JP6715077B2 - Ａ／ｄ変換器 - Google Patents

Description

本発明は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器に関する。

従来より、Ａ／Ｄ変換器を用いてアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号に変換された信号をＡ／Ｄ変換値として取得することにより、上位装置において各種の処理を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。図１３に一般的なＡ／Ｄ変換器を温度調節計に用いた例を示す。

同図において、１は一般的なＡ／Ｄ変換器、２はマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す。）、３はヒータ（制御対象）、４はヒータ３が配設された庫内の温度を計測する温度センサ、５はヒータ３に流れる電流（交流の電流）の値（制御対象の状態量）を計測する電流測定センサ、６はヒータ３への電流の供給通路に設けられたスイッチである。マイコン２は温度調節計１００の主要な構成要素とされている。

この温度調節計１００において、マイコン２は、温度センサ４からの温度の計測値と設定値とが一致するようにヒータ３に流れる電流を制御する。この場合、マイコン２は時間比例出力やオン／オフ出力を制御信号（オン／オフ命令）としてスイッチ６に送り、ヒータ３に流れる電流のオン／オフを制御する。

また、この温度調節計１００において、電流測定センサ５からの交流の電流の計測値ｉ（周期的に変動する制御対象の状態量（アナログ信号））は、Ａ／Ｄ変換器１に入力される。マイコン２は、所定の変換周期（Ａ／Ｄ変換周期）で、Ａ／Ｄ変換器１にＡ／Ｄ変換処理を行わせる。このＡ／Ｄ変換処理により、Ａ／Ｄ変換器１は、交流の電流の計測値ｉ（瞬時値）をデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器ｉ_kADとする。

マイコン２は、Ａ／Ｄ変換器１においてＡ／Ｄ変換処理が完了する毎に、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADを取得し、この取得したＡ／Ｄ変換値ｉ_kADからヒータ３が消費している電力の実効値を求め、この求めた電力の実効値を監視情報として上位のシステムへ送ったり、ヒータ３の消費電力の安定化を図るためのフィードバック制御を行ったりする。

なお、図１３では、マイコン２から所定の変換周期（Ａ／Ｄ変換周期）でＡ／Ｄ変換器１にＡ／Ｄ変換処理を行わせ、これにより得られるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをマイコン２に取り込むようにしているが、Ａ／Ｄ変換器１が一定の間隔でＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを出力するものもある。

また、図１３では、マイコン２に温度センサ４が計測する温度ｔを直接与え、マイコン２内でＡ／Ｄ変換するものとしているが、実際には温度センサ４が計測する温度もＡ／Ｄ変換器１においてデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ変換値ｔ_kADとしてマイコン２に取り込まれる。図１３では、これからの説明を分かり易くするために、マイコン２に温度センサ４が計測する温度が直接与えられるものとしている。

特開２０１５−２１０１３５号公報

しかしながら、このような一般的なＡ／Ｄ変換器を用いた温度調節計では、Ａ／Ｄ変換値（ｉ_kAD）を常時取得し続けると、オン時とオフ時のＡ／Ｄ変換値が混ざり、正しい電力の実効値を測定することができない。このため、マイコン側から、オンとオフが切り替わるたびに測定をし直し、それぞれオン側のＡ／Ｄ変換値、オフ側のＡ／Ｄ変換値として出力状態に合わせて保存しなければならなかった。

また、オンとオフが切り替わる際、電流を供給する側に電力の過渡応答がある（電流が安定するまでに遅れや時定数がある）ため、オンした直後、オフした直後の値をＡ／Ｄ変換して取得すると定常状態としての電流値測定を行うことができない。このため、マイコン側からＡ／Ｄ変換値を取得する場合、出力のオン／オフが切り替わった後、過渡応答が終わるまではＡ／Ｄ変換を行わない（もしくはこの期間のＡ／Ｄ変換値を捨てる）ようにしなければならない。

なお、単に電流値をモニタしているだけなら過渡応答の値も含めてモニタする必要があるため、過渡応答時の電流値の変化は問題にはらないが、出力オン時における断線警報（一致値よりも電流値が小さいと断線と判断する）、出力オフ時における短絡警報（一定値よりも電流値が大きいと短絡と判断する）を行うために電流値を利用する場合には、正常でも警報が発生してしまうという致命的な問題が生じる。このような問題を避けるためにも過渡応答中のＡ／Ｄ変換値は使用してはならない。

このように、一般的なＡ／Ｄ変換器を用いた場合、上述したような問題があり、この問題を回避するめに、マイコン側でこれらの複雑な処理を行う必要があるため処理負荷が大きく、より高速で高価なマイコン（高性能のマイコン）を用いる必要があった。また、データを取得するためのマイコン側のプログラムも変換開始タイミングや読み取りタイミングに注意する必要があるなど、設計の負担も大きかった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、マイコン側の処理の負担や設計の負担を大幅に軽減させることが可能なＡ／Ｄ変換器を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、上位装置（２）からのオン命令およびオフ命令によってオン／オフ制御される制御対象（３）の状態量を入力とし、この入力される制御対象の状態量を所定の変換周期でアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換値として出力するＡ／Ｄ変換部（７１）と、上位装置（２）からのオフ命令からオン命令への切り替わり時およびオン命令からオフ命令への切り替わり時に所定の待ち時間の間リセット信号を出力し、所定の待ち時間の経過後のオン命令に対してはオン状態信号を出力し、所定の待ち時間の経過後のオフ命令に対してはオフ状態信号を出力する状態信号出力部（７２）と、状態信号出力部（７２）からのオン状態信号を受けてＡ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値をオン側のＡ／Ｄ変換値として第１の経路（Ｒ１）に振り分け、状態信号出力部（７２）からのオフ状態信号を受けてＡ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値をオフ側のＡ／Ｄ変換値として第２の経路（Ｒ２）に振り分け、状態信号出力部（７２）からのリセット信号を受けてＡ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値を破棄するＡ／Ｄ変換値振り分け部（７３）と、Ａ／Ｄ変換部（７１）においてＡ／Ｄ変換値が得られる毎に上位装置（２）に対してＡ／Ｄ変換完了信号を出力するＡ／Ｄ変換完了信号出力部（７４）とを備えることを特徴とする。

