JPH03102220A - Level measuring apparatus - Google Patents
Level measuring apparatusInfo
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- JPH03102220A JPH03102220A JP1240165A JP24016589A JPH03102220A JP H03102220 A JPH03102220 A JP H03102220A JP 1240165 A JP1240165 A JP 1240165A JP 24016589 A JP24016589 A JP 24016589A JP H03102220 A JPH03102220 A JP H03102220A
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Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、最終的に出力される信号レベルを測定レンジ
の切換により所定のレベル範囲に収束させるレベル測定
器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a level measuring device that converges the finally output signal level to a predetermined level range by switching the measurement range.
[従来の技術]
例えば測定器において、信号処理の高速化とともに広い
ダイナミックレンジをとるために,測定レンジを幾つか
設けて最終的に出力される信号のレベルが所定のレベル
範囲に収束するように測定レンジをlつずつ自動的に切
換える方法が使用されており、これにより一定範囲内で
の信号の測定を行なっている.
この場合、入力される信号は正弦波や矩形波であって,
その信号を横波し安定化した直流信号に変換するために
はローパスフィルタが必要となる。[Prior Art] For example, in a measuring instrument, in order to increase the speed of signal processing and obtain a wide dynamic range, several measurement ranges are provided so that the level of the final output signal converges within a predetermined level range. A method is used in which the measurement range is automatically switched one by one, thereby measuring signals within a certain range. In this case, the input signal is a sine wave or a square wave,
A low-pass filter is required to transversely convert the signal into a stabilized DC signal.
第8図はこうしたローパスフィルタを用いたレベル測定
器の概略構成を示している.
このレベル測定器は増幅器20に対して複数の測定レン
ジ2lをなす帰還抵抗rが並列接続され、さらに増幅器
20の後段に抵抗RおよびコンデンサCからなるローパ
スフィルタ22が直列接続されており、入力信号に応じ
て測定レンジ2lが切換えられると、第4図に示すよう
にローパスフィルタの時定数に従ってその出力が時間t
1をかけて最終値まで変化する。Figure 8 shows the schematic configuration of a level measuring device using such a low-pass filter. In this level measuring device, a feedback resistor r forming a plurality of measurement ranges 2l is connected in parallel to an amplifier 20, and a low-pass filter 22 consisting of a resistor R and a capacitor C is connected in series after the amplifier 20. When the measurement range 2l is switched according to
Multiply by 1 to change to the final value.
[発明が解決しようとする課題1
しかしながら、上述した従来のレベル測定器では、測定
レンジ2lの切換が行なわれてから出力が最終値に収束
するまでt1だけ時間を要し、これが測定器の測定速度
を遅くさせるという問題があった.
そこで,上述した問題を解決するべく、ローパスフィル
タの時定数を小さくしたり、あるいは第9図に示すよう
にローパスフィルタ22を構成する抵抗Rと並列にダイ
オードDを接続してコンデンサCの放電速度を速くして
測定速度の高速化を図っていた.
ところが、このような方法では信号を十分に平滑化する
ことができず安定度が劣化するという間題があった。[Problem to be Solved by the Invention 1] However, in the conventional level measuring device described above, it takes time t1 for the output to converge to the final value after the measurement range 2l is switched, and this causes the measuring device to There was a problem with slowing down the speed. Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the time constant of the low-pass filter may be reduced, or, as shown in FIG. The aim was to increase the measurement speed by increasing the speed. However, this method has a problem in that the signal cannot be smoothed sufficiently and stability deteriorates.
一方、光バワーメータによる光パワーレベルの測定では
,光検出器のドリフトの影響を無くし、高感度を図って
低レベルまで測定可能にするために上述したレベル測定
器が使用されている.この場合.信号は交流として扱わ
れ,この交流信号を検波した後は,ローパスフィルタを
通して平滑化されて直流信号に変換されるが,このN!
波信号を十分に平滑化するためにはある程度の時定数を
持ったローパスフィルタが必要になる。On the other hand, when measuring the optical power level using an optical power meter, the above-mentioned level measuring device is used to eliminate the effects of photodetector drift, achieve high sensitivity, and enable measurement down to low levels. in this case. The signal is treated as alternating current, and after detecting this alternating current signal, it is smoothed through a low-pass filter and converted to a direct current signal, but this N!
