JP5687909B2 - 測定装置および測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、交流信号の周波数を測定する測定装置および測定方法に関するものである。

この種の測定装置として、特開２００５−３３７９８０号公報において出願人が開示した交流信号測定装置が知られている。この交流信号測定装置は、フィルタ部、検出信号生成部、周波数測定部、周波数算出部、クロック生成部、Ａ／Ｄ変換部および信号処理部などを備えて、入力した交流信号についての物理量を測定する。この場合、フィルタ部は、入力した交流信号に含まれているノイズ成分を除去し、検出信号生成部は、交流信号のゼロクロスを検出して検出信号を出力する。周波数測定部は、交流信号の各周期の期首を示す検出信号から期末を示す検出信号までの時間を計測し、その時間に基づいて交流信号の周波数を測定して周波数データを出力する。周波数算出部は、周波数データに基づいてサンプリング周波数を算出してサンプリング周波数を示す設定データを出力する。クロック生成部は、設定データで示される周波数のサンプリングクロックを生成する。Ａ／Ｄ変換部は、サンプリングクロックに同期して交流信号をサンプリングしてデジタルデータを出力し、信号処理部は、デジタルデータを演算処理して、交流信号についての物理量を測定する。

特開２００５−３３７９８０号公報（第４−６頁、第１−２図）

ところが、上記した従来の交流信号測定装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この交流信号測定装置を用いて、交流信号における複数波長分の周期からその交流信号の周波数を測定する際には、各周期の期首を示す検出信号から期末を示す検出信号までの時間を計測し、その時間の平均値（つまり複数波長分の周期の平均値）から周波数を算出する。一方、この種の交流信号測定装置では、測定対象の交流信号の公称周波数に応じて電気的特性の異なる複数のフィルタ回路がフィルタ部に備えられ、これらのフィルタ回路を切り替え操作によって切り替えることが可能となっている。このような交流信号測定装置を用いて、例えば公称周波数が５０Ｈｚの交流信号を入力してその周波数を測定する際に、６０Ｈｚ用のフィルタ回路に切り替えた状態で測定を開始し、その後に誤りに気づいてフィルタ回路を切り替える操作をしたときには、測定処理の実行中に５０Ｈｚ用のフィルタ回路から６０Ｈｚ用のフィルタ回路への切り替えが行われる。この場合、フィルタ回路が安定するまでにやや時間を要するため、フィルタ回路の切り替えが行われた時点からフィルタ回路が安定するまでの間は、検出信号生成部が交流信号の周期として算出するゼロクロスの間隔が長くなったり短くなったりして変動することがある。したがって、従来のこの種の交流信号測定装置には、このようなゼロクロスの間隔が変動する要因が発生した場合において、実際には交流信号の周期が変動していないにも拘わらず算出された周期が変動し、これに起因してその交流信号の周波数を正確に測定するのが困難となるおそれがあるという課題が存在する。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、交流信号の周期が変動する要因が発生した場合においてもその交流信号の周波数を正確に測定し得る測定装置および測定方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、交流信号のゼロクロスによって区分される当該交流信号の１波長分の周期を予め決められた規定時間内に含まれている各区分についてそれぞれ特定すると共に当該特定した周期に基づいて当該交流信号の周波数を測定する周波数測定処理を実行する測定処理部を備えた測定装置であって、複数の公称周波数にそれぞれ対応付けられて当該各公称周波数毎に電気的特性の異なる複数の処理回路を有して、前記複数の処理回路の中から切り替え操作によって切り替えられた処理回路によって前記交流信号に対して予め決められた信号処理を実行する信号処理部を備え、前記測定処理部は、前記ゼロクロスの間隔が変動する変動要因の発生としての前記切り替え操作の実行を検出したときに、当該変動要因の発生を検出した時点における前記１波長分の周期を除外して前記周波数測定処理を実行する。

また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記測定処理部は、前記変動要因の発生を検出したときに、当該変動要因の発生を検出した時点における１波長分の周期と当該１波長分の後ろに連続する予め決められた数の波長分の周期とを除外して前記周波数測定処理を実行する。

