JPH0241077B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0241077B2 JPH0241077B2 JP56098495A JP9849581A JPH0241077B2 JP H0241077 B2 JPH0241077 B2 JP H0241077B2 JP 56098495 A JP56098495 A JP 56098495A JP 9849581 A JP9849581 A JP 9849581A JP H0241077 B2 JPH0241077 B2 JP H0241077B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- converter
- rms
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
- G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/02—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、RMSコンバータに関し、更に具体
的にはRMSコンバータの出力精度を改善する方
法及び装置に関する。
的にはRMSコンバータの出力精度を改善する方
法及び装置に関する。
AC／DCコンバータの一つのタイプとして二乗
平均平方（RMS）のコンバータがある。RMSコ
ンバータの機能は、正弦波入力信号のような変動
する入力信号を受信して、該入力信号のRMS値
に比例するDCレベルの信号に変換することであ
る。該変換の精度は、RMSコンバータのタイプ、
選定素子の公差、該RMSコンバータに利用され
る増幅器のダイナミツク・レンジ、及び該RMS
コンバータの周波数応答特性等によつて決定され
る。RMSコンバータの一つのタイプとしては、
ログ・アンチログ型RMSコンバータがあり、こ
れは一般的に計算型のRMSコンバータのカテゴ
リーに入る。ログ・アンチログ型RMSコンバー
タの一つに、ジヨン フルーク マニフアクチヤ
リング カンパニー，インコーポレイテツド社製
の09A AC／DCコンバータ（RMS）がある。
平均平方（RMS）のコンバータがある。RMSコ
ンバータの機能は、正弦波入力信号のような変動
する入力信号を受信して、該入力信号のRMS値
に比例するDCレベルの信号に変換することであ
る。該変換の精度は、RMSコンバータのタイプ、
選定素子の公差、該RMSコンバータに利用され
る増幅器のダイナミツク・レンジ、及び該RMS
コンバータの周波数応答特性等によつて決定され
る。RMSコンバータの一つのタイプとしては、
ログ・アンチログ型RMSコンバータがあり、こ
れは一般的に計算型のRMSコンバータのカテゴ
リーに入る。ログ・アンチログ型RMSコンバー
タの一つに、ジヨン フルーク マニフアクチヤ
リング カンパニー，インコーポレイテツド社製
の09A AC／DCコンバータ（RMS）がある。
ログ・アンチログ型RMSコンバータに関する
問題点の一つは、正の信号が印加されたのか負の
信号が印加されたのかに従つて提する特性が異な
ることである。より具体的には、過去において、
ログ・アンチログ型RMSコンバータのAC／DC
変換特性は線形であると仮定されていた。該コン
バータの正信号、負信号のどちらに対しても線形
性が仮定されていた。更には、波高率補正も加え
られていなかつた。しかしながら、これらの仮定
は全く正しくない。むしろ、ログ・アンチログ型
RMSコンバータの伝達特性は、厳密に線形では
ない。更に、波高率変動（これは利得誤差の原因
となる。）が存在する。結果として、そのような
RMSコンバータの出力信号は、入力信号のRMS
値を正しく表わすものではなかつた。上述の仮定
から生じる不正確さは、ある分野では受け入れ得
るものであるが、高精度の変換が要求される分野
では受け入れ難いものである。例えば、計測分野
においてはAC信号をDC電圧に精確にRMS変換
することがしばしば必要とされ、そのDC電圧は、
AC信号のRMS値の正確な表示値を得るため精密
なDC電圧測定器によつて測定される。必要にさ
れる測定精度に依存して、そのような分野でロ
グ・アンチログ型RMSコンバータを使われたり、
使われなかつたりする。明らかに、計測分野又は
精密なRMS変換の要求されるその他の分野で利
用し得るように、そのようなRMSコンバータの
変換精度を改善し、高めることが望まれている。
問題点の一つは、正の信号が印加されたのか負の
信号が印加されたのかに従つて提する特性が異な
ることである。より具体的には、過去において、
ログ・アンチログ型RMSコンバータのAC／DC
変換特性は線形であると仮定されていた。該コン
バータの正信号、負信号のどちらに対しても線形
性が仮定されていた。更には、波高率補正も加え
られていなかつた。しかしながら、これらの仮定
は全く正しくない。むしろ、ログ・アンチログ型
RMSコンバータの伝達特性は、厳密に線形では
ない。更に、波高率変動（これは利得誤差の原因
となる。）が存在する。結果として、そのような
RMSコンバータの出力信号は、入力信号のRMS
値を正しく表わすものではなかつた。上述の仮定
から生じる不正確さは、ある分野では受け入れ得
るものであるが、高精度の変換が要求される分野
では受け入れ難いものである。例えば、計測分野
においてはAC信号をDC電圧に精確にRMS変換
することがしばしば必要とされ、そのDC電圧は、
AC信号のRMS値の正確な表示値を得るため精密
なDC電圧測定器によつて測定される。必要にさ
れる測定精度に依存して、そのような分野でロ
グ・アンチログ型RMSコンバータを使われたり、
使われなかつたりする。明らかに、計測分野又は
精密なRMS変換の要求されるその他の分野で利
用し得るように、そのようなRMSコンバータの
変換精度を改善し、高めることが望まれている。
それ故、本発明の目的は、RMSコンバータの
出力を改善する方法及び装置を提示することであ
る。
出力を改善する方法及び装置を提示することであ
る。
本発明のもう一つの目的は、ログ・アンチログ
型RMSコンバータの出力を改善す方法及び装置
を提示することである。
型RMSコンバータの出力を改善す方法及び装置
を提示することである。
本発明の更に別の目的は、ログ・アンチログ型
RMSコンバータのAC／DC伝達特性における非