この発明において、Ａ／Ｄ変換部（７１）は、入力される制御対象の状態量を所定の変換周期（Ａ／Ｄ変換周期）でアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換値として出力する。また、状態信号出力部（７２）は、上位装置（２）からのオフ命令のオン命令への切り替わり時およびオン命令からオフ命令への切り替わり時に所定の待ち時間の間リセット信号を出力し、所定の待ち時間の経過後のオン命令に対してはオン状態信号を出力し、所定の待ち時間の経過後のオフ命令に対してはオフ状態信号を出力する。また、Ａ／Ｄ変換値振り分け部（７３）は、状態信号出力部（７２）からオン状態信号を受けた場合、Ａ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値をオン側のＡ／Ｄ変換値として第１の経路（Ｒ１）に振り分け、状態信号出力部（７２）からオフ状態信号を受けた場合、Ａ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値をオフ側のＡ／Ｄ変換値として第２の経路（Ｒ２）に振り分る。状態信号出力部（７２）からリセット信号を受けた場合、Ａ／Ｄ変換値振り分け部（７３）は、Ａ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値を破棄する。Ａ／Ｄ変換完了信号出力部（７４）は、Ａ／Ｄ変換部（７１）においてＡ／Ｄ変換値が得られる毎に、上位装置（２）に対してＡ／Ｄ変換完了信号を出力する。

この発明において、上位装置（２）がＡ／Ｄ変換器（７Ａ）からのＡ／Ｄ変換完了信号を受けて、Ａ／Ｄ変換器（７Ａ）からＡ／Ｄ変換値を取り込むものとした場合、オフ命令のオン命令への切り替わり時およびオン命令からオフ命令への切り替わり時の所定の待ち時間の間は、Ａ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値は第１の経路（Ｒ１）にも第２の経路（Ｒ２）にも振り分けられずに破棄されるので、Ａ／Ｄ変換器（７Ａ）からのＡ／Ｄ変換値は上位装置（２）に取り込まれない。

オフ命令がオン命令へ切り替わり、所定の待ち時間が経過した後のオン命令に対しては、Ａ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値がオン側のＡ／Ｄ変換値として第１の経路（Ｒ１）に振り分けられるので、この第１の経路（Ｒ１）を通して上位装置（２）はＡ／Ｄ変換器（７Ａ）から出力されるＡ／Ｄ変換値をオン側のＡ／Ｄ変換値として取り込むことができる。

オン命令がオフ命令へ切り替わり、所定の待ち時間が経過した後のオフ命令に対しては、Ａ／Ｄ変換部（７１）からのＡ／Ｄ変換値がオフ側のＡ／Ｄ変換値として第２の経路（Ｒ２）に振り分けられるので、この第２の経路（Ｒ２）を通して上位装置（２）はＡ／Ｄ変換器（７Ａ）から出力されるＡ／Ｄ変換値をオフ側のＡ／Ｄ変換値として取り込むことができる。

これにより、本発明では、上位装置（２）を例えばマイコン（２）とした場合、マイコン（２）はＡ／Ｄ変換器（７Ａ）からのＡ／Ｄ変換完了信号を受けて、Ａ／Ｄ変換値の読み出しを行うのみでよく、マイコン側の処理の負担や設計の負担を大幅に軽減させることが可能となる。

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。

以上説明したことにより、本発明によれば、上位装置側の処理の負担や設計の負担を大幅に軽減させることが可能となり、上位装置として高機能のものを用いる必要がなくなる。

図１は、本発明の実施の形態１に係るＡ／Ｄ変換器の要部を示す図である。 図２は、実施の形態のＡ／Ｄ変換器に入力される状態信号出力部から出力されるリセット信号、オン状態信号およびオフ状態信号をマイコンから入力されるオン／オフ命令（制御信号）と合わせて示す図である。 図３は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値が第１の経路に振り分けられた状態を示す図である。 図４は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値が第２の経路に振り分けられた状態を示す図である。 図５は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値が第３の経路に振り分けられた状態を示す図である。 図６は、実施の形態１のＡ／Ｄ変換器の変形例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態２に係るＡ／Ｄ変換器の要部を示す図である。 図８は、実施の形態２のＡ／Ｄ変換器の変形例を示す図である。 図９は、実施の形態２のＡ／Ｄ変換器の動作例を説明するためのタイムチャートである。 図１０は、実施の形態２のＡ／Ｄ変換器からマイコンへオン側の変換完了信号およびオフ側の変換完了信号を送るようにした場合の図９に対応するタイムチャートである。 図１１は、実施の形態２のＡ／Ｄ変換器の変形例（Ａ／Ｄ変換器からマイコンへオン側の変換完了信号およびオフ側の変換完了信号を送るようにした例）を示す図である。 図１２は、実施の形態２のＡ／Ｄ変換器の変形例（Ａ／Ｄ変換器からマイコンへオン側の変換完了信号およびオフ側の変換完了信号を送るようにした例）を示す図である。 図１３は、一般的なＡ／Ｄ変換器を温度調節計に用いた例を示す図である。

〔実施の形態１〕
図１は本発明の実施の形態１に係るＡ／Ｄ変換器７（７Ａ）の要部を示す図である。このＡ／Ｄ変換器７（７Ａ）は、オン／オフ命令入力部７０と、Ａ／Ｄ変換部７１と、状態信号出力部７２と、Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３と、変換完了信号出力部７４と、オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５と、オフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６とを備えている。

このＡ／Ｄ変換器７（７Ａ）において、オン／オフ命令入力部７０は、マイコン２からのオン／オフ命令（制御信号）を入力とし、このマイコン２からのオン／オフ命令を分岐し、一方を状態信号出力部７２へ送り、他方をヒータ３への電流の供給通路に設けられているスイッチ６へ送る。すなわち、マイコン２からのオン／オフ命令をＡ／Ｄ変換器７（Ａ）をスルーして、ヒータ（制御対象）３へ送る。

なお、オン／オフ命令入力部７０を省略し、マイコン２からのオン／オフ命令をパラレルにスイッチ６と状態信号出力部７２とへ送るようにしてもよい。電気的な設計の関係上、マイコンからのオン／オフ命令を一旦Ａ／Ｄ変換器で受けて、別の端子から出力した方が都合が良い場合がある。

Ａ／Ｄ変換部７１は、電流測定センサ５からの交流の電流の計測値ｉ（周期的に変動する制御対象の状態量（アナログ信号））を入力とし、この入力される交流の電流の計測値ｉ（瞬時値）を所定の変換周期（Ａ／Ｄ変換周期）Ｔｃでデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADとしてＡ／Ｄ変換値振り分け部７３に出力する。変換完了信号出力部７４は、Ａ／Ｄ変換部７１でのＡ／Ｄ変換処理が完了する毎に、Ａ／Ｄ変換処理が完了したことを示すＡ／Ｄ変換完了信号Ｓ１をマイコン２へ出力する。