また、請求項３記載の測定装置は、請求項１または２記載の測定装置において、前記交流信号に対して予め決められたサンプリング周期でサンプリング処理を実行するサンプリング処理部と、記憶部とを備え、前記測定処理部は、前記交流信号の１波長分に対してサンプリングされたサンプリング数を前記記憶部に記憶させ、当該記憶されているサンプリング数と前記サンプリング周期とに基づいて前記各周期を特定すると共に、前記除外する周期を特定する除外情報を当該除外する周期に対応付けて前記記憶部に記憶させ、前記周波数測定処理の実行時において、前記除外する周期を前記除外情報に基づいて特定する。

また、請求項４記載の測定方法は、交流信号のゼロクロスによって区分される当該交流信号の１波長分の周期を予め決められた規定時間内に含まれている各区分についてそれぞれ特定すると共に当該特定した周期に基づいて当該交流信号の周波数を測定する周波数測定処理を実行する測定方法であって、複数の公称周波数にそれぞれ対応付けられて当該各公称周波数毎に電気的特性の異なる複数の処理回路の中から切り替え操作によって切り替えた処理回路によって前記交流信号に対して予め決められた信号処理を実行する際に、前記ゼロクロスの間隔が変動する変動要因の発生としての前記切り替え操作の実行を検出したときに、当該変動要因の発生を検出した時点における前記１波長分の周期を除外して前記周波数測定処理を実行する。

請求項１記載の測定装置、および請求項４記載の測定方法によれば、ゼロクロスの間隔が変動する要因として予め決められた変動要因の発生を検出したときに、変動要因の発生を検出した時点における１波長分の周期を除外して周波数測定処理を実行することにより、変動要因の発生によってゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったりしている（つまり変動している）可能性のある周期を周波数の算出の基礎とする周期から確実に除外することができるため、周波数を正確に測定することができる。

また、この測定装置では、複数の処理回路の中から切り替え操作によって処理回路が切り替えられたときに、その切り替え操作の実行を変動要因の発生として検出する。このため、この測定装置では、測定作業において発生する頻度が比較的高い処理回路の切り替え操作が行われたときに、その時点における１波長分の周期を確実に除外することができる結果、周波数をより正確に測定することができる。

また、請求項２記載の測定装置では、変動要因の発生を検出した時点における１波長分の周期とその１波長分の後ろに連続する予め決められた数の波長分の周期とを除外して周波数測定処理を実行する。このため、この測定装置では、ゼロクロスの間隔が変動する変動要因が確実に解消されるのに十分な時間に対応する数を予め決めておくことで、周波数測定処理の実行中に発生した変動要因が解消したか否かを直接検出することが困難な場合であっても、ゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったりしている可能性のある周期を確実に除外することができる。

また、請求項３記載の測定装置では、交流信号の１波長分に対してサンプリングされたサンプリング数を各周期に対応付けて記憶部に記憶させ、そのサンプリング数とサンプリング周期とに基づいて各周期を特定すると共に、除外する周期を特定する除外情報をその周期に対応付けて記憶部に記憶させ、周波数測定処理の実行時において、除外する周期を除外情報に基づいて特定する。このため、この測定装置によれば、例えば、時刻に連動させずに任意の時点で測定を開始した場合であっても、１波長分の周期を正確に特定することができる。また、この測定装置によれば、例えば、リングバッファ形式の記憶部の各記憶領域に１波長毎のサンプリング数および除外情報を先入れ先出し法に従って記憶させることで、交流信号の周波数の測定に用いる複数の周期の平均値を移動平均法によって容易に算出することができる。

測定装置１の構成を示す構成図である。 測定装置１の動作を説明する第１の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第２の説明図である。

以下、測定装置および測定方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、測定装置の一例としての測定装置１の構成について説明する。図１に示す測定装置１は、信号処理部１１、測定処理部１２、操作部１３、表示部１４および制御部１５を備え、入力した交流信号Ｓ１（一例として、図２に示す正弦波）についての物理量（例えば、周波数、電圧値、電流値および電力など）を測定可能に構成されている。

