JP2579249B2 - デジタル・マルチメータ及び自動機能選択方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、異なる電気パ
ラメータの測定、導通試験及びダイオード試験等の多く
の機能を実現できるデジタル・マルチメータに関し、特
に、自動機能選択が可能なマルチメータ及びその方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動機能選択が可能なデジタル・マルチ
メータは、ジョン・フルーク・マニファクチャリング・
カンパニー・インコーポレイテッドに譲渡されたリチャ
ード・イー・ジョージによる出願中の米国特許出願第０
７／４４２２４３号「自動機能選択マルチメータ」に開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明により構成され
るマルチメータは、上述の従来の米国特許出願により構
成されたマルチメータのいくつかの欠点を改善するもの
である。この従来の米国特許出願によるマルチメータ
は、非常に多くの付加的なハードウェア部品を必要とす
るので、マルチメータを小型化し、簡単にし、且つ安価
にできない。さらに、アナログ入力信号形式の変化に対
して応答するのが比較的遅いので、アナログ入力信号形
式が変化してから、新たなアナログ入力信号の読みを最
初に正確に表示するまでにかかる時間が非常に長い。例
えば、交流信号が供給された場合、従来の米国特許出願
のマルチメータは、適切な交流電圧測定機能に切り替わ
る前に、時々直流電圧に切り替わり、直流電圧の読みを
表示する。

【０００４】よって、非常にわずかな部品により自動機
能選択を行え、製造が安価であり、また、別の信号が供
給されてからの表示更新を高速に行え、更に、安定した
表示を行える改善された自動機能選択のデジタル・マル
チメータが求められている。

【０００５】したがって、本発明の目的は、これら要求
を満足させ、改善された自動機能選択のデジタル・マル
チメータ及びその方法の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力端子に供
給されたアナログ信号を測定する際、その機能を自動的
に選択できるデジタル・マルチメータであり、アナログ
入力信号を検出し、このマルチメータの入力端子に供給
されたアナログ信号の形式を表すデジタル・ロジック信
号を発生する信号形式検出器を具えている。このデジタ
ル・ロジック信号を制御器に供給して、対応する機能コ
ードを発生する。この機能コードをアナログ・デジタル
変換器に供給すると、このアナログ・デジタル変換器
は、アナログ入力信号に対して適切な変換機能を実行し
て、これを表すデジタル信号を発生する。アナログ入力
信号を表すデジタル信号を制御器に供給すると、この制
御器は、デジタル表現で特性を表す出力信号を表示器に
供給して、アナログ入力信号の読みを表示する。

【０００７】さらに、本発明によれば、アナログ入力信
号の測定サイクル期間中に、デジタル・ロジック信号を
多数回だけ読み取る。制御器による読み取り期間中のデ
ジタル・ロジックの値の変化は、マルチメータの入力端
子に供給されるアナログ入力信号の形式の変化を表す。
この変化が検知されると、制御器は、この変化したアナ
ログ入力信号形式に対応する新たな機能コードを発生す
る。変化が検知されると、制御器は、アナログ・デジタ
ル変換器に中断信号を発生して、このアナログ・デジタ
ル変換器及び制御器が現在の測定サイクルを中断して、
次の測定サイクルに進むようにし、この変化したアナロ
グ入力信号を測定する。アナログ入力信号形式の変化が
検知されると、制御器は、変化警報信号を発生するの
で、この変化警報信号により、アナログ入力信号の異な
る形式を特定する音を発生して警報を行う。

【０００８】また、本発明によれば、信号形式検出器
は、第１及び第２比較器を有する比較回路と、メモリと
を具えている。さらに、デジタル・ロジック信号には、
第１及び第２ロジック信号が含まれる。第１比較器は、
アナログ入力信号を第１しきい値と比較し、アナログ入
力信号の正の値に関連した第１ロジック信号を発生し、
第２比較器は、アナログ入力信号を第２しきい値と比較
し、アナログ入力信号の負の値に関連した第２ロジック
信号を発生する。メモリは、制御器による検索用にこれ
ら第１及び第２ロジック信号を蓄積する。制御器は、自
動機能選択ステップを実行して、アナログ入力信号の測
定サイクル期間中、複数回、第１及び第２ロジック信号
の蓄積された値を読み取り、更新する。前に蓄積された
第１及び第２ロジック信号の組合せ値と、更新された第
１及び第２ロジック信号の組合せ値とが異なると、制御
器は、アナログ信号の形式の変化を検知する。

