unit 22 and the average processing unit 23).

また、交直流平均値演算部6Aは、図13に示すように、実効値測定装置1の交直流平均値演算部6と同様にして、絶対値算出部31、フィルタ処理部32、平均処理部33および補正部34を備えると共に、窓掛け処理部35(第2窓掛け処理部)をさらに備えており、実効値測定装置1では、上記したように、窓掛け処理部4が、交直流平均値演算部6を構成する絶対値算出部31およびフィルタ処理部32の前段に配設されているのに対し、交直流平均値演算部6Aでは、窓掛け処理部35が、フィルタ処理部32の後段(フィルタ処理部32と平均処理部33との間)に配設されている。   Further, as shown in FIG. 13, the AC / DC average value calculation unit 6 </ b> A is similar to the AC / DC average value calculation unit 6 of the effective value measuring apparatus 1, and includes an absolute value calculation unit 31, a filter processing unit 32, and an average processing unit. 33 and the correction unit 34, and further includes a windowing processing unit 35 (second windowing processing unit). As described above, in the effective value measuring apparatus 1, the windowing processing unit 4 includes the AC / DC average. Whereas the absolute value calculation unit 31 and the filter processing unit 32 constituting the value calculation unit 6 are arranged in the previous stage, in the AC / DC average value calculation unit 6A, the windowing processing unit 35 is connected to the filter processing unit 32. It is arranged in the subsequent stage (between the filter processing unit 32 and the average processing unit 33).

また、直流平均値演算部7Aは、図14に示すように、実効値測定装置1の直流平均値演算部7と同様にして、フィルタ処理部41、平均処理部42および補正部43を備えると共に、窓掛け処理部44(第3窓掛け処理部)をさらに備えており、実効値測定装置1では、上記したように、窓掛け処理部4が、直流平均値演算部7を構成するフィルタ処理部41の前段に配設されているのに対し、直流平均値演算部7Aでは、窓掛け処理部44が、フィルタ処理部41の後段(フィルタ処理部41と平均処理部42との間)に配設されている。   Further, as shown in FIG. 14, the DC average value calculation unit 7A includes a filter processing unit 41, an average processing unit 42, and a correction unit 43 in the same manner as the DC average value calculation unit 7 of the effective value measuring apparatus 1. The effective value measuring apparatus 1 further includes a windowing processing unit 44 (third windowing processing unit). As described above, the windowing processing unit 4 performs the filter processing that constitutes the DC average value calculation unit 7. In the DC average value calculation unit 7A, the windowing processing unit 44 is arranged downstream of the filter processing unit 41 (between the filter processing unit 41 and the average processing unit 42). It is arranged.

この構成により、実効値測定装置1Aにおいても、実効値演算部5A、交直流平均値演算部6Aおよび直流平均値演算部7Aが、データ切出し部3から出力される測定対象信号S1についてのデータD2の入力を同時に開始して、測定対象信号S1についての実効値Drms等を同時に演算して、制御部9に出力する。   With this configuration, also in the effective value measuring apparatus 1A, the effective value calculation unit 5A, the AC / DC average value calculation unit 6A, and the DC average value calculation unit 7A have the data D2 about the measurement target signal S1 output from the data cutout unit 3. Are simultaneously calculated, and an effective value Drms and the like for the measurement target signal S1 are simultaneously calculated and output to the control unit 9.

具体的には、実効値演算部5Aでは、二乗処理部21が、データ切出し部3から出力されるデータD2(所定数NのサンプリングデータD1)に対して二乗処理を施して、図15に示す波形S21を表す所定数Nの二乗データD21を出力し、フィルタ処理部22が、この二乗データD21に対してフィルタリング処理を施して、図16に示す波形S22を表す新たな所定数Nの二乗データD22を出力する。次いで、窓掛け処理部26が、この二乗データD22に対して窓掛け処理のための補正データDcを用いて窓掛け処理を実行して、図17に示す波形S23を表す所定数Nの窓データD23(第1窓データ)を出力する。続いて、平均処理部23が、所定数Nの窓データD23を平均して、図12に示すように、1つの平均データD24として出力する。その後段では、実効値演算部5と同様に作動して、平方根処理部24が、この平均データD24の平方根を演算して平方根データD25として出力し、補正部25が、平方根データD25に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の実効値Drmsとして制御部9に出力する。   Specifically, in the effective value calculation unit 5A, the square processing unit 21 performs a square process on the data D2 (predetermined number N of sampling data D1) output from the data extraction unit 3, and is shown in FIG. A predetermined number N of squared data D21 representing the waveform S21 is output, and the filter processing unit 22 performs a filtering process on the squared data D21 to generate a new predetermined number N of squared data representing the waveform S22 shown in FIG. D22 is output. Next, the windowing processing unit 26 performs a windowing process on the squared data D22 using the correction data Dc for the windowing process, and a predetermined number N of window data representing the waveform S23 shown in FIG. D23 (first window data) is output. Subsequently, the average processing unit 23 averages the predetermined number N of window data D23 and outputs the averaged data as one average data D24 as shown in FIG. In the subsequent stage, the operation is performed in the same manner as the effective value calculation unit 5, the square root processing unit 24 calculates the square root of the average data D24 and outputs it as the square root data D25, and the correction unit 25 outputs the square root data D25. A process for correcting the attenuation during the windowing process is performed and output to the control unit 9 as the effective value Drms of the measurement target signal S1.

