JPH01147376A - 電圧測定器の誤差補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧を測定する電圧測定器において、分割抵
抗誤差等の補正を行うための誤差補正装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の電圧測定器は、第４図に示すように、アッテネー
タ１１と電圧測定部１２と表示部１３とで構成されてい
た。アッテネータ１１の入力側には、測定電圧入力端子
が接続されている。この測定電圧入力端子間に印加され
た測定電圧は、アッテネータ１１に入力され、内部の分
割抵抗により所定の減衰を受ける。そして、減衰された
測定電圧は、電圧測定部１２に入力され、測定信号に変
換される。測定信号は、デジタル電圧計の場合には、入
力電圧をＡ／Ｄ変換して得たデジタル信号であり、アナ
ログ電圧計の場合には、表示用のアナログ信号である。

この測定信号は、表示部１３に入力され、対応する値を
表示される。表示部１３は、デジタル電圧計の場合には
、通常７セグメントのＬＣＤアレイで数値を表示する装
置である。また、アナログ電圧計の場合には、通常指針
計器で数値を表示する装置である。そして、この表示部
１３に表示された値が電圧の測定値となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような構成では、アッテネータ１１にお
ける分割抵抗の誤差や電圧測定部１２におけるゲイン補
正誤差がそのまま測定値に影響を与えることになる。ま
た、アッテネータ１１や電圧測定部１２に発生する温度
ドリフト誤差も、測定値に影響を与えることになる。

従って、従来の電圧測定器は、このような分割抵抗誤差
やゲイン補正誤差、温度ドリフト誤差により、正確な測
定ができないという問題点が生じていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る電圧測定器の誤差補正装置は、上記問題点
を解決するために、測定電圧をアッテネータで減衰させ
電圧測定部で測定信号に変換する電圧測定器において、
基準電圧を発生する基準電圧発生部と、アッテネータの
入力を、基準電圧発生部が発生する基準電圧側と測定電
圧側との間で切り換えることができる切換スイッチと、
切換スイッチがアッテネータの入力を基準電圧発生部が
発生する基準電圧側に切り換えたときに、電圧測定部か
ら出力される測定信号を基準電圧のデータと比較する比
較手段と、比較手段の比較結果を記憶する記憶手段と、
切換スイッチがアッテネータの入力を測定電圧側に切り
換えたときに、電圧測定部から出力される測定信号と記
憶手段が記憶する比較結果とを演算することにより補正
を行う補正手段とを有することを特徴としている。

〔作　用〕

基準電圧は、予め定められた一定の電圧である。そして
、基準電圧発生部は、この基準電圧を温度やその他の要
因に影響されることなく安定して発生することができる
回路である。また、比較手段は、この基準電圧をデータ
として持っている。

また、電圧測定部が変換する測定信号は、デジタル電圧
計の場合には、入力電圧をＡ／Ｄ変換して得たデジタル
信号であり、アナログ電圧計の場合には、表示用のアナ
ログ信号である。

切換スイッチによりアッテネータの入力を基準電圧発生
部が発生する基準電圧側に切り換えると、この基準電圧
が電圧測定部で測定信号に変換される。この場合の測定
信号は、比較手段によって基準電圧のデータと比較され
る。本来、アッテネータや電圧測定部に誤差がなければ
、この測定信号と基準電圧のデータとは一致するはずで
ある。

しかしながら、アッテネータや電圧測定部に誤差が生じ
る場合には、比較手段による比較結果がこの誤差を補正
するための比率となる。そこで、この比較結果を記憶手
段により記憶しておく。この動作は、電圧を測定する前
に適宜実行される。