線形性を補正することによつて、該RMSコンバ
ータの出力を改善する方法及び装置を提示するこ
とである。
RMSコンバータのAC／DC伝達特性における非
線形性を補正することによつて、該RMSコンバ
ータの出力を改善する方法及び装置を提示するこ
とである。
本発明の更に別の目的は、ログ・アンチログ型
RMSコンバータのAC／DC伝達特性における非
線形性を補正し、波高率変動による誤差を補正す
ることによつてRMSコンバータの出力を改善す
る方法及び装置を提示することである。
RMSコンバータのAC／DC伝達特性における非
線形性を補正し、波高率変動による誤差を補正す
ることによつてRMSコンバータの出力を改善す
る方法及び装置を提示することである。
本発明に従い、ログ・アンチログ型二乗平均平
方（RMS）コンバータのAC／DC伝達特性にお
ける非線形性に対して出力を補正することにより
改善する方法及び装置が提示される。予め選択さ
れた高及び低で正及び負のDC信号が該RMSコン
バータに印加され、該RMSコンバータの出力が
各入力電圧に対して測定される。選択された電圧
と測定された電圧とを利用し、該RMSコンバー
タの正及び負の利得（Ｇ）特性及びオフセツト電
圧（V0）特性が決定される。特性についてのこ
の情報は、AC入力が該RMSコンバータに入力さ
れたときに形成される該RMSコンバータの出力
を補正、改善するために利用される。
方（RMS）コンバータのAC／DC伝達特性にお
ける非線形性に対して出力を補正することにより
改善する方法及び装置が提示される。予め選択さ
れた高及び低で正及び負のDC信号が該RMSコン
バータに印加され、該RMSコンバータの出力が
各入力電圧に対して測定される。選択された電圧
と測定された電圧とを利用し、該RMSコンバー
タの正及び負の利得（Ｇ）特性及びオフセツト電
圧（V0）特性が決定される。特性についてのこ
の情報は、AC入力が該RMSコンバータに入力さ
れたときに形成される該RMSコンバータの出力
を補正、改善するために利用される。
本発明はマルチレンジの測定装置と組み合わせ
て利用すれば、該RMSコンバータの正及び負の
利得（Ｇ）特性及びオフセツト電圧（V0）特性
は、該RMSコンバータの各レンジ毎に決定され
る。そのような場合、前記予め選択されるべき高
及び低で正及び負のDC電圧は、各レンジの上限
値及び下限値の近くに選定されるのが好ましい。
て利用すれば、該RMSコンバータの正及び負の
利得（Ｇ）特性及びオフセツト電圧（V0）特性
は、該RMSコンバータの各レンジ毎に決定され
る。そのような場合、前記予め選択されるべき高
及び低で正及び負のDC電圧は、各レンジの上限
値及び下限値の近くに選定されるのが好ましい。
本発明の別の特徴によれば、波高率変動による
利得誤差を補正することによつて別の改善が為さ
れる。波高率変動の改善は、予め選定された矩形
波信号をRMSコンバータに印加し、該RMSコン
バータの出力を測定することによつて為される。
このようにして得られた情報は、正及び負の利得
波高率補正定数を決定するために利用される。該
補正定数を利用して、改善され又は補正される
RMS出力電圧の決定に際して利用される利得因
子が補正される。
利得誤差を補正することによつて別の改善が為さ
れる。波高率変動の改善は、予め選定された矩形
波信号をRMSコンバータに印加し、該RMSコン
バータの出力を測定することによつて為される。
このようにして得られた情報は、正及び負の利得
波高率補正定数を決定するために利用される。該
補正定数を利用して、改善され又は補正される
RMS出力電圧の決定に際して利用される利得因
子が補正される。
上記した要約から判るように、RMSコンバー
タ、特にログ・アンチログ型RMSコンバータの
出力を改善する方法及び装置が、本発明によつて
与えられる。RMSコンバータのAC／DC伝達特
性における非線形性に対し被測定出力電圧を補正
することによつて出力が改善される。更なる改善
が、波高率変動を補正することによつて行なわれ
る。先に述べた如くRMSコンバータを通常の電
圧測定器、例えばデジタル電圧計と組み合わせて
利用すれば、該RMSコンバータの正及び負の利
得特性並びにオフセツト電圧特性は、該RMSコ
ンバータの各レンジ毎に決定される。同様に正及
び負の利得波高率補正定数も、RMSコンバータ
の各レンジ毎に決定される。このようにして得た
情報を利用し、電圧測定器の各レンジで生じる
AC変換に対するRMSコンバータの出力が正確に
改善される。
タ、特にログ・アンチログ型RMSコンバータの
出力を改善する方法及び装置が、本発明によつて
与えられる。RMSコンバータのAC／DC伝達特
性における非線形性に対し被測定出力電圧を補正
することによつて出力が改善される。更なる改善
が、波高率変動を補正することによつて行なわれ
る。先に述べた如くRMSコンバータを通常の電
圧測定器、例えばデジタル電圧計と組み合わせて
利用すれば、該RMSコンバータの正及び負の利
得特性並びにオフセツト電圧特性は、該RMSコ
ンバータの各レンジ毎に決定される。同様に正及
び負の利得波高率補正定数も、RMSコンバータ
の各レンジ毎に決定される。このようにして得た
情報を利用し、電圧測定器の各レンジで生じる
AC変換に対するRMSコンバータの出力が正確に
改善される。
本発明の前述の目的及び付随した利点の多く
は、本発明の好適な実施例を示した添付図面を参
照してする以下の説明により容易に理解されよ
う。
は、本発明の好適な実施例を示した添付図面を参
照してする以下の説明により容易に理解されよ
う。
第１図は、ログ・アンチログ型RMSコンバー
タ１１の出力を改善するために必要な情報を決定
する際に利用される、本発明に従つて構成された
装置を示している。第１図に示した装置は、制御
可能な電圧源１３、電圧測定器１５及び制御装置
１７を含む。制御可能な電圧源１３は、DC電圧
及び、周知の周波数、例えば400Hzの矩形波のAC
電圧を発生するものが適している。制御装置１７
はデジタル制御装置が好ましく、制御可能な電圧
源１３はデジタル的に制御され、電圧測定器１５
は、測定値を表わすデジタル出力を発生する。更
に、そのデジタル信号は、並列であることが好ま
しい。結果として、制御装置１７の出力は、デジ
タル・バス１４を介して制御可能な電圧源１３と
接続し、電圧測定器１５の出力は、デジタル・バ
ス１６を介して制御装置１７と接続する。制御可
能な電圧源１３の出力は、ログ・アンチログ型
RMSコンバータ１１の入力と接続し、該RMSコ
ンバータ１１の出力は、電圧測定器１５の入力端
子と接続する。
タ１１の出力を改善するために必要な情報を決定
する際に利用される、本発明に従つて構成された
装置を示している。第１図に示した装置は、制御
可能な電圧源１３、電圧測定器１５及び制御装置
１７を含む。制御可能な電圧源１３は、DC電圧
及び、周知の周波数、例えば400Hzの矩形波のAC
電圧を発生するものが適している。制御装置１７
はデジタル制御装置が好ましく、制御可能な電圧
源１３はデジタル的に制御され、電圧測定器１５
は、測定値を表わすデジタル出力を発生する。更
に、そのデジタル信号は、並列であることが好ま
しい。結果として、制御装置１７の出力は、デジ
タル・バス１４を介して制御可能な電圧源１３と
接続し、電圧測定器１５の出力は、デジタル・バ
ス１６を介して制御装置１７と接続する。制御可
能な電圧源１３の出力は、ログ・アンチログ型
RMSコンバータ１１の入力と接続し、該RMSコ
ンバータ１１の出力は、電圧測定器１５の入力端
子と接続する。
制御装置１７は、適当なデジタル制御プログラ
ムによつて自動的にか又は手動的に制御される。
どちらの場合でも、該制御装置１７は、制御可能
な電圧源１３の出力の性質及び大きさを制御す
る。該制御可能な電圧源１３によつて作り出され
る電圧の順序及びタイプは、第２図及び第３図に
関連して後述する。制御可能な電圧源１３の出力
は、通常の態様でログ・アンチログ型RMSコン
バータによつて変換され、その結果は電圧測定器
１５で測定される。このようにして得られる情報
を利用して制御装置１７は、これも後述する態様
で、ログ・アンチログ型RMSコンバータの正及
び負の利得及びオフセツト電圧を決定する。更
に、もしも望むならば、第３図に示し後述するよ
うに、制御装置１７は制御可能な電圧源１３を制
御し、正及び負の利得特性の補正のために必要と
される正及び負の利得波高率補正定数を決定する
際の利用に適した矩形波電圧を出力させる。
ムによつて自動的にか又は手動的に制御される。
どちらの場合でも、該制御装置１７は、制御可能
な電圧源１３の出力の性質及び大きさを制御す
る。該制御可能な電圧源１３によつて作り出され
る電圧の順序及びタイプは、第２図及び第３図に
関連して後述する。制御可能な電圧源１３の出力
は、通常の態様でログ・アンチログ型RMSコン
バータによつて変換され、その結果は電圧測定器
１５で測定される。このようにして得られる情報
を利用して制御装置１７は、これも後述する態様
で、ログ・アンチログ型RMSコンバータの正及
び負の利得及びオフセツト電圧を決定する。更
に、もしも望むならば、第３図に示し後述するよ
うに、制御装置１７は制御可能な電圧源１３を制
御し、正及び負の利得特性の補正のために必要と
される正及び負の利得波高率補正定数を決定する
際の利用に適した矩形波電圧を出力させる。
電圧測定器に習熟した技術者にとつては明白で
あるが、電圧測定器は、単数のレンジでなく複数
のレンジを具備しており、言わばマルチレンジの
測定器である。マルチレンジの測定器の場合、第
２図及び第３図に示したステツプは、RMSコン
バータの各レンジに対して実行される。
あるが、電圧測定器は、単数のレンジでなく複数
のレンジを具備しており、言わばマルチレンジの
測定器である。マルチレンジの測定器の場合、第
２図及び第３図に示したステツプは、RMSコン
バータの各レンジに対して実行される。
第２図において、第１のステツプは、制御装置
１７により制御可能な電圧源の出力が関連する電
圧レンジの下限値近くの正の電圧値（例えば電圧
レンジの上限値の＋２％の値）にセツトされるよ
うにする。＋VLの入力電圧に対するRMSコンバ
ータの出力電圧は、電圧測定器で測定される。こ
の出力を信号VL+と記す。次に、制御装置は、制
御可能な電圧源の出力を、前述の正のDC電圧値
と数値的には等しい、電圧レンジの下限値に近い
負のDC電圧値（例えば、電圧レンジの上限値の
−２％の値）にセツトする。この電圧を−VLと
記す。入力電圧（−VL）に対するRMSコンバー
タの出力電圧は、電圧測定器で測定される。次
に、制御可能な電圧源の出力は、制御装置によつ
て電圧レンジの上限値近くの正のDC電圧値（例
えば、該電圧レンジの上限値の＋98％の値）にセ
ツトされる。この電圧を＋VHとする。次のステ
ツプは、入力電圧（＋VH）に対してRMSコンバ
ータの出力電圧を測定することである。次に、制
御可能な電圧源は、制御装置によつて＋VHと数
値的に等しい負のDC電圧値（例えば電圧レンジ
の上限値の−98％に等しい電圧値）にセツトされ
る。この電圧を−VHとする。次に、入力電圧
（−VH）に対するRMSコンバータの出力電圧が
測定される。この電圧をVH-とする。
１７により制御可能な電圧源の出力が関連する電
圧レンジの下限値近くの正の電圧値（例えば電圧
レンジの上限値の＋２％の値）にセツトされるよ
うにする。＋VLの入力電圧に対するRMSコンバ
ータの出力電圧は、電圧測定器で測定される。こ
の出力を信号VL+と記す。次に、制御装置は、制
御可能な電圧源の出力を、前述の正のDC電圧値
と数値的には等しい、電圧レンジの下限値に近い
負のDC電圧値（例えば、電圧レンジの上限値の
−２％の値）にセツトする。この電圧を−VLと
記す。入力電圧（−VL）に対するRMSコンバー
タの出力電圧は、電圧測定器で測定される。次
に、制御可能な電圧源の出力は、制御装置によつ
て電圧レンジの上限値近くの正のDC電圧値（例
えば、該電圧レンジの上限値の＋98％の値）にセ
ツトされる。この電圧を＋VHとする。次のステ
ツプは、入力電圧（＋VH）に対してRMSコンバ
ータの出力電圧を測定することである。次に、制
御可能な電圧源は、制御装置によつて＋VHと数
値的に等しい負のDC電圧値（例えば電圧レンジ
の上限値の−98％に等しい電圧値）にセツトされ
る。この電圧を−VHとする。次に、入力電圧
（−VH）に対するRMSコンバータの出力電圧が
測定される。この電圧をVH-とする。
ここにおいて、RMSコンバータの正及び負の
利得(G)特性及びオフセツト電圧（V0）特性を決
定するために必要な総ての情報が得られたことに
なる。従つて、次のステツプは、RMSコンバー
タの正及び負の利得特性及びオフセツト電圧特性
を決定することである。これに関し、以下にまず
正及び負のオフセツト電圧特性の決定について説
明し、次に正及び負の利得特性の決定について説
明する。ただし、もし望むならば、この決定順序
を変えることは可能である。
利得(G)特性及びオフセツト電圧（V0）特性を決
定するために必要な総ての情報が得られたことに
なる。従つて、次のステツプは、RMSコンバー
タの正及び負の利得特性及びオフセツト電圧特性
を決定することである。これに関し、以下にまず
正及び負のオフセツト電圧特性の決定について説
明し、次に正及び負の利得特性の決定について説
明する。ただし、もし望むならば、この決定順序
を変えることは可能である。
第２図に示した第１のステツプは、正のオフセ
ツト電圧（V0+と記す。）の決定である。V0+の値
は、次式に従つて決定される。
ツト電圧（V0+と記す。）の決定である。V0+の値
は、次式に従つて決定される。
V0+＝VL+（VH／VL）−VH+／VH／VL−１ (1)
式(1)及び次式において、VHは、＋VHの絶対値に
（当然に−VHの絶対値にも）等しい。同様に、VL
は、＋VLの絶対値に（また−VLの絶対値にも）等
しい。
（当然に−VHの絶対値にも）等しい。同様に、VL
は、＋VLの絶対値に（また−VLの絶対値にも）等
しい。
第２図に示した次のステツプは、負のオフセツ
ト電圧（V0-と記す。）の決定である。V0-は、次
式に従つて決定される。
ト電圧（V0-と記す。）の決定である。V0-は、次
式に従つて決定される。
V0-＝VL-（VH／VL）−VH-／VH／VL−１ (2)
次に、正の利得が決定される。該正の利得は、
G+と記され、次式に従つて決定される。
G+と記され、次式に従つて決定される。
G+＝VH+−V0+／VH (3)
最後に、負の利得（G-と記す。）が決定され
る。G-は、次式に従つて決定される。
る。G-は、次式に従つて決定される。
G-＝VH+−V0-／−VH (4)
ここにおいて、RMSコンバータの測定された
電圧（VRと記す。）を改善するために必要な総て
の情報が得られた。RMSコンバータの改善され
た電圧（Ｖと記す。）は、次式に従つて決定され
る。
電圧（VRと記す。）を改善するために必要な総て
の情報が得られた。RMSコンバータの改善され
た電圧（Ｖと記す。）は、次式に従つて決定され
る。
式(5)におけるK+及K-は、各々正及び負の波高
率補正定数である。これらの定数は、波高率変動
を無視する場合には１に等しくセツトされる。多
くの場合、波高率変動は比較的小さいので該波高
率変動を無視してもよい。代わりに、もしも望む
ならば、正及び負の利得波高率補正定数が決定さ
れる。正及び負の利得波高率補正定数を決定する
好ましい方法を、第３図に図示すると共に以下に
説明する。
率補正定数である。これらの定数は、波高率変動
を無視する場合には１に等しくセツトされる。多
くの場合、波高率変動は比較的小さいので該波高
率変動を無視してもよい。代わりに、もしも望む
ならば、正及び負の利得波高率補正定数が決定さ
れる。正及び負の利得波高率補正定数を決定する
好ましい方法を、第３図に図示すると共に以下に
説明する。
正及び負の波高率補正定数（K+及びK-）を決
定する際の第１のステツプは、RMSコンバータ
に対称矩形波を印加することであり、そして該
RMSコンバータの出力を測定することである。
この出力電圧をVK1と記す。次のステツプは、測
定した電圧に基づいて該矩形波のピーク電圧を決
定することである。この電圧（V1と記す。）は、
次式によつて決定される。
定する際の第１のステツプは、RMSコンバータ
に対称矩形波を印加することであり、そして該
RMSコンバータの出力を測定することである。
この出力電圧をVK1と記す。次のステツプは、測
定した電圧に基づいて該矩形波のピーク電圧を決
定することである。この電圧（V1と記す。）は、
次式によつて決定される。
次のステツプは、制御可能な電圧源に指示し
て、2V1のピーク電圧をもつ正の単極矩形波を
RMSコンバータに印加させることである。2V1
の入力電圧に対するRMSコンバータの出力電圧
が、次に測定される。この出力をVK2と記す。次
のステツプは、正の利得波高率補正定数（K+）
を決定することである。K+は、次式によつて決
定される。
て、2V1のピーク電圧をもつ正の単極矩形波を
RMSコンバータに印加させることである。2V1
の入力電圧に対するRMSコンバータの出力電圧
が、次に測定される。この出力をVK2と記す。次
のステツプは、正の利得波高率補正定数（K+）
を決定することである。K+は、次式によつて決
定される。
第３図に示したシーケンスの次のステツプは、
−2V1のピーク電圧をもつ負の単極矩形波を
RMSコンバータに印加することである。−2V1に
等しい入力に対する該RMSコンバータの出力電
圧が、次に測定される。この出力電圧をVK3と記
す。図示したシーケンスの次のステツプは、負の
利得波高率補正定数（K-）を決定することであ
る。K-は、次式に従つて決定される。
−2V1のピーク電圧をもつ負の単極矩形波を
RMSコンバータに印加することである。−2V1に
等しい入力に対する該RMSコンバータの出力電
圧が、次に測定される。この出力電圧をVK3と記
す。図示したシーケンスの次のステツプは、負の
利得波高率補正定数（K-）を決定することであ
る。K-は、次式に従つて決定される。
式(5)で利用される正及び負の利得波高率補正定
数が両方とも決定されたので、この時点で一連の
シーケンスが完了する。そこで、次に本発明の特
別の例について説明する。電圧測定器の相応する
レンジが０〜10ボルトであると仮定すると、第２
図に従つて制御装置は、制御可能な電圧源の出力
を該レンジの上限位の＋２％（即ち0.2ボルト）
のような低い正のDC値にセツトさせる。0.2ボル
ト入力に対するRMSコンバータの出力は、
0.1924ボルトと測定されたとする。かくして、
VL+は、0.1924ボルトに等しい。
数が両方とも決定されたので、この時点で一連の
シーケンスが完了する。そこで、次に本発明の特
別の例について説明する。電圧測定器の相応する
レンジが０〜10ボルトであると仮定すると、第２
図に従つて制御装置は、制御可能な電圧源の出力
を該レンジの上限位の＋２％（即ち0.2ボルト）
のような低い正のDC値にセツトさせる。0.2ボル
ト入力に対するRMSコンバータの出力は、
0.1924ボルトと測定されたとする。かくして、
VL+は、0.1924ボルトに等しい。
シーケンスの次のステツプは、電圧レンジの上
限値の−２％の電圧値に制御可能な電圧源の出力
を設定することである。従つて、制御装置は、制
御可能な電圧源の出力（−V1）を−0.2ボルトに
等しく設定させる。RMSコンバータの出力は、
例えば0.2135ボルトと測定されたとする。従つ
て、VL-は、0.2135ボルトに等しい。次のステツ
プは、制御可能な電圧源の出力を、前記レンジの
上限値の近くの値、例えば該上限値の98％の値に
設定することである。斯くして、制御装置は、制
御可能な電圧源の出力を＋9.8ボルトに等しく設
定させる。ログ・アンチログ型RMSコンバータ
の出力は、9.7720ボルトと測定されたとする。従
つて、VH+は9.7720ボルトに等しい。
限値の−２％の電圧値に制御可能な電圧源の出力
を設定することである。従つて、制御装置は、制
御可能な電圧源の出力（−V1）を−0.2ボルトに
等しく設定させる。RMSコンバータの出力は、
例えば0.2135ボルトと測定されたとする。従つ
て、VL-は、0.2135ボルトに等しい。次のステツ
プは、制御可能な電圧源の出力を、前記レンジの
上限値の近くの値、例えば該上限値の98％の値に
設定することである。斯くして、制御装置は、制
御可能な電圧源の出力を＋9.8ボルトに等しく設
定させる。ログ・アンチログ型RMSコンバータ
の出力は、9.7720ボルトと測定されたとする。従
つて、VH+は9.7720ボルトに等しい。
次のステツプは、制御可能な電圧源の出力を、
絶対値が9.8に等しい負のDC電圧に設定すること
である。斯くして、制御装置は、制御可能な電圧
源の出力を−9.8ボルトに等しく設定させる。ロ
グ・アンチログ型RMSコンバータの出力は、電
圧測定器によつて測定されるのだが、9.7911ボル
トと測定されたとする。従つて、VH-は、9.7911
ボルトに等しい。
絶対値が9.8に等しい負のDC電圧に設定すること
である。斯くして、制御装置は、制御可能な電圧
源の出力を−9.8ボルトに等しく設定させる。ロ
グ・アンチログ型RMSコンバータの出力は、電
圧測定器によつて測定されるのだが、9.7911ボル
トと測定されたとする。従つて、VH-は、9.7911
ボルトに等しい。
以上の数値に基づき式(1)、(2)、(3)及び(4)を使う
と、V0+、V0-、G+及びG-に対して次の値が得ら
れる。即ち、 V0+＝−0.007175 V0-＝＋0.013967 G+＝＋0.997875 G-＝−0.997667 もしも、正及び負の利得波高率補正定数K+及
びK-が共に1.00013で等しいと仮定するならば、
初期に決定されたVRの値5.9909に対して、式(5)を
使うと改善された値は、6.00044に等しいことが
判る。換言すれば、印加された5.9909ボルトの
AC入力信号に対する真のRMS値は、初期に測定
された値5.9909ボルトでなく、本発明に係る改善
法及び装置を利用すると6.00044ボルトに等しい。
と、V0+、V0-、G+及びG-に対して次の値が得ら
れる。即ち、 V0+＝−0.007175 V0-＝＋0.013967 G+＝＋0.997875 G-＝−0.997667 もしも、正及び負の利得波高率補正定数K+及
びK-が共に1.00013で等しいと仮定するならば、
初期に決定されたVRの値5.9909に対して、式(5)を
使うと改善された値は、6.00044に等しいことが
判る。換言すれば、印加された5.9909ボルトの
AC入力信号に対する真のRMS値は、初期に測定
された値5.9909ボルトでなく、本発明に係る改善
法及び装置を利用すると6.00044ボルトに等しい。
実際の動作において、利得特性及びオフセツト
電圧特性（もしも望むならば利得波高率補正定
数）が前述の態様で決定された後、該ログ・アン
チログ型RMSコンバータの入力は、未知のAC電
源に接続することができる。そのような電源が接
続されると、電圧測定器の出力は、式(5)に従つて
制御装置によつて改善される。上述の如く、式(5)
におけるVRは、電圧測定器によつて測定される
RMSコンバータの電圧出力である。もしも電圧
測定器が上述の如く別のレンジで電圧を測定する
ように設計されているならば、正及び負の利得特
性及びオフセツト電圧特性（並びに利得波高率補
正定数）は、RMSコンバータの各レンジ毎に決
定される。故に、未知のAC入力信号がRMSコン
バータに印加される場合、これらの値の適当な一
つが利用される。
電圧特性（もしも望むならば利得波高率補正定
数）が前述の態様で決定された後、該ログ・アン
チログ型RMSコンバータの入力は、未知のAC電
源に接続することができる。そのような電源が接
続されると、電圧測定器の出力は、式(5)に従つて
制御装置によつて改善される。上述の如く、式(5)
におけるVRは、電圧測定器によつて測定される
RMSコンバータの電圧出力である。もしも電圧
測定器が上述の如く別のレンジで電圧を測定する
ように設計されているならば、正及び負の利得特
性及びオフセツト電圧特性（並びに利得波高率補
正定数）は、RMSコンバータの各レンジ毎に決
定される。故に、未知のAC入力信号がRMSコン
バータに印加される場合、これらの値の適当な一
つが利用される。
本発明の好適な実施例を図示し、説明してきた
が、本発明の精神及び観点から逸脱することなく
種々の変更が可能である。例えば、本発明の好適
な実施例ではデジタル制御装置を利用したが、明
らかに、もしも望むならばアナログ制御装置を利
用するここともできる。更に、上述の数値計算を
行なうために必要なステツプを進める際に、種々
のシーケンスを採用し得る。また、本発明に従つ
て形成される装置も種々の形態をとりうる。例え
ば、もしも望むならば、電圧測定器の一部に組み
込んでもよい。更に、もしも望むならば、種々の
利得特性及びオフセツト電圧特性（並びに利得波
高率補正定数）は、測定器がAC信号のRMS値を
決定するために利用される毎に、そのような決定
に先立つて決定されうる。このように、温度変動
及び素子の劣化等により生ずるログ・アンチログ
型RMSコンバータの素子及びサブシステムにお
ける変動に起因する誤差を、除去することができ
る。このように、本発明は、上記した特定の態様
以外の別の態様で実施することができる。
が、本発明の精神及び観点から逸脱することなく
種々の変更が可能である。例えば、本発明の好適
な実施例ではデジタル制御装置を利用したが、明
らかに、もしも望むならばアナログ制御装置を利
用するここともできる。更に、上述の数値計算を
行なうために必要なステツプを進める際に、種々
のシーケンスを採用し得る。また、本発明に従つ
て形成される装置も種々の形態をとりうる。例え
ば、もしも望むならば、電圧測定器の一部に組み
込んでもよい。更に、もしも望むならば、種々の
利得特性及びオフセツト電圧特性（並びに利得波
高率補正定数）は、測定器がAC信号のRMS値を
決定するために利用される毎に、そのような決定
に先立つて決定されうる。このように、温度変動
及び素子の劣化等により生ずるログ・アンチログ
型RMSコンバータの素子及びサブシステムにお
ける変動に起因する誤差を、除去することができ
る。このように、本発明は、上記した特定の態様
以外の別の態様で実施することができる。
第１図は、RMSコンバータの出力を改善する
ため本発明によつて必要とされる、RMSコンバ
ータの正及び負の利得特性及びオフセツト電圧特
性並びに正及び負の利得波高率補正定数を決定す
るための装置のブロツク図である。第２図は、
RMSコンバータの正及び負の利得特性及びオフ
セツト電圧特性を決定するための第１図図示制御
装置の動作と、該RMSコンバータの出力を改善
するための得られた特性情報の利用とを説明する
フローダイアグラムである。第３図は、RMSコ
ンバータの正及び負の利得波高率補正定数を決定
するための第１図図示制御装置の動作を示すフロ
ーダイアフラムである。 １１…ログ・アンチログ型RMSコンバータ、
１３…制御可能な電圧源、１４，１６…デジタ
ル・バス、１５…電圧測定器、１７…制御装置。
ため本発明によつて必要とされる、RMSコンバ
ータの正及び負の利得特性及びオフセツト電圧特
性並びに正及び負の利得波高率補正定数を決定す
るための装置のブロツク図である。第２図は、
RMSコンバータの正及び負の利得特性及びオフ
セツト電圧特性を決定するための第１図図示制御
装置の動作と、該RMSコンバータの出力を改善
するための得られた特性情報の利用とを説明する
フローダイアグラムである。第３図は、RMSコ
ンバータの正及び負の利得波高率補正定数を決定
するための第１図図示制御装置の動作を示すフロ
ーダイアフラムである。 １１…ログ・アンチログ型RMSコンバータ、
１３…制御可能な電圧源、１４，１６…デジタ
ル・バス、１５…電圧測定器、１７…制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ログ・アンチログ型RMSコンバータにおい
て、該コンバータの入力に未知の電圧が印加され
たときに、該コンバータのAC／DC伝達特性の非
線形性を得るために、出力電圧を補正して該コン
バータの正確性を改善する方法であつて、 該ログ・アンチログ型RMSコンバータの入力
に正の低DC電圧＋VLを印加してその出力電圧
VL+を測定する段階と、 該ログ・アンチログ型RMSコンバータの入力
に負の低DC電圧−VLを印加してその出力電圧
VL-を測定する段階と、 該ログ・アンチログ型RMSコンバータの入力
の正の高DC電圧＋VHを印加してその出力電圧
VH+を測定する段階と、 該ログ・アンチログ型RMSコンバータの入力
に負の高DC電圧−VHを印加してその出力電圧
VH-を測定する段階と、 下記の式に従つて正のオフセツト電圧V0+を決
定する段階と、 下記の式に従つて負のオフセツト電圧V0-を決
定する段階と、 下記の式に従つて正の利得G+を決定する段階
と、 下記の式に従つて負の利得G-を決定する段階
と、 下記の式に従つて前記ログ・アンチログ型
RMSコンバータの出力VRを改善する段階 とから成ることを特徴とするRMSコンバータの
出力改善方法。 V0+＝VL+（VH／VL）−VH+／VH／VL−１ V0-＝VL-（VH／VL）−VH-／VH／VL−１ G+＝VH+−V0+／VH G-＝VH-−V0-／−VH ただし、上記の式においてVLは＋VLの絶対値
及び−VLの絶対値に等しく、VHは＋VHの絶対値
及び−VHの絶対値に等しく、K+及びK-はそれぞ
れ正と負の利得波高率補正定数であり、ＶはVR
の値を改善した値である。 ２ 前記正及び負の利得波高率補正定数が、対称
矩形波を前記ログ・アンチログ型RMSコンバー
タに印加してその出力VK1を測定する段階と、 前記VK1の値に基づき前記対称矩形波のピーク
電圧V1を決定する段階と、 前記対称矩形波の決定されたピーク電圧の２倍
に等しい振幅の正の単極矩形波を前記ログ・アン
チログ型RMSコンバータに印加してその出力
VK2を測定する段階と、 前記VK2の値に基づき正の利得波高率波補正定
数K+を決定する段階と、 前記対称矩形波のピーク電圧の２倍に等しい振
幅の負の単極矩形波を前記ログ・アンチログ型
RMSコンバータに印加してその出力VK3を測定
する段階と、 前記VK3の値に基づき負の利得波高率補正定数
K-を決定する段階と からなる諸段階によつて決定されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のRMSコンバ
ータの出力改善方法。 ３ 前記対称矩形波のピーク電圧V1が下記の式
に従つて決定されることを特徴とする特許請求の
範囲第２項に記載のRMSコンバータ出力改善方
法。 ４ 前記正の利得波高率補正定数K+及び負の利
得波高率補正定数K-が下記の式に従つて決定さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
載のRMSコンバータの出力改善方法。 ５ ログ・アンチログ型RMSコンバータにおい
て、該コンバータの入力に未知の電圧が印加され
たとき、該コンバータのAC／DC伝達特性の非線
形性を得るために、出力電圧を補正して該コンバ
ータの正確性を改善する装置であつて、 入力及び種々のDC電圧を発生する出力を有し、
該出力がコンバータの入力と接続可能となしてあ
る制御可能な電圧源と、 コンバータの出力と接続可能な入力と前記DC
電圧に関連する出力とを有する、DC電圧を測定
する電圧測定器と、 前記制御可能な電圧源の入力と、前記電圧測定
器の出力とに接続する制御器とを備え、 該制御器が、 ａ 前記制御可能な電圧源の出力電圧を決定し、 ｂ 前記測定器の出力を受け、 ｃ 前記制御可能な電圧源の出力がコンバータの
入力に接続されたときに正の利得G+、負の利
得G-、正のオフセツト電圧V0+、負のオフセツ
ト電圧V0-の特性を決定し、 ｅ 未知の入力電圧がコンバータの入力に印加さ
れたときに前記特性を使用してコンバータの出
力電圧を補正するようになしてあること とを特徴とするRMSコンバータの出力改善装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/180,523 US4389708A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Method and apparatus for enhancing the output of an RMS converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5745697A JPS5745697A (en) | 1982-03-15 |
| JPH0241077B2 true JPH0241077B2 (ja) | 1990-09-14 |
Family
ID=22660764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56098495A Granted JPS5745697A (en) | 1980-08-25 | 1981-06-26 | Rms converter output improving method and device |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4389708A (ja) |
| EP (1) | EP0051911B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5745697A (ja) |
| CA (1) | CA1151771A (ja) |
| DE (1) | DE3171383D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4612617A (en) * | 1983-03-02 | 1986-09-16 | Siemens-Allis, Inc. | Method and apparatus for monitoring instantaneous electrical parameters of a power distribution system |
| CH673714A5 (ja) * | 1985-05-02 | 1990-03-30 | Zellweger Uster Ag | |
| US4920472A (en) * | 1989-05-31 | 1990-04-24 | Deltec Electronics Corporation | Crest factor correction circuit |
| US4977334A (en) * | 1989-05-31 | 1990-12-11 | Deltec Electronics Corporation | Crest factor correction circuit |
| US5933013A (en) * | 1995-11-22 | 1999-08-03 | Advantest Corp. | Calibration circuit for calibrating frequency characteristics of an AC/DC converter |
| US6064193A (en) * | 1997-07-17 | 2000-05-16 | Tektronix, Inc. | Method and apparatus for measuring the mean square value of an electrical signal |
| US6392402B1 (en) | 1998-07-30 | 2002-05-21 | Fluke Corporation | High crest factor rms measurement method |
| US6516291B2 (en) * | 2000-12-13 | 2003-02-04 | Linear Technology Corporation | RMS-to-DC converter with fault detection and recovery |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3491295A (en) * | 1966-11-21 | 1970-01-20 | Fluke Mfg Co John | R.m.s. instrument having voltage controlled oscillator in feed-back loop |
| US3657528A (en) * | 1970-07-10 | 1972-04-18 | Lawrence M Plante | Rms voltmeter and log converter |
| US4031630A (en) * | 1976-06-17 | 1977-06-28 | The Laitram Corporation | Calibration apparatus for automatic magnetic compass correction |
| US4200933A (en) * | 1976-07-30 | 1980-04-29 | Systron-Donner Corporation | Method of automatically calibrating a microprocessor controlled digital multimeter |
| US4041288A (en) * | 1976-09-15 | 1977-08-09 | Dana Laboratories, Inc. | Voltage level display circuit |
| US4150433A (en) * | 1977-10-17 | 1979-04-17 | Digital Equipment Corporation | Automatic common mode rejection in an analog measuring system |
| US4218736A (en) * | 1978-04-03 | 1980-08-19 | Takeda Riken Kogyo Kabushikikaisha | Effective value measuring apparatus |
| US4253155A (en) * | 1979-01-31 | 1981-02-24 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Self-compensating measurement system |
| US4274143A (en) * | 1979-08-02 | 1981-06-16 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Recirculating RMS AC conversion method and apparatus |
| US4317052A (en) * | 1980-01-08 | 1982-02-23 | Northern Telecom, Inc. | Apparatus for converting an A.C. input signal to a rectified and smoothed D.C. signal |
-
1980
- 1980-08-25 US US06/180,523 patent/US4389708A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-05-06 DE DE8181301995T patent/DE3171383D1/de not_active Expired
- 1981-05-06 EP EP81301995A patent/EP0051911B1/en not_active Expired
- 1981-05-08 CA CA000377225A patent/CA1151771A/en not_active Expired
- 1981-06-26 JP JP56098495A patent/JPS5745697A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4389708A (en) | 1983-06-21 |
| DE3171383D1 (en) | 1985-08-22 |
| CA1151771A (en) | 1983-08-09 |
| EP0051911B1 (en) | 1985-07-17 |
| JPS5745697A (en) | 1982-03-15 |
| EP0051911A1 (en) | 1982-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5642300A (en) | Precision voltage/current/power source | |
| JPH0241077B2 (ja) | ||
| US4901078A (en) | Variable duty cycle window detecting analog to digital converter | |
| US4613814A (en) | Method of measuring a frequency domain characteristic | |
| US4785419A (en) | Logarithmic amplifier calibrator | |
| US5933013A (en) | Calibration circuit for calibrating frequency characteristics of an AC/DC converter | |
| JP3389815B2 (ja) | アナログ測定ユニットのデジタルキャリブレーション方法 | |
| JPS60259018A (ja) | コンパレ−タのキヤリブレ−シヨン方式 | |
| RU2596073C2 (ru) | Способ цифровой обработки сигнала датчиков давления | |
| JPH04370769A (ja) | Ａ／ｄ変換器を用いた電圧・電流信号の補正方法 | |
| Lembeye et al. | Improvement in the linearity of fast digital oscilloscopes used in averaging mode | |
| JPH05322941A (ja) | 交流計測装置の調整方法 | |
| SU1709261A1 (ru) | Способ поверки вольтметров среднеквадратического значени | |
| JP2672690B2 (ja) | 半導体デバイスの試験方法 | |
| KR100287917B1 (ko) | 전력용 계측기의 정격전압 보간방법 | |
| SU1101748A1 (ru) | Способ измерени электрических и неэлектрических параметров | |
| SU909596A1 (ru) | Способ линеаризации амплитудной характеристики параметрического измерительного преобразовател и устройство дл его осуществлени | |
| SU1109655A1 (ru) | Способ определени параметров качества электрической энергии трехфазной сети | |
| KR100335136B1 (ko) | 신호 변환 장치 | |
| CN112924849A (zh) | 一种应用于相位调整电路的误差补偿计算方法 | |
| JPH0661749A (ja) | 補正係数決定方法 | |
| SU1317657A1 (ru) | Способ калибровки линейности умножающего цифроаналогового преобразовател | |
| RU2018154C1 (ru) | Способ поверки вольтметров среднеквадратического значения | |
| JPH03182120A (ja) | Ｄ／ａ変換装置 | |
| JP2578857B2 (ja) | 積分型ａ／ｄ変換器 |