JP3099327B2 - 位相計測回路 - Google Patents
位相計測回路Info
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- JP3099327B2 JP3099327B2 JP01118647A JP11864789A JP3099327B2 JP 3099327 B2 JP3099327 B2 JP 3099327B2 JP 01118647 A JP01118647 A JP 01118647A JP 11864789 A JP11864789 A JP 11864789A JP 3099327 B2 JP3099327 B2 JP 3099327B2
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- phase
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- signal
- shift register
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は正弦波信号を用いて遅延時間を入出力間の位
相差から求める装置に関し，特に，使用される正弦波信
号の周波数に依存することなく，任意のサンプリング時
刻において位相角を計測することができるようにした位
相計測回路に関する。
相差から求める装置に関し，特に，使用される正弦波信
号の周波数に依存することなく，任意のサンプリング時
刻において位相角を計測することができるようにした位
相計測回路に関する。
［従来の技術］ 従来のこの種の位相計測回路を第２図に示す。
第２図に示す位相計測回路は，入力される被測定信号
をA/D変換するA/D変換器18を有する。A/D変換器18で変
換された入力信号は,I相とＱ相に分波するために，基準
信号発生器25からの信号を正弦発生器21,余弦発生器22
を通して発生されるローカル信号を基に乗算器19,20で
乗算される。これらの乗算信号は加算器23,24で平均化
され，演算器26によってtan-1（ΣQ/ΣＩ）の演算を行
うことによってサンプリング時刻における計測位相角を
求める。
をA/D変換するA/D変換器18を有する。A/D変換器18で変
換された入力信号は,I相とＱ相に分波するために，基準
信号発生器25からの信号を正弦発生器21,余弦発生器22
を通して発生されるローカル信号を基に乗算器19,20で
乗算される。これらの乗算信号は加算器23,24で平均化
され，演算器26によってtan-1（ΣQ/ΣＩ）の演算を行
うことによってサンプリング時刻における計測位相角を
求める。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の位相計測回路では，被測定信号の位相
を基準信号発生器25より発生されるローカル信号との間
の位相差として計測するため，被測定信号の位相角を知
るには，基準信号発生器25から発生されるローカル信号
の一部を測定用信号として出力する必要があった。
を基準信号発生器25より発生されるローカル信号との間
の位相差として計測するため，被測定信号の位相角を知
るには，基準信号発生器25から発生されるローカル信号
の一部を測定用信号として出力する必要があった。
また，被測定信号の周波数がローカル信号の周波数と
異なる場合，計測位相角はその差の周波数に応じて変化
するが，加算器の出力が減少するため，計測位相角の誤
差が増大するという欠点があった。
異なる場合，計測位相角はその差の周波数に応じて変化
するが，加算器の出力が減少するため，計測位相角の誤
差が増大するという欠点があった。
そこで，本発明の目的とするところは，容易な回路構
成で，入力される被測定信号のサンプル時刻における位
相を精度よく計測する位相計測回路を提供することにあ
る。
成で，入力される被測定信号のサンプル時刻における位
相を精度よく計測する位相計測回路を提供することにあ
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明による位相計測回路は，被測定信号を特定のサ
ンプリング周波数にてA/D変換する手段と,A/D変換され
た信号を計測時刻の前後で記録するシフトレジスタと，
該シフトレジスタの内容を読み出して入力データのゼロ
クロスを計数するカウンタと，カウンタのカウント値か
ら既約の周波数を演算する手段と，この演算された周波
数にて計測時刻において位相角が０となる正弦，余弦の
ローカル信号を発生する手段と，前記シフトレジスタの
内容を再び読み出して入力データに対し前記正弦，余弦
のローカルデータで位相検波を行なうための乗算手段及
び加算手段と，該加算手段の加算結果より位相角を算出
する演算器とを有することを特徴とする。
ンプリング周波数にてA/D変換する手段と,A/D変換され
た信号を計測時刻の前後で記録するシフトレジスタと，
該シフトレジスタの内容を読み出して入力データのゼロ
クロスを計数するカウンタと，カウンタのカウント値か
ら既約の周波数を演算する手段と，この演算された周波
数にて計測時刻において位相角が０となる正弦，余弦の
ローカル信号を発生する手段と，前記シフトレジスタの
内容を再び読み出して入力データに対し前記正弦，余弦
のローカルデータで位相検波を行なうための乗算手段及
び加算手段と，該加算手段の加算結果より位相角を算出
する演算器とを有することを特徴とする。
［作用］ 本発明の位相計測回路は，入力された被測定信号をA/
D変換して得られた信号をサンプリングパルスに同期し
て切り出し，これをシフトレジスタにてサンプリング時