【０００９】さらに、本発明によれば、デジタル・マル
チメータの自動機能選択方法は、アナログ入力信号を検
出して、マルチメータの入力端子に供給されたアナログ
入力信号の形式を表すデジタル・ロジック信号を発生す
るステップと、このデジタル・ロジック信号の値を表す
機能コードを発生するステップと、この機能コードを用
いて、アナログ・デジタル変換器でアナログ入力信号に
対して所定の変換機能を行わせるステップと、アナログ
入力信号を表す表示を行うステップとを含んでいる。

【００１０】また、本発明によれば、この方法は、付加
的なステップとして、アナログ入力信号の測定サイクル
期間中にデジタル・ロジック信号を複数回読み取るステ
ップと、測定サイクル期間中に、制御器により異なる時
点にデジタル・ロジック信号の値の変化を検出するステ
ップと、この変化を確認するステップと、変化が確認さ
れると現在の測定を中止するステップとを含んでいる。
また、この方法は、アナログ入力信号の形式の変化が確
認されると警報を発生するステップも含んでいる。

【００１１】また、本発明の他の実施例によれば、メモ
リに代わりに、制御器により実行される割り込みプログ
ラムを用いる。この実施例においては、第１及び第２比
較器が発生した第１及び第２ロジック信号を割り込み要
求入力として制御器に供給するので、割り込みプログラ
ムが適切な命令を制御器に送る。そして、制御器は、ア
ナログ・デジタル変換器用の適切な機能コードを発生す
る。

【００１２】上述より容易に理解できる如く、本発明
は、改良された自動機能選択能力のあるデジタル・マル
チメータを提供する。この自動機能によれば、余分なハ
ードウェア部品はわずかであり、アナログ入力信号の形
式が変化したときを指示し、アナログ入力信号が変化し
たときにもより安定した表示を行い、この変化が生じた
ときに更新表示を高速に行う。

【００１３】本発明の上述及び他の利点は、添付図を参
照した詳細な後述の説明より容易に理解できよう。

【００１４】

【実施例】上述の如く、自動機能選択能力のあるデジタ
ル・マルチメータは、ジョン・フルーク・マニファクチ
ャリング・カンパニー・インコーポレイテッドに譲渡さ
れたリチャード・イー・ジョージによる出願中の米国特
許出願第０７／４４２２４３号「自動機能選択マルチメ
ータ」に開示されている。よって、自動機能選択動作
は、この米国特許出願第０７／４４２２４３号に開示さ
れているので、詳細説明は省略する。しかし、本発明に
よる改良をより良く理解するために、この特徴の要約を
以下に説明する。

【００１５】上述の如く、この米国特許出願では、自動
機能選択マルチメータのハードウェアを実現するのに、
このマルチメータの入力端子に供給されるアナログ信号
の形式を検知する検知回路を用いている。例えば、この
信号は、交流又は直流の電圧又は電流であるか、或いは
インピーダンス測定用である。いずれにしても、検知回
路は、個別のハードウェア（即ち、ディスクリート）部
品でほとんど構成された機能検知器及び保持回路を具え
ている。そして、この検知回路は、被測定入力信号の形
式の特徴を表す検知信号を発生する。ディスクリート部
品であるエンコーダは、これら検知信号を受け、アナロ
グ・デジタル変換器に供給するエンコード信号を発生す
る。よって、この変換器は、アナログ入力信号に対して
適切な変換機能を果たすように構成される。

【００１６】図１は、本発明による自動機能選択能力の
あるデジタル・マルチメータの一部を示すブロック図で
ある。基本的には、図１に示すマルチメータの部分は、
保護回路１２、集積回路（ＩＣ）１４、表示器２４、及
び好適にはビーパー２６として図１に示す警報回路を具
えている。本発明の自動機能選択動作を実現するこれら
回路の動作を次に説明する。

【００１７】マルチメータ（図示せず）の入力端子１０
及び保護回路１２を介して、未知の被測定アナログ入力
信号をＩＣ１４に供給する。保護回路１２は、入力端子
１０を介してマルチメータに供給される高い正又は負の
電圧による過大電流を制限することにより、ＩＣ１４内
のマルチメータの他の回路を保護する。本発明の好適な
実施例によれば、ＩＣ１４は、好適には、用途特定集積
回路（ＡＳＩＣ）であり、アナログ・デジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）１６及び信号形式検出器１７を含んで
いる。保護回路１２の出力信号を信号形式検出器１７の
入力端に供給する。この信号形式検出器１７は、詳細に
後述するように、入力端子１０に供給されたアナログ入
力信号の形式を表すデジタル・ロジック信号を発生す
る。アナログ入力信号は、また、保護回路１２を通過す
ることなく、Ａ／Ｄ変換器１６にも供給される。