また、交直流平均値演算部6Aでは、まず、絶対値算出部31が、所定数NのデータD2についての絶対値データD26を生成して出力する。次いで、フィルタ処理部32が、所定数Nの絶対値データD26に含まれているリップル成分を除去して、新たな絶対値データD27として出力する。続いて、窓掛け処理部35が、この絶対値データD27に対して窓掛け処理のための補正データDcを用いて窓掛け処理を実行して、所定数Nの窓データD28(第2窓データ)を出力する。次いで、平均処理部33が、所定数Nの窓データD28を平均して平均データD29を算出し、最後に、補正部34が、平均データD29に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の交直流平均値Davaとして制御部9に出力する。   In the AC / DC average value calculation unit 6A, first, the absolute value calculation unit 31 generates and outputs absolute value data D26 for a predetermined number N of data D2. Next, the filter processing unit 32 removes a ripple component included in the predetermined number N of absolute value data D26 and outputs the new absolute value data D27. Subsequently, the windowing processing unit 35 performs a windowing process on the absolute value data D27 using the correction data Dc for the windowing process to obtain a predetermined number N of window data D28 (second window data). ) Is output. Next, the average processing unit 33 averages a predetermined number N of window data D28 to calculate average data D29. Finally, the correction unit 34 corrects the attenuation during the windowing process for the average data D29. Processing is performed and output to the control unit 9 as the AC / DC average value Dava of the measurement target signal S1.

また、直流平均値演算部7Aでは、まず、フィルタ処理部41が、所定数NのデータD2に含まれているリップル成分を除去して、新たなデータD30として出力する。次いで、窓掛け処理部44が、このデータD30に対して窓掛け処理のための補正データDcを用いて窓掛け処理を実行して、所定数Nの窓データD31(第3窓データ)を出力する。続いて、平均処理部42が、所定数Nの窓データD31を平均して平均データD32を算出し、最後に、補正部43が、平均データD32に対して窓掛け処理時の減衰分を補正する処理を施して、測定対象信号S1の直流平均値Davdとして制御部9に出力する。   In DC average value calculation unit 7A, first, filter processing unit 41 removes a ripple component included in a predetermined number N of data D2 and outputs the result as new data D30. Next, the windowing processing unit 44 performs a windowing process on the data D30 using the correction data Dc for the windowing process, and outputs a predetermined number N of window data D31 (third window data). To do. Subsequently, the average processing unit 42 calculates the average data D32 by averaging the predetermined number N of window data D31. Finally, the correction unit 43 corrects the attenuation during the windowing process for the average data D32. To the control unit 9 as a DC average value Davd of the measurement target signal S1.

このように、この実効値測定装置1Aにおいても、実効値Drms等の各演算に際して窓掛け処理を実行するため、測定対象信号S1の周期が未知であることに起因して、測定対象信号S1とA/D変換部2でのサンプリング周期とが非同期であっても、所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の位相が変動することに起因して(言い換えれば、測定対象信号S1に対する切り出し位置の変動に起因して)発生する誤差を窓掛け処理によって大幅に低減することができる。この実効値測定装置1Aによる実効値Drms等の算出精度(測定精度)についての実験結果(シミュレーション結果)を図8,9,10に示す。   As described above, in the effective value measuring apparatus 1A, since the windowing process is executed for each calculation of the effective value Drms and the like, the measurement target signal S1 and the measurement target signal S1 are Even if the sampling period in the A / D conversion unit 2 is asynchronous, the phase of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of sampling data D1 varies (in other words, the measurement target signal S1 The generated error (due to fluctuations in the cutout position with respect to) can be greatly reduced by the windowing process. The experimental results (simulation results) about the calculation accuracy (measurement accuracy) of the effective value Drms and the like by the effective value measuring apparatus 1A are shown in FIGS.