信号処理部１１は、入力した交流信号Ｓ１に含まれているノイズ成分を除去する信号処理を実行する。また、信号処理部１１は、図１に示すように、交流信号Ｓ１の周波数（公称周波数：５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）にそれぞれ対応付けられて、互いに電気的特性の異なる複数（一例として、２つ）のフィルタ回路２１（処理回路）を備えて構成されている。この場合、フィルタ回路２１は、交流信号Ｓ１に含まれている公称周波数よりも高周波の成分および低周波の成分を除去する（つまり、公称周波数の成分を抽出する）バンドパスフィルタで構成されている。また、信号処理部１１は、操作部１３に対する切り替え操作によってこれら複数のフィルタ回路２１の中から切り替えられたフィルタ回路２１によって交流信号Ｓ１に対して予め決められた信号処理を実行する。

測定処理部１２は、サンプリングクロック生成回路３１、サンプリング回路（サンプリング処理部）３２、ゼロクロス検出回路３３、周波数測定回路３４およびメモリ（記憶部）３５を備えている。また、測定処理部１２は、一例として、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）で構成されている。なお、測定処理部１２を制御部１５と共にＣＰＵで構成することもできる。

サンプリングクロック生成回路３１は、予め決められたサンプリング周期Ｔｓ（周波数）のサンプリングクロックＳ２（図２参照）を生成する。サンプリング回路３２は、サンプリングクロックＳ２に同期して交流信号Ｓ１をサンプリングすることにより、デジタルデータＤ１を出力するサンプリング処理を実行する。ゼロクロス検出回路３３は、一例として、図外のコンパレータ回路を備えて構成され、交流信号Ｓ１と基準電位（ゼロボルトの電位）との交差（ゼロクロス）を検出してゼロクロス検出信号Ｓ３（同図参照）を出力する。

周波数測定回路３４は、ゼロクロスによって区分される交流信号Ｓ１の１波長分（以下、交流信号Ｓ１の１波長分を「単位波」ともいう）の周期Ｔｗを予め決められた規定時間Ｔｒ（一例として、１０秒）内に含まれている各区分についてそれぞれ特定すると共に、特定した複数の周期Ｔｗ（例えば、周期Ｔｗ１〜周期Ｔｗ５００）に基づいて交流信号Ｓ１の周波数ｆを測定（算出）する周波数測定処理を実行する。

具体的には、周波数測定回路３４は、図２に示すように、立ち上がりのゼロクロスを示すゼロクロス検出信号Ｓ３の出力時点から次の立ち上がりのゼロクロスを示すゼロクロス検出信号Ｓ３の出力時点までの間に交流信号Ｓ１に対して（つまり、交流信号Ｓ１の１波長分に対して）サンプリング回路３２がサンプリングした回数をカウントし、そのカウント数Ｎを交流信号Ｓ１の１波長分（単位波）に対応するサンプリング数として、各周期Ｔｗに対応付けてメモリ３５内に設けられている記憶領域に記憶させる。

また、周波数測定回路３４は、信号処理部１１のフィルタ回路２１を切り替える切り替え操作が操作部１３に対して実行されたときには、操作信号Ｓｏに基づいてその旨を検出し、検出した時点における１波長分の周期Ｔｗとその１波長の後ろに連続する予め決められた数（例えば、９個）の波長分の周期Ｔｗ（つまり、全部で１０個の周期Ｔｗ）にそれぞれ対応付けられているメモリ３５内の各記憶領域に、周波数測定処理において用いる周期Ｔｗから除外される周期Ｔｗであることを特定する除外情報Ｄ２を記憶させる。この場合、フィルタ回路２１が切り替えられたときには、フィルタ回路２１の動作が安定するまでにやや時間を要する。このため、フィルタ回路２１の切り替えが行われた時点からフィルタ回路２１の動作が安定するまでの間は、ゼロクロスの間隔が長くなったり短くなったり変動することがある。したがって、この測定装置１では、切り替え操作の実行が、ゼロクロスの間隔が変動する要因として予め決められている。