【００１８】制御器２２は、バス１０８を介して、信号
形式検出器１７からのデジタル・ロジック信号を受け、
このデジタル・ロジック信号の値で決る対応機能コード
を発生する。この機能コードは、バス１１０を介して、
Ａ／Ｄ変換器１６に供給される。Ａ／Ｄ変換器１６は、
アナログ入力信号を表すデジタル出力信号を発生するよ
うに、このアナログ入力信号を適切に変換するように構
成されている。Ａ／Ｄ変換器１６からのこれらデジタル
出力信号の１つ以上により、アナログ入力信号の測定サ
イクルが完了する。利用する特定のＡ／Ｄ変換技術に応
じて、測定サイクル期間中、Ａ／Ｄ変換器出力信号の１
つ又は複数の読み取りを行う。いずれにしても、制御器
２２は、バス１０６を介して、Ａ／Ｄ変換器１６のデジ
タル出力信号を受け、対応する出力信号を表示器２４に
供給する。

【００１９】制御器２２は、アナログ入力信号の測定サ
イクル期間中、信号形式検出器１７からのデジタル・ロ
ジック信号を読む。好適には、制御器２２は、各測定サ
イクルにおいて、デジタル・ロジック信号を複数回読み
取る。本発明の市販の実施例によれば、制御器２２は、
各測定サイクル期間中に、デジタル・ロジック信号を８
回読み取る。しかし、この読み取りの特定値は、本発明
の自動機能選択動作を実行するのに影響されないことが
理解できよう。

【００２０】アナログ入力信号形式の変化が検知される
と、即ち、制御器が読み取るデジタル・ロジック信号の
値に差があると、制御器（マイクロプロセッサ）２２
は、変化したアナログ入力信号の形式に応じた新たな機
能コード及び中断命令を、ライン１１２を介して、Ａ／
Ｄ変換器１６に送る。中断信号により、上述の米国特許
出願第０７／４４２２４３号に開示されたマルチメータ
の如き従来のマルチメータによって可能な速度よりも、
より高速に、変化したアナログ入力信号の読みを表示で
きる。

【００２１】さらに、簡単に上述したが、詳細には後述
するように、制御器２２が実行する自動機能選択プログ
ラムは、他の重要な機能の他に、上述の米国特許出願に
開示されたハードウェア・エンコーダの機能を実行す
る。よって、マイクロプロセッサ（制御器）２２が発生
する機能コードにより、独立したハードウェア・エンコ
ーダの必要性がなくなるので、マルチメータのディスク
リート部品の数が減る。上述の如く、少ないディスクリ
ート部品により、製造コストが下がり、マルチメータの
小型化の可能性が高まる。これらは、共に望ましいこと
である。

【００２２】図１に示した制御器２２は、好ましくは、
マイクロプロセッサであり、自動機能選択の他にマルチ
メータの種々の機能を制御する。よって、自動機能選択
動作を制御するために、他のマイクロプロセッサや、他
の形式の制御器をマルチメータに付加する必要がほとん
どない。必要なものの総ては、制御器２２が後述の方法
で動作できる余裕や能力があることである。

【００２３】図２は、保護回路１２及び信号形式検出器
１７の好適実施例の簡略化した回路図である。保護回路
１２は、入力抵抗器３２、サーミスタ３４及び電圧クラ
ンプ回路３０を具えている。本発明の市販の実施例で
は、電圧クランプ回路３０は、１対の電圧クランプ器
（図示せず）を具えており、この電圧クランプ器を構成
するバイポーラ・トランジスタは、正及び負の過大電圧
を制限するように接続されている。上述の如く、保護回
路１２は、信号形式検出器１７及びマルチメータ内の他
の回路を破壊からを保護する。しかし、この保護回路１
２がなくても、本発明を容易に実現できることに留意さ
れたい。

【００２４】信号形式検出器１７は、比較回路１８及び
メモリ２０を具えている。この比較回路は、１対の比較
器３６及び３８を有しており、また、メモリ２０は、１
対のＲＳ型フリップ・フロップ４０及び４２を有してい
る。比較器３６及び３８は、上述の米国特許出願第０７
／４４２２４３号に開示されたディスクリート・アクテ
ィビティ・センサの代わりであり、ＲＳ型フリップ・フ
ロップ４０及び４２は、この米国特許出願のディスクリ
ート保持回路の代わりである。これら要素（比較器３
６、３８及びフリップ・フロップ４０、４２）は、ＩＣ
の一部として形成すれば、マルチメータのディスクリー
ト部品数を減少できる。これら要素の動作を次に説明す
る。