電圧を測定する場合には、切換スイッチによりアッテネ
ータの人力を測定電圧側に切り換える。

すると、測定電圧がアッテネータで減衰されて電圧測定
部に入力され、測定信号に変換される。そして、変換さ
れた測定信号は、補正手段において、記憶手段が記憶す
る比較結果との演算を施される。この演算は、例えば〔
比較結果〕を〔基準電圧の測定信号〕÷〔基準電圧のデ
ータ〕で求めた場合には、〔測定電圧の測定信号〕÷〔
比較結果〕を算出するものである。この演算結果は、測
定信号の誤差を補正したものとなる。このようにして補
正手段で補正された測定信号は、測定値として表示部で
表示されたりその他の処理装置に送られる。従って、こ
の測定値は、アッテネータや電圧測定部での誤差が補正
された正確な値となる。

また、本発明では、このような補正を行うので、アッテ
ネータの回路構成を容易にすることもできる。即ち、従
来の一般的なアッテネータの構成例を第３図（ａ）に示
す。ここでは、抵抗値が９０×Ｒ１９ＸＲ及びＲ（Ｒは
、任意の抵抗値）の各抵抗器を直列に接続して、リレー
によりＳＷ、〜ＳＷ３の何れかの接点をＯＮとすること
により、１／１．１／１０又は１／１００の分割率を得
ている。しかしながら、ここで使用される抵抗器の各抵
抗値は、′９”や９０”の倍数であるため余り一般的な
値でないものが含まれる。ところが、本発明の電圧測定
器で用いるアッテネータでは、第３図（ｂ）に示すよう
に、各抵抗の抵抗値を１００×Ｒ１１０×Ｒ及びＲとい
うような区切りのよい値にすることができる。この場合
、分割率は、１／１．１１／１１１又は１　／１１１と
いうように半端な値が含まれる。しかし、本発明では、
この分割率と本来の１７１、ｌ／１０又は１　／１００
の分割率との相違を誤差と区別せずに補正することがで
きる。このため、抵抗値が区切りのよい抵抗器のみを使
用してアッテネータを構成しても、何ら不都合が生じな
い。従って、−船釣な抵抗値の抵抗器のみをアッテネー
タに使用することにより、回路構成を容易にすることが
できる。

〔実施例１〕 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以下
の通りである。

本実施例は、除算部を用いて補正を行う場合を示す。

アッテネータ１は、内部の分割抵抗を切り換え°ζ、測
定電圧を複数段階の分割率に減衰する回路である。また
、切換スイッチ２は、リレーにおける２組の連動する接
点によって構成されている。

アッテネータ１の入力は、この切換スイッチ２の共通接
点に接続されている。また、切換スイッチ２の常閉接点
は、測定電圧入力端子に接続されている。本実施例の電
圧測定器は、この測定電圧入力端子間に印加された電圧
を測定する。切換スイッチ２の常閉接点には、基準電圧
発生部３の出力が接続されている。基準電圧発生部３は
、予め設定された基準電圧を温度等の影響を受けること
なく安定して出力することができる回路である。

アッテネータ１の出力は、電圧測定部４に接続している
。電圧測定部４は、Ａ／Ｄコンバータからなり、アナロ
グ信号である測定電圧をデジタル信号である測定信号に
変換する回路である。この電圧測定部４の出力は、除算
部５の一方の入力に接続している。除算部５は、入力さ
れた測定信号を他方の入力値によって除し、その結果を
出力する回路である。この除算部５の出力は、表示部６
に接続している。表示部６は、７セグメントのＬＣＤア
レイで数値を表示する装置であり、ここに表示された値
が測定値となる。

また、除算部５の出力は、ラッチ部７にも接続している
。ラッチ部７は、除゛算部５が出力した除算結果を記憶
する回路である。このランチ部７の出力は、マルチプレ
クサ８の一方の入力に接続している。マルチプレクサ８
の他方の入力には、基準電圧データ発生部９の出力が接
続されている。

基準電圧データ発生部９は、予め設定された基準電圧の
デジタルデータを出力する回路である。マルチプレクサ
８の出力は、除算部５の他方の入力に接続している。こ
のマルチプレクサ８は、切換スイッチ２が常閉接点側に
切り換わると、基準電圧データ発生部９からのデジタル
データを出力し、切換スイッチ２が常閉接点側に切り換
わっている場合には、ラッチ部７に記憶された除算結果
を出力するようになっている。

