JP3244212B2 - Digital measuring instrument - Google Patents

Digital measuring instrument

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JP3244212B2
JP3244212B2 JP00113895A JP113895A JP3244212B2 JP 3244212 B2 JP3244212 B2 JP 3244212B2 JP 00113895 A JP00113895 A JP 00113895A JP 113895 A JP113895 A JP 113895A JP 3244212 B2 JP3244212 B2 JP 3244212B2
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switch
preamplifier
switches
vof
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、連続測定中にゼロ点と
ゲインの変動の補正を自動的に行うことのできるディジ
タル測定器に関するのである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital measuring instrument capable of automatically compensating for zero point and gain fluctuations during continuous measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゼロ点を自動的に補正するようにした従
来のディジタル測定器の一例を図6に示す。図におい
て、1は被測定の電圧源で、Hi側端子2とLo側端子
3の間に接続されている。4,5は相補性のスイッチ
で、スイッチ4は端子2とプリアンプ6との間に接続さ
れ、スイッチ5はプリアンプ6の入力端とコモンの間に
接続されている。7は基準電圧源8を備え、プリアンプ
6の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器、9
はマイクロプロセッサ(以下CPUと言う)、10は表
示部である。スイッチ4,5のオン・オフはCPU9に
より制御される。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional digital measuring instrument in which a zero point is automatically corrected. In the figure, reference numeral 1 denotes a voltage source to be measured, which is connected between the Hi-side terminal 2 and the Lo-side terminal 3. Reference numerals 4 and 5 denote complementary switches. The switch 4 is connected between the terminal 2 and the preamplifier 6, and the switch 5 is connected between the input terminal of the preamplifier 6 and the common. Reference numeral 7 denotes an A / D converter that includes a reference voltage source 8 and converts the output of the preamplifier 6 into a digital signal.
Denotes a microprocessor (hereinafter referred to as CPU) and 10 denotes a display unit. On / off of the switches 4 and 5 is controlled by the CPU 9.

【0003】このような構成において、図7にそのタイ
ミングチャートを示すようにスイッチ4とスイッチ5は
交互にオン・オフされ、これにより被測定電圧1とコモ
ン電位は夫々プリアンプ6を介してA/D変換器に加え
られて基準電圧8を基準にしてディジタル信号に変換さ
れる。両変換信号は夫々CPU9に取り込まれて両信号
の差が求められ、表示器10でその値が表示される。こ
の表示値はプリアンプ6とA/D変換器7のゼロ点の変
動がキャンセルされたもので、このような動作は一般に
オートゼロ機能として知られている。
In such a configuration, the switch 4 and the switch 5 are alternately turned on and off as shown in a timing chart of FIG. 7, whereby the voltage 1 to be measured and the common potential are A / A via the preamplifier 6 respectively. It is applied to a D converter and converted into a digital signal with reference to a reference voltage 8. Both converted signals are taken into the CPU 9 to determine the difference between the two signals, and the value is displayed on the display 10. This display value is obtained by canceling the fluctuation of the zero point of the preamplifier 6 and the A / D converter 7, and such an operation is generally known as an auto-zero function.

【0004】しかし、このようなオートゼロ機能では (1)ゼロ点の変動は補正できるが、プリアンプ6のゲイ
ン変動は補正できない。 (2)その結果、図6の装置ではゲインの変動を抑える必
要があるが、その為にプリアンプ6とA/D変換器7と
いったキーパーツには経時変化或いは温度係数の小さい
ものが必要となる。
However, with such an auto-zero function, (1) fluctuation of the zero point can be corrected, but fluctuation of the gain of the preamplifier 6 cannot be corrected. (2) As a result, in the apparatus shown in FIG. 6, it is necessary to suppress the fluctuation of the gain. For this reason, key parts such as the preamplifier 6 and the A / D converter 7 need to have a temporal change or a small temperature coefficient. .