【００２５】保護回路１２の出力信号を比較器３６の非
反転入力端及び比較器３８の反転入力端に供給する。比
較器３６の反転入力端には、図２では「オーム信号源電
圧」と記された所定電圧を供給する。この「オーム信号
源電圧」は、好適には、抵抗を測定するのに、マルチメ
ータが用いる例えば１．３ボルト電圧源の如く、マルチ
メータ内部の電圧源が発生する。比較器３８の非反転入
力端は、「負基準電圧」と記された負基準電圧源に接続
する。この電圧は、好ましくは、マルチメータ内部の電
圧源が供給する。よって、図２を参照した上述より明ら
かな如く、被測定アナログ入力信号の大きさが「オーム
信号源電圧」を超したときは、比較器３６の出力信号は
高で、比較器３８の出力信号は低である。逆に、入力信
号が「オーム信号源電圧」よりも低くなると、比較器出
力信号状態は反転する。

【００２６】比較器３６及び３８の出力端子をフリップ
・フロップ４０及び４２のＳ（データ）入力端子に接続
する。すなわち、比較器３６の出力信号をフリップ・フ
ロップ４０に蓄積し、比較器３８の出力信号をフリップ
・フロップ４２に蓄積する。フリップ・フロップ４０及
び４２のＱ（出力）端子は、制御器２２に接続する。Ｐ
及びＮと記した１対のロジック信号は、フリップ・フロ
ップ４０及び４２の出力端子に夫々発生する。制御器２
２は、リセット信号を発生し、フリップ・フロップ４０
及び４２の両方のＲ（リセット）端子に供給する。適当
な時点に、制御器２２は、フリップ・フロップ４０及び
４２に蓄積された比較器出力信号の値を読み取り、その
後、リセット信号を発生して、これらフリップ・フロッ
プをリセットする。この方法において、制御器２２が読
み取ったＰ及びＮロジック信号は、マルチメータの入力
端子１０に供給されたアナログ入力信号の形式を表す。
Ｐ及びＮの値とアナログ入力信号の形式との関係の１つ
の可能性を、以下の表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】上述の如く、マイクロプロセッサ（即ち、
制御器）２２は、以下「自動機能プログラム」と呼ぶプ
ログラムを実行する。このプログラムは、本発明に応じ
て構成されたデジタル・マルチメータの自動機能選択動
作を制御する。この自動機能プログラムの制御により、
マイクロプロセッサ２２は、信号形式検出器が発生した
デジタル・ロジック信号を読み取り、この信号形式検出
器が発生したデジタル・ロジック値の値に対応する値の
機能コードを発生し、この機能コードをアナログ・デジ
タル変換器１６に供給する。そして、このアナログ・デ
ジタル変換器１６は、被測定アナログ入力信号に対して
適切な変換機能を実行する。また、この自動機能プログ
ラムは、マイクロプロセッサ２２に命令して、アナログ
入力信号の形式が変化したのを検知したとき、好適には
これを確認したとき、新たな機能コードを発生させ、現
在の測定サイクルを中断させ、新たな測定サイクルに進
ませ、変化したアナログ入力信号を測定する。このプロ
グラムは、また、マイクロプロセッサ２２に命令して、
変化が生じたときや、変化したアナログ入力信号の形式
を表す変化警報信号を発生させる。

【００２９】図３は、特定の順序で実行する一連のステ
ートからなる自動機能プログラムを示す。各ステート
は、図４〜図７を参照して詳細に後述する一連のステッ
プから構成されている。図３に示す如く、自動機能プロ
グラムが実行する第１ステートは、マイクロプロセッサ
を初期化することである。これは、典型的には、マルチ
メータの電源をオンにしたときに行う。このステートの
期間中、入力信号の初期形式を検知して、「最新信号形
式」として蓄積する。次にこのプログラムは、「変化状
態を待つ」ステートに進む。このステート期間中、自動
機能プログラムは、被測定入力信号を検知し、マルチメ
ータの入力端子に供給される信号の形式が変化するま
で、このステートで待つように、マイクロプロセッサに
命令する。変化が検出されると、このプログラムは、
「変化状態を確認」するステートに進むようにマイクロ
プロセッサに命令する。このステート期間中、プログラ
ムは、信号形式が変化し、この変化した信号形式が依然
存在することを確認する。この状態を満足すると、プロ
グラムは、測定を中断して、「新たな機能コード状態を
選択する」ステートに進むように、マイクロプロセッサ
に命令する。このステート期間中、プログラムにより、
マイクロプロセッサは、前のステートで検出された変化
した信号形式を表す機能コードを発生する。上述の如
く、この機能コードをアナログ・デジタル変換器に供給
して、適当な方法で変換を行わせて、アナログ入力信号
に対する所定の変換機能を実行する。次に、プログラム
は、「変化状態を待つ」ステートに戻り、上述のステー
トを再実行する。