In order to sufficiently smooth the wave signal, a low-pass filter with a certain degree of time constant is required.
ところで,信号を十分に平滑化させるべくローパスフィ
ルタの時定数を設定する場合、扱われる信号の周#t数
が高ければ、ある程度フィルタの時定数に余裕をもって
小さくする方向に調整することはできるが,特に周波数
が低い場合には,そのような余裕がなく前述したように
レンジ切換後において信号が最終値に至るまでに時間が
かかるという問題を解消することができなかった.そこ
で,本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであ
って、その目的は,レンジ切換後において出力が最終値
に収束するまでの時間を短縮して測定の高速化が図れる
とともに十分な安定度が得られるレベル測定器を提供す
ることにある。By the way, when setting the time constant of a low-pass filter in order to sufficiently smooth the signal, if the frequency #t of the signal to be handled is high, it is possible to adjust the time constant of the filter to a small value with some margin. , especially when the frequency is low, there is no such margin and it has not been possible to solve the problem of the time it takes for the signal to reach its final value after changing the range as mentioned above. Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to shorten the time it takes for the output to converge to the final value after range switching, thereby speeding up the measurement and ensuring sufficient accuracy. The object of the present invention is to provide a level measuring device that provides stability.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するため、本発明による請求項1のレベ
ル測定器は,複数の測定レンジを有する−11定レンジ
切換手段と、時定数の異なる複数のローパスフィルタと
,前記測定レンジを切換え制御するとともに,前記測定
レンジの切換時に該切換えに連動して前記ローパスフィ
ルタにおいて所望の値よりも小さい時定数のローパスフ
ィルタに選択的に切換え、該ローパスフィルタの時定数
により定まる所定時間が経過した後に所望の時定数のロ
ーパスフィルタに切換制御する制御手段とを備えたこと
を特徴としている.
また、請求項2の発明は,複数の測定レンジを有する測
定レンジ切換手段と,時定数の異なる複数のローパスフ
ィルタと、該ローパスフィルタの出力を所定時間毎にサ
ンプリングして出力するサンプリング手段と、前記測定
レンジを切換え制御するとともに2前記測定レンジの切
換時に前記ローパスフィルタにおいて前記サンプリング
時間よりも短い時定数を持つローパスフィルタに選択的
に切換え,該ローパスフィルタの時定数による時間が経
過した後に時定数が適正値のローパスフィルタに切換制
御する制御手段とを備えたことを特徴としている.
さらに、請求項3の発明は、複数の測定レンジを有する
測定レンジ切換手段と,時定数の異なる複数のローパス
フィルタと,該ローパスフィルタの出力を所定時間毎に
サンプリングして出力するサンプリング手段と、前記測
定レンジを切換え制御するとともに,前記測定レンジの
切換時に前記ローパスフィルタにおいて適正値よりも小
さい時定数のローパスフィルタに選択的に切換え、該ロ
ーパスフィルタの時定数による時間が経過した後に時定
数が適正値のローパスフィルタに切換制御する制御手段
と、前記サンプリング手段のサンプリング時間毎に最大
値を更新記憶する最大値記憶手段とを備えたことを特徴
としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the level measuring device according to claim 1 according to the present invention includes -11 constant range switching means having a plurality of measurement ranges, and a plurality of low-pass filters having different time constants. , the measurement range is switched and controlled, and when the measurement range is switched, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter having a time constant smaller than a desired value in conjunction with the switching, and the time constant of the low-pass filter is changed. The present invention is characterized by comprising a control means for controlling switching to a low-pass filter having a desired time constant after a predetermined time determined by has elapsed. Further, the invention of claim 2 provides a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, and a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filter at predetermined time intervals. 2. When switching the measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter having a time constant shorter than the sampling time, and after the time constant of the low-pass filter has elapsed, It is characterized by a control means that controls switching to a low-pass filter whose constant has an appropriate value. Furthermore, the invention of claim 3 provides a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, and a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filter at predetermined time intervals. The measurement range is switched and controlled, and when the measurement range is switched, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter with a time constant smaller than an appropriate value, and after the time constant of the low-pass filter has elapsed, the time constant is changed. The present invention is characterized by comprising a control means for controlling switching to a low-pass filter having an appropriate value, and a maximum value storage means for updating and storing a maximum value every sampling time of the sampling means.