この図8によれば、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される実効値の誤差が約3.6%であるのに対し、実効値測定装置1Aでは、誤差が0.01%程度と大幅に低減されている。また、図9によれば、測定対象信号S1が交流信号(一例としてAC100ボルト)であるときに、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される交直流平均値の誤差が約4.9%であるのに対し、実効値測定装置1Aでは、誤差が約0.015%と大幅に低減されている。また、測定対象信号S1が交直流信号(一例としてAC100ボルトにDC100ボルトが重畳した信号)であるときにも、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される交直流平均値の誤差が約23%であるのに対し、実効値測定装置1Aでは、誤差が約1.8%と大幅に低減されている。また、図10によれば、測定対象信号S1が交直流信号(一例としてAC100ボルトにDC100ボルトが重畳した信号)であるときに、窓掛け処理を実行しない従来の実効値測定装置で測定される直流平均値の誤差が約23%であるのに対し、実効値測定装置1Aでは、誤差が約1.8%と大幅に低減されている。   According to FIG. 8, the error of the effective value measured by the conventional effective value measuring apparatus that does not execute the windowing process is about 3.6%, whereas the error of the effective value measuring apparatus 1A is 0. It is greatly reduced to about 01%. Further, according to FIG. 9, when the measurement target signal S1 is an AC signal (for example, AC 100 volts), the error of the AC / DC average value measured by a conventional effective value measuring apparatus that does not execute the windowing process is about Whereas it is 4.9%, in the effective value measuring apparatus 1A, the error is greatly reduced to about 0.015%. Also, when the measurement target signal S1 is an AC / DC signal (for example, a signal in which DC 100V is superimposed on AC 100V), the AC / DC average value measured by a conventional effective value measuring apparatus that does not perform windowing processing is used. While the error is about 23%, the error is significantly reduced to about 1.8% in the effective value measuring apparatus 1A. Further, according to FIG. 10, when the measurement target signal S1 is an AC signal (a signal obtained by superimposing DC100 volts on AC100 volts as an example), the signal is measured by a conventional effective value measuring apparatus that does not perform windowing processing. The error of the DC average value is about 23%, whereas in the effective value measuring apparatus 1A, the error is greatly reduced to about 1.8%.

また、実効値測定装置1AのA/D変換部2、データ切出し部3、操作部8および制御部9は、実効値測定装置1での構成と同一であるため、実効値測定装置1Aにおいても実効値測定装置1と同様にして、操作部8に対する操作により、A/D変換部2のサンプリング周期を変更することができる構成となっている。このため、実効値測定装置1Aも上記した実効値測定装置1と同様にして、切り出された所定数NのサンプリングデータD1(データD2)に含まれる測定対象信号S1の波形数が少ないと判断したときには、サンプリング周期を長くして、切り出された所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数を増加させることができる結果、測定精度を向上させることができる。   In addition, since the A / D conversion unit 2, the data extraction unit 3, the operation unit 8, and the control unit 9 of the effective value measuring apparatus 1A are the same as those in the effective value measuring apparatus 1, the effective value measuring apparatus 1A also has the same configuration. Similar to the effective value measuring apparatus 1, the sampling period of the A / D conversion unit 2 can be changed by an operation on the operation unit 8. Therefore, the effective value measuring apparatus 1A also determines that the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of extracted sampling data D1 (data D2) is the same as the effective value measuring apparatus 1 described above. In some cases, the sampling period can be lengthened to increase the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the cut-out predetermined number N of sampling data D1, so that the measurement accuracy can be improved.

なお、この実効値測定装置1Aでは、実効値演算部5Aにおいて、窓掛け処理部26の前段にフィルタ処理部22を配設する構成について上記したが、窓掛け処理部26の後段にフィルタ処理部22を配設する構成とすることもでき、この構成を採用した場合においても、実効値Drmsの算出精度を向上させることができる。   In the effective value measuring apparatus 1A, the configuration in which the filter processing unit 22 is disposed upstream of the windowing processing unit 26 in the effective value calculating unit 5A has been described above. However, the filter processing unit is provided downstream of the windowing processing unit 26. In this case, even when this configuration is adopted, the calculation accuracy of the effective value Drms can be improved.

また、上記の実効値測定装置1,1Aでは、実効値演算部5,5A、交直流平均値演算部6,6A、直流平均値演算部7,7Aのいずれにもフィルタ処理部22,32,41を配設する構成を採用しているが、サンプリングデータD1に含まれるリップル成分が少ない場合には、フィルタ処理部22,32,41を含めないで各実効値演算部5,5A、交直流平均値演算部6,6A、直流平均値演算部7,7Aを構成することもできる。これにより、装置構成を簡略化することができる。   Further, in the above-described effective value measuring devices 1 and 1A, the effective value calculation units 5 and 5A, the AC / DC average value calculation units 6 and 6A, and the DC average value calculation units 7 and 7A include the filter processing units 22, 32, 41 is employed. However, when the ripple component included in the sampling data D1 is small, each of the effective value calculation units 5, 5A, AC and DC is excluded without including the filter processing units 22, 32, 41. The average value calculation units 6 and 6A and the direct current average value calculation units 7 and 7A can also be configured. Thereby, the apparatus configuration can be simplified.