【００３０】上述のステートの他に、この自動機能プロ
グラムは、図３で「機能コード状態を保持」するステー
トを実行できる。このステートは、点線で表すことによ
り、自動機能プログラムに入れても入れなくてもよいス
テートであることを示す。いずれにしても、「機能コー
ド状態を保持」するステートは、本発明を実行するのに
必要ではない。このステート期間中、自動機能プログラ
ムは、「変化状態を待つ」ステートに戻る前に、いくつ
かの測定サイクル期間の如き所定期間中、（「新たな機
能コード状態を選択」するステートで発生した）機能コ
ードを保持するように、マイクロプロセッサに命令する
ステートを実行する。このプログラムに入るとき、この
ステートにより、入力信号の表示を行って、異なる入力
信号が生じたにもかかわらず、安定を維持する。

【００３１】簡単に上述した「変化状態を確認」するス
テートは、本発明を実施するのに必要ないので、自動機
能プログラムから除去してもよい。基本的には、「変化
状態を確認」するステートは、グリッチの如き妨害がア
ナログ入力信号内に生じた際、マイクロプロセッサが機
能コードを変更するのを阻止する。事実、このステート
は、アナログ入力信号からこれら妨害を「ろ波」して、
表示に影響を与えないように作用する。いずれにして
も、このステートは、例えば、アナログ入力信号が非常
に安定しているアプリケーションでは必要ない。この場
合、「変化状態を確認」するステートをなくして、自動
機能プログラムを「変化状態を待つ」ステートから「新
たな機能コード状態を選択」するステートに直接進んで
もよい。

【００３２】自動機能プログラムを更に理解するため
に、簡単に上述した各ステートを、今度はより詳細に説
明する。

【００３３】図４は、「変化状態を待つ」ステートの種
々の機能ステップを表す流れ図である。説明の都合上、
「初期化」ステップは、既に終了しており、最初の入力
信号形式は、マイクロプロセッサに読み取られ、「最終
信号形式（最新、即ち直前の信号形式）」として蓄積さ
れていると仮定する。次に、プログラムは、マイクロプ
ロセッサに「現在の信号形式を判断」するように命令す
る。なお、マイクロプロセッサは、メモリに蓄積された
現在のＰ及びＮ信号値を読み取って、「現在の信号形
式」を判断する。Ｐ及びＮ信号値は、上述の表１に示さ
れており、被測定アナログ入力信号の形式を表す。

【００３４】現在の信号形式が求まると、プログラム
は、「現在の信号形式と最終の信号形式とを」比較する
ように命令する。両方の信号が交流電圧（即ち、両信号
に対して、Ｐ＝Ｎ＝１）の場合のように、アナログ入力
信号の形式が同じであると、「変化状態待ち」ステート
が終了し、プログラムは、次のステートに進むマイクロ
プロセッサからの命令を更に待つ。しかし、現在の信号
形式が最終の信号形式と異なっていると、プログラムは
次のステップに進む。このステップは、「変化した信号
形式を現在の信号形式に設定する」ステップであり、新
たな変数の値である変化した信号形式を現在の信号形式
の値として設定する。このステップの意味は、次の「変
化状態を確認」するステートの説明から明らかになろ
う。次に、プログラムは、「次の自動機能状態を変化状
態の確認に設定する」ステップに進む。よって、次のス
テートに進む命令を自動機能プログラムが受けると、こ
の場合、プログラムは、「変化状態を確認」するステー
トに進む。この点において、プログラムは、「変化状態
を待つ」ステートを終了して、次のステートに進む命令
を待つ。

【００３５】図５は、簡単に上述した自動機能プログラ
ムの「変化状態を確認」するステートの種々の機能ステ
ップの流れ図である。マイクロプロセッサから適切な命
令を受けると、プログラムは、図５の「開始」ステップ
で示した如く「変化状態を確認」するステートを開始す
る。次に、プログラムは、「現在の信号形式を判断」す
るステップに進むが、上述の「変化状態を待つ」ステー
トで説明したのと同じ方法で、現在の信号形式を判断す
るように、プログラムがマイクロプロセッサに命令す
る。次に、プログラムは、マイクロプロセッサに「現在
の信号形式と変化した信号形式とを比較」するように命
令して、信号形式に変化があったことを確認する。信号
形式が異なっていると、プログラムは、「変化した信号
形式を現在の信号形式に設定する」次のステップで、こ
れら２つの変数を等しくし、次のステップに進む命令を
待つ。しかし、信号形式が同じならば、（信号形式が変
化したのが確実なので）プログラムは、「測定を中断」
するステップに進む。ここで、プログラムは、現在の測
定サイクルを中断するようにマイクロプロセッサに命令
する。このプログラムは、次に、「最終の信号形式を現
在の信号形式に設定」するステップで、最終の信号形式
と現在の信号形式を同じにする。そして、プログラム
は、「次の自動機能状態を新たな機能コードの選択に設
定」し、次のステートへ進む命令を待つ。

【００３６】図６は、自動機能プログラムの「新たな機
能コード状態を選択」するステートの種々の機能ステッ
プを表す流れ図である。プログラムが適切な命令を受け
ると、このプログラムは、「新たな機能コード状態の選
択」（図６では、開始ステップとして示す）を開始す
る。次に、プログラムは、「変化した信号形式を判断」
するステップに進む。変化した信号形式がオーム信号な
らば、即ち、例えば、Ｐ＝Ｎ＝０ならば、プログラム
は、「機能コードをオーム機能に設定する」ステップに
進む。同様に、変化した信号形式が直流電圧信号なら
ば、即ち、例えば、Ｐ＝１且つＮ＝０、又はＰ＝０且つ
Ｎ＝１ならば、プログラムは、「機能コードを直流電圧
機能に設定」するステップに進む。最後に、変化した信
号形式が交流電圧信号ならば、即ち、例えば、Ｐ＝Ｎ＝
１ならば、プログラムは、「機能コードを交流電圧機能
に設定」するステップに進む。

【００３７】プログラムが機能コードを設定した後、こ
のプログラムは、「変化警報を発生」するステップの１
つに進む。ここでは、プログラムは、例えば、オーム、
直流電圧又は交流電圧用の適切な変化警報信号を発生す
るようにマイクロプロセッサに命令する。好適には、変
化警報信号は、異なる変化した信号形式に対して異なっ
ているので、ビーパー（図１）が異なる変化した信号形
式の各々に対する個別の音を発生する。例えば、変化警
報信号により、ビーパーは、変化した信号形式がオーム
の場合、１回のビープ音を発生し、変化した信号形式が
直流電圧の場合、２回のビープ音を発生し、変化した信
号形式が交流電圧の場合、３回のビープ音を発生する。

【００３８】次に、プログラムは、「次の自動機能状態
を変化状態待ちに設定」するステップに進める。ここ
で、プログラムは、「新たな機能コード状態を選択」す
るステートを終了し、「変化状態を待つ」ステートに戻
る命令を待つ。この時点で、自動機能プログラムは、上
述のステップを繰り返す。

【００３９】また、上述し、図３に示したように、自動
機能プログラムは、「機能コード状態を保持」するステ
ートを含んでもよい。この場合、図６の点線で示す付加
的なステップを含む。特に、マイクロプロセッサが変化
警報信号を発生した後、このプログラムは、「保持機能
カウンタをゼロに設定」するステップに進む。よって、
計数値が測定サイクルを表す保持機能カウンタを初期化
する。そして、プログラムは、後述する「次の自動機能
状態を機能コード状態の保持に設定する」ステップに進
む。この最終ステップが完了すると、プログラムは、
「新たな機能コード状態を選択する」ステートを終了し
て、次のステートに進む命令を待つ。

【００４０】図７は、「機能コード状態を保持」する機
能ステート示す流れ図である。プログラムが適切な命令
を受けると、「機能コード状態を保持」するステートを
開始する（図７で開始ステップとして示す）。次に、プ
ログラムは、「保持機能カウンタを増分」して、このカ
ウンタの値が所定制限、例えば、２測定サイクルを表す
２を越えたかを判断する。このカウンタ値が制限値を越
えていなければ、プログラムは「機能カウンタ状態を保
持」するステップを終了し、次の命令を待つ。例えば、
１つの命令が「機能コード状態の保持」を繰り返しても
よい。これにより、保持機能カウンタは、再び増分さ
れ、上述のステップにより、その値を試験する。この処
理は、この試験を満足するまで繰り返す。すなわち、カ
ウンタ値が所定制限を越えると、この点で、プログラム
は、「次の自動機能状態を変化状態待ちに設定」するス
テップに進む。最後に、プログラムは、「機能コード状
態を保持」するステップを終了し、「変化状態を待つ」
ステート等の次のステートに進む命令を待つ。そして、
自動機能プログラムは、図４〜図７に示し、上述したス
テップを繰り返す。