[作用]
ある測定レンジで測定されている状態で測定レンジが変
更されて切換えられると,ローパスフィルタは適正値よ
りも小さい時定数のローパスフィルタに選択的に切換え
られる。そして,このロバスフィルタの時定数により定
まる所定時間が経過すると、時定数が所望(適正値)の
ローパスフィルタに切換えられて測定が行なわれる.こ
こで,測定レンジが切換えられてから出力が最終値に収
束するまでの間は、時定数の最小のローパスフィルタあ
るいは信号のサンプリング時間よりも短い時定数のロー
パスフィルタに選択的に切換えてもよい.
さらに、選択切換えされたローパスフィルタを介して出
力される信号は、所定時間毎にサンプリングされ,サン
プリング時間毎に最大値が更新記憶される。[Function] If the measurement range is changed and switched while measurement is being performed in a certain measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter with a time constant smaller than the appropriate value. Then, when a predetermined time determined by the time constant of this low-pass filter has elapsed, the time constant is switched to a low-pass filter with a desired (appropriate value) and measurement is performed. Here, from the time the measurement range is switched until the output converges to the final value, it is possible to selectively switch to a low-pass filter with the smallest time constant or a low-pass filter with a time constant shorter than the signal sampling time. .. Furthermore, the signal output through the selectively switched low-pass filter is sampled at predetermined time intervals, and the maximum value is updated and stored at each sampling time.
[実施例]
第1図は本発明によるレベル測定器の一実施例を示すブ
ロック構成図である.
この実施例によるレベル測定器は、最終的に出力される
信号(′W1圧)のレベルを測定レンジの切換により所
定のレベル範囲に収束させており、測定レンジ切換手段
l、ローパスフィルタ2、レベル測定部3、ill+定
レンジ判定部4.フィルタ制御部5,フィルタ切換部6
、サンプリング部7、最大値記憶部8、データ変換部9
、表示部10を備えて構成されている.
測定レンジ切換手段としての可変利得増幅器1は最終出
力を適切な値に増幅するもので、入力信号を所定量増幅
させて出力するべく,増幅度の可変可能な複数の測定レ
ンジlaを備えている.具体的には第2図に示すように
アンプAに対して測定レンジlaをなす複数の帰還抵抗
Rが並列接続されている.
ローパスフィルタ2は信号が充・放電されるコンデンサ
Cを共通とし、並列接続された抵抗rl,r2 (rl
>r2)がコンデンサCと増幅器Aとの間にフィルタ切
換部6を介して直列接続されて第1のローパスフィルタ
2aと第2のロバスフィルタ2bを構成している.
ここで、第1のローパスフィルタ2aは十分な安定度を
得るためのもので、測本レンジlaに応じて最適な時定
数に設定されており、第2のロバスフィルタ2bは出力
が最終値に至るまでの応答時間を決めるもので、第1の
ローパスフィルタ2aよりも時定数が小さく設定されて
いる.そして,各フィルタ2a,2bでは可変利得増幅
器lより信号が供給されると,その時定数に従って信号
を出力している.
レベル測定部3は最終出力を測定値に変換するもので、
ローパスフィルタ2からの信号のレベルを測定してその
結果を測定レンジ判定部4およびサンプリング部7に出
力している.
測定レンジ判定部4はレベル測定部3からの出力に基づ
いて最適な測定レンジlaが選択されるべく可変利得増
幅器lに切換信号Slを出力しており、可変利得増幅器
Iはこの切換信号slによって測定レンジlaの切換を
行なっている.また、測定レンジ判定部からは現在の信
号のレベル状態、切換信号SLの出力の有無(測定レン
ジ1aの切換の有無)の結果を判定信号S2としてフィ
ルタ制御部5に出力している.
フィルタ制御部5は測定レンジ判定部4からの判定信号
S2に基づいてフィルタ切換部6に切換信号S3を出力
しており、フィルタ切換部6はこの切換信号S3により
可変利得増幅器1と各ローパスフィルタ2a,2b間に
おける切換制御を行なっている.さらに説明すると、第
3図に示すように測定レンジlaが切換えられてから出
力が最終値に収束するまでの時間t2は第2のローパス
フィルタ2bが、また、これ以降で次に測定レンジla
が切換えられるまでの時間は第1のローパスフィルタ2
aが選択されるように切換制御されている.