状態信号出力部７２は、オン／オフ命令入力部７０を介するマイコン２からのオン／オフ命令を入力とし、このオン／オフ命令のオン命令からオフ命令への切り替わりのエッジおよびオン命令からオフ命令への切り替わりのエッジを検出して、所定の待ち時間（以下、安定待ち時間と呼ぶ。）Ｔｗの間、Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３にリセット信号Ｓ_Rを出力する（図２（ｂ）参照）。また、状態信号出力部７２は、マイコン２からのオフ命令がオン命令へ切り替わった後の安定待ち時間Ｔｗの経過後は、すなわち安定待ち時間Ｔｗ経過後のオン命令に対しては、オン状態信号Ｓ_ONをＡ／Ｄ変換値振り分け部７３に出力し（図２（ｃ）参照）、マイコン２からのオン命令がオフ命令へ切り替わった後の安定待ち時間Ｔｗの経過後は、すなわち安定待ち時間Ｔｗ経過後のオフ命令に対しては、オフ状態信号Ｓ_OFFをＡ／Ｄ変換値振り分け部７３に出力する（図２（ｄ）参照）。なお、状態信号出力部７２で用いられる安定待ち時間Ｔｗは、外部（この例では、マイコン２）から指定される。

Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３は、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｂ〜７３ｄとを備え、状態信号出力部７２からオン状態信号Ｓ_ONを受けるとコモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｂとの間の経路（第１の経路）をオンとし、状態信号出力部７２からオフ状態信号Ｓ_OFFを受けるとコモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｃとの間の経路（第２の経路）をオンとし、状態信号出力部７２からリセット信号Ｓ_Rを受けるとコモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｄとの間の経路（第３の経路）をオンとする。

このＡ／Ｄ変換値振り分け部７３において、コモン接点端子７３ａはＡ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの入力ラインＬ１に接続され、切替接点端子７３ｂはオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５へのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの出力ラインＬ２に接続され、切替接点端子７３ｃはオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６へのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの出力ラインＬ３に接続されている。Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３の切替接点端子７３ｄは、オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５へのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの出力ラインＬ２にも、オフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６へのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの出力ラインＬ３にも接続されておらず、終端されている。

このＡ／Ｄ変換器７（７Ａ）において、Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３のコモン接点端子７３ａには、Ａ／Ｄ変換部７１から出力されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADが入力される。Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３は、このコモン接点端子７３ａに入力されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを、状態信号出力部７２から送られてくる状態信号Ｓ_R／Ｓ_ON／Ｓ_OFFに基づいてオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５とオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６とに振り分ける。

この場合、Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３は、状態信号出力部７２からオン状態信号Ｓ_ONを受けている間は、図３に示すように、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｂとの間の経路（第１の経路）Ｒ１をオンとし、Ａ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをオン側のＡ／Ｄ変換値としてオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５に更新記憶させる。すなわち、Ａ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを第１の経路Ｒ１に振り分け、オン側のＡ／Ｄ変換値としてオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５に更新記憶させる。

また、Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３は、状態信号出力部７２からオフ状態信号Ｓ_OFFを受けている間は、図４に示すように、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｃとの間の経路（第２の経路）Ｒ２をオンとし、Ａ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをオフ側のＡ／Ｄ変換値としてオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６に更新記憶させる。すなわち、Ａ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを第２の経路Ｒ２に振り分け、オフ側のＡ／Ｄ変換値としてオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６に更新記憶させる。

また、Ａ／Ｄ変換値振り分け部７３は、状態信号出力部７２からリセット信号Ｓ_Rを受けている間は、図５に示すように、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｄとの間の経路（第３の経路）Ｒ３をオンとし、Ａ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５にもオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６にも記憶させずに、破棄する。すなわち、Ａ／Ｄ変換部７１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを第３の経路Ｒ３に振り分け、Ａ／Ｄ変換部７１からＡ／Ｄ変換値ｉ_kADが出力されても、このＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの保存を行わずに、破棄する。

マイコン２は、Ａ／Ｄ変換器７（７Ａ）からＡ／Ｄ変換完了信号Ｓ１が送られてくる毎に、Ａ／Ｄ変換器７（７Ａ）のオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５あるいはオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６に記憶されているＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを読み出す。この例において、マイコン２は、オン命令の出力時にはオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５に記憶されているＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを読み出し、オフ命令の出力時にはオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６に記憶されているＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを読み出す。なお、オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５およびオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６の両方からＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを読み出して、マイコン２側でオン命令の出力時のオン側のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADと、オフ命令の出力時のオフ側のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADとを区別して取得するようにしてもよい。

これにより、マイコン２側において、オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５から読み出したＡ／Ｄ変換値ｉ_kADとオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６から読み出したＡ／Ｄ変換値ｉ_kADとから、オン時とオフ時とに分けて電流値を測定することが可能となる。また、オン／オフ命令の切り替わり時、安定待ち時間Ｔｗが経過するまでの間は、Ａ／Ｄ変換部７１から出力されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADがオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５にもオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６にも記憶されることがないので、過渡応答中の電流値を定常状態の電流値として測定してしまうこともない。

このようにして、本実施の形態のＡ／Ｄ変換器７（７Ａ）を用いれば、Ａ／Ｄ変換器７（７Ａ）側でオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５およびオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６へのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの振り分け、およびオン／オフ命令の切り替わり時の安定待ち時間Ｔｗが経過するまでの間のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの破棄が行われるので、マイコン２側の処理の負担や設計の負担が大幅に軽減されるものとなる。

なお、図１においては、オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５とオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６とを設け、オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部７５にオン側のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを更新記憶させ、オフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部７６にオフ側のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを更新記憶させるようにしたが、図６に示すように、Ａ／Ｄ変換部７１とＡ／Ｄ変換値振り分け部７３との間にＡ／Ｄ変換値記憶部７７を設け、このＡ／Ｄ変換値記憶部７７に更新記憶されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをマイコン２側からＡ／Ｄ変換値振り分け部７３を通して読み出すようにしてもよい。この場合、マイコン２は、第１の経路Ｒ１で読み出されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをオン側のＡ／Ｄ変換値とし、第２の経路Ｒ２で読み出されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADをオフ側のＡ／Ｄ変換値とする。