【００４１】図８は、本発明の他の実施例のブロック図
を表す。図８に示す実施例と図１に示す実施例の同じ点
に関しては、これら２つの図を参照することにより容易
に明らかになろう。説明を簡単にするため、これら両方
の図において、同じ参照番号を同じ素子に対して用いる
が、図８では、参照番号にダッシュを用いる。図８の実
施例において、蓄積素子（メモリ）２０（図１及び２）
を除去し、信号形式検出器１７’を比較回路１８’で構
成している。比較回路１８’の出力信号は、ライン１０
０及び１０２を介して、マイクロプロセッサ（制御器）
２２’の割り込み入力端子ＩＮＴ１及びＩＮＴ２に供給
する。これらラインは、包括的な信号ラインである図１
のバス１０８とは異なる。ライン１００に現れる出力信
号Ｐ’は、アナログ入力信号の正の値に関連し、ライン
１０２の出力信号Ｎ’は、アナログ入力信号の負の値に
関連する。

【００４２】好適には、ＩＮＴ１及びＩＮＴ２入力端子
は、立上りエッジでトリガされるので、Ｐ’及びＮ’信
号が高（ロジック１状態）になるとき、対応するＰ’及
びＮ’割り込みが要求される。Ｐ’割り込みが要求され
ると、正（Ｐ’）のフラグが自動機能プログラム内にセ
ットされる。同様に、Ｎ’割り込みが要求されると、負
（Ｎ’）のフラグがセットされる。よって、この実施例
において、制御器２２’（図８）は、割り込みによりセ
ットされた正及び負のフラグにより現在の信号形式を判
断する。制御器がＰ’及びＮ’のフラグを用いた後、制
御器はこれらフラグをリセットする。これは、機能的に
は、上述のフリップ・フロップ４０及び４２のリセット
に類似している。よって、Ｐ’及びＮ’のフラグは、２
個のＲＳフリップ・フロップ４０及び４２（図２）の出
力信号の代わりとなる。よって、この実施例の割り込み
アルゴリズムは、自動機能プログラムに対して、フリッ
プ・フロップを不要にすると共に、必要なハードウェア
素子の数を減らす。

【００４３】本発明の好適な実施例を図示し説明した
が、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更が可能
である。例えば、適切なクロック信号によりトリガされ
るならば、ＪＫフリップ・フロップをＲＳフリップ・フ
ロップの代わりに用いることができるし、ＩＣコストの
上昇が問題なければ、制御器は、Ａ／Ｄ変換器及び信号
形式検出器と共にＡＳＩＣで実現できる。同様に、デジ
タル制御器をマイクロプロセッサの代わりの制御器とし
て利用できる。よって、本発明は、上述以外によっても
実現できる。

【００４４】

【発明の効果】上述の如く、本発明の自動機能選択マル
チメータによれば、入力端子に現れる入力電圧を基準電
圧及び抵抗測定に用いる電圧と比較するので、この入力
端子に供給されたアナログ入力信号が交流信号又は直流
信号か、若しくは抵抗器が入力端子に接続されているか
を判断できる。よって、被測定信号が交流や直流の場合
であっても、また、抵抗を測定する場合であっても、適
切な測定が行える。また、測定サイクル中であっても、
信号形式の変化を検出すると、直ちにその測定サイクル
を中断して、次の測定サイクルに進むので、適切な測定
を迅速に行えると共に、表示更新も高速に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構成されたデジタル・マルチメー
タの種々の重要な機能を表すブロック図である。