上記構成の電圧測定器の動作を説明する。

まず、補正に用いる除算結果を生成するために、切換ス
イッチ２を常閉接点側に切り換える。すると、基準電圧
発生部３からの基準電圧がアッテネータｌで減衰を受け
、電圧測定部４に送られる。電圧測定部４では、この基
準電圧をＡ／Ｄ変換して測定信号を出力する。また、こ
の場合、マルチプレクサ８は、基準電圧データ発生部９
からの基準電圧のデジタルデータを出力する。従って、
除算部５には、被除数として基準電圧の測定信号が入力
され、除数として基準電圧のデジタルデータが入力され
ることになる。除算部５では、これらの入力に基づいて
除算が実行される。基準電圧の測定信号と基準電圧のデ
ジタルデータとは、アッテネータ１や電圧測定部４に誤
差が生じない限り本来一致するはずのものである。しか
しながら、実際には、アッテネータ１における分割抵抗
の誤差、電圧測定部４におけるゲイン補正誤差、及び、
これらの温度ドリフト誤差が発生するので、除算部５で
の除算結果は“１”とならない場合が多い。この除算結
果は、ラッチ部７に送られ記憶される。なお、この除算
結果は、同時に表示部６にも送られるが、これは表示し
てもしなくてもよい。この除算結果の生成は、電圧を測
定する前に実行する。測定の度にその直前にこの除算結
果の生成操作を行っておけば、使用環境に応じて変化す
る温度ドリフト誤差を確実に補正することができる。

電圧を測定する場合には、切換スイッチ２を常閉接点側
に切り換える。すると、測定電圧入力端子に印加された
測定電圧がアッテネータ１で減衰されて電圧測定部４で
測定信号に変換され出力される。また、この場合、マル
チプレクサ８は、先にランチ部７に記憶された除算結果
を出力する。

従って、除算部５には、被除数として測定電圧の測定信
号が入力され、除数として除算結果が入力されることに
なる。除算部５では、これらの入力に基づいて除算が実
行される。この〔除算結果〕は、先に〔基準電圧の測定
信号〕÷〔基準電圧のデジタルデータ〕の演算によって
求めた値である。従って、ここで〔測定電圧の測定信号
〕÷〔除算結果〕の演算を行えば、誤差を補正した測定
電圧の測定信号を得ることができる。この補正された測
定信号は、表示部６で表示される。従って、表示部６で
表示された測定値は、アッテネータ１や電圧測定部４で
の誤差が補正された正確な値となる。なお、ラッチ部７
は、切換スイッチ２が常閉接点側に切り換わった場合以
外には、入力を受は付けない。このため、電圧測定の場
合に、除算部５から送られて来る補正された測定信号を
受は付けることはなく、先に記憶した除算結果のみを出
力し続ける。

〔実施例２〕 本発明の他の実施例を第２図に基づいて説明する。なお
、前記実施例１と同一の機能を有する構成部材には、同
じ符号を付記してその説明を省略する。

本実施例は、マイクロコンピュータを用いる場合を示す
。

測定電圧入力端子、アッテネータ１、切換スイッチ２、
基準電圧発生部３及び電圧測定部４の構成は、実施例１
の場合と同じである。本実施例の電圧測定器も、測定電
圧入力端子間に印加された電圧を測定する。しかしなが
ら、この電圧測定部４の出力は、マイクロコンピュータ
１０の測定信号入力に接続されている。マイクロコンピ
ュータ１０は、切換スイッチ２の切り換え状態に応じて
、電圧測定部４からの測定信号に基づいて除算結果を算
出記憶し、又は、この除算結果に基づいて測定信号の補
正のための演算を行うようにプログラムされている。ま
た、このマイクロコンピュータ１０における補正された
測定信号の出力は、表示部６に接続されている。表示部
６は、実施例１と同じものを使用している。