〔実施の形態２〕
図７は本発明の実施の形態２に係るＡ／Ｄ変換器７（７Ｂ）の要部を示す図である。同図において、図１と同一符号は図１を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示し、その説明は省略する。

このＡ／Ｄ変換器７（７Ｂ）では、図１におけるＡ／Ｄ変換部７１に代えて、Ａ／Ｄ変換値処理部７８を設けている。また、図１における変換完了信号出力部７４に相当する構成として変換完了信号出力部７４’を設け、図１におけるオン側変換値記憶部７５およびオフ側変換値記憶部７５に相当する構成としてオン側変換処理値記憶部７５およびオフ側変換処理値記憶部７５’を設け、図１におけるＡ／Ｄ変換値振り分け部７３に相当する構成としてＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’を設けている。

なお、この実施の形態において、変換完了信号出力部７４’はＡ／Ｄ変換値処理部７８の構成要素の一つとして設けられているが、変換完了信号出力部７４’をＡ／Ｄ変換値処理部７８とは切り離した構成としてもよい。

Ａ／Ｄ変換値処理部７８は、Ａ／Ｄ変換部７８−１と、二乗演算部７８−２と、加算部７８−３と、除算部７４−４と、変換値記憶部７８−５と、上述した変換完了信号出力部７４’とを備えている。

このＡ／Ｄ変換値処理部７８において、Ａ／Ｄ変換部７８−１は、電流測定センサ５からの交流の電流の計測値ｉ（周期的に変動する制御対象の状態量（アナログ信号））を入力とし、この入力される交流の電流の計測値ｉ（瞬時値）を所定の変換周期（Ａ／Ｄ変換周期）Ｔｃでデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADとして二乗演算部７８−２に出力する。このＡ／Ｄ変換部７８−１で用いられるＡ／Ｄ変換周期Ｔｃは外部（この例では、マイコン２）から指定される。

二乗演算部７８−２は、Ａ／Ｄ変換部７８−１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADが入力される毎に、その入力されるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを二乗し、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²として加算部７８−３に出力する。なお、この二乗演算部７８−２の使用の有無は外部（この例では、マイコン２）から指定される。二乗演算部７８−２を使用しない場合には、Ａ／Ｄ変換部６１からのＡ／Ｄ変換値ｉ_kADが加算部７８−３にそのまま送られ、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²に代えてＡ／Ｄ変換値ｉ_kADが用いられる。

加算部７８−３は、二乗演算部７８−２からのＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²が入力される毎に、その入力されるＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²を加算し、このＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算回数が所定回数ｎ（加算回数ｎ）に達する毎に、そのＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算値をＡ／Ｄ変換二乗和値として除算部７８−４に出力する一方、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²のゼロからの加算を再開する。なお、加算回数Ｎに対して定められる加算回数ｎは、外部（この例では、マイコン２）から指定される。

除算部７８−４は、加算部７８−３からのＡ／Ｄ変換二乗和値を所定の値（除算数）ｄで除算し、この除算数ｄで除算した結果をＡ／Ｄ変換処理値αとして変換値記憶部７８−５へ出力する。なお、変換値記憶部７８−５に出力されるＡ／Ｄ変換処理値αは、下記（１）式によって表される。また、除算部７８−４で用いられる除算数ｄは外部（この例では、マイコン２）から指定される。

加算部７８−３において、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算回数は、加算回数カウント部７８−３１によって加算回数Ｎとしてカウントされる。また、加算部７８−３は、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²のゼロからの加算の再開に際して、加算回数ＮおよびＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算値（Σｉ_kAD ²）をゼロクリアする。また、加算部７８−３は、状態信号出力部７２からのリセット信号Ｓ_Rを受けると、その時のＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算値（Σｉ_kAD ²）および加算回数Ｎをゼロクリアする。すなわち、カウント中のＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算回数Ｎをゼロとするとともに、演算処理中のＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算値（Σｉ_kAD ²（演算処理の途中結果））をゼロとする。

変換値記憶部７８−５は、除算部７８−４からのＡ／Ｄ変換処理値αを更新記憶するとともに、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’に出力する。すなわち、除算部７８−４からＡ／Ｄ変換処理値αが送られてくると、それまで記憶していたＡ／Ｄ変換処理値α（前回のＡ／Ｄ変換処理値α_old）を送られてきたＡ／Ｄ変換処理値α（今回のＡ／Ｄ変換処理値α_new）に書き替えるとともに、その書き替えたＡ／Ｄ変換処理値αをＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’に出力する。

変換完了信号出力部７４’は、変換値記憶部７８−４にＡ／Ｄ変換処理値αが更新記憶される毎に、マイコン２に変換完了信号Ｓ１を出力する。この例では、除算部７８−４から変換値記憶部７８−５へＡ／Ｄ変換処理値αが出力されたことの知らせを受けて、変換完了信号出力部７４’がマイコン２に変換完了信号Ｓ１を出力する。

なお、変換値記憶部７８−５におけるＡ／Ｄ変換処理値αの書き替えを確認して、マイコン２に変換完了信号Ｓ１を出力するようにしてもよい。また、Ａ／Ｄ変換結果（Ａ／Ｄ変換処理値α）に対してＤＩＤ値（識別番号）を定め、このＤＩＤ値を変換完了信号Ｓ１に含めてマイコン２へ送るようにしてもよい。また、Ａ／Ｄ変換結果（Ａ／Ｄ変換処理値α）にＤＩＤ値を含めるものとしてもよい。

このＡ／Ｄ変換器７（７Ｂ）において、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’のコモン接点端子７３ａには、Ａ／Ｄ変換値処理部７８から出力されるＡ／Ｄ変換処理値αが入力される。Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’は、このコモン接点端子７３ａに入力されるＡ／Ｄ変換処理値αを、状態信号出力部７２から送られてくる状態信号Ｓ_R／Ｓ_ON／Ｓ_OFFに基づいてオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’とオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’とに振り分ける。

この場合、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’は、状態信号出力部７２からオン状態信号Ｓ_ONを受けている間は、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｂとの間の経路（第１の経路）Ｒ１をオンとし、Ａ／Ｄ変換値処理部７８からのＡ／Ｄ変換処理値αをオン側のＡ／Ｄ変換処理値としてオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’に更新記憶させる。