【図２】図１に示すデジタル・マルチメータの一部の好
適実施例の簡略化した回路図である。

【図３】図１に示すデジタル・マルチメータの制御器に
より実行される自動機能選択プログラムの種々の機能的
なステップ、即ちステートを示す流れ図である。

【図４】図３に示すステートのより詳細な機能ステップ
を示す一連の流れ図である。

【図５】図３に示すステートのより詳細な機能ステップ
を示す一連の流れ図である。

【図６】図３に示すステートのより詳細な機能ステップ
を示す一連の流れ図である。

【図７】図３に示すステートのより詳細な機能ステップ
を示す一連の流れ図である。

【図８】本発明により構成されたデジタル・マルチメー
タの他の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１２ 保護回路 １４ 集積回路 １６ Ａ／Ｄ変換器 １７ 信号形式検出器 １８ 比較回路 ３６、３８ 比較器 ２０ メモリ ２２ 制御器 ２４ 表示器 ２６ ビーパー（警報回路） ４０、４２ フリップ・フロップ

フロントページの続き (72)発明者 グレイド・ビー・ベイコン アメリカ合衆国 ワシントン州 98208 エベレット、サウス・イースト、トウエ ンテイーフィフス・アベニュー12901 (72)発明者 リチャード・イー・ジョージ アメリカ合衆国 ワシントン州 98208 エベレット、サウス・イースト、フォー ス・ドライブ 12826 (56)参考文献 特開 昭59−17166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−24163（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−144775（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子に供給されたアナログ入力信号
   及び上記入力端子に結合された抵抗器の抵抗値を、上記
   アナログ入力信号又は上記抵抗値に対応し上記入力端子
   に現れる入力電圧に応じて、選択的に測定するデジタル
   ・マルチメータであって、 （ａ）上記アナログ入力信号を基準電圧及び上記抵抗を
   測定するのに用いる電圧と比較し、この比較結果に基づ
   いて、上記アナログ入力信号が交流信号又は直流信号で
   あるか若しくは上記抵抗器が上記入力端子に接続されて
   いるかを表す信号形式を検出し、上記アナログ入力信号
   が交流信号であることを上記信号形式が表すときに第１
   データを発生し、上記アナログ入力信号が直流信号であ
   ることを上記信号形式が表すときに第２データを発生
   し、上記抵抗器が上記入力端子に結合されていることを
   上記信号形式が表すときに第３データを発生する信号形
   式検出器と、 （ｂ）該信号形式検出器からの上記データを受け、対応
   する機能コードを発生する制御手段と、 （ｃ）上記機能コードに応じて上記入力電圧の適切な変
   換機能を果たすように構成され、上記入力電圧を、この
   入力電圧が表すデジタル信号に変換する変換手段と、 （ｄ）上記制御手段に結合され、上記入力電圧に応じた
   読みを表示する表示手段とを具え、 上記制御手段は、上記入力電圧を表す上記デジタル信号
   を受け、これに関連した出力信号を発生し、この出力信
   号を上記表示手段に供給して、上記アナログ入力信号に
   応じた上記読みを得ると共に、 上記制御手段は、上記入力電圧を測定する測定サイクル
   期間中、上記データを読み取る手段と、上記読み取った
   データが上記信号形式の変化を示すときに現在の測定サ
   イクルを中断して新たな測定サイクルに進む手段とを有
   することを特徴とするデジタル・マルチメータ。
2. 【請求項２】 入力端子に現れ、被測定アナログ入力信
   号又は被測定抵抗値に対応した入力電圧に応じて適切な
   測定機能を自動的に選択するデジタル・マルチメータの
   自動機能選択方法であって、 （ａ）上記入力電圧を基準電圧及び上記抵抗を測定する
   のに用いる電圧と比較し、 （ｂ）この比較結果に基づいて、上記アナログ入力信号
   が交流信号又は直流信号であるか若しくは上記抵抗器が
   上記入力端子に接続されているかを表す信号形式を検出
   し、 （ｃ）上記アナログ入力信号が交流信号であることを上
   記信号形式が表すときにときに第１データを発生し、上
   記アナログ入力信号が直流信号であることを上記信号形
   式が表すときに第２データを発生し、上記抵抗器が上記
   入力端子に結合されていることを上記信号形式が表すと
   きに第３データを発生し、 （ｄ）上記第１、第２及び第３データの１つに対応する
   機能コードを発生し、 （ｅ）上記機能コードを用いて、上記入力電圧の適切な
   変換機能を果たすようにアナログ・デジタル変換器を構
   成し、 （ｆ）上記アナログ・デジタル変換器の出力を表示し、 （ｇ）現在の測定サイクル期間中に、上記信号形式を表
   す上記データを読み取り、 （ｈ）上記現在の測定サイクル期間中に、上記信号形式
   の変化を検出し、 （ｉ）上記変化を検出したときに上記現在の測定サイク
   ルを中断し、次の測定サイクルに進むことを特徴とする
   デジタル・マルチメータの自動機能選択方法。