また、周波数測定回路３４は、メモリ３５に記憶させたカウント数ＮとサンプリングクロックＳ２の周期（サンプリング周期Ｔｓ）とに基づいて交流信号Ｓ１の１波長分の周期Ｔｗを算出する処理を、立ち上がりのゼロクロスを示すゼロクロス検出信号Ｓ３を検出する度に実行して、各周期Ｔｗを累計する。また、周波数測定回路３４は、周期Ｔｗの累計が規定時間Ｔｒ（この例では１０秒）以内で最大となる単位波の数（以下、この数を「波数ｍ」ともいう）を特定する。さらに、周波数測定回路３４は、これらのｍ個の単位波の各周期Ｔｗに基づいて交流信号Ｓ１の周波数ｆを測定（算出）する。具体的には、周波数測定回路３４は、ｍ個の単位波の各周期Ｔｗを平均し、その平均値Ｔｗａの逆数（１／Ｔｗａ）を周波数ｆとして測定する。この場合、周波数測定回路３４は、周波数ｆの測定に際して、除外情報Ｄ２が付されている単位波の周期Ｔｗを算出の基礎（具体的には、平均値Ｔｗａの算出の基礎）から除外する。

メモリ３５は、複数の記憶領域が各周期Ｔｗ（各単位波）に対応付けられて設けられ、各記憶領域にカウント数Ｎ（サンプリング数）や除外情報Ｄ２をそれぞれ記憶する。この場合、メモリ３５は、リングバッファ形式のメモリであって、先入れ先出し法に従って記憶を行う。

操作部１３は、各種のスイッチを備えて構成され、それらが操作されたときに操作信号Ｓｏを出力する。表示部１４は、制御部１５の制御に従って各種の画像や測定値を表示する。制御部１５は、操作部１３から出力される操作信号Ｓｏに従って測定装置１を構成する各部を制御する。また、制御部１５は、測定処理部１２のサンプリング回路３２から出力されたデジタルデータＤ１に基づいて交流信号Ｓ１についての物理量を測定する。また、制御部１５は、測定処理部１２の周波数測定回路３４によって測定された周波数ｆやＦＦＴ演算処理などの各種の処理によって測定した各種の物理量を表示部１４に表示させる。

次に、測定装置１を用いて交流信号Ｓ１の周波数、および交流信号Ｓ１についての物理量の一例としての電圧値を測定する測定方法、並びにその際の測定装置１の動作について説明する。なお、この測定装置１では、図１に示すように、５０Ｈｚの公称周波数に対応付けられている５０Ｈｚ用のフィルタ回路２１と、６０Ｈｚの公称周波数に対応付けられている６０Ｈｚ用のフィルタ回路２１とを備えて信号処理部１１が構成されているものとする。

まず、信号処理部１１において５０Ｈｚ用のフィルタ回路２１に切り替えられている状態で、公称周波数が５０Ｈｚの交流信号Ｓ１を入力してその周波数ｆおよび電圧値を測定する例について説明する。この場合、信号処理部１１における５０Ｈｚ用のフィルタ回路２１が、入力した測定対象の交流信号Ｓ１のノイズ成分を除去する信号処理を実行して、処理後の交流信号Ｓ１を測定処理部１２に出力する。また、測定処理部１２のサンプリングクロック生成回路３１が、図２に示すように、サンプリングクロックＳ２を生成し、測定処理部１２のサンプリング回路３２が、サンプリング処理を実行して、サンプリングクロックＳ２に同期して交流信号Ｓ１をサンプリングすることにより、デジタルデータＤ１を生成して制御部１５に出力する。また、測定処理部１２のゼロクロス検出回路３３が、同図に示すように、交流信号Ｓ１と基準電位とのゼロクロス（例えば、立ち上がりのゼロクロス）を検出してゼロクロス検出信号Ｓ３を出力する。