上記構成の電圧測定器の動作を説明する。

まず、補正に用いる除算結果を生成するために、切換ス
イッチ２を常閉接点側に切り換える。すると、基準電圧
発生部３からの基準電圧がアッテネータｌを介して電圧
測定部４に送られ、測定信号に変換されてマイクロコン
ピュータ１０に入力される。切換スイッチ２が常閉接点
側に切り換えられている場合、マイクロコンピュータ１
０は、入力された測定信号を被除数とし、内部に予め記
憶された基準電圧のデジタルデータを除数として除算を
行い、この除算結果を内部に記憶する。この場合の除算
結果の記憶は、この除算結果の生成操作の度に内容を更
新する。

電圧を測定する場合には、切換スイッチ２を常閉接点側
に切り換える。すると、測定電圧入力端子に印加された
測定電圧がアッテネータ１を介して電圧測定部４に送ら
れ、測定信号に変換されてマイクロコンピュータ１０に
入力される。切換スイッチ２が常閉接点側に切り換えら
れている場合、マイクロコンピュータ１０は、入力され
た測定信号を被除数とし、先に内部に記憶された除算結
果を除数として除算を行うことにより、測定信号の補正
を行う。そして、この補正された測定信号は、表示部６
に送られ表示される。従って、本実施例の場合も実施例
１と同様に、表示部６で表示された測定値は、アッテネ
ータｌや電圧測定部４での誤差が補正された正確な値と
なる。

〔発明の効果〕 本発明に係る電圧測定器の誤差補正装置は、以上のよう
に、測定電圧をアッテネータで減衰させ電圧測定部で測
定信号に変換する電圧測定器において、基準電圧を発生
する基準電圧発生部と、アッテネータの入力を、基準電
圧発生部が発生する基準電圧側と測定電圧側との間で切
り換えることができる切換スイッチと、切換スイッチが
アッテネータの入力を基準電圧発生部が発生する基準電
圧側に切り換えたときに、電圧測定部から出力される測
定信号を基準電圧のデータと比較する比較手段と、比較
手段の比較結果を記憶する記憶手段と、切換スイッチが
アッテネータの入力を測定電圧側に切り換えたときに、
電圧測定部から出力される測定信号と記憶手段が記憶す
る比較結果とを演算することにより補正を行う補正手段
とを有する構成をなしている。

これにより、アッテネータや電圧測定部で発生する誤差
を基準電圧に基づいて補正することができる。

従って、本発明の電圧測定器の誤差補正装置は、装置内
部の誤差に影響されることなく、正確な電圧測定を行う
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すものであって、電圧
測定器の回路ブロック図である。第２図は、本発明の他
の実施例を示すものであって、電圧測定器の回路ブロッ
ク図である。第３図はアッテネータの回路構成を比較す
るものであって、第３図（ａ）は従来の構成例を示す回
路図、第３図（ｂ）は本発明における構成例を示す回路
図である。第４図は従来例を示すものであって、電圧測
定器の回路ブロック図である。 １はアッテネータ、２は切換スイッチ、３は基準電圧発
生部、４は電圧測定部、５は除算部（比較手段、補正手
段）、７はランチ部（記憶手段）、１０はマイクロコン
ピュータ（比較手段、記憶手段、補正手段）である。 第３図（ａ） 第３図（ｂ） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、測定電圧をアッテネータで減衰させ電圧測定部で測
   定信号に変換する電圧測定器において、基準電圧を発生
   する基準電圧発生部と、アッテネータの入力を、基準電
   圧発生部が発生する基準電圧側と測定電圧側との間で切
   り換えることができる切換スイッチと、切換スイッチが
   アッテネータの入力を基準電圧発生部が発生する基準電
   圧側に切り換えたときに、電圧測定部から出力される測
   定信号を基準電圧のデータと比較する比較手段と、比較
   手段の比較結果を記憶する記憶手段と、切換スイッチが
   アッテネータの入力を測定電圧側に切り換えたときに、
   電圧測定部から出力される測定信号と記憶手段が記憶す
   る比較結果とを演算することにより補正を行う補正手段
   とを有することを特徴とする電圧測定器の誤差補正装置
   。