刻及びその前後のＮ個のデータを記憶する。そして，第
１段階としてシフトレジスタから（2N＋１）個のデータ
系列を読み出し，カウンタによりデータ系列のゼロクロ
スをカウントする。演算手段はこのカウント値によって
既約の周波数を得る。正弦発生器，余弦発生器は，既約
の周波数でサンプリング時刻に記録されたデータに対
し，ローカル信号の発生位相が０゜となるように制御さ
れる。
D変換して得られた信号をサンプリングパルスに同期し
て切り出し，これをシフトレジスタにてサンプリング時
刻及びその前後のＮ個のデータを記憶する。そして，第
１段階としてシフトレジスタから（2N＋１）個のデータ
系列を読み出し，カウンタによりデータ系列のゼロクロ
スをカウントする。演算手段はこのカウント値によって
既約の周波数を得る。正弦発生器，余弦発生器は，既約
の周波数でサンプリング時刻に記録されたデータに対
し，ローカル信号の発生位相が０゜となるように制御さ
れる。
位相角の算出は，第２段階として，シフトレジスタに
記録された入力データを再び読み出し，これに乗算手段
により前記ローカル信号を乗算し，更に加算手段で累積
する。
記録された入力データを再び読み出し，これに乗算手段
により前記ローカル信号を乗算し，更に加算手段で累積
する。
演算器はtan-1（ΣQ/ΣＩ）の演算を行う。
［実施例］ 次に，本発明の実施例につき図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例である。
入力される被測定信号は，周波数が既知の基準信号発
生器２からのクロック信号でA/D変換器１によりA/D変換
される。スイッチ６は通常閉じており,A/D変換された入
力データは（2N＋１）段のシフトレジスタ７にとり込ま
れ，最新のサンプルデータがシフトレジスタ７の第１段
目に記録されている。位相計測時刻を示すためのサンプ
リングパルスが入力されると,Dフリップフロップ３及び
４で基準クロックに同期化がなされ,Nクロックディレー
ゲート５を有効にする。Ｎクロックディレーゲート５
は，有効になった時点からＮクロック分のディレーをも
って，スイッチ６を開く。このことによって（2N＋１）
段のシフトレジスタ７には，サンプル時刻及びその前後
のＮ個のデータ系列が記憶される。
生器２からのクロック信号でA/D変換器１によりA/D変換
される。スイッチ６は通常閉じており,A/D変換された入
力データは（2N＋１）段のシフトレジスタ７にとり込ま
れ，最新のサンプルデータがシフトレジスタ７の第１段
目に記録されている。位相計測時刻を示すためのサンプ
リングパルスが入力されると,Dフリップフロップ３及び
４で基準クロックに同期化がなされ,Nクロックディレー
ゲート５を有効にする。Ｎクロックディレーゲート５
は，有効になった時点からＮクロック分のディレーをも
って，スイッチ６を開く。このことによって（2N＋１）
段のシフトレジスタ７には，サンプル時刻及びその前後
のＮ個のデータ系列が記憶される。
第１段階として，波数カウンタ８はシフトレジスタ７
のデータ系列を読み出し，そのゼロクロスを計数する。
この計数値を基に，演算器９によって入力信号の既約の
周波数が求められる。
のデータ系列を読み出し，そのゼロクロスを計数する。
この計数値を基に，演算器９によって入力信号の既約の
周波数が求められる。
第２段階においては，求められた周波数を基に数値制
御発振器10において（Ｎ＋１）番目の位相が０゜となる
（2N＋１）個のローカル位相を発生し，正弦発生器13,
余弦発生器14でローカル信号が発生される。正弦，余弦
のローカル信号はシフトレジスタ７から再読み出しされ
た（2N＋１）個の入力データとそれぞれ乗算器11及び12
で乗算されつつ，加算器15及び16で累積される。累積さ
れたＩ相,Q相のデータから演算器17はtan-1（ΣQ/Σ
Ｉ）の演算を行ない，計測位相角を得る。
御発振器10において（Ｎ＋１）番目の位相が０゜となる
（2N＋１）個のローカル位相を発生し，正弦発生器13,
余弦発生器14でローカル信号が発生される。正弦，余弦
のローカル信号はシフトレジスタ７から再読み出しされ
た（2N＋１）個の入力データとそれぞれ乗算器11及び12
で乗算されつつ，加算器15及び16で累積される。累積さ
れたＩ相,Q相のデータから演算器17はtan-1（ΣQ/Σ
Ｉ）の演算を行ない，計測位相角を得る。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は，被測定正弦波信号のサ
ンプル時刻における位相角を計測することが可能とな
り，入力される被測定正弦波信号の既約の周波数をロー
カルで推定しているために，入力被測定正弦波信号が変
動しても，位相を演算するための相関値ΣI,ΣＱが減少
することがないため，高精度に位相計測を行なうことが
できるという効果がある。
ンプル時刻における位相角を計測することが可能とな
り，入力される被測定正弦波信号の既約の周波数をロー
カルで推定しているために，入力被測定正弦波信号が変
動しても，位相を演算するための相関値ΣI,ΣＱが減少
することがないため，高精度に位相計測を行なうことが
できるという効果がある。
また，遅延時間を入出力間の位相差として求める場合
には，供試回路に供給する正弦波信号のゼロクロスポイ
ントがサンプル時刻に同期している限り，周波数の変動
があっても位相差が計測でき，遅延時間を得ることがで
きる。
には，供試回路に供給する正弦波信号のゼロクロスポイ
ントがサンプル時刻に同期している限り，周波数の変動
があっても位相差が計測でき，遅延時間を得ることがで
きる。
第１図は本発明の位相計測回路の一実施例を示すブロッ