【0005】一方、図8に示す如く、ゼロ点変動の補正
とゲイン変動を共に補正できる装置も知られている。な
お、以下の図においては全て図6と同一構成要素には図
6と同一符号を付し、それらの再説明は省略する。図8
において、11はスイッチである。A/D変換器7の基
準電圧源8がこのスイッチ11を介してプリアンプ6に
加えられるようになっている。このような構成の測定器
においては、図6で説明したようにスイッチ4と5を切
り換えることによりゼロ点の変動をキャンセルしながら
測定を行なう。ゲイン変動の自己校正を行うときはスイ
ッチ4と5をオフにすると共に、スイッチ11をオンに
して基準電圧8をプリアンプ6を介してA/D変換器7
に加えてその基準電圧の値を測定する。これにより、プ
リアンプ6とA/D変換器7等のゲイン変動が補正され
る。従って、ゲイン変動は基準電圧8の変動分だけとな
り、自己校正後の測定確信は高くなる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, there is also known an apparatus capable of correcting both zero point fluctuation and gain fluctuation. In the following drawings, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. FIG.
, 11 is a switch. The reference voltage source 8 of the A / D converter 7 is applied to the preamplifier 6 via the switch 11. In the measuring instrument having such a configuration, the measurement is performed while switching the zero point fluctuation by switching the switches 4 and 5 as described with reference to FIG. When performing the self-calibration of the gain variation, the switches 4 and 5 are turned off, and the switch 11 is turned on to supply the reference voltage 8 to the A / D converter 7 via the preamplifier 6.
And the value of the reference voltage is measured. As a result, gain fluctuations of the preamplifier 6 and the A / D converter 7 are corrected. Therefore, the gain variation is only the variation of the reference voltage 8, and the measurement confidence after self-calibration is increased.

【0006】このようなディジタル測定器はゲイン変動
の自己校正はできるが、 (1)その校正は通常測定と独立して行われるので、オー
トサンプリングで連続測定中は自己校正ができない。 (2)その為、キーパーツは経時変化或いは温度係数の小
さいものが必要である。
Although such a digital measuring instrument can perform self-calibration for gain fluctuation, (1) since the calibration is performed independently of normal measurement, self-calibration cannot be performed during continuous measurement by auto sampling. (2) Therefore, it is necessary that the key parts change with time or have a small temperature coefficient.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の測定器が有する上記のような欠点を除去し、連続測定
中にゼロ点とゲインの変動を補正し、もって回路構成素
子を安価な汎用品に置き換えることのできる装置を実現
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional measuring instrument, correct the zero point and gain fluctuations during continuous measurement, and thereby reduce the cost of circuit components. Another object of the present invention is to realize a device that can be replaced with a general-purpose product.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、被測定抵抗と
この被測定抵抗に並列に設けられる基準抵抗のそれぞれ
に定電流源の電流を与える第1、第2のスイッチと、前
記被測定抵抗に発生する電圧とゼロ点電位と基準抵抗に
発生する電圧をそれぞれプリアンプに供給する第3、第
4及び第5のスイッチと、前記プリアンプの出力をディ
ジタル信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換
器の出力が取り込まれるマイクロプロセッサと、このマ
イクロプロセッサを介して得られる測定値を表示する表
示器とを備え、 測定サイクルの1つのサイクルにおいて
は、前記第2、第5のスイッチをオフとし、前記第1、
第3のスイッチと第4のスイッチとを交互にオンすると
共に、次のサイクルにおいては、第4のスイッチをオフ
とし、前記第1、第3のスイッチと、第2、第5のスイ
ッチを交互にオンにし、前のサイクルで得られた測定値
を用いることにより、被測定抵抗の連続測定中において
ゼロ点及びゲインの変動を補正するように構成したこと
を特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for measuring a resistance to be measured.
Each of the reference resistors provided in parallel with this measured resistor
First and second switches for supplying the current of the constant current source to the
The voltage generated at the resistance to be measured, the zero point potential, and the reference resistance
The third and the third supply the generated voltage to the preamplifier respectively.
4th and 5th switches and the output of the preamplifier
A / D converter for converting into a digital signal, and this A / D converter
The microprocessor from which the output of the
Table showing the measured values obtained through the microprocessor
Indicator in one cycle of the measurement cycle
Turns off the second and fifth switches, and
When the third switch and the fourth switch are turned on alternately
In both cases, the fourth switch is turned off in the next cycle.
And the first and third switches and the second and fifth switches.
Switch on alternately, the readings taken in the previous cycle
During continuous measurement of the measured resistance
The present invention is characterized in that it is configured to correct the fluctuation of the zero point and the gain .