次いで、測定処理部１２の周波数測定回路３４が、周波数測定処理を実行する。この周波数測定処理では、周波数測定回路３４は、図２に示すように、立ち上がりのゼロクロスを示すゼロクロス検出信号Ｓ３の出力時点から次の立ち上がりのゼロクロスを示すゼロクロス検出信号Ｓ３の出力時点までの間に交流信号Ｓ１に対してサンプリング回路３２がサンプリングしたサンプリング数、つまり交流信号Ｓ１の１波長分（単位波）に対応するサンプリング数をカウントして、そのカウント数Ｎを各周期Ｔｗ（各単位波）に対応付けられているメモリ３５内の記憶領域に記憶させる処理を、ゼロクロス検出信号Ｓ３を検出する度に実行する。また、周波数測定回路３４は、メモリ３５に記憶させたカウント数Ｎとサンプリング周期Ｔｓとに基づいて交流信号Ｓ１の１波長分の周期Ｔｗを算出する（具体的には、カウント数Ｎとサンプリング周期Ｔｓとを乗算して周期Ｔｗを算出する）と共に、ゼロクロス検出信号Ｓ３を検出する度に算出した周期Ｔｗを累計する処理を実行する。

また、周波数測定回路３４は、周期Ｔｗの累計が規定時間Ｔｒ（この例では１０秒）以内で最大となる単位波の波数ｍを特定して、これらのｍ個の単位波の各周期Ｔｗに基づいて交流信号Ｓ１の周波数ｆを測定する。例えば、規定時間Ｔｒ内に５００個の単位波が含まれていたときには、上記した周期Ｔｗを累計する処理で算出した周期Ｔｗ１〜周期Ｔｗ５００の累計値を５００で除してこれらの平均値Ｔｗａを算出する。次いで、周波数測定回路３４は、平均値Ｔｗａの逆数（１／Ｔｗａ）を交流信号Ｓ１の周波数ｆとして測定（算出）する。以上により周波数測定処理が終了する。

一方、制御部１５は、測定処理部１２のサンプリング回路３２から出力されたデジタルデータＤ１に基づいて交流信号Ｓ１の電圧値を測定する。また、制御部１５は、測定処理部１２の周波数測定回路３４によって測定された交流信号Ｓ１の周波数ｆおよび測定した交流信号Ｓ１の電圧値を表示部１４に表示させる。

次に、上記した公称周波数が５０Ｈｚに代えて、公称周波数が６０Ｈｚの交流信号Ｓ１を入力してその周波数ｆおよび電圧値を測定装置１を用いて測定する例について説明する。この場合、信号処理部１１は、上記した信号処理を実行して、処理後の交流信号Ｓ１を測定処理部１２および制御部１５に出力する。また、測定処理部１２のサンプリングクロック生成回路３１が、サンプリングクロックＳ２を生成し、測定処理部１２のサンプリング回路３２が、サンプリング処理を実行してデジタルデータＤ１を出力する。また、測定処理部１２のゼロクロス検出回路３３が、ゼロクロス検出信号Ｓ３を出力し、測定処理部１２の周波数測定回路３４が、ゼロクロス検出信号Ｓ３に基づいて上記した周波数測定処理を実行する。

ここで、例えば、信号処理部１１のフィルタ回路２１を５０Ｈｚ用のフィルタ回路２１から６０Ｈｚ用のフィルタ回路２１へ切り替える操作を行うことなく処理を開始させ、処理中にそのことに気づいて操作部１３に対する切り替え操作を行ったときには、周波数測定回路３４による周期数測定処理の実行中に５０Ｈｚ用のフィルタ回路２１から６０Ｈｚ用のフィルタ回路２１へ切り替えが行われる。このようなフィルタ回路２１の切り替えが行われたときには、フィルタ回路２１の動作が安定するまでの間に、図３に示すように、信号処理部１１から出力される処理後の交流信号Ｓ１におけるゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったり（同図では短くなった状態を図示している）することがあり、この間の周期Ｔｗを周波数ｆの算出に用いたときには、周波数ｆが不正確となるおそれがある。このため、周波数測定回路３４は、操作部１３に対する切り替え操作の実行を検出したときには、ゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったりしている可能性のある周期Ｔｗとして、操作部１３に対する切り替え操作の実行を検出した時点における１波長分の周期Ｔｗと、その１波長の後ろに連続する予め決められた数（この例では、９個）の波長分の周期Ｔｗ（つまり、全部で１０個の周期Ｔｗ）にそれぞれ対応付けられているメモリ３５内の各記憶領域に、周波数測定処理における周波数ｆの算出に用いる周期Ｔｗから除外される周期Ｔｗであることを特定する除外情報Ｄ２を記憶させる。