また、上記の実効値測定装置1,1Aでは、操作部8に対する操作により、A/D変換部2のサンプリング周期を変更する構成を採用しているが、制御部9が、入力した実効値Drmsのばらつきの程度、交直流平均値Davaのばらつきの程度、および直流平均値Davdのばらつきの程度のうちの少なくとも1つについて判別して、その判別結果(ばらつきの程度)に基づいてサンプリング周期を決定して変更(長くしたり、短くしたり)する構成(この構成では操作部8は不要となる)を採用することもできる。   In the above-described effective value measuring apparatuses 1 and 1A, a configuration is adopted in which the sampling period of the A / D conversion unit 2 is changed by an operation on the operation unit 8. However, the control unit 9 inputs the effective value Drms. Is determined, and at least one of the variation of the AC / DC average value Dava and the variation of the DC average value Davd is determined, and the sampling period is determined based on the determination result (variation). Thus, it is possible to adopt a configuration (in this configuration, the operation unit 8 is not necessary) that is changed (lengthened or shortened).

この構成では、例えば、測定対象信号S1の実効値Drmsのばらつきの程度が大きい場合(例えば予め設定された許容範囲を超えてばらついている場合)、制御部9が、切り出された所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数が少ないと判別して、周期データDtを変更することにより、A/D変換部2のサンプリング周期を長くする。この構成によれば、実効値Drmsのばらつきの程度が大きいときに、所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数を自動的に増加させることができ、これによって実効値Drms等の各測定精度の低下を自動的に防止することができる。   In this configuration, for example, when the degree of variation in the effective value Drms of the measurement target signal S1 is large (for example, when it varies beyond a preset allowable range), the control unit 9 has a predetermined number N of cut outs. By determining that the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the sampling data D1 is small and changing the period data Dt, the sampling period of the A / D converter 2 is lengthened. According to this configuration, when the degree of variation in the effective value Drms is large, the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of sampling data D1 can be automatically increased, and thereby the effective value Drms. Thus, it is possible to automatically prevent a decrease in the measurement accuracy.

また、データ切出し部3が、A/D変換部2から入力したサンプリングデータD1を制御部9から入力したデータDpで指定された所定数Nずつ切り出して、所定数のサンプリングデータD1で構成されるデータD2に分割して順次出力し、その後段に配置された実効値演算部5,5A、交直流平均値演算部6,6Aおよび直流平均値演算部7,7Aにおける平均処理部23,33,42までの構成要素が、所定数Nの全データを入力する都度、各処理を実行する構成(バッチ処理の構成)について上記したが、他の構成を採用することができる。   Further, the data cutout unit 3 cuts out the sampling data D1 input from the A / D conversion unit 2 by a predetermined number N specified by the data Dp input from the control unit 9, and is constituted by a predetermined number of sampling data D1 The data D2 is divided and sequentially output, and the average value processing units 5 and 5A, the AC / DC average value calculation units 6 and 6A, and the DC average value calculation units 7 and 7A that are arranged in the subsequent stages are average processing units 23 and 33, Although the configuration (batch processing configuration) for executing each process every time the constituent elements up to 42 input a predetermined number N of all data has been described above, other configurations can be adopted.

具体的には、データ切出し部3が、A/D変換部2から入力したサンプリングデータD1を1データずつリアルタイムに所定数Nを切り出して出力し、その後段に配置された平均処理部23,33,42までの構成要素が、1データずつリアルタイムに入力しつつ各々の処理を1データに対して順次実行して出力し、各平均処理部23,33,42が、1データを入力する度に既に入力しているデータとの平均を算出しつつ、所定数N分のデータの平均を算出したときに平均データD6,D10,D12,D24,D29,D32として出力する構成(平均処理部23,33,42までの各構成要素がリアルタイム処理する構成)を採用することもできる。この構成によれば、データ切出し部3から平均処理部23,33,42までの処理時間を短縮でき、ひいては実効値Drms等の測定時間を短縮することができる。   Specifically, the data cutout unit 3 cuts out and outputs a predetermined number N of the sampling data D1 input from the A / D conversion unit 2 in real time for each data, and outputs the average processing units 23 and 33 arranged in the subsequent stages. , 42 are inputted in real time one by one while each processing is sequentially executed and outputted for one data, and each average processing unit 23, 33, 42 inputs one data. Configuration that outputs average data D6, D10, D12, D24, D29, D32 when calculating the average of a predetermined number N of data while calculating the average with the data already input (average processing unit 23, It is also possible to employ a configuration in which each of the components up to 33 and 42 is processed in real time. According to this configuration, the processing time from the data extraction unit 3 to the average processing units 23, 33, and 42 can be shortened, and thus the measurement time for the effective value Drms and the like can be shortened.