サンプリング部7はレベル測定部3からの出力を第4図
に示すように所定のサンプリング時間T毎にサンプリン
グしてその結果を最大値記憶部8およびデータ変換部9
に出力している.最大値記憶部8はサンプリング部7か
ら逐次供給されるサンプリングデータの最大値を常に更
新記憶している.
データ変換部9はサンプリング部7から逐次供給される
サンプリングデータを表示信号に変換し、表示部10に
対してデータをリアルタイムに数値表示している.
次に,上記のように構成されるレベル測定器の動作を、
第5図に示すフローチャート図に基づいて説明する.
ある測定レンジlaで測定が行なわれているときに(S
TI).その出力が現在の測定レンジ範囲から外れてオ
ーバーレンジあるいはアンダーレンジになると(ST2
−Yes).ijlll定レンジ判定部4からの切換信
号siにより測定可能な測定レンジlaに切換られる(
ST3).このレンジ切換が行なわれると、フィルタ制
御部5からの切換信号S3によって第2のローパスフィ
ルタ2bが選択され(ST4).このフィルタ2bによ
る時定数に従って信号が出力され測定が行なわれる。そ
して、このフィルタ2bの時定数に基づく時間t,が経
過して出力が最終値に収束すると、次にフィルタ制御部
5からの切換信号S3によってilのローパスフィルタ
2aが選択され(ST5)、このフィルタ2aによる時
定数に従って信号が出力され測定が行なわれる(ST6
).上述した動作中、各フィルタ2a,2bより出力さ
れる信号はレベル測定部3によって測定された後,時間
T毎にサンプリングされてその都度最大値が最大値記憶
部8に記憶されるとともに、表示部10に数値表示され
る.
ここで、第4図は本実施例および従来のレベル澗定器の
各々におけるサンプリング時間に対する出力を示してい
る.
この図からも明らかなように、従来のレベル測定器では
図中破線にて示すように測定レンジが切換えられてから
最終値に収束するまでにサンプリング時間Tよりも長い
時間t1を要し応答が遅いので、最終値に収束するまで
の過渡状態にある中間値をサンプリングデータとして捉
え,誤った最大値を表示することになる.この結果,表
示部の表示画面上に写し出されるデータが最終値のデタ
に落ち着くまでの間に何回も変化するので、ユーザは表
示画面上に写しだされた過渡状態にある中間値のデータ
を見て最大値と誤認する虞があった.また、この問題を
解決するために信号の収束時間1.に対してサンプリン
グ時間Tを十分に取ると、その分、測定時間を要して効
率的な測定が行なえないという問題が生ずる.
これに対し、本実施例では測定レンジが切換えられてか
ら最終値に収束するまでの時間tヨは、時定数の小さい
第2のローパスフィルタ2bによって信号処理し、最終
値に収束して次の測定レンジに切換えられるまでは、安
定度の得られる最適な時定数に設定された第1のローパ
スフィルタ2aによって信号処理しているので、測定レ
ンジが切換えられてから最終値に収束するまでの時間t
2がサンプリング時間Tよりも短くて応答が速く、極め
て短時間で最終値が得られるため、常に正確な最大(l
M(最終値)を記憶して表示させることができ、ユーザ
は常に正確な最大値を知ることができ誤認を防止するこ
とができる.
また、このように常に正確な最大値を測定して記憶でき
ることから、光パワーメータに適用した場合には、最適
な光軸合わせ位置を測定することができる.また,この
他、各p1m測定物に供給される信号のレベルを測定す
ることで被測定物の評価試験等にも応用することができ
る.
ここで、上述したレベル測定器を光バワーメータに適用
した場合の測定結果を第6図に示す.この図からも明ら
かなように、(11乃至(3)の何れの状態においても
測定レンジを切換えてから最終値に収束するまでの時間
は、本実施例の方が従来のものよりも勝っていることが
分かる.さらに言えば、(1).(2)のようにノイズ
を多く含む状態でのレンジ切換えはローパスフィルタの
時定数を大きくとってあるため、その場合ほど、従来の
ものでは時定数を大きくした状態に対応して収束時間が
長くなり、本実施例との時間差が顕著に現われている.