この場合、周波数測定回路３４は、周波数ｆの測定に際して、除外情報Ｄ２が付されている周期Ｔｗを算出の基礎から除外する。例えば、規定時間Ｔｒ内に５００個の単位波（周期Ｔｗ１〜周期Ｔｗ５００）が含まれ、そのうちの１０個の周期Ｔｗ（単位波）に対応付けられているメモリ３５内の記憶領域に除外情報Ｄ２が記憶されているときには、周波数測定回路３４は、規定時間Ｔｒの経過時（経過後）に、除外情報Ｄ２が記憶されていない４９０個の記憶領域に記憶されているカウント数Ｎを読み出して各周期Ｔｗを算出し、その４９０個の各周期Ｔｗの累計値を４９０で除してこれらの平均値Ｔｗａを算出する。次いで、周波数測定回路３４は、その平均値Ｔｗａの逆数（１／Ｔｗａ）を交流信号Ｓ１の周波数ｆとして測定する。以上により、周波数測定処理が終了する。この測定装置１では、このようにゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったりしている可能性のある周期Ｔｗを除外するため、周波数ｆを正確に測定することが可能となっている。

一方、制御部１５は、測定処理部１２の周波数測定回路３４によって測定された交流信号Ｓ１の周波数ｆおよびデジタルデータＤ１に基づいて測定した交流信号Ｓ１の電圧値を表示部１４に表示させる。

このように、この測定装置１および測定方法によれば、ゼロクロスの間隔が変動する要因として予め決められた変動要因の発生を検出したときに、変動要因の発生を検出した時点における１波長分の周期Ｔｗを除外して周波数測定処理を実行することにより、変動要因の発生によってゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったりしている（つまり変動している）可能性のある周期Ｔｗを周波数ｆの算出の基礎とする周期Ｔｗから確実に除外することができるため、周波数ｆを正確に測定することができる。

また、この測定装置１および測定方法では、複数のフィルタ回路２１の中から切り替え操作によってフィルタ回路２１が切り替えられたときに、その切り替え操作の実行を変動要因の発生として検出する。このため、この測定装置１および測定方法では、測定作業において発生する頻度が比較的高いフィルタ回路２１の切り替え操作が行われたときに、その時点における１波長分の周期Ｔｗを確実に除外することができる結果、周波数ｆをより正確に測定することができる。

また、この測定装置１および測定方法では、変動要因の発生を検出した時点における１波長分の周期Ｔｗとその１波長分の後ろに連続する予め決められた数の波長分の周期Ｔｗとを除外して周波数測定処理を実行する。このため、この測定装置１および測定方法では、ゼロクロスの間隔が変動する変動要因が確実に解消されるのに十分な時間に対応する数を予め決めておくことで、周波数測定処理の実行中に発生した変動要因が解消したか否かを直接検出することが困難な場合であっても、ゼロクロスの間隔が安定時と比較して長くなったり短くなったりしている可能性のある周期Ｔｗを確実に除外することができる。

また、この測定装置１および測定方法では、交流信号Ｓ１の１波長分に対してサンプリングされたサンプリング数を各周期Ｔｗに対応付けてメモリ３５に記憶させ、そのサンプリング数とサンプリング周期Ｔｓとに基づいて各周期Ｔｗを特定すると共に、除外する周期Ｔｗを特定する除外情報Ｄ２をその周期Ｔｗに対応付けてメモリ３５に記憶させ、周波数測定処理の実行時において、除外する周期Ｔｗを除外情報Ｄ２に基づいて特定する。このため、この測定装置１および測定方法によれば、例えば、時刻に連動させずに任意の時点で測定を開始した場合であっても、各単位波の周期Ｔｗ（交流信号Ｓ１における各１波長分の周期Ｔｗ）を正確に特定することができる。また、この測定装置１および測定方法によれば、例えば、リングバッファ形式のメモリ３５に１波長毎のサンプリング数および除外情報Ｄ２を先入れ先出し法に従って記憶させることで、交流信号Ｓ１の周波数ｆの測定に用いる複数の周期Ｔｗの平均値Ｔｗａを移動平均法によって容易に算出することができる。