また、上記の実効値測定装置1,1Aでは、各窓掛け処理部4,26,35,44に予め記憶されている窓掛け処理のための補正データ数を固定(一定)としているが、窓掛け処理部4,26,35,44にデータ数の異なる複数の窓掛け処理のための補正データを記憶させておき、これらのうちの1つを任意に選択できる構成とすることもできる。これにより、補正データ数を固定(一定)とした実効値測定装置1,1Aでは、データ切出し部3が切り出すサンプリングデータD1のデータ数も、この補正データ数と同数となる所定数N(一定)とする必要があるため、切り出された所定数NのサンプリングデータD1に含まれる測定対象信号S1の波形数を増加させるためには、サンプリング周期を長くする必要がある。   Further, in the above-described effective value measuring apparatuses 1 and 1A, the number of correction data for the windowing process stored in advance in each windowing processing unit 4, 26, 35, 44 is fixed (fixed). The multiplying processing units 4, 26, 35, and 44 may store correction data for a plurality of windowing processes having different numbers of data, and can arbitrarily select one of them. Thereby, in the effective value measuring apparatuses 1 and 1A in which the number of correction data is fixed (fixed), the number of sampling data D1 cut out by the data cutout unit 3 is also a predetermined number N (fixed) that is the same as the number of correction data. Therefore, in order to increase the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the predetermined number N of extracted sampling data D1, it is necessary to lengthen the sampling period.

しかしながら、複数の窓掛け処理のための補正データ(データ数が異なる補正データ)のうちから1つを任意に選択できる構成とした実効値測定装置では、サンプリング周期を固定としたままで、窓掛け処理部4,26,35,44での窓掛け処理のための補正データとしてデータ数の多い補正データを選択し、かつこれに対応してデータ切出し部3が切り出すサンプリングデータD1の所定数Nも増加させることで、データ切出し部3が切り出すサンプリングデータD1(データD2)に含まれる測定対象信号S1の波形数を増加させることができる。また、逆に、窓掛け処理部4,26,35,44での窓掛け処理のための補正データとしてデータ数の少ない補正データを選択し、かつこれに対応してデータ切出し部3が切り出すサンプリングデータD1の所定数Nも減少させることで、データ切出し部3が切り出すサンプリングデータD1(データD2)に含まれる測定対象信号S1の波形数を減少させることができる。したがって、この構成を採用した実効値測定装置によれば、必要に応じて、データ切出し部3が切り出すサンプリングデータD1(データD2)に含まれる測定対象信号S1の波形数を増減させることができる。   However, in the effective value measuring apparatus configured to be able to arbitrarily select one of a plurality of correction data (correction data having different numbers of data) for the windowing process, the sampling period is fixed and the windowing is performed. The correction data having a large number of data is selected as the correction data for the windowing processing in the processing units 4, 26, 35, and 44, and the predetermined number N of the sampling data D1 cut out by the data cutout unit 3 corresponding thereto is also selected. By increasing the number, the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the sampling data D1 (data D2) cut out by the data cutout unit 3 can be increased. Conversely, the sampling data selected by the data cutout unit 3 corresponding to the correction data having a small number of data is selected as the correction data for the windowing processing in the windowing processing units 4, 26, 35, and 44. By reducing the predetermined number N of the data D1, the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the sampling data D1 (data D2) cut out by the data cutout unit 3 can be reduced. Therefore, according to the effective value measuring apparatus employing this configuration, the number of waveforms of the measurement target signal S1 included in the sampling data D1 (data D2) extracted by the data extraction unit 3 can be increased or decreased as necessary.