また、測定される出力の安定度については,第9図に示
すダイオードを備えたレベル測定器では±0.06dB
に対し、本実施例では±0.04dBとさらに安定して
いる.
従って、上述した実施例では、前述したように測定レン
ジの切換時から最終値に収束するまでの時間が短縮する
ので、全体の測定時間が短縮し数多くの測定物がある場
合に短時間で効率的な測定を実施することができる.
また、応答速度を下げてノイズや揺らぎによる彰饗を小
さくして安定度を上げるためにローパスフィルタの時定
数を大きくしても,前述のように劇定レンジの切換速度
が変わらないので、高精度で、しかも高速な測定を行な
うことができる.さらに、この実廁例では、サンプリン
グ時間より短い時間で最終値が得られ、サンプリング時
間毎にサンプリングデータの最大値が更新記憶されるの
で,ユーザは測定レンジの切換後に短時間で正確な最大
値を確認することができる.また、この機能を光バワー
メータにおける光軸合わせや被測定物の評価試験等に応
用すれば、より効率的な測定を行なうことができる.
ところで,上述した実施例では、可変利得増幅器に供給
される信号が直流信号の場合を例にとって説明したが、
第7図に示すように可変fi1得増幅Hlの前段に発光
部11a.光チョツバ部1lb、受光部11cを備えて
構成される交流信号信号出力回路i. tを設け、可変
利得増幅器lの後段にフィルタl2と光チョツバ部1l
bに同期する検波部13を設けることにより、交流信号
が扱われるレベル測定器にも適用することができる.
従って,同期検波のように交流信号を検波し.その信号
を測定する時でも従来のようにローパスフィルタの応答
速度に関係せず,測定レンジの切換速度の高速化を図る
ことができる.
また,上述した実施例では、時定数の異なるローパスフ
ィルタを2つ備えた構成を例にとって説明したが、十分
な安定度を得るために幾つかの測定レンジそれぞれに対
応して時定数の異なるローパスフィルタをさらに複数設
けてもよく、この場合、測定レンジが切換えられてから
最終値に至るまでは.i!I正値より小さい時定数のフ
ィルタ、時定数が最小のフィルタ,サンプリング時間よ
り短い時定数のフィルタの何れかのフィルタに這択的に
切換え制御されることになる.[発明の効果]
以上説明したように、本発明の請求項1および2記載の
レベル測定器によれば、レンジ切換後のR終値に収束す
るまでの時間を短縮して測定の高速化が図れ,その時の
出力は十分な安定度が確保される.また、応答速度を下
げてノイズや揺らぎによる影響を小さくして安定度を上
げるためにローパスフィルタの時定数を大きくしても、
測定レンジの切換速度が変わらないので,高精度で高速
な測定を行なうことができる.
また、本発明の請求項3記教のレベル測定器によれば、
サンプリング時間より短い時間で最終値が得られ、サン
プリング時間毎にサンプリングデータの最大値が更新記
憶されるので、ユーザは測定レンジの切換後に短時間で
正確な最大値を確認することができ、この機能を光バワ
ーメータにおける光軸合わせや被測定物の評価試験等に
応用すればさらに効率的な測定を行なうことができる。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a level measuring device according to the present invention. The level measuring device according to this embodiment converges the level of the finally output signal ('W1 pressure) to a predetermined level range by switching the measurement range, and includes a measurement range switching means l, a low-pass filter 2, a level Measuring section 3, ill+fixed range determining section 4. Filter control section 5, filter switching section 6
, sampling section 7, maximum value storage section 8, data conversion section 9
, a display section 10. The variable gain amplifier 1 as a measurement range switching means amplifies the final output to an appropriate value, and is provided with a plurality of measurement ranges la whose amplification degree can be varied in order to amplify the input signal by a predetermined amount and output it. .. Specifically, as shown in FIG. 2, a plurality of feedback resistors R forming a measurement range la are connected in parallel to an amplifier A. The low-pass filter 2 has a common capacitor C through which signals are charged and discharged, and resistors rl and r2 (rl
>r2) are connected in series between the capacitor C and the amplifier A via the filter switching unit 6 to constitute a first low-pass filter 2a and a second robust filter 2b. Here, the first low-pass filter 2a is for obtaining sufficient stability, and is set to an optimal time constant according to the measuring range la, and the second low-pass filter 2b is set so that the output is the final value. The time constant is set to be smaller than that of the first low-pass filter 2a. When a signal is supplied from the variable gain amplifier l, each of the filters 2a and 2b outputs the signal according to its time constant. The level measuring section 3 converts the final output into a measured value,
The level of the signal from the low-pass filter 2 is measured and the results are output to the measurement range determining section 4 and the sampling section 7. The measurement range determination unit 4 outputs a switching signal Sl to the variable gain amplifier l so that the optimum measurement range la is selected based on the output from the level measurement unit 3, and the variable gain amplifier I is controlled by the switching signal sl. Measuring range la is being switched. Further, the measurement range determination section outputs the current signal level state and the result of whether or not the switching signal SL is output (whether or not the measurement range 1a is switched) to the filter control section 5 as a determination signal S2. The filter control unit 5 outputs a switching signal S3 to the filter switching unit 6 based on the determination signal S2 from the measurement range determining unit 4, and the filter switching unit 6 uses the switching signal S3 to switch between the variable gain amplifier 1 and each low-pass filter. Switching control between 2a and 2b is performed. To explain further, as shown in FIG.
The time it takes for the first low-pass filter 2 to switch is