なお、フィルタ回路２１が切り替えられたときに、その切り替え操作の実行を変動要因の発生として検出する構成および方法について上記したが、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）方式のサンプリングクロック生成回路３１を用いた場合において位相同期ずれ（ロックアウト）が発生したときや、交流信号Ｓ１における振幅が予め決めた振幅よりも低下したときを変動要因の発生として検出する構成および方法を採用することもできる。

また、リングバッファ形式の複数の記憶領域が各周期Ｔｗ（単位波）に対応付けられて設けられたメモリ３５にカウント数Ｎや除外情報Ｄ２を記憶させて、除外すべき周期Ｔｗを一括して特定する処理や、周期Ｔｗの累計値を算出する処理を、規定時間Ｔｒの経過時にまとめて行う構成および方法を例に挙げて説明したが、算出の基礎から除外すべき周期Ｔｗの有無を判別しつつ周期Ｔｗの累計値を算出する処理を常時実行して最新の累計値だけを記憶させる構成および方法を採用することもできる。

また、規定時間Ｔｒが１０秒に規定されている例について上記したが、規定時間Ｔｒは任意の長さに規定することができる。

１ 測定装置
１１ 信号処理部
１２ 測定処理部
１３ 操作部
１５ 制御部
２１ フィルタ回路
３１ サンプリングクロック生成回路
３２ サンプリング回路
３３ ゼロクロス検出回路
３４ 周波数測定回路
３５ メモリ
Ｄ２ 除外情報
ｆ 周波数
Ｎ カウント数
Ｓ１ 交流信号
Ｔｒ 規定時間
Ｔｓ サンプリング周期
Ｔｗ 周期

Claims (4)

1. 交流信号のゼロクロスによって区分される当該交流信号の１波長分の周期を予め決められた規定時間内に含まれている各区分についてそれぞれ特定すると共に当該特定した周期に基づいて当該交流信号の周波数を測定する周波数測定処理を実行する測定処理部を備えた測定装置であって、
   複数の公称周波数にそれぞれ対応付けられて当該各公称周波数毎に電気的特性の異なる複数の処理回路を有して、前記複数の処理回路の中から切り替え操作によって切り替えられた処理回路によって前記交流信号に対して予め決められた信号処理を実行する信号処理部を備え、
   前記測定処理部は、前記ゼロクロスの間隔が変動する変動要因の発生としての前記切り替え操作の実行を検出したときに、当該変動要因の発生を検出した時点における前記１波長分の周期を除外して前記周波数測定処理を実行する測定装置。
2. 前記測定処理部は、前記変動要因の発生を検出したときに、当該変動要因の発生を検出した時点における１波長分の周期と当該１波長分の後ろに連続する予め決められた数の波長分の周期とを除外して前記周波数測定処理を実行する請求項１記載の測定装置。
3. 前記交流信号に対して予め決められたサンプリング周期でサンプリング処理を実行するサンプリング処理部と、記憶部とを備え、
   前記測定処理部は、前記交流信号の１波長分に対してサンプリングされたサンプリング数を前記記憶部に記憶させ、当該記憶されているサンプリング数と前記サンプリング周期とに基づいて前記各周期を特定すると共に、前記除外する周期を特定する除外情報を当該除外する周期に対応付けて前記記憶部に記憶させ、前記周波数測定処理の実行時において、前記除外する周期を前記除外情報に基づいて特定する請求項１または２記載の測定装置。
4. 交流信号のゼロクロスによって区分される当該交流信号の１波長分の周期を予め決められた規定時間内に含まれている各区分についてそれぞれ特定すると共に当該特定した周期に基づいて当該交流信号の周波数を測定する周波数測定処理を実行する測定方法であって、
   複数の公称周波数にそれぞれ対応付けられて当該各公称周波数毎に電気的特性の異なる複数の処理回路の中から切り替え操作によって切り替えた処理回路によって前記交流信号に対して予め決められた信号処理を実行する際に、
   前記ゼロクロスの間隔が変動する変動要因の発生としての前記切り替え操作の実行を検出したときに、当該変動要因の発生を検出した時点における前記１波長分の周期を除外して前記周波数測定処理を実行する測定方法。

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