また、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３は、状態信号出力部７２からオフ状態信号Ｓ_OFFを受けている間は、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｃとの間の経路（第２の経路）Ｒ２をオンとし、Ａ／Ｄ変換値処理部７８からのＡ／Ｄ変換処理値αをオフ側のＡ／Ｄ変換処理値としてオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’に更新記憶させる。

また、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３は、状態信号出力部７２からリセット信号Ｓ_Rを受けている間は、コモン接点端子７３ａと切替接点端子７３ｄとの間の経路（第３の経路）Ｒ３をオンとし、Ａ／Ｄ変換値処理部７８からのＡ／Ｄ変換処理値αをオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’にもオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’にも記憶させずに、破棄する。すなわち、Ａ／Ｄ変換値処理部７８からのＡ／Ｄ変換処理値αを第３の経路Ｒ３に振り分け、Ａ／Ｄ変換値処理部７８からＡ／Ｄ変換処理値αが出力されても、このＡ／Ｄ変換処理値αの保存を行わずに、破棄する。

マイコン２は、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）よりＡ／Ｄ変換完了信号Ｓ１が送られてくる毎に、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）のオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’あるいはオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’に記憶されているＡ／Ｄ変換処理値αを読み出す。この例において、マイコン２は、オン命令の出力時にはオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’に記憶されているＡ／Ｄ変換処理値αを読み出し、オフ命令の出力時にはオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’に記憶されているＡ／Ｄ変換処理値αを読み出す。なお、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’およびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’の両方からＡ／Ｄ変換処理値αを読み出して、マイコン２側でオン命令の出力時のオン側のＡ／Ｄ変換処理値αと、オフ命令の出力時のオフ側のＡ／Ｄ変換処理値αとを区別して取得するようにしてもよい。

これにより、マイコン２側において、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’から読み出したＡ／Ｄ変換処理値αとオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’から読み出したＡ／Ｄ変換処理値αとから、オン時とオフ時とに分けて電流値を測定することが可能となる。この場合、Ａ／Ｄ変換処理値αはＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算値（Σｉ_kAD ²）を除算数ｄで除した結果として得られるので、マイコン２側での電力の実効値（有効電力）の算出処理が簡単となる。

また、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）側では、マイコン２からのオン／オフ命令の切り替わり時、安定待ち時間Ｔｗが経過するまでの間は、Ａ／Ｄ変換値処理部７８からＡ／Ｄ変換処理値αが出力されたとしてもオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’にもオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’にも記憶されることがないので、また、オン／オフ命令の切り替わり時の安定待ち時間Ｔｗが経過するまでの間は、加算部７８−３におけるＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算回数ＮおよびＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算値（Σｉ_kAD ²（演算処理の途中結果））がゼロクリアされるので、すなわち過渡応答中のＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²を破棄してＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の加算が行われるので、マイコン２において過渡応答中の電流値を定常状態の電流値として測定してしまうこともない。

このようにして、本実施の形態のＡ／Ｄ変換器７（７Ｂ）を用いれば、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）側でオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’およびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’へのＡ／Ｄ変換処理値αの振り分け、およびオン／オフ命令の切り替わり時の安定待ち時間Ｔｗが経過するまでの間のＡ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²およびＡ／Ｄ変換処理値αの破棄が行われるので、マイコン２側の処理の負担や設計の負担が大幅に軽減されるものとなる。

なお、図７においては、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’とオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’とを設け、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’にオン側のＡ／Ｄ変換処理値αを更新記憶させ、オフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’にオフ側のＡ／Ｄ変換処理値αを更新記憶させるようにしたが、図８に示すように、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’およびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’をなくし、Ａ／Ｄ変換値処理部７８の変換値記憶部７７−５に更新記憶されるＡ／Ｄ変換処理値αをマイコン２側からＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’を通して読み出すようにしてもよい。この場合、マイコン２は、第１の経路Ｒ１で読み出されるＡ／Ｄ変換処理値αをオン側のＡ／Ｄ変換値とし、第２の経路Ｒ２で読み出されるＡ／Ｄ変換処理値αをオフ側のＡ／Ｄ変換値とする。

〔動作例〕
Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）の動作例として、８個の正常なＡ／Ｄ変換値ｉ_kADを取得し、この取得した８個の正常なＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの平均値をＡ／Ｄ変換処理値αとする場合について、図９に示すタイムチャートを用いて説明する。

この場合、マイコン２側から、Ａ／Ｄ変換値処理部７８の加算部７８−３に対する加算回数ｎとしてｎ＝８を指定し、除算部７８−４に対する除算数ｄとしてｄ＝８を指定する。また、二乗演算部７８−２に対して、その機能を使用しないことを指定する。

図９（ａ）は電流測定センサ５によって計測される電流値ｉ（実際には交流であるがその大きさの変化のみをイメージとして示している）、図９（ｂ）はマイコン２から出力される制御信号（オン／オフ命令）、図９（ｃ）はＡ／Ｄ変換部７８−１で行われるＡ／Ｄ変換処理のタイミング、図９（ｄ）は状態信号出力部７２より出力されるリセット信号Ｓ_R、図９（ｅ）は状態信号出力部７２より出力されるオン状態信号Ｓ_ON、図９（ｆ）は状態信号出力部７２より出力されるオフ状態信号Ｓ_OFF、図９（ｇ）は変換完了信号出力部７４’より出力される変換完了信号Ｓ１、図９（ｈ）はマイコン２からのＡ／Ｄ変換処理値αの読み取り可能な期間を示している。

この例において、マイコン２からのオン／オフ命令がオン命令からオフ命令に切り替わった場合（図９（ｂ）に示すｔ１点）、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）における状態信号出力部７２は、リセット信号Ｓ_Rを出力する（図９（ｄ）に示すｔ１点）。これにより、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第３の経路Ｒ３がオンとされる。すなわち、それまでオンとされていたＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第１の経路Ｒ１がオフとされる。また、加算部７８−３においてカウント中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算回数Ｎがゼロとされるとともに、加算部７８−３において演算処理中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算値（Σｉ_kAD（演算処理の途中結果））がゼロとされる。

これにより、過渡応答中のオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’およびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’へのＡ／Ｄ変換処理値αの出力が禁止されるとともに、過渡応答中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算回数ＮおよびＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算値（Σｉ_kAD）がリセットされる（過渡応答中は加算回数Ｎも加算値（Σｉ_kAD）もゼロに戻されて加算されない（過渡応答中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADは破棄される））。

マイコン２からのオン／オフ命令がオン命令からオフ命令に切り替わってから安定待ち時間Ｔｗが経過すると（図９（ｂ）に示すｔ２点）、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）における状態信号出力部７２は、オフ状態信号Ｓ_OFFを出力する（図９（ｆ）に示すｔ２点）。これにより、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第２の経路Ｒ２がオンとされる。また、加算部７８−３へのリセット信号Ｓ_Rが消失し（図９（ｄ）に示すｔ２点）し、加算部７８−３におけるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算が開始される。

安定待ち時間Ｔｗの経過後、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADを８回連続して加算してもマイコン２からのオン／オフ命令に変化がなければ、すなわち連続してカウントされるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算回数Ｎがｎ＝８に達すれば（図９（ｃ）に示すｔ３点）、加算部７８−３はその時の加算値（Σｉ_kAD）を除算部７８−４へ送る。これにより、除算部７８−４において加算部７８−３からの加算値（Σｉ_kAD）が除算数ｄ＝８で除算され、その乗算された結果（Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADの平均値）がＡ／Ｄ変換処理値αとして変換値記憶部７８−５に更新記憶されるとともに、オンとされているＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第２の経路Ｒ２を通して、変換値記憶部７８−５に更新記憶されたＡ／Ｄ変換処理値αがオフ側のＡ／Ｄ変換処理値としてオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’に更新記憶される。また、これと同時に、変換完了信号出力部７４’はマイコン２へ変換完了信号Ｓ１を送る（図９（ｇ）に示すｔ３点）。

マイコン２は、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）から変換完了信号Ｓ１が送られてくると、オフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’に記憶されているＡ／Ｄ変換処理値αを読み出す。このマイコン２によるオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’からのＡ／Ｄ変換処理値αの読み出しは、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）から変換完了信号Ｓ１が送られてきた後、次の変換完了信号Ｓ１が送られてくるまでの間に１回だけ行えばよい（図９（ｈ）参照）。

マイコン２からのオン／オフ命令がオフ命令からオン命令に切り替わった場合（図９（ｂ）に示すｔ４点）、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）における状態信号出力部７２は、リセット信号Ｓ_Rを出力する（図９（ｄ）に示すｔ４点）。これにより、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第３の経路Ｒ１がオンとされる。すなわち、それまでオンとされていたＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第２の経路Ｒ２がオフとされる。また、加算部７８−３カウント中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算回数Ｎがゼロとされるとともに、演算処理中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算値（Σｉ_kAD（演算処理の途中結果））がゼロとされる。

これにより、過渡応答中のオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’およびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’へのＡ／Ｄ変換処理値αの出力が禁止されるとともに、過渡応答中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算回数ＮおよびＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算値（Σｉ_kAD）がリセットされる（過渡応答中は加算回数Ｎも加算値（Σｉ_kAD）もゼロに戻されて加算されない（過渡応答中のＡ／Ｄ変換値ｉ_kAは破棄される））。

マイコン２からのオン／オフ命令がオフ命令からオン命令に切り替わってから安定待ち時間Ｔｗが経過すると（図９（ｂ）に示すｔ５点）、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）における状態信号出力部７２は、オン状態信号Ｓ_ONを出力する（図９（ｅ）に示すｔ５点）。これにより、Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第１の経路Ｒ１がオンとされる。また、加算部７８−３へのリセット信号Ｓ_Rが消失し（図９（ｄ）に示すｔ５点）し、加算部７８−３におけるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算が開始される。

安定待ち時間Ｔｗの経過後、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADを８回連続して加算してもマイコン２からのオン／オフ命令に変化がなければ、すなわち連続してカウントされるＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの加算回数Ｎがｎ＝８に達すれば（図９（ｃ）に示すｔ６点）、加算部７８−３はその時の加算値（Σｉ_kAD）を除算部７８−４へ送る。これにより、除算部７８−４において加算部７８−３からの加算値（Σｉ_kAD）が除算数ｄ＝８で除算され、その乗算された結果（Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADの平均値）がＡ／Ｄ変換処理値αとして変換値記憶部７８−５に更新記憶されるとともに、オンとされているＡ／Ｄ変換処理値振り分け部７３’の第１の経路Ｒ１を通して、変換値記憶部７８−５に更新記憶されたＡ／Ｄ変換処理値αがオン側のＡ／Ｄ変換処理値としてオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’に更新記憶される。また、これと同時に、変換完了信号出力部７４’はマイコン２へ変換完了信号Ｓ１を送る（図９（ｇ）に示すｔ６点）。

マイコン２は、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）から変換完了信号Ｓ１が送られてくると、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’に記憶されているＡ／Ｄ変換処理値αを読み出す。このマイコン２によるオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’からのＡ／Ｄ変換処理値αの読み出しは、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）から変換完了信号Ｓ１が送られてきた後、次の変換完了信号Ｓ１が送られてくるまでの間に１回だけ行えばよい（図９（ｈ）参照）。

このように、マイコン２は、Ａ／Ｄ変換器７（７Ｂ）から変換完了信号Ｓ１が送られてきた場合、次の変換完了信号Ｓ１が送られてくるまでの間にオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’あるいはオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’から１回だけＡ／Ｄ変換処理値αの読み出しを行えばよい。このＡ／Ｄ変換処理値αの読み出し可能期間は、少なくとも８回分のＡ／Ｄ変換時間分という長い期間であるため、マイコン２側の負担は非常に小さい。（従来は、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADが得られる毎にＡ／Ｄ変換値ｉ_kADの読み出しを行わなければならない。また、安定待ち時間Ｔｗをマイコン側で管理しなければならなかった。）

なお、この動作例では、Ａ／Ｄ変換値ｉ_kADの平均値をＡ／Ｄ変換処理値αとして取得するものとしたが、二乗演算部７８−２の使用を指定することにより、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²の平均値をＡ／Ｄ変換処理値αとして取得することも可能である。また、除算部７８−４の使用の有無を指定するようにしたり、除算部７８−４そのものをなくして、Ａ／Ｄ変換二乗値ｉ_kAD ²をＡ／Ｄ変換処理値αとしてマイコン２に取得させるなどしてもよい。

また、図７に示したＡ／Ｄ変換器７（７Ｂ）では、除算部７８−４でＡ／Ｄ変換処理値αが得られる毎に、変換完了信号出力部７４’より変換完了信号Ｓ１をマイコン２へ送るようにしたが、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’にオン側のＡ／Ｄ変換処理値αが更新記憶される毎にオン側の変換完了信号Ｓ１_ON（図１０（ｇ）参照）をマイコン２へ送るようにし、オフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’にオフ側のＡ／Ｄ変換処理値αが更新記憶される毎にオフ側の変換完了信号Ｓ１_OFF（図１０（ｈ）参照）をマイコン２へ送るようにしてもよい。

例えば、一例として、図１１に示すように、オン側変換完了信号出力部７４’−１とオフ側変換完了信号出力部７４’−２とを設け、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’にオン側のＡ／Ｄ変換処理値αが更新記憶される毎にオン側変換完了信号出力部７４’−１よりオン側変換完了信号Ｓ１_ONをマイコン２へ送り、オフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’にオフ側のＡ／Ｄ変換処理値αが更新記憶される毎にオフ側変換完了信号出力部７４’−２よりオフ側変換完了信号Ｓ１_OFFをマイコン２へ送るようにする。

また、別の例として、図１２に示すように、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’にオン側のＡ／Ｄ変換処理値αを更新記憶したことを示す信号およびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’にオフ側のＡ／Ｄ変換処理値αを更新記憶したことを示す信号を変換完了信号出力部７４’に与え、変換完了信号出力部７４’からオン側変換完了信号Ｓ１_ONとオフ側変換完了信号Ｓ１_OFFとを区別してマイコン２へ送るようにする。

また、図１１および図１２に示した例において、オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７５’におけるオン側のＡ／Ｄ変換処理値αの書き替えおよびオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部７６’におけるオフ側のＡ／Ｄ変換処理値αの書き替えを確認して、マイコン２にオン側の変換完了信号Ｓ１_ONおよびオフ側の変換完了信号Ｓ１_OFFを出力するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器７（７Ａ，７Ｂ）において、電流測定センサ５からの交流の電流の計測値ｉをアナログ信号としてデジタル信号に変換するものとしたが、デジタル信号に変換するアナログ信号は必ずしも電流でなくてもよく、電圧や温度などであっても構わない。

また、本実施の形態のＡ／Ｄ変換器７（７Ａ，７Ｂ）は、温度調節計や電力測定器などの産業機器に用いることを想定しているが、必ずしもこのような産業機器に限られるものではない。正確な電力測定は、今日の一般家庭においても、省エネルギー・エコロジーの観点から需要が高まっている。このため、工場などの装置にとどまらず、一般家庭で簡易的なオン／オフが頻繁に生じる家電製品に対しても、電力のモニタや消費電力測定のために利用することが可能である。

また、上述した実施の形態では、マイコン２からの制御信号をオン／オフ命令としたが、操作量０〜１００％を連続的な値で与えるものもある。このような場合、常時オンとみなして、測定を行うようにするとよい。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

２…マイコン、７（７Ａ，７Ｂ）…Ａ／Ｄ変換器、７０…オン／オフ命令入力部、７１…Ａ／Ｄ変換部、７２…状態信号出力部、７３…Ａ／Ｄ変換値振り分け部、７３’…Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部、７４，７４’…変換完了信号出力部、７４’−１…オン側変換完了信号出力部、７４’−２…オフ側変換完了信号出力部、７５…オン側Ａ／Ｄ変換値記憶部、７５’…オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部、７６…オフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部、７６’…オフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部、７７…Ａ／Ｄ変換値記憶部、７８…Ａ／Ｄ変換値処理部、７８−１…Ａ／Ｄ変換部、７８−２…二乗演算部、７８−３…加算部、７８−３１…加算回数カウント部、７８−４…除算部、７８−５…変換値記憶部、Ｒ１…第１の経路、Ｒ２…第２の経路、Ｒ３…第３の経路。

Claims (10)