また、実効値測定装置1,1Aでは、実効値Drms等を同時に測定する構成を採用しているが、実効値測定装置1では、実効値演算部5および交直流平均値演算部6を備え、直流平均値演算部7を備えない構成とし、また実効値測定装置1Aでは、実効値演算部5Aおよび交直流平均値演算部6Aを備え、直流平均値演算部7Aを備えない構成として、実効値Drmsおよび交直流平均値Davaのみを測定する構成とすることもできる。また、実効値測定装置1では、実効値演算部5および直流平均値演算部7を備え、交直流平均値演算部6を備えない構成とし、また実効値測定装置1Aでは、実効値演算部5Aおよび直流平均値演算部7Aを備え、交直流平均値演算部6Aを備えない構成として、実効値Drmsおよび直流平均値Davdのみを測定する構成とすることもできる。   Further, the effective value measuring devices 1 and 1A employ a configuration for simultaneously measuring the effective value Drms and the like, but the effective value measuring device 1 includes an effective value calculating unit 5 and an AC / DC average value calculating unit 6. The effective value measuring device 1A includes the effective value calculation unit 5A and the AC / DC average value calculation unit 6A, and does not include the DC average value calculation unit 7A. Only the Drms and the AC / DC average value Dava can be measured. Further, the effective value measuring apparatus 1 includes the effective value calculating unit 5 and the DC average value calculating unit 7, and does not include the AC / DC average value calculating unit 6. In the effective value measuring apparatus 1A, the effective value calculating unit 5A. Further, as a configuration including the DC average value calculation unit 7A and not including the AC / DC average value calculation unit 6A, only the effective value Drms and the DC average value Davd may be measured.

1,1A 実効値測定装置
2 A/D変換部
3 データ切出し部
4,26,35,44 窓掛け処理部
5,5A 実効値演算部
6,6A 交直流平均値演算部
7,7A 直流平均値演算部
21 二乗処理部
23,33,42 平均処理部
24 平方根処理部
25,34,43 補正部
D1 サンプリングデータ
D2 データ
D3,D23,D28,D31 窓データ
D4,D21 二乗データ
D6,D10,D12,D24,D29,D32 平均データ
D25 平方根データ
Dc 補正データ
Dava 交直流平均値
Davd 直流平均値
Drms 実効値
S1 測定対象信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A RMS value measuring device 2 A / D conversion part 3 Data extraction part 4,26,35,44 Windowing part 5,5A RMS value calculation part 6,6A AC / DC average value calculation part 7,7A DC average value Arithmetic unit 21 Square processing unit 23, 33, 42 Average processing unit 24 Square root processing unit 25, 34, 43 Correction unit D1 Sampling data D2 data D3, D23, D28, D31 Window data D4, D21 Squared data D6, D10, D12, D24, D29, D32 Average data D25 Square root data Dc Correction data Dava AC / DC average value Davd DC average value Drms RMS S1 Signal to be measured

Claims (8)