【0009】[0009]

【作用】このような本発明では、スイッチがオフのサイ
クルにおいては前のサイクルでのそのスイッチを介して
得られた測定値を用いることにより、被測定入力の連続
測定中においてゼロ点及びゲインの変動を補正する。
According to the present invention, in the cycle in which the switch is turned off, the measured value obtained through the switch in the previous cycle is used, so that the zero point and the gain are continuously measured during the continuous measurement of the input under test. Compensate for fluctuations.

【0010】[0010]

【実施例】図1は本発明装置の一実施例を示したブロッ
ク図である。図1において、11はスイッチで、その一
端はプリアンプ6の入力端に、他端は基準電圧源8に接
続されている。スイッチ4,5及び11のオン・オフは
CPU9により制御され、スイッチ4がオンで、スイッ
チ5と11がオフの状態で被測定入力1を測定する場合
をX,スイッチ5がオンで、スイッチ4と11がオフの
状態でゼロを測定する場合をY,スイッチ11がオン
で、スイッチ4,5がオフの状態で基準電圧8を測定す
る場合をZとして図1の装置の動作を説明すると次の如
くなる。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the apparatus of the present invention. In FIG. 1, a switch 11 has one end connected to the input terminal of the preamplifier 6 and the other end connected to the reference voltage source 8. The ON / OFF of the switches 4, 5 and 11 is controlled by the CPU 9, and when the input 1 to be measured is measured while the switch 4 is on and the switches 5 and 11 are off, the switch X is turned on, and the switch 4 is turned on. The operation of the apparatus shown in FIG. 1 is described as follows: Y when measuring zero with switches 11 and 11 off, and Z when measuring reference voltage 8 with switches 11 on and switches 4 and 5 off. It looks like

【0011】表示器10で表示される値を算出するには Xの過程 (Vin+Vof)・G=Vx …(1) Yの過程 Vof・G=Vy …(2) Zの過程 (Vre+Vof)・G=Vz …(3) なお、(1)〜(3)式において、 Vin:被測定電圧 Vof:オフセット電圧 Vre:基準電圧 Vx,Vy,Vz:A/D変換値 G:プリアンプ6のゲイン を示す。(1)〜(3)式より、次式(4)が成立す
る。 {(Vin+Vof−Vof)・G}/{(Vre+Vof−Vof)・G} =(Vx−Vy)/(Vz−Vy) …(4) として求められる。ここで、X,Y,Zの過程を測定す
る間、オフセット電圧Vof及びプリアンプ6のゲインG
が短期的に安定であるならば、(4)式より被測定電圧
Vinは Vin={(Vx−Vy)/(Vz−Vy)}・Vre …(5) で表される。(5)式はA/D変換値の比(第1項)
と、基準電圧Vreからなっている。その為、プリアンプ
6のゲインGの変動及びA/D変換値の変動はキャンセ
ルされる。
To calculate the value displayed on the display 10, the process of X (Vin + Vof) · G = Vx (1) The process of Y Vof · G = Vy (2) The process of Z (Vre + Vof) · G = Vz (3) In the expressions (1) to (3), Vin: measured voltage Vof: offset voltage Vre: reference voltage Vx, Vy, Vz: A / D conversion value G: gain of preamplifier 6 . From the equations (1) to (3), the following equation (4) holds. {(Vin + Vof−Vof) · G} / {(Vre + Vof−Vof) · G} = (Vx−Vy) / (Vz−Vy) (4) Here, while measuring the processes of X, Y, and Z, the offset voltage Vof and the gain G of the preamplifier 6 are measured.
Is stable in a short term, the measured voltage Vin is expressed as Vin = {(Vx−Vy) / (Vz−Vy)} · Vre (5) from the equation (4). Equation (5) is the ratio of A / D conversion values (first term)
And the reference voltage Vre. Therefore, the fluctuation of the gain G and the fluctuation of the A / D conversion value of the preamplifier 6 are canceled.

【0012】ここで、図1に示す装置の動作のシーケン
スを図2に示すタイミングチャートを用いて説明すると
次の如くなる。先ず、第1回目の測定値表示のサイクル
においては、A/D変換器7により(1)式に基づいて
Vxを測定したのち、(2)式によりVyを測定する。こ
の場合、被測定電圧Vinを求めるには(3)式に基づく
Vzの値が必要であるが、このVzの値は前回測定した値
を使用する。CPU9は今回測定したVxとVy及び前回
測定したVzの値により(5)式の演算を行うと共にそ
の値を表示器10に表示させる為の制御を行い、その結
果得られたVinの値は表示器10により表示され。
Here, the sequence of the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, in the first measurement value display cycle, Vx is measured by the A / D converter 7 based on the equation (1), and then Vy is measured by the equation (2). In this case, the value of Vz based on the equation (3) is required to obtain the measured voltage Vin, and the value of Vz used is the value measured last time. The CPU 9 performs the calculation of the equation (5) based on the values of Vx and Vy measured this time and the value of Vz measured last time, and performs control for displaying the value on the display 10. The value of Vin obtained as a result is displayed. Displayed by the container 10.

【0013】次の測定サイクルにおいては、(1)式に
基づくVxの測定と、(3)式に基づくVzの測定を行
い、マイクロプロセッサ9により被測定電圧Vinの値を
求め、その値を表示する。この場合、(2)式に基づく
Vyは前回の測定サイクルで求めた値が使用される。従
って、測定周期に対してVyとVzの値が十分安定である
必要はあるが、例えばディジタルマルチメータのように
測定周期が短い装置においては特に問題にはならない。
In the next measurement cycle, the measurement of Vx based on the equation (1) and the measurement of Vz based on the equation (3) are performed, the value of the voltage Vin to be measured is obtained by the microprocessor 9, and the value is displayed. I do. In this case, the value obtained in the previous measurement cycle is used as Vy based on the equation (2). Therefore, it is necessary that the values of Vy and Vz are sufficiently stable with respect to the measurement cycle, but this does not pose a particular problem in an apparatus having a short measurement cycle such as a digital multimeter.

【0014】以上説明したように、図1の装置において
はゼロ点とゲインの変動を補正しながら被測定電圧1の
連続測定が可能とすることのできる装置が得られる。こ
のような、プリアンプ6,或いはA/D変換器7の変動
の影響はキャンセルされるので、それらを構成する部品
には安価な汎用品を使用することができ、コストを削減
することができる。
As described above, the apparatus shown in FIG. 1 is capable of continuously measuring the voltage under measurement 1 while correcting the fluctuations of the zero point and the gain. Since the influence of the fluctuation of the preamplifier 6 or the A / D converter 7 is canceled, an inexpensive general-purpose product can be used as a component of the component and the cost can be reduced.

【0015】なお、図1の装置においてプリアンプ6が
複数のゲインを持ち、被測定電圧1の値を測定する時と
基準電圧8を測定する時とで使用するゲインが異なる場
合があるが、そのような場合の図1の装置の動作を説明
すると次のごとくなる。スイッチ4がオン、スイッチ
5,6がオフの状態で被測定電圧1を測定する場合を
X、Xと同じプリアンプ6のゲインでスイッチ5がオ
ン,スイッチ4,6がオフの状態でゼロを測定する場合
をYx,スイッチ6がオン、スイッチ4,5がオフの状
態で基準電圧8を測定する場合をZ、Zと同じプリアン
プ6のゲインでスイッチ5がオン、スイッチ4,6がオ
フの状態でゼロを測定する場合をYzとする。測定シー
ケンスは→X→Yx→X→Z→表示→X→Yz→表示→と
なる。
In the apparatus shown in FIG. 1, the preamplifier 6 has a plurality of gains, and the gain used when measuring the value of the voltage 1 to be measured is different from the gain used when the reference voltage 8 is measured. The operation of the apparatus of FIG. 1 in such a case will be described as follows. When the measured voltage 1 is measured when the switch 4 is on and the switches 5 and 6 are off, zero is measured when the switch 5 is on and the switches 4 and 6 are off with X and the same gain of the preamplifier 6 as X. When the reference voltage 8 is measured while the switch 6 is on and the switches 4 and 5 are off, the switch 5 is on and the switches 4 and 6 are off with the same gain of the preamplifier 6 as Z. Let Yz be the case where zero is measured with. The measurement sequence is → X → Yx → X → Z → display → X → Yz → display →.

【0016】この場合、表示値を算出するには、 Xの過程 (Vin+Vof)・G1=Vx …(6) Yxの過程 Vof・G1=Vyx …(7) Zの過程 (Vre+Vof)・G2=Vz …(8) Yzの過程 Vof・G2=Vyz …(9) となる。なお、(6)〜(9)式において、 Vin:被測定電圧 Vof:オフセット電圧 Vre:基準電圧 Vx,VyX,VyZ,Vz:A/D変換値 G1,G2:プリアンプのゲイン を示す。従って、(6)〜(9)式より {(Vin+Vof−Vof)・G1}/{(Vre+Vof−Vof)・G2} =(Vx−Vyx)/(Vz−Vyz) …(10) ∴Vin={(Vx−Vyx)/(Vz−Vyz)}・(G2/G1)・Vre…(11) となり、G2を1倍にすれば次式のようになる。 Vin={(Vx−Vyx)/(Vz−Vyz)}・Vre/G1 ・…(12)In this case, to calculate the display value, the process of X (Vin + Vof) · G1 = Vx (6) The process of Yx Vof · G1 = Vyx (7) The process of Z (Vre + Vof) · G2 = Vz (8) Process of Yz Vof · G2 = Vyz (9) Note that in (6) to (9), Vin: measured voltage Vof: Offset Voltage Vre: reference voltage Vx, Vy X, Vy Z, Vz: A / D conversion values G1, G2: shows the gain of the preamplifier. Therefore, from equations (6) to (9), {(Vin + Vof-Vof) .G1} / {(Vre + Vof-Vof) .G2} = (Vx-Vyx) / (Vz-Vyz) (10) {Vin =} (Vx−Vyx) / (Vz−Vyz)} · (G2 / G1) · Vre (11) When G2 is multiplied by 1, the following equation is obtained. Vin = {(Vx−Vyx) / (Vz−Vyz)} · Vre / G1 (12)

【0017】ここで、例えばゲインG1のプリアンプ6
を図3のように基準抵抗61,62とスイッチ63,6
4で構成し、例えば基準抵抗61を18kΩ,62を2
kΩとすれば、このプリアンプは10,1,0.1倍のゲ
インを持つことができる。従って、例えば基準電圧Vre
が1V,A/D変換器7のフルスケールが1.2Vの場
合、この計測装置は0.1V,1V,10Vの3段階の測
定レンジを持つことができる。このように、本発明の装
置においては、基準電圧源8と基準のプリアンプ6があ
れば測定レンジの拡張が可能である。この場合も、A/
D変換器7の変動の影響をキャンセルすることができ
る。
Here, for example, a preamplifier 6 having a gain G1
Are connected to the reference resistors 61 and 62 and the switches 63 and 6 as shown in FIG.
For example, the reference resistance 61 is 18 kΩ and the reference resistance 62 is 2
Assuming kΩ, the preamplifier can have a gain of 10, 1, 0.1 times. Therefore, for example, the reference voltage Vre
Is 1 V, and the full scale of the A / D converter 7 is 1.2 V, the measuring device can have three measurement ranges of 0.1 V, 1 V, and 10 V. As described above, in the device of the present invention, the measurement range can be extended if the reference voltage source 8 and the reference preamplifier 6 are provided. In this case, A /
The influence of the fluctuation of the D converter 7 can be canceled.

【0018】図4は本発明装置の他の実施例のブロック
図で、この実施例は電圧測定装置に更に測定レンジを追
加した場合である。図4において、12は1倍とG’倍
のゲインを持つアンプである。このアンプ12はスイッ
チ4とプリアンプ6の間に接続されている。プリアンプ
6は図3に示した構成となっており、スイッチ63と6
4の切り換え操作により例えば10,1,0.1倍のゲイ
ンを持つものとなっている。測定シーケンスは図2と同
じであり、測定値の算出も {(Vin+Vof−Vof)・G'・G1}/{(Vre+Vof−Vof)・G’・G2} =(Vx−Vyx)/(Vz−Vyz) …(13) ∴Vin={(Vx−Vyx)/(Vz−Vyz)}・(G2/G1)・Vre …(14) となる。
FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of the apparatus according to the present invention, in which a measuring range is added to the voltage measuring apparatus. In FIG. 4, reference numeral 12 denotes an amplifier having gains of 1 and G '. The amplifier 12 is connected between the switch 4 and the preamplifier 6. The preamplifier 6 has the configuration shown in FIG.
By the switching operation of No. 4, for example, a gain of 10, 1, 0.1 times is obtained. The measurement sequence is the same as in FIG. 2, and the calculation of the measured value is {(Vin + Vof−Vof) · G ′ · G1} / {(Vre + Vof−Vof) · G ′ · G2} = (Vx−Vyx) / (Vz−) Vyz) (13) {Vin = {(Vx−Vyx) / (Vz−Vyz)} · (G2 / G1) · Vre (14)

【0019】この装置において、例えば基準電圧Vreが
1V,A/D変換器7のフルスケールが1.2Vの場合、
ゲインG',G1,G2を10,10,0.1倍にすれば
Vinの測定レンジは0.0 1Vフルスケールになる。ま
た、アンプ12の部分を例えば分圧回路にしてそのゲイ
ンG',G1、G2を0.1,0.1,10倍にすれば、Vi
nの測定レンジは100Vフルスケールになる。G'はA
/D変換器7の入力をほぼ1Vフルスケールにする為に
必要であるが最終的なVinの式には含まれず、キャンセ
ルされている。従って、アンプ12を構成する抵抗は安
価な汎用品でよい。このように本発明においては、基準
のプリアンプ6が1つあれば測定レンジの拡張は汎用部
品を用いて容易に実現することができる。
In this device, for example, when the reference voltage Vre is 1 V and the full scale of the A / D converter 7 is 1.2 V,
If the gains G ', G1 and G2 are multiplied by 10, 10, and 0.1, the measurement range of Vin becomes 0.01 V full scale. If the gain G ', G1, and G2 are set to 0.1, 0.1, and 10 times, for example, by dividing the amplifier 12 into a voltage dividing circuit, Vi
The measurement range of n is 100V full scale. G 'is A
It is necessary to set the input of the / D converter 7 to approximately 1 V full scale, but it is not included in the final expression of Vin and is canceled. Therefore, the resistors constituting the amplifier 12 may be inexpensive general-purpose products. As described above, in the present invention, if there is one reference preamplifier 6, the measurement range can be easily extended using general-purpose components.

【0020】図5は本発明装置を抵抗測定に応用した場
合の実施例のブロック図である。図5において、1はH
i端子2,Lo端子3の間に接続された被測定抵抗を示
すものである。13は定電流源、14,15はスイッ
チ、16は抵抗素子である。定電流源13の出力端はス
イッチ14を介してHi端子2に接続されると共に、ス
イッチ15の一端bに接続されている。スイッチ15の
他端aは抵抗素子16を介してコモンに接続されると共
にスイッチ16を介してプリアンプ6の入力端に接続さ
れている。
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment in which the device of the present invention is applied to resistance measurement. In FIG. 5, 1 is H
3 shows a resistance to be measured connected between the i terminal 2 and the Lo terminal 3. 13 is a constant current source, 14 and 15 are switches, and 16 is a resistance element. The output terminal of the constant current source 13 is connected to the Hi terminal 2 via the switch 14 and to one end b of the switch 15. The other end a of the switch 15 is connected to the common via a resistance element 16 and to the input terminal of the preamplifier 6 via the switch 16.

【0021】このような構成の装置において、スイッチ
4と14がオン,スイッチ5と15及び11がオフの状
態で被測定抵抗1に発生する電圧を測定する場合をX,
スイッチ4と11がオフ,スイッチ5がオンの状態で、
ゼロを測定する場合をY、スイッチ4,5,14がオ
フ、スイッチ15と11がオンの状態で、基準抵抗16
に発生する電圧を測定する場合をZとして動作の説明を
する。この場合のシーケンスは図2と同じである。表示
値を算出するには Xの過程 (Rin・Is+Vof)・G=Vx …(15) Yxの過程 Vof・G=Vy …(16) Zの過程 (Rre・Is+Vof)・G=Vz …(17) なお、(15)〜(17)式において、 Rin:被測定抵抗1の値 Vof:オフセット電圧 Rre:基準抵抗16の値 Vx,Vy,Vz:A/D変換値 G:プリアンプ6のゲイン Is:定電流源13の出力電流 を示す。(15)〜(17)式より {(Rin・Is+Vof−Vof)・G}/{(Rre・Is+Vof−Vof)・G} =(Vx−Vy)/(Vz−Vy) …(18) ∴Rin={(Vx−Vy)/(Vz−Vy)}・Rre …(19) となる。
In a device having such a configuration, when the switches 4 and 14 are turned on and the switches 5 and 15 and 11 are turned off, the voltage generated at the resistance 1 to be measured is measured as X,
With switches 4 and 11 off and switch 5 on,
When zero is measured, the reference resistance 16 is set in a state where Y is set, switches 4, 5, and 14 are off, and switches 15 and 11 are on.
The operation will be described assuming that Z is the case where the voltage generated at the point is measured. The sequence in this case is the same as FIG. To calculate the display value Process of X (Rin · Is + Vof) · G = Vx (15) Process of Yx Vof · G = Vy (16) Process of Z (Rre · Is + Vof) · G = Vz (17) In the expressions (15) to (17), Rin: the value of the resistance 1 to be measured Vof: the offset voltage Rre: the value of the reference resistance 16 Vx, Vy, Vz: the A / D conversion value G: the gain of the preamplifier 6 : Indicates the output current of the constant current source 13. From formulas (15) to (17), {(Rin · Is + Vof−Vof) · G} / {(Rre · Is + Vof−Vof) · G} = (Vx−Vy) / (Vz−Vy) (18) = {(Vx−Vy) / (Vz−Vy)} · Rre (19)