ク図，第２図は従来例のブロック図である。 1:A/D変換器,2:基準信号発生器,3,4:Dフリップフロッ
プ,5:Nクロックディレーゲート,6:スイッチ,7:（2N＋
１）段シフトレジスタ,8:波数カウンタ,9:演算器,10:数
値制御発振器,13:正弦発生器,14:余弦発生器,17:演算
器。
ク図，第２図は従来例のブロック図である。 1:A/D変換器,2:基準信号発生器,3,4:Dフリップフロッ
プ,5:Nクロックディレーゲート,6:スイッチ,7:（2N＋
１）段シフトレジスタ,8:波数カウンタ,9:演算器,10:数
値制御発振器,13:正弦発生器,14:余弦発生器,17:演算
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 25/08 H04L 27/22
Claims (1)
- 【請求項１】被測定信号の計測時刻における位相角を計
測する方式において，被測定信号を特定のサンプリング
周波数にてA/D変換する手段と,A/D変換された信号を計
測時刻の前後で記録するシフトレジスタと，該シフトレ
ジスタの内容を読み出して入力データのゼロクロスを計
数するカウンタと，該カウンタのカウント値から既約の
周波数を演算する手段と，この演算された周波数にて計
測時刻において位相角が０となる正弦，余弦のローカル
信号を発生する手段と，前記シフトレジスタの内容を再
び読み出して入力データに対し前記正弦，余弦のローカ
ルデータで位相検波を行なうための乗算手段及び加算手
段と，該加算手段の加算結果より位相角を算出する演算
器とを有することを特徴とする位相計測回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01118647A JP3099327B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 位相計測回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01118647A JP3099327B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 位相計測回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298872A JPH02298872A (ja) | 1990-12-11 |
| JP3099327B2 true JP3099327B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=14741735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01118647A Expired - Fee Related JP3099327B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 位相計測回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099327B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05180701A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Kurosaki Refract Co Ltd | 溶融金属等の連続測温装置 |
| CN101271134B (zh) * | 2008-04-02 | 2010-09-15 | 深圳职业技术学院 | 一种电力线路电压相角的测试方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5022545B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2012-09-12 | 日置電機株式会社 | 位相差算出方法 |
| JP2005099043A (ja) * | 2004-11-30 | 2005-04-14 | Hioki Ee Corp | 位相差算出方法 |
| JP2009186345A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Hioki Ee Corp | 位相検出方法、位相検出装置および波形測定装置 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP01118647A patent/JP3099327B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 沖電気研究開発、４５〔１０７〕（昭和５４−３−３１）ｐ．６３−６９ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05180701A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Kurosaki Refract Co Ltd | 溶融金属等の連続測温装置 |
| CN101271134B (zh) * | 2008-04-02 | 2010-09-15 | 深圳职业技术学院 | 一种电力线路电压相角的测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02298872A (ja) | 1990-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |