JP3309380B2 - Digital measuring instrument - Google Patents

Digital measuring instrument

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JP3309380B2
JP3309380B2 JP00113995A JP113995A JP3309380B2 JP 3309380 B2 JP3309380 B2 JP 3309380B2 JP 00113995 A JP00113995 A JP 00113995A JP 113995 A JP113995 A JP 113995A JP 3309380 B2 JP3309380 B2 JP 3309380B2
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input
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reference voltage
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Yokogawa Electric Corp
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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、自己診断機能を備えた
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 having a self-diagnosis function.

【0002】[0002]

【従来の技術】電圧,電流或いは抵抗等を測定し、その
値をディジタル表示する測定器が種々提供されている。
このような測定器においては、最適な状態で測定できる
ように複数の入力レンジを備えているのが通例である。
一方、近時レンジが正常に動作しているか否かを自動的
にチェックする自己診断機能を内蔵したディジタル測定
器も提供されている。
2. Description of the Related Art Various measuring instruments for measuring a voltage, a current, a resistance or the like and digitally displaying the measured values have been provided.
Such a measuring instrument is usually provided with a plurality of input ranges so that measurement can be performed in an optimum state.
On the other hand, a digital measuring instrument having a built-in self-diagnosis function for automatically checking whether or not a recent range is operating normally has also been provided.

【0003】図4は自己診断機能を備えた従来の測定器
の一例の構成図である。図4において、1は被測定入力
Vinが印加される端子、2は基準電圧Vrefを発生
する基準電圧源、3は切換えスイッチである。4は3段
階の切り換えを備えたレンジ切換え回路で、アンプ41
の入力端に接続された抵抗素子42、アンプ41の帰還
回路に接続された抵抗43〜45及びスイッチ46〜4
8よりなっている。5はプログラマブルゲインアンプ、
6はA/D変換器、7はCPU(マイクロプロセッ
サ)、8は表示部である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an example of a conventional measuring instrument having a self-diagnosis function. 4, reference numeral 1 denotes a terminal to which an input Vin to be measured is applied, 2 denotes a reference voltage source for generating a reference voltage Vref, and 3 denotes a changeover switch. Reference numeral 4 denotes a range switching circuit having three stages of switching.
, The resistors 43 to 45 and the switches 46 to 4 connected to the feedback circuit of the amplifier 41
It consists of eight. 5 is a programmable gain amplifier,
Reference numeral 6 denotes an A / D converter, 7 denotes a CPU (microprocessor), and 8 denotes a display unit.

【0004】このような各部からなる測定器において、
入力の測定時においては切換えスイッチ3をNC側に接
続することにより、端子1に加えられる被測定入力Vi
nに応じた電流がレンジ切換え回路4を構成するアンプ
41の入力抵抗42を介して帰還抵抗43〜45に流れ
て電圧に変換される。帰還抵抗43〜45に夫々接続さ
れたスイッチ46〜48を切り換えることにより、その
倍率が例えば×1,×10,×100の3段階に渡って
入力レンジの切り換えが行われる。
[0004] In a measuring instrument comprising such components,
When the input is measured, by connecting the changeover switch 3 to the NC side, the input Vi to be measured applied to the terminal 1 is measured.
The current corresponding to n flows into feedback resistors 43 to 45 via an input resistor 42 of an amplifier 41 constituting the range switching circuit 4 and is converted into a voltage. By switching the switches 46 to 48 connected to the feedback resistors 43 to 45, respectively, the input range is switched in three stages, for example, at × 1, × 10, and × 100.

【0005】このように、入力抵抗42に流れる電流は
レンジ切換え回路4の指定倍率で電圧に変換され、プロ
グラマブルゲインアンプ5及びA/D変換器6を介して
CPU7に取り込まれる。入力の測定時においてはプロ
グラマブルゲインアンプ5のゲインは1に設定されてい
る。CPU7は、入力切換えスイッチ3とレンジ切換え
回路4の各スイッチの切換えと共に、A/D変換器6の
出力を読み取って測定値の算出を行い、その結果を表示
手段8で表示させる。
As described above, the current flowing through the input resistor 42 is converted into a voltage at the specified magnification of the range switching circuit 4 and is taken into the CPU 7 via the programmable gain amplifier 5 and the A / D converter 6. At the time of input measurement, the gain of the programmable gain amplifier 5 is set to 1. The CPU 7 reads the output of the A / D converter 6 and calculates a measured value together with switching of each switch of the input changeover switch 3 and the range changeover circuit 4, and displays the result on the display means 8.

【0006】次、にレンジが正常に動作しているか否か
を自動的にチェックする自己診断時の動作について説明
する。この場合、入力切換えスイッチ3をNO側に接続
することにより、基準電圧Vrefがレンジ切換え回路
4に供給され、これによりレンジの切換えが行なわれ
る。このように、入力抵抗42に流れる電流はレンジ切
換え回路4の指定倍率で電圧に変換されたのち、プログ
ラマブルゲインアンプ5により予め設定されたゲインで
増幅され、その増幅出力がA/D変換器6でA/D変換
されてCPU7に取り込まれるようになっている。
Next, the operation at the time of self-diagnosis for automatically checking whether or not the range is operating normally will be described. In this case, by connecting the input changeover switch 3 to the NO side, the reference voltage Vref is supplied to the range changeover circuit 4, whereby the range is changed. As described above, the current flowing through the input resistor 42 is converted into a voltage at the designated magnification of the range switching circuit 4 and then amplified by the programmable gain amplifier 5 with a preset gain, and the amplified output is converted to the A / D converter 6. A / D converted by the CPU 7 and taken into the CPU 7.

【0007】ここで、例えばレンジ切換え回路を構成す
る入力抵抗42が1KΩで、帰還抵抗43〜45が夫々
10Ω,1KΩ,100KΩとした場合、基準電圧源2
の出力Vrefに対してレンジ切換え回路4の出力は夫
々「0.01」,「1」,「100」倍となる。そこ
で、プログラマブルゲインアンプ5のゲインを夫々「1
00」,「1」,「0.01」倍に設定し、レンジが異
なってもほぼ同じ範囲の数値にした上でそれらの数値を
CPU7で計測し、このCPUでレンジが正常に動作し
ているか否かが自動的にチェックされる。
Here, for example, when the input resistance 42 constituting the range switching circuit is 1 KΩ and the feedback resistances 43 to 45 are 10Ω, 1 KΩ, and 100 KΩ, respectively, the reference voltage source 2
The output of the range switching circuit 4 is "0.01", "1", and "100" times the output Vref. Therefore, the gain of the programmable gain amplifier 5 is set to “1”.
00 "," 1 ", and" 0.01 "times. Even if the range is different, the values are almost in the same range. Then, those values are measured by the CPU 7, and the range operates normally with this CPU. Is automatically checked.

【0008】このような自己診断機能を備えた測定器は
従来より知られているが、 自己診断を行う為にその診断精度以上の精度を持った
プログラマブルゲインアンプ5が必要である。 プログラマブルゲインアンプ5は測定器本来の機能で
ある被測定入力Vinの測定には使用せず(ゲインは1
倍に設定)、冗長である。という問題がある。
A measuring instrument having such a self-diagnosis function is conventionally known. However, in order to perform a self-diagnosis, a programmable gain amplifier 5 having an accuracy higher than the diagnosis accuracy is required. The programmable gain amplifier 5 is not used for the measurement of the input Vin to be measured, which is the original function of the measuring instrument (the gain is 1).
Set to double), redundant. There is a problem.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決する為になされたもので、その目的は通常の測
定時に用いる回路を利用して安価な汎用品でレンジが正
常に動作しているか否かを自動的にチェックすることの
できる自己診断機能を内蔵したディジタル測定器を実現
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to use an inexpensive general-purpose product using a circuit used for ordinary measurement and to operate the range normally. An object of the present invention is to realize a digital measuring instrument having a built-in self-diagnosis function capable of automatically checking whether or not the measurement is performed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、被測定入力が
印加される入力端子と、 基準電圧発生回路と、 これら被
測定入力と基準電圧発生回路の出力を切換えてアンプの
反転入力端子に印加する第1の切換えスイッチと、 2個の
抵抗が直列接続され一端が前記アンプの出力端子に接続
されて他端が共通電位点に接続された抵抗直列回路と、
一方の固定接点がアンプの出力端子に接続されて他方の
固定接点が抵抗直列回路の2個の抵抗の直列接続点に接
続され可動接点が前記アンプの非反転入力端子に接続さ
れた第2の切換えスイッチと、一方の固定接点がアンプ
の出力端子に接続されて他方の固定接点が抵抗直列回路
の2個の抵抗の直列接続点に接続され可動接点がA/D
変換器の入力端子に接続された第3の切換えスイッチよ
りなるレンジ切換え回路と、 自己診断時と通常測定中の
動作および設定レンジに応じて前記アンプが被測定入力
と基準電圧発生回路の出力をそれぞれ設定された倍率で
増幅するように第1から第3の各切換えスイッチの可動接
点をそれぞれ所定の固定接点側に切り換えるとともに、
自己診断時は前記A/D変換器の結果から合否の判定を
行い、被測定入力の測定中はその測定結果と前記基準電
圧発生回路の出力とを比較することにより回路構成要素
の変動による影響をキャンセルしながら測定値を算出す
るマイクロプロセッサと、自己診断時は合否の判定結果
を表示し通常測定中は被測定入力の測定値を表示する表
示器を具備したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a measured input is
An input terminal applied a reference voltage generating circuit, these the
Switching the measurement input and the output of the reference voltage generation circuit
A first changeover switch applied to the inverting input terminal, and two
A resistor is connected in series and one end is connected to the output terminal of the amplifier
A resistor series circuit whose other end is connected to a common potential point,
One fixed contact is connected to the output terminal of the amplifier and the other is
Fixed contact is connected to the series connection point of the two resistors in the resistor series circuit.
Connected to the non-inverting input terminal of the amplifier.
The second changeover switch and one fixed contact
The other fixed contact is connected to the output terminal of
A / D is connected to the series connection point of the two resistors
A third switch connected to the input terminal of the converter
Range switching circuit, which is used during self-diagnosis and during normal measurement.
Depending on the operation and setting range, the amplifier
And the output of the reference voltage generation circuit at the set magnification.
Movable contacts of each of the first to third changeover switches to amplify
While switching the points to the predetermined fixed contact side,
At the time of self-diagnosis, pass / fail judgment is made based on the result of the A / D converter.
During the measurement of the input under measurement, the measurement result and the reference
Circuit components by comparing the output of the
The measurement value while canceling the effects of fluctuations in
And a display for displaying a pass / fail judgment result at the time of self-diagnosis and displaying a measured value of the input to be measured during the normal measurement.

【0011】[0011]

【作用】このような本発明では、自己診断時はA/D変
換器の結果から合否の判定が行われ、被測定入力の測定
中は回路構成要素の変動による影響をキャンセルしなが
ら測定値が算出される。
According to the present invention, at the time of self-diagnosis, a pass / fail judgment is made based on the result of the A / D converter. During the measurement of the input under measurement, the measured value is canceled while canceling the influence of the fluctuation of the circuit component. Is calculated.

【0012】[0012]

【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図1は
本発明の一実施例を示した回路構成図である。なお、以
下の各実施例において、図4と同一部分は図4と同一符
号を付してそれらの再説明は省略する。図1において、
9はレンジ切換え回路で、アンプ91,切換えスイッチ
92,93,レンジ抵抗94,95よりなっている。ア
ンプ91の(−)入力端は入力切換えスイッチ3に接続
され、出力端は抵抗94,95の直列回路を介して共通
電位点に接続されている。切換えスイッチ92はアンプ
91の(+)入力端に接続され、切換えスイッチ93は
A/D変換器6の入力端に接続されている。切り換えス
イッチ92,93は夫々接点NCとNOを持つもので、
両スイッチの接点NCはアンプ91と抵抗94の接続点
に、接点NOは抵抗94と95の接続点に接続されてい
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In the following embodiments, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4, and the description thereof will not be repeated. In FIG.
Reference numeral 9 denotes a range switching circuit which includes an amplifier 91, changeover switches 92 and 93, and range resistors 94 and 95. The (-) input terminal of the amplifier 91 is connected to the input changeover switch 3, and the output terminal is connected to a common potential point via a series circuit of resistors 94 and 95. The changeover switch 92 is connected to the (+) input terminal of the amplifier 91, and the changeover switch 93 is connected to the input terminal of the A / D converter 6. The changeover switches 92 and 93 have contacts NC and NO, respectively.
A contact NC of both switches is connected to a connection point between the amplifier 91 and the resistor 94, and a contact NO is connected to a connection point between the resistors 94 and 95.

【0013】このような構成において、(1)自己診断時
の動作,(2)通常の測定器の動作について説明する。な
お、本実施例では測定レンジが3段階(フルスケール
0.1V,1V,10V)で、基準電圧2の出力Vre
fが1V,レンジ抵抗94の値が18KΩ,抵抗95の
値が2KΩ,A/D変換器6のフルスケールが1.2V
の場合について説明する。 (1)自己診断時の動作について 先ず、レンジ切換え回路9におけるスイッチ92と9
3をNC側に接続してゲインが1倍のアンプ91を構成
し、スイッチ3をNO側に接続して1Vの基準電圧Vr
efをレンジ切換え回路9に加える。レンジ切換え回路
9の出力はA/D変換器6でディジタル信号に変換され
てCPU7に取り込まれ、その結果を基にして合否が判
定される。 次に、スイッチ93をNO側に切換えて0.1倍のレ
ンジ切換え回路9を構成し、CPU7内においてで求
めた1倍時のA/D変換値と比較して合否を判定する。
その際に、A/D変換した値は1倍の時に比較して分解
能が1桁落ちているが、基準電圧2とレンジ抵抗94,
95として高精度のものを用いれば、診断の精度として
問題はない。 更に、スイッチ92もNO側に切り換えてで求めた
0.1倍の時のA/D変換値と比較してCPU7で合否
を判定をする。 これらの過程で、レンジ切換え回路9のスイッチ92,
93が独立して正しく動作しているか,又レンジ抵抗9
4,95の抵抗値に異常がないかどうかがチェックされ
る。
In such a configuration, (1) operation at the time of self-diagnosis and (2) operation of a normal measuring instrument will be described. In this embodiment, the measurement range has three steps (full scale: 0.1 V, 1 V, 10 V) and the output Vre of the reference voltage 2
f is 1 V, the value of the range resistor 94 is 18 KΩ, the value of the resistor 95 is 2 KΩ, and the full scale of the A / D converter 6 is 1.2 V.
The case will be described. (1) Operation at the time of self-diagnosis First, the switches 92 and 9 in the range switching circuit 9
3 is connected to the NC side to constitute an amplifier 91 having a gain of 1. The switch 3 is connected to the NO side to connect the reference voltage Vr of 1V.
ef is added to the range switching circuit 9. The output of the range switching circuit 9 is converted into a digital signal by the A / D converter 6 and taken into the CPU 7, and a pass / fail judgment is made based on the result. Next, the switch 93 is switched to the NO side to constitute the 0.1-fold range switching circuit 9, and the pass / fail is determined by comparing the A / D converted value obtained in the CPU 7 with the 1-fold time.
At this time, the resolution of the A / D-converted value is one digit lower than that of the A / D-converted value.
If a high-precision 95 is used, there is no problem in the accuracy of diagnosis. Further, the switch 92 is also switched to the NO side to compare with the A / D conversion value at the time of 0.1 obtained by switching to the NO side. In these processes, the switches 92,
93 is operating independently and correctly, and the range resistor 9
It is checked whether the resistance values of 4,95 are normal.

【0014】(2)通常の測定器としての動作について 0.1Vレンジで測定する場合、先ずスイッチ3をN
O側にして基準電圧源2の出力をレンジ切換え回路9に
加えると共に、レンジ切換え回路9におけるスイッチ9
2と93をNC側に接続してアンプ91のゲインを1倍
にして基準電圧VrefをA/D変換器6で測定する。
その結果は、基準電圧源2の出力をVrefとし、A/
D変換値をVrとすると次式で表される。 Vref=Vr …(1) 次にスイッチ3をNC側に接続し、端子1より被測定入
力Vinをレンジ切換え回路9に加えると共にスイッチ
92をNO側にして入力アンプ91のゲインを10倍に
構成して同様に測定する。その結果は、ゲインをG1
0,A/D変換値をVmとすると次式で表される。 Vin・G10=Vm …(2) (1),(2)式より被測定入力Vinの値は次式で求
められる。 Vin=(Vm/Vr)・(Vref/G10) …(3) (3)式の演算はCPU7で行われ、その演算結果は表
示器8で表示される。 1Vレンジで測定する場合には前記と同様にして基準
電圧Vrefを測定し、次にスイッチ3,92,93を
NC側に接続して被測定入力Vinを1倍の入力アンプ
91で測定する。その結果からVinは次式で求められ
る。 Vin=(Vm/Vr)・Vref …(4) 10Vレンジで測定する場合には同様にしてVref
を測定し、次にスイッチ3,92をNC側に、スイッチ
93をNO側にして被測定入力Vinを0.1倍の入力
アンプ91で測定する。その結果からVinの値は次式
で求めることができる。 Vin=(Vm/Vr)・(Vref/G0.1) …(5) (3)〜(5)式の演算もCPU7で行われ、その演算
結果は表示器8で表示される。 これら(3)〜(5)式の第1項はA/D変換した値の
比である。従って、A/D変換器6としては被測定入力
Vinの測定と基準電圧Vrefの測定との間だけ短期
的に安定であれば良く、経時変化や温度係数による影響
はキャンセルすることができるので、A/D変換器6を
構成する部品は安価な汎用品を使用することができる。
(2) Operation as a normal measuring device When measuring in the 0.1 V range, first, switch 3 is set to N
On the O side, the output of the reference voltage source 2 is applied to the range switching circuit 9 and the switch 9 in the range switching circuit 9
2 and 93 are connected to the NC side, the gain of the amplifier 91 is increased by one, and the reference voltage Vref is measured by the A / D converter 6.
As a result, the output of the reference voltage source 2 is set to Vref, and A /
When the D conversion value is Vr, it is expressed by the following equation. Vref = Vr (1) Next, the switch 3 is connected to the NC side, the input Vin to be measured is applied to the range switching circuit 9 from the terminal 1, and the switch 92 is set to the NO side to make the gain of the input amplifier 91 ten times. And measure similarly. The result is that the gain is G1
Assuming that 0, the A / D conversion value is Vm, it is expressed by the following equation. Vin · G10 = Vm (2) From the equations (1) and (2), the value of the measured input Vin can be obtained by the following equation. Vin = (Vm / Vr) · (Vref / G10) (3) The calculation of the expression (3) is performed by the CPU 7, and the calculation result is displayed on the display 8. When measuring in the 1 V range, the reference voltage Vref is measured in the same manner as described above, and then the switches 3, 92, and 93 are connected to the NC side, and the input Vin to be measured is measured by the input amplifier 91 of 1 time. From the result, Vin is obtained by the following equation. Vin = (Vm / Vr) · Vref (4) When measuring in the 10 V range, similarly, Vref
Then, the switches 3 and 92 are set to the NC side and the switch 93 is set to the NO side, and the input Vin to be measured is measured by the input amplifier 91 of 0.1 times. From the result, the value of Vin can be obtained by the following equation. Vin = (Vm / Vr) · (Vref / G0.1) (5) The calculations of the equations (3) to (5) are also performed by the CPU 7, and the calculation results are displayed on the display 8. The first term of these equations (3) to (5) is the ratio of the A / D converted values. Therefore, the A / D converter 6 only needs to be stable for a short period of time between the measurement of the input Vin to be measured and the measurement of the reference voltage Vref. Inexpensive general-purpose products can be used as the components constituting the A / D converter 6.

【0015】図2はレンジ切換え回路9の前段にこの切
換え回路と同一構成のレンジ切換え回路9aを設けたも
のである。この図2の装置においては、フルスケールが
0.1V,1V及び10Vレンジはレンジ切換え回路9
aのスイッチ92aをNC側に接続して入力アンプ91
aのゲインを1倍に構成することにより、図1の装置と
同様にして実現することができるが、図2においては更
に0.01Vの測定レンジを得ることができる。
FIG. 2 shows a configuration in which a range switching circuit 9a having the same configuration as that of the range switching circuit 9 is provided at a stage preceding the range switching circuit 9. In the apparatus shown in FIG. 2, the full-scale ranges of 0.1 V, 1 V, and 10 V correspond to the range switching circuit 9.
a switch 92a is connected to the NC side and the input amplifier 91
By configuring the gain of “a” to be one, it can be realized in the same manner as the device of FIG. 1, but in FIG. 2, a measurement range of 0.01 V can be further obtained.

【0016】この場合、先ずスイッチ3をNO側に接続
して基準電圧Vrefをレンジ切換え回路9aに加え、
スイッチ92aをNO側にして入力アンプ91aのゲイ
ンを10倍に構成する。更に、レンジ切換え回路9のス
イッチ92をNC側、スイッチ93をNO側ににしてア
ンプ91のゲインを0.1倍に構成してA/D変換器6
で測定する。G10'をアンプ91aのゲインとする
と、G10'は次式で表される。 Vref・G10'・G0.1=Vr …(6)
In this case, first, the switch 3 is connected to the NO side to apply the reference voltage Vref to the range switching circuit 9a.
The switch 92a is set to the NO side to configure the gain of the input amplifier 91a to be 10 times. Further, the switch 92 of the range switching circuit 9 is set to the NC side, and the switch 93 is set to the NO side, and the gain of the amplifier 91 is set to 0.1 times.
Measure with Assuming that G10 'is the gain of the amplifier 91a, G10' is expressed by the following equation. Vref · G10 ′ · G0.1 = Vr (6)

【0017】次に、レンジ切換え回路9aのゲインを1
0倍のままでスイッチ3をNC側にして被測定入力Vi
nを接続し、レンジ切換え回路9のスイッチ92をNO
側に,スイッチ93をNC側にしてレンジ切換え回路9
のゲインを10倍に構成して同様に測定する。その結果
は次式で表される。 Vin・G10'・G10=Vm …(7) (6),(7)式より被測定入力Vinの値は次式で求
めることができる。 Vin=(Vm/Vr)・(G0.1/G10)・Vref …(8) G10’は被測定入力Vinと基準電圧Vrefの測定
の間だけ短期的に安定であれば(6),(7)式よりキ
ャンセルされ、(8)式にはG10’が存在しなくな
る。従って、レンジ切換え回路9aを構成する部品は安
価な汎用品を使用することができる。従来のこの種の装
置おいて、レンジの拡張は比較的高価な基準抵抗の追加
が必要であったが、本発明においては比較的容易にこれ
を行うことができる。
Next, the gain of the range switching circuit 9a is set to 1
The switch 3 is set to the NC side with 0 times, and the measured input Vi
n, and set the switch 92 of the range switching circuit 9 to NO.
Switch 93 on the NC side and the range switching circuit 9
The gain is set to 10 times, and the measurement is performed similarly. The result is expressed by the following equation. Vin · G10 ′ · G10 = Vm (7) From the equations (6) and (7), the value of the measured input Vin can be obtained by the following equation. Vin = (Vm / Vr) · (G0.1 / G10) · Vref (8) If G10 ′ is stable in the short term only during the measurement of the measured input Vin and the reference voltage Vref, (6), (7) )), G10 'no longer exists in equation (8). Therefore, inexpensive general-purpose products can be used as the components constituting the range switching circuit 9a. In conventional devices of this type, extending the range required the addition of a relatively expensive reference resistor, but this is relatively easy in the present invention.

【0018】同様にして、フルスケール100Vの測定
レンジを得るようにした実施例を図3に示す。図3にお
いて9bはレンジ切換え回路9の前段に設けた分圧回路
で、この分圧回路は切換えスイッチ93bと抵抗94b
(9MΩ),95c(1MΩ)よりなるもので、この分
圧回路9b以外は図1,図2と全く同一構成のものであ
る。このような構成において、先ずスイッチ3をNO側
にして基準電圧源2を接続してスイッチ93bをNO側
にして分圧回路9bを0.1倍に構成する。そして、レ
ンジ切換え回路9におけるスイッチ92の接点をNO側
に,スイッチ93をNC側にしてアンプ91のゲインを
10倍に構成して、A/D変換器6で測定する。その結
果はG0.1'を分圧回路9bの分圧比とすると次式が成
立する。 Vref・G0.1'・G10=Vr …(9)
FIG. 3 shows an embodiment in which a measurement range of 100 V full scale is similarly obtained. In FIG. 3, reference numeral 9b denotes a voltage dividing circuit provided at a stage preceding the range switching circuit 9. The voltage dividing circuit comprises a changeover switch 93b and a resistor 94b.
(9MΩ) and 95c (1MΩ), and has the same configuration as that of FIGS. 1 and 2 except for the voltage dividing circuit 9b. In such a configuration, first, the switch 3 is set to the NO side and the reference voltage source 2 is connected, and the switch 93b is set to the NO side to configure the voltage dividing circuit 9b by 0.1 times. Then, the contact of the switch 92 in the range switching circuit 9 is set to the NO side, and the switch 93 is set to the NC side, the gain of the amplifier 91 is configured to be 10 times, and the A / D converter 6 measures. As a result, the following equation is established when G0.1 ′ is a voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 9b. Vref · G0.1 ′ · G10 = Vr (9)

【0019】次に、分圧回路9bのゲインは0.1倍の
ままでスイッチ3をNC側に接続して被測定入力Vin
を接続してレンジ切換え回路9のスイッチ92をNC
側,スイッチ93をNO側にしてアンプ91を0.1倍
に構成して同様に測定する。その結果は次式で表され
る。 Vin・G0.1'・G0.1=Vm …(10) (9)式と(10)式より被測定入力Vinの値は次式
で求められる。 Vin=(Vm/Vr)・(G10/G0.1)・Vref …(11) 分圧回路9bのゲインG0.1'も図2で説明したレンジ
切換え回路9aのゲインG10’と同様にキャンセルさ
れるので、分圧回路9bを構成する部品も汎用品でよ
い。
Next, the switch 3 is connected to the NC side while the gain of the voltage dividing circuit 9b remains 0.1 times, and the input Vin to be measured is
And switch 92 of range switching circuit 9 is set to NC.
The switch 93 is set to the NO side and the amplifier 91 is configured to be 0.1 times, and the measurement is performed in the same manner. The result is expressed by the following equation. Vin · G0.1 ′ · G0.1 = Vm (10) From the equations (9) and (10), the value of the measured input Vin can be obtained by the following equation. Vin = (Vm / Vr) · (G10 / G0.1) · Vref (11) The gain G0.1 ′ of the voltage dividing circuit 9b is canceled in the same manner as the gain G10 ′ of the range switching circuit 9a described in FIG. Therefore, the components constituting the voltage dividing circuit 9b may be general-purpose products.

【発明の効果】本発明によれば、基準電圧或いは基準抵
抗によって構成されたアンプ等、通常の被測定入力の測
定に使用する回路を利用して自己診断機能を備えたディ
ジタル測定器を実現することができる。又、基準抵抗に
より構成される入力アンプを利用して被測定体と内蔵の
基準電圧とを比較して測定値を算出することにより、A
/D変換器を構成する素子の経時変化或いは温度係数の
影響をキャンセルし、それらを安価な汎用品に置き換え
ることができる効果がある。
According to the present invention, a digital measuring instrument having a self-diagnosis function is realized by utilizing a circuit used for measuring a normal input to be measured, such as an amplifier constituted by a reference voltage or a reference resistance. be able to. Further, the measured value is calculated by comparing the measured object with a built-in reference voltage using an input amplifier constituted by a reference resistor, whereby A
This has the effect of canceling out the aging of the elements constituting the / D converter or the influence of the temperature coefficient and replacing them with inexpensive general-purpose products.

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

【図1】本発明に係わるディジタル測定器の一実施例を
示した回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a digital measuring instrument according to the present invention.

【図2】本発明に係わるディジタル測定器の他の実施例
を示した回路構成図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the digital measuring instrument according to the present invention.

【図3】本発明に係わるディジタル測定器の他の実施例
を示した回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the digital measuring instrument according to the present invention.

【図4】従来のこの種のディジタル測定器の一例の回路
構成図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional digital measuring instrument of this type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被測定入力端子 2 基準電圧発生源 3 切換えスイッチ 6 A/D変換器 7 CPU 8 表示器 9 レンジ切換え回路 91 入力アンプ 92,93 スイッチ 94,95 基準抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal to be measured 2 Reference voltage generating source 3 Changeover switch 6 A / D converter 7 CPU 8 Display 9 Range switching circuit 91 Input amplifier 92, 93 Switch 94, 95 Reference resistance

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定入力が印加される入力端子と、 基準電圧発生回路と、 これら被測定入力と基準電圧発生回路の出力を切換えて
アンプの反転入力端子に印加する第1の切換えスイッチ
と、 2個の抵抗が直列接続され一端が前記アンプの出力端子
に接続されて他端が共通電位点に接続された抵抗直列回
路と、一方の固定接点がアンプの出力端子に接続されて
他方の固定接点が抵抗直列回路の2個の抵抗の直列接続
点に接続され可動接点が前記アンプの非反転入力端子に
接続された第2の切換えスイッチと、一方の固定接点が
アンプの出力端子に接続されて他方の固定接点が抵抗直
列回路の2個の抵抗の直列接続点に接続され可動接点が
A/D変換器の入力端子に接続された第3の切換えスイ
ッチよりなるレンジ切換え回路と、 自己診断時と通常測定中の動作および設定レンジに応じ
て前記アンプが被測定入力と基準電圧発生回路の出力を
それぞれ設定された倍率で増幅するように第1から第3の
各切換えスイッチの可動接点をそれぞれ所定の固定接点
側に切り換えるとともに、自己診断時は前記A/D変換
器の結果から合否の判定を行い、被測定入力の測定中は
その測定結果と前記基準電圧発生回路の出力とを比較す
ることにより回路構成要素の変動による影響をキャンセ
ルしながら測定値を算出するマイクロプロセッサと、 自己診断時は合否の判定結果を表示し通常測定中は被測
定入力の測定値を表示する表示器を具備したディジタル
測定器。
An input terminal to which an input to be measured is applied, a reference voltage generating circuit, and switching between the input to be measured and the output of the reference voltage generating circuit.
First changeover switch applied to the inverting input terminal of the amplifier
And two resistors are connected in series and one end is the output terminal of the amplifier.
Connected in series and the other end is connected to a common potential point.
And one fixed contact is connected to the output terminal of the amplifier.
The other fixed contact is a series connection of two resistors in a resistor series circuit
And the movable contact is connected to the non-inverting input terminal of the amplifier.
The connected second changeover switch and one fixed contact
The other fixed contact connected to the output terminal of the amplifier
The movable contact connected to the series connection point of the two resistors in the column circuit
A third switching switch connected to the input terminal of the A / D converter
Range changeover circuit consisting of switches , depending on the operation and set range during self-diagnosis and during normal measurement.
The amplifier measures the input to be measured and the output of the reference voltage generation circuit.
First to third to amplify at the set magnification respectively
The movable contact of each changeover switch is fixed
Side, and at the time of self-diagnosis, the A / D conversion
The pass / fail judgment is made based on the results of the measuring instrument.
Compare the measurement result with the output of the reference voltage generation circuit.
Cancels the effects of fluctuations in circuit components.
A digital measuring instrument comprising a microprocessor for calculating a measured value while performing a measurement, and a display for displaying a pass / fail judgment result during self-diagnosis and displaying a measured value of a measured input during normal measurement.
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