1. 上位装置からのオン命令およびオフ命令によってオン／オフ制御される制御対象の状態量を入力とし、この入力される制御対象の状態量を所定の変換周期でアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換値として出力するＡ／Ｄ変換部と、
   前記上位装置からのオフ命令からオン命令への切り替わり時およびオン命令からオフ命令への切り替わり時に所定の待ち時間の間リセット信号を出力し、前記所定の待ち時間の経過後のオン命令に対してはオン状態信号を出力し、前記所定の待ち時間の経過後のオフ命令に対してはオフ状態信号を出力する状態信号出力部と、
   前記状態信号出力部からのオン状態信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値をオン側のＡ／Ｄ変換値として第１の経路に振り分け、前記状態信号出力部からのオフ状態信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値をオフ側のＡ／Ｄ変換値として第２の経路に振り分け、前記状態信号出力部からのリセット信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値を破棄するＡ／Ｄ変換値振り分け部と、
   前記Ａ／Ｄ変換部においてＡ／Ｄ変換値が得られる毎に前記上位装置に対してＡ／Ｄ変換完了信号を出力するＡ／Ｄ変換完了信号出力部と
   を備えることを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
2. 請求項１に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
   前記Ａ／Ｄ変換値振り分け部によって第１の経路に振り分けられた前記オン側のＡ／Ｄ変換値を更新記憶するオン側Ａ／Ｄ変換値記憶部と、
   前記Ａ／Ｄ変換値振り分け部によって第２の経路に振り分けられた前記オフ側のＡ／Ｄ変換値を更新記憶するオフ側Ａ／Ｄ変換値記憶部と
   を備えることを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
3. 上位装置からのオン命令およびオフ命令によってオン／オフ制御される制御対象の状態量を入力とし、この入力される制御対象の状態量を所定の変換周期でアナログ信号からデジタル信号に変換してＡ／Ｄ変換値とし、このＡ／Ｄ変換値の加算回数またはこのＡ／Ｄ変換値の二乗値の加算回数が所定数に達する毎にそのＡ／Ｄ変換値の加算値またはそのＡ／Ｄ変換値の二乗値の加算値から求められた演算処理の最終結果をＡ／Ｄ変換処理値として出力するＡ／Ｄ変換値処理部と、
   前記上位装置からのオフ命令からオン命令への切り替わり時およびオン命令からオフ命令への切り替わり時に所定の待ち時間の間リセット信号を出力し、前記所定の待ち時間の経過後のオン命令に対してはオン状態信号を出力し、前記所定の待ち時間の経過後のオフ命令に対してはオフ状態信号を出力する状態信号出力部と、
   前記状態信号出力部からのオン状態信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換値処理部からのＡ／Ｄ変換処理値をオン側のＡ／Ｄ変換処理値として第１の経路に振り分け、前記状態信号出力部からのオフ状態信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換値処理部からのＡ／Ｄ変換処理値をオフ側のＡ／Ｄ変換処理値として第２の経路に振り分け、前記状態信号出力部からのリセット信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換値処理部からのＡ／Ｄ変換処理値を破棄するＡ／Ｄ変換処理値振り分け部と、
   前記Ａ／Ｄ変換値処理部において前記Ａ／Ｄ変換処理値が得られる毎に前記上位装置に対してＡ／Ｄ変換完了信号を出力するＡ／Ｄ変換完了信号出力部と
   を備えることを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
4. 請求項３に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
   前記Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部によって第１の経路に振り分けられた前記オン側のＡ／Ｄ変換処理値を更新記憶するオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部と、
   前記Ａ／Ｄ変換値振り分け部によって第２の経路に振り分けられた前記オフ側のＡ／Ｄ変換処理値を更新記憶するオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部と
   を備えることを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
5. 上位装置からのオン命令およびオフ命令によってオン／オフ制御される制御対象の状態量を入力とし、この入力される制御対象の状態量を所定の変換周期でアナログ信号からデジタル信号に変換してＡ／Ｄ変換値とし、このＡ／Ｄ変換値の加算回数またはこのＡ／Ｄ変換値の二乗値の加算回数が所定数に達する毎にそのＡ／Ｄ変換値の加算値またはそのＡ／Ｄ変換値の二乗値の加算値から求められた演算処理の最終結果をＡ／Ｄ変換処理値として出力するＡ／Ｄ変換値処理部と、
   前記上位装置からのオフ命令からオン命令への切り替わり時およびオン命令からオフ命令への切り替わり時に所定の待ち時間の間リセット信号を出力し、前記所定の待ち時間の経過後のオン命令に対してはオン状態信号を出力し、前記所定の待ち時間の経過後のオフ命令に対してはオフ状態信号を出力する状態信号出力部と、
   前記状態信号出力部からのオン状態信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換値処理部からのＡ／Ｄ変換処理値をオン側のＡ／Ｄ変換処理値として第１の経路に振り分け、前記状態信号出力部からのオフ状態信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換値処理部からのＡ／Ｄ変換処理値をオフ側のＡ／Ｄ変換処理値として第２の経路に振り分け、前記状態信号出力部からのリセット信号を受けて前記Ａ／Ｄ変換値処理部からのＡ／Ｄ変換処理値を破棄するＡ／Ｄ変換処理値振り分け部と、
   前記Ａ／Ｄ変換処理値振り分け部によって第１の経路に振り分けられた前記オン側のＡ／Ｄ変換処理値を更新記憶するオン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部と、
   前記Ａ／Ｄ変換値振り分け部によって第２の経路に振り分けられた前記オフ側のＡ／Ｄ変換処理値を更新記憶するオフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部と、
   前記オン側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部にオン側のＡ／Ｄ変換処理値が更新記憶される毎に前記上位装置に対してオン側のＡ／Ｄ変換完了信号を出力し、前記オフ側Ａ／Ｄ変換処理値記憶部にオフ側のＡ／Ｄ変換処理値が更新記憶される毎に前記上位装置に対してオフ側のＡ／Ｄ変換完了信号を出力するＡ／Ｄ変換完了信号出力部と
   を備えることを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
6. 請求項３に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
   前記Ａ／Ｄ変換値処理部は、
   前記Ａ／Ｄ変換値の加算回数または前記Ａ／Ｄ変換値の二乗値の加算回数を、前記Ａ／Ｄ変換値の加算回数または前記Ａ／Ｄ変換値の二乗値の加算回数が前記所定数に達する毎にゼロに戻しながら、カウントするカウント部と、
   前記Ａ／Ｄ変換値の加算回数または前記Ａ／Ｄ変換値の二乗値の加算回数が前記所定数に達する前の前記演算処理の途中結果を記憶する途中結果記憶部とを備え、
   前記状態信号出力部からのリセット信号を受けた場合、このリセット信号を受けている間、前記カウント部におけるカウント値および前記途中結果記憶部に記憶されている演算処理の途中結果をリセットしゼロに戻す
   ことを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
7. 請求項６に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
   前記Ａ／Ｄ変換値処理部は、
   入力されるアナログ信号を所定の変換周期でデジタル信号に変換しＡ／Ｄ変換値として出力するＡ／Ｄ変換部と、
   前記Ａ／Ｄ変換部からのＡ／Ｄ変換値が入力される毎に、その入力されるＡ／Ｄ変換値を二乗し、Ａ／Ｄ変換二乗値として出力する二乗演算部と、
   前記二乗演算部からのＡ／Ｄ変換二乗値が入力される毎に、その入力されるＡ／Ｄ変換二乗値を加算し、このＡ／Ｄ変換二乗値の加算回数が所定回数に達する毎に、そのＡ／Ｄ変換二乗値の加算値をＡ／Ｄ変換二乗和値として出力する加算部と、
   前記加算部からのＡ／Ｄ変換二乗和値を所定の値を除算数として除算する除算部と、
   前記除算部からの除算されたＡ／Ｄ変換二乗和値を前記Ａ／Ｄ変換処理値として更新記憶する変換値記憶部とを備え、
   前記カウント部は、
   前記加算部での前記Ａ／Ｄ変換二乗値の加算回数をカウントし、
   前記途中結果記憶部は、
   前記加算部での前記Ａ／Ｄ変換二乗値の加算値を前記演算処理の途中結果として記憶する
   ことを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
8. 請求項７に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
   前記Ａ／Ｄ変換部で用いられる所定の変換周期、前記加算部で用いられる所定回数、前記除算部で用いられる除算数は、外部から指定される
   ことを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
9. 請求項７に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
   前記二乗演算部および前記除算部の少なくとも一方は、その使用の有無が外部から指定される
   ことを特徴とするＡ／Ｄ変換器。
10. 請求項１に記載されたＡ／Ｄ変換器において、
    前記上位装置からのオン命令およびオフ命令を入力するオン／オフ命令入力部を備え、
    前記オン／オフ命令入力部は、
    前記上位装置からのオン命令およびオフ命令を分岐し、一方を前記状態信号出力部へ送り、他方を前記制御対象へ送る
    ことを特徴とするＡ／Ｄ変換器。

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