【0022】上記第(19)式はA/D値の比(第1
項)と基準抵抗値16の値からなっている為、抵抗測定
用の定電流源13,或いはプリアンプ6,A/D変換器
7等の変動の影響は補正されることができる。なお、本
発明装置は抵抗測定と同様にして電流を測定することも
できる。
The above equation (19) gives the ratio of A / D values (first
) And the value of the reference resistance value 16, the influence of fluctuations in the constant current source 13 for resistance measurement, the preamplifier 6, the A / D converter 7, and the like can be corrected. Note that the device of the present invention can also measure a current in the same manner as the resistance measurement.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
被測定点と装置内の複数の基準点を交互に測定して表示
することにより、オートゼロ機能の使用時と同じ測定周
期で、連続測定中にゼロ点とゲインの補正が可能なディ
ジタル測定器を得ることができる。また、被測定体を装
置内の基準と比較して求めることにより、それ以外の回
路構成素子によるゼロ点とゲインの変動をキャンセル
し、それらの回路構成素子を安価な汎用品に置き換える
ことができる特徴がある。
As described above, according to the present invention, the measured point and a plurality of reference points in the apparatus are alternately measured and displayed, so that continuous measurement can be performed at the same measurement cycle as when the auto-zero function is used. A digital measuring instrument in which the zero point and the gain can be corrected can be obtained. Further, by obtaining the measured object by comparing it with the reference in the apparatus, it is possible to cancel the fluctuation of the zero point and the gain due to other circuit components, and replace those circuit components with inexpensive general-purpose products. There are features.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のディジタル測定器の一実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital measuring instrument according to the present invention.

【図2】図1の測定器の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the measuring device of FIG.

【図3】図1のプリアンプの一例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an example of a preamplifier of FIG. 1;

【図4】本発明の測定器の他の実施例を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the measuring instrument of the present invention.

【図5】本発明の測定器の他の実施例を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the measuring instrument of the present invention.

【図6】従来のディジタル測定器の一例のブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram of an example of a conventional digital measuring instrument.

【図7】図6の測定器の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the measuring device of FIG. 6;

【図8】従来のディジタル測定器の一例のブロック図で
ある。
FIG. 8 is a block diagram of an example of a conventional digital measuring instrument.

【符号の説明】 1 被測定入力 2 Hi端子 3 Lo端子 4,5,11,14,15,16 スイッチ 6 プリアンプ 7 A/D変換器 8 基準電圧源 9 CPU 10 表示器 12 アンプ 13 定電流源[Explanation of Signs] 1 Input to be measured 2 Hi terminal 3 Lo terminal 4, 5, 11, 14, 15, 16 Switch 6 Preamplifier 7 A / D converter 8 Reference voltage source 9 CPU 10 Display 12 Amplifier 13 Constant current source

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定抵抗とこの被測定抵抗に並列に設け
られる基準抵抗のそれぞれに定電流源の電流を与える第
1、第2のスイッチと、前記被測定抵抗に発生する電圧
とゼロ点電位と基準抵抗に発生する電圧をそれぞれプリ
アンプに供給する第3、第4及び第5のスイッチと、前
記プリアンプの出力をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、このA/D変換器の出力が取り込まれるマイ
クロプロセッサと、このマイクロプロセッサを介して得
られる測定値を表示する表示器とを備え、 測定サイクルの1つのサイクルにおいては、前記第2、
第5のスイッチをオフとし、前記第1、第3のスイッチ
と第4のスイッチとを交互にオンすると共に、次のサイ
クルにおいては、第4のスイッチをオフとし、前記第
1、第3のスイッチと、第2、第5のスイッチを交互に
オンにし、前のサイクルで得られた測定値を用いること
により、被測定抵抗の連続測定中においてゼロ点及びゲ
インの変動を補正するように構成したことを特徴とする
計測装置。
1. A resistance to be measured is provided in parallel with the resistance to be measured.
Of the constant current source to each of the reference resistors
1. a second switch, and a voltage generated at the resistance to be measured
And the zero-point potential and the voltage generated at the reference resistor, respectively.
Third, fourth and fifth switches for supplying the amplifier;
A / D for converting the output of the preamplifier into a digital signal
A converter, and a my to receive the output of the A / D converter.
Microprocessor and through this microprocessor
A display for displaying the measured value to be measured , wherein in one cycle of the measurement cycle, the second,
A fifth switch is turned off, and the first and third switches are turned off.
And the fourth switch are turned on alternately, and the next
In the vehicle, the fourth switch is turned off, and the
1st, 3rd switch and 2nd, 5th switch alternately
Turn on and use the measurements obtained in the previous cycle
The zero point and gain during continuous measurement of the measured resistance.
It is configured to compensate for fluctuations in
Measuring device.
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