測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を施して窓データとして出力する窓掛け処理部と、
前記所定数の前記窓データを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、
前記所定数の前記窓データの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部とを備え、
前記実効値測定部および前記交直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記交直流平均値測定処理を並行して実行する実効値測定装置。
A windowing processing unit that performs windowing on a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the result as window data;
A square processing unit that squares the predetermined number of the window data and outputs the squared data, a first average processing unit that averages the predetermined number of the squared data and outputs the average data, and outputs the first average data. A square root calculation unit that calculates a square root and outputs the square root data, and a first correction unit that corrects an attenuation during the windowing process and outputs the square root data as an effective value of the measurement target signal. An effective value measuring unit for executing an effective value measuring process,
An absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the window data and outputs the absolute value data, an AC / DC average processing unit that averages the predetermined number of the absolute value data and outputs the average value as AC / DC average data, And a second correction unit that corrects the attenuation during the windowing process with respect to the AC / DC average data and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal to execute the AC / DC average value measurement process. An AC / DC average value measuring unit,
The effective value measuring device in which the effective value measuring unit and the AC / DC average value measuring unit execute the effective value measuring process and the AC / DC average value measuring process in parallel.
測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を施して窓データとして出力する窓掛け処理部と、
前記所定数の前記窓データを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、
前記所定数の前記窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、
前記実効値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する実効値測定装置。
A windowing processing unit that performs windowing on a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the result as window data;
A square processing unit that squares the predetermined number of the window data and outputs the squared data, a first average processing unit that averages the predetermined number of the squared data and outputs the average data, and outputs the first average data. A square root calculation unit that calculates a square root and outputs the square root data, and a first correction unit that corrects an attenuation during the windowing process and outputs the square root data as an effective value of the measurement target signal. An effective value measuring unit for executing an effective value measuring process,
A DC average processing unit that averages the predetermined number of the window data and outputs it as DC average data, and corrects the attenuation during the windowing process for the DC average data and corrects the DC average value of the signal to be measured. A DC average value measurement unit that has a third correction unit that outputs as a DC average value measurement process,
The effective value measuring device in which the effective value measuring unit and the DC average value measuring unit execute the effective value measuring process and the DC average value measuring process in parallel.
測定対象信号についての所定数のサンプリングデータに対して窓掛け処理を施して窓データとして出力する窓掛け処理部と、
前記所定数の前記窓データを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、
前記所定数の前記窓データの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部と、
前記所定数の前記窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、
前記実効値測定部、前記交直流平均値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理、前記交直流平均値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する実効値測定装置。
A windowing processing unit that performs windowing on a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the result as window data;
A square processing unit that squares the predetermined number of the window data and outputs the squared data, a first average processing unit that averages the predetermined number of the squared data and outputs the average data, and outputs the first average data. A square root calculation unit that calculates a square root and outputs the square root data, and a first correction unit that corrects an attenuation during the windowing process and outputs the square root data as an effective value of the measurement target signal. An effective value measuring unit for executing an effective value measuring process,
An absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the window data and outputs the absolute value data, an AC / DC average processing unit that averages the predetermined number of the absolute value data and outputs the average value as AC / DC average data, And a second correction unit that corrects the attenuation during the windowing process with respect to the AC / DC average data and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal to execute the AC / DC average value measurement process. AC / DC average value measurement unit,
A DC average processing unit that averages the predetermined number of the window data and outputs it as DC average data, and corrects the attenuation during the windowing process for the DC average data and corrects the DC average value of the signal to be measured. A DC average value measurement unit that has a third correction unit that outputs as a DC average value measurement process,
The effective value measurement unit, the AC / DC average value measurement unit, and the DC average value measurement unit execute the RMS value measurement process, the AC / DC average value measurement process, and the DC average value measurement process in parallel. measuring device.
測定対象信号についての所定数のサンプリングデータを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データに対して第1窓掛け処理を施して第1窓データとして出力する第1窓掛け処理部、前記所定数の前記第1窓データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記第1窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、
前記所定数の前記サンプリングデータの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データに対して第2窓掛け処理を施して第2窓データとして出力する第2窓掛け処理部、前記所定数の前記第2窓データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記第2窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部とを備え、
前記実効値測定部および前記交直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記交直流平均値測定処理を並行して実行する実効値測定装置。
A square processing unit that squares a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the squared data as a square data, and performs a first windowing process on the predetermined number of squared data and outputs the first window data as a first window data. A windowing processing unit, a first average processing unit that averages the predetermined number of the first window data and outputs the first average data, and calculates a square root of the first average data and outputs the square root data as square root data , And a first correction unit that corrects the attenuation during the first windowing process with respect to the square root data and outputs it as an effective value of the signal to be measured, and performs an effective value measurement process to execute an effective value measurement process And
An absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the sampling data and outputs the absolute value data, and performs a second windowing process on the predetermined number of the absolute value data and outputs it as second window data A second windowing processing unit, an AC / DC average processing unit that averages the predetermined number of the second window data and outputs the result as AC / DC average data, and the second windowing process for the AC / DC average data An AC / DC average value measuring unit that performs an AC / DC average value measurement process and has a second correction unit that corrects the attenuation of the signal and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal.
The effective value measuring device in which the effective value measuring unit and the AC / DC average value measuring unit execute the effective value measuring process and the AC / DC average value measuring process in parallel.
測定対象信号についての所定数のサンプリングデータを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データに対して第1窓掛け処理を施して第1窓データとして出力する第1窓掛け処理部、前記所定数の前記第1窓データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記第1窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、
前記所定数の前記サンプリングデータに対して第3窓掛け処理を施して第3窓データとして出力する第3窓掛け処理部、前記所定数の前記第3窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記第3窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、
前記実効値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する実効値測定装置。
A square processing unit that squares a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the squared data as a square data, and performs a first windowing process on the predetermined number of squared data and outputs the first window data as a first window data. A windowing processing unit, a first average processing unit that averages the predetermined number of the first window data and outputs the first average data, and calculates a square root of the first average data and outputs the square root data as square root data , And a first correction unit that corrects the attenuation during the first windowing process with respect to the square root data and outputs it as an effective value of the signal to be measured, and performs an effective value measurement process to execute an effective value measurement process And
A third windowing processing unit that performs a third windowing process on the predetermined number of the sampling data and outputs the result as third window data, averages the predetermined number of the third window data, and outputs the averaged DC data. A DC average processing unit, and a third correction unit that corrects the attenuation during the third windowing process for the DC average data and outputs it as a DC average value of the signal to be measured. A DC average value measurement unit for executing measurement processing,
The effective value measuring device in which the effective value measuring unit and the DC average value measuring unit execute the effective value measuring process and the DC average value measuring process in parallel.
測定対象信号についての所定数のサンプリングデータを二乗して二乗データとして出力する二乗処理部、前記所定数の前記二乗データに対して第1窓掛け処理を施して第1窓データとして出力する第1窓掛け処理部、前記所定数の前記第1窓データを平均して第1平均データとして出力する第1平均処理部、前記第1平均データの平方根を算出して平方根データとして出力する平方根算出部、および前記平方根データに対して前記第1窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の実効値として出力する第1補正部を有して実効値測定処理を実行する実効値測定部と、
前記所定数の前記サンプリングデータの絶対値を算出して絶対値データとして出力する絶対値処理部、前記所定数の前記絶対値データに対して第2窓掛け処理を施して第2窓データとして出力する第2窓掛け処理部、前記所定数の前記第2窓データを平均して交直流平均データとして出力する交直流平均処理部、および前記交直流平均データに対して前記第2窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の交直流平均値として出力する第2補正部を有して交直流平均値測定処理を実行する交直流平均値測定部と、
前記所定数の前記サンプリングデータに対して第3窓掛け処理を施して第3窓データとして出力する第3窓掛け処理部、前記所定数の前記第3窓データを平均して直流平均データとして出力する直流平均処理部、および前記直流平均データに対して前記第3窓掛け処理時の減衰分を補正して前記測定対象信号の直流平均値として出力する第3補正部を有して直流平均値測定処理を実行する直流平均値測定部とを備え、
前記実効値測定部、前記交直流平均値測定部および前記直流平均値測定部が、前記実効値測定処理、前記交直流平均値測定処理および前記直流平均値測定処理を並行して実行する実効値測定装置。
A square processing unit that squares a predetermined number of sampling data for the measurement target signal and outputs the squared data as a square data, and performs a first windowing process on the predetermined number of squared data and outputs the first window data as a first window data A windowing processing unit, a first average processing unit that averages the predetermined number of the first window data and outputs the first average data, and calculates a square root of the first average data and outputs the square root data as square root data , And a first correction unit that corrects the attenuation during the first windowing process with respect to the square root data and outputs it as an effective value of the signal to be measured, and performs an effective value measurement process to execute an effective value measurement process And
An absolute value processing unit that calculates an absolute value of the predetermined number of the sampling data and outputs the absolute value data, and performs a second windowing process on the predetermined number of the absolute value data and outputs it as second window data A second windowing processing unit, an AC / DC average processing unit that averages the predetermined number of the second window data and outputs the result as AC / DC average data, and the second windowing process for the AC / DC average data An AC / DC average value measurement unit that performs an AC / DC average value measurement process by having a second correction unit that corrects the attenuation of the signal and outputs the AC / DC average value of the measurement target signal;
A third windowing processing unit that performs a third windowing process on the predetermined number of the sampling data and outputs the result as third window data, averages the predetermined number of the third window data, and outputs the averaged DC data. A DC average processing unit, and a third correction unit that corrects the attenuation during the third windowing process for the DC average data and outputs it as a DC average value of the signal to be measured. A DC average value measurement unit for executing measurement processing,
The effective value measurement unit, the AC / DC average value measurement unit, and the DC average value measurement unit execute the RMS value measurement process, the AC / DC average value measurement process, and the DC average value measurement process in parallel. measuring device.
設定されたサンプリング周期で前記測定対象信号をサンプリングして前記サンプリングデータを生成するA/D変換部と、
前記A/D変換部によって生成された前記サンプリングデータから前記所定数の前記サンプリングデータを切り出す切り出し部と、
前記サンプリング周期を設定するための設定データを入力するための操作部と、
前記操作部に対する操作によって入力された前記設定データに基づいて、前記サンプリング周期を前記A/D変換部に設定する制御部とを備えている請求項1から6のいずれかに記載の実効値測定装置。
An A / D converter that samples the measurement target signal at a set sampling period and generates the sampling data;
A cutout unit that cuts out the predetermined number of sampling data from the sampling data generated by the A / D conversion unit;
An operation unit for inputting setting data for setting the sampling period;
The effective value measurement according to claim 1, further comprising: a control unit configured to set the sampling period in the A / D conversion unit based on the setting data input by an operation on the operation unit. apparatus.
設定されたサンプリング周期で前記測定対象信号をサンプリングして前記サンプリングデータを生成するA/D変換部と、
前記A/D変換部によって生成された前記サンプリングデータから前記所定数の前記サンプリングデータを切り出す切り出し部と、
前記補正部から出力される前記実効値のばらつきの程度に基づいて前記サンプリング周期を決定して前記A/D変換部に設定する制御部とを備えている請求項1から6のいずれかに記載の実効値測定装置。
An A / D converter that samples the measurement target signal at a set sampling period and generates the sampling data;
A cutout unit that cuts out the predetermined number of sampling data from the sampling data generated by the A / D conversion unit;
The control unit according to claim 1, further comprising: a control unit that determines the sampling period based on a degree of variation in the effective value output from the correction unit and sets the sampling period in the A / D conversion unit. RMS measurement device.
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