JP5922494B2 - 物理量測定装置、物理量測定方法 - Google Patents
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Description
n周期を1ユニットとして、前記同期入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数のnユニット分の合計値<N>を加減算のみで計測する計数部と、
前記入力信号に対する前記同期入力信号の遅れ時間に相当する端数信号を発生させる端数発生部と、
前記端数信号2n回について、前半のn回の端数信号に基づくアナログ値を加算し、後半のn回の端数信号に基づくアナログ値を減算して端数積算信号を出力するアナログ回路の端数積算部と、
前記端数積算信号を前記基準クロックの個数<dN>に変換する補正計数部と、
前記<N>、前記<dN>およびnに基づいて、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数を算出する演算部と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記演算部は、さらに、算出した入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数と、前記基準クロックの周波数とに基づいて、前記入力信号の周波数を算出することができる。
また、前記端数積算部は、前記前半のn回の端数信号に対応する電荷を蓄積し、前記後半のn回の端数信号に対応する電荷を放出する積分器を備えるようにしてもよい。
このとき、前記端数積算部は、前記積分器の充電量に応じた幅のパルスを発生させ、前記端数積算信号として出力することができる。
また、前記端数発生部は、前記後半のn回の端数信号に対応する電荷の放出後に、前記積分器の充電量が基準値よりも大きくなるように、前記前半のn回の端数信号に所定量を予め、あるいは前記前半のn回の端数信号毎に増加させ、前記演算部は、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数の算出時に、この増加分を差し引くようにしてもよい。
また、前記端数積算部は、前記後半のn回の端数信号に対応する電荷の放出後に、前記積分器の充電量が基準値以上か否かを判定し、判定結果に応じて、前記パルスの発生機構を切り換えるようにしてもよい。
あるいは、前記端数積算部に代えて、
前記端数信号2n回について、前半のn回の端数信号に基づくアナログ値と、後半のn回の端数信号に基づくアナログ値をそれぞれ別個に積算して前半端数積算信号、後半端数積算信号として出力するアナログ回路の第2端数積算部を備え、
前記補正計数部に代えて、
前記前半端数積算信号を前記基準クロックの個数<dNp>に変換し、前記後半端数積算信号を前記基準クロックの個数<dNm>に変換する第2補正係数部を備え、
前記演算部に代えて、
前記<N>、前記<dNp>、前記<dNm>およびnに基づいて、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数を算出する第2演算部を備えるようにしてもよい。
上記課題を解決するため、本発明の第2の態様である物理量測定方法は、連続パルスの入力信号を基準クロックに同期させて同期入力信号を生成する同期部ステップと、
n周期を1ユニットとして、前記同期入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数のnユニット分の合計値<N>を加減算のみで計測する計数ステップと、
前記入力信号に対する前記同期入力信号の遅れ時間に相当する端数信号を発生させる端数発生ステップと、
前記端数信号2n回について、前半のn回の端数信号に基づく値をアナログ回路により加算し、後半のn回の端数信号に基づく値をアナログ回路により減算して端数積算信号を出力する端数積算ステップと、
前記端数積算信号を前記基準クロックの個数<dN>に変換する補正計数ステップと、
前記<N>、前記<dN>およびnに基づいて、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数を算出する演算ステップと、を有することを特徴とする。
Claims (8)
- 連続パルスの入力信号を基準クロックに同期させて同期入力信号を生成する同期部と、
n周期を1ユニットとして、前記同期入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数のnユニット分の合計値<N>を加減算のみで計測する計数部と、
前記入力信号に対する前記同期入力信号の遅れ時間に相当する端数信号を発生させる端数発生部と、
前記端数信号2n回について、前半のn回の端数信号に基づくアナログ値を加算し、後半のn回の端数信号に基づくアナログ値を減算して端数積算信号を出力するアナログ回路の端数積算部と、
前記端数積算信号を前記基準クロックの個数<dN>に変換する補正計数部と、
前記<N>、前記<dN>およびnに基づいて、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする物理量測定装置。 - 前記演算部は、さらに、
算出した入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数と、前記基準クロックの周波数とに基づいて、前記入力信号の周波数を算出することを特徴とする請求項1に記載の物理量測定装置。 - 前記端数積算部は、前記前半のn回の端数信号に対応する電荷を蓄積し、前記後半のn回の端数信号に対応する電荷を放出する積分器を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の物理量測定装置。
- 前記端数積算部は、前記積分器の充電量に応じた幅のパルスを発生させ、前記端数積算信号として出力することを特徴とする請求項3に記載の物理量測定装置。
- 前記端数発生部は、
前記後半のn回の端数信号に対応する電荷の放出後に、前記積分器の充電量が基準値よりも大きくなるように、前記前半のn回の端数信号に所定量を予め、あるいは前記前半のn回の端数信号毎に増加させ、
前記演算部は、
前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数の算出時に、この増加分を差し引くことを特徴とする請求項3または4に記載の物理量測定装置。 - 前記端数積算部は、
前記後半のn回の端数信号に対応する電荷の放出後に、前記積分器の充電量が基準値以上か否かを判定し、判定結果に応じて、前記パルスの発生機構を切り換えることを特徴とする請求項4に記載の物理量測定装置。 - 前記端数積算部に代えて、
前記端数信号2n回について、前半のn回の端数信号に基づくアナログ値と、後半のn回の端数信号に基づくアナログ値をそれぞれ別個に積算して前半端数積算信号、後半端数積算信号として出力するアナログ回路の第2端数積算部を備え、
前記補正計数部に代えて、
前記前半端数積算信号を前記基準クロックの個数<dNp>に変換し、前記後半端数積算信号を前記基準クロックの個数<dNm>に変換する第2補正係数部を備え、
前記演算部に代えて、
前記<N>、前記<dNp>、前記<dNm>およびnに基づいて、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数を算出する第2演算部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の物理量測定装置。 - 連続パルスの入力信号を基準クロックに同期させて同期入力信号を生成する同期部ステップと、
n周期を1ユニットとして、前記同期入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数のnユニット分の合計値<N>を加減算のみで計測する計数ステップと、
前記入力信号に対する前記同期入力信号の遅れ時間に相当する端数信号を発生させる端数発生ステップと、
前記端数信号2n回について、前半のn回の端数信号に基づく値をアナログ回路により加算し、後半のn回の端数信号に基づく値をアナログ回路により減算して端数積算信号を出力する端数積算ステップと、
前記端数積算信号を前記基準クロックの個数<dN>に変換する補正計数ステップと、
前記<N>、前記<dN>およびnに基づいて、前記入力信号1ユニットに含まれる前記基準クロックの個数を算出する演算ステップと、
を有することを特徴とする物理量測定方法。
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