Switching is controlled so that a is selected. The sampling section 7 samples the output from the level measuring section 3 at every predetermined sampling time T as shown in FIG. 4, and stores the results in the maximum value storage section 8 and the data conversion section 9.
It is output to . The maximum value storage section 8 constantly updates and stores the maximum value of the sampling data sequentially supplied from the sampling section 7. The data conversion section 9 converts the sampling data sequentially supplied from the sampling section 7 into display signals, and displays the data numerically on the display section 10 in real time. Next, we will explain the operation of the level measuring device configured as above.
This will be explained based on the flowchart shown in FIG. When a measurement is being performed in a certain measurement range la (S
TI). If the output deviates from the current measurement range and becomes overrange or underrange (ST2
-Yes). It is switched to the measurable measurement range la by the switching signal si from the fixed range determination section 4 (
ST3). When this range switching is performed, the second low-pass filter 2b is selected by the switching signal S3 from the filter control section 5 (ST4). A signal is outputted and measured according to the time constant of this filter 2b. When the output converges to the final value after a time t based on the time constant of the filter 2b has elapsed, the low-pass filter 2a of il is selected by the switching signal S3 from the filter control section 5 (ST5). A signal is output according to the time constant of the filter 2a and measurement is performed (ST6
). During the above-mentioned operation, the signals output from each filter 2a, 2b are measured by the level measuring section 3, and then sampled every time T, and the maximum value each time is stored in the maximum value storage section 8 and displayed. The numerical value is displayed in section 10. Here, FIG. 4 shows the output with respect to the sampling time in each of the present embodiment and the conventional level regulator. As is clear from this figure, in the conventional level measuring device, as shown by the broken line in the figure, it takes a time t1 longer than the sampling time T to converge to the final value after the measurement range is switched, and the response is slow. Since it is slow, the intermediate values in the transient state until it converges to the final value are taken as sampling data, and the incorrect maximum value is displayed. As a result, the data displayed on the display screen of the display unit changes many times before it settles down to the final value, so the user cannot read the intermediate value data displayed on the display screen in a transient state. There was a risk of mistaking it as the maximum value. In addition, to solve this problem, the signal convergence time 1. If a sufficient sampling time T is taken for this, a problem arises in that the corresponding measurement time is required, making it impossible to perform efficient measurements. In contrast, in this embodiment, the time from when the measurement range is switched to when the measurement range converges on the final value is processed by the second low-pass filter 2b with a small time constant. Until the measurement range is switched, the signal is processed by the first low-pass filter 2a, which is set to the optimal time constant that provides stability, so the time from when the measurement range is switched until convergence to the final value is t
2 is shorter than the sampling time T, the response is fast, and the final value can be obtained in an extremely short time, so the accurate maximum (l
M (final value) can be stored and displayed, allowing the user to always know the correct maximum value and preventing misidentification. Furthermore, since the accurate maximum value can always be measured and stored in this way, when applied to an optical power meter, it is possible to measure the optimal optical axis alignment position. In addition, by measuring the level of the signal supplied to each p1m measurement object, it can be applied to evaluation tests of objects to be measured. Figure 6 shows the measurement results when the level measuring device described above is applied to an optical power meter. As is clear from this figure, in any of the states (11 to (3)), the time from switching the measurement range to convergence to the final value is faster in this embodiment than in the conventional one. Furthermore, since the time constant of the low-pass filter is set large when changing the range in a state that contains a lot of noise as in (1) and (2), the time constant of the conventional filter is The convergence time becomes longer as the constant is increased, and the time difference from this example is noticeable.In addition, the stability of the measured output is at the same level as the one equipped with the diode shown in Figure 9. ±0.06dB with measuring instrument
On the other hand, in this example, it is even more stable at ±0.04 dB. Therefore, in the above-mentioned embodiment, the time from switching the measurement range to convergence to the final value is shortened as described above, so the overall measurement time is shortened, making it more efficient in a short time when there are many objects to be measured. It is possible to carry out specific measurements. In addition, even if the time constant of the low-pass filter is increased in order to reduce the response speed, reduce noise and fluctuations, and increase stability, the switching speed of the dramatic range does not change as described above. It is possible to perform accurate and high-speed measurements. Furthermore, in this practical example, the final value is obtained in a shorter time than the sampling time, and the maximum value of the sampling data is updated and stored at each sampling time, so the user can quickly obtain the accurate maximum value after switching the measurement range. You can check. Furthermore, by applying this function to optical axis alignment in optical power meters, evaluation tests of objects to be measured, etc., more efficient measurements can be made. By the way, in the above-mentioned embodiment, the case where the signal supplied to the variable gain amplifier is a DC signal was explained as an example.
As shown in FIG. 7, a light emitting section 11a. An AC signal output circuit i. t, and a filter l2 and an optical chopper section 1l are provided after the variable gain amplifier l.
By providing a detection section 13 that is synchronized with b, the present invention can also be applied to level measuring instruments that handle alternating current signals. Therefore, AC signals can be detected like synchronous detection. Even when measuring that signal, it is possible to increase the switching speed of the measurement range without having to do with the response speed of the low-pass filter as in the past. In addition, in the above-mentioned embodiment, the configuration was explained using two low-pass filters with different time constants, but in order to obtain sufficient stability, low-pass filters with different time constants are provided for each of several measurement ranges. A plurality of filters may be provided, in which case the filters are used from the time the measurement range is switched until the final value is reached. i! The filter is selectively switched to a filter with a time constant smaller than the positive value of I, a filter with the minimum time constant, or a filter with a time constant shorter than the sampling time. [Effects of the Invention] As explained above, according to the level measuring device according to claims 1 and 2 of the present invention, the time required for convergence to the final value of R after range switching can be shortened, thereby speeding up the measurement. , sufficient stability of the output at that time is ensured. Also, even if you increase the time constant of the low-pass filter to reduce the response speed, reduce the effects of noise and fluctuation, and increase stability,
Since the measurement range switching speed does not change, high-accuracy and high-speed measurements can be performed. Further, according to the level measuring device according to claim 3 of the present invention,
The final value is obtained in a shorter time than the sampling time, and the maximum value of the sampling data is updated and stored at each sampling time, so the user can check the accurate maximum value in a short time after switching the measurement range. If the function is applied to optical axis alignment in an optical power meter, evaluation test of a measured object, etc., even more efficient measurements can be performed.
第l図は本発明によるレベル測定器の一実施例を示すブ
ロッーク構成図,第2図は第1図における可変利得増幅
器,フィルタ切換部およびローパスフィルタの具体的構
成例を示す図、第3図はレンジ切換時における時間に対
する出力を示す図,第4図は本発明および従来のレベル
測定器の各々におけるサンプリング時間に対する出力を
示す図、第5図は本発明によるレベル測定器の動作を示
すフローチャート図,第6図は同測定器を光バワーメー
タに適用した場合の測定結果の一例を示す図、第7図は
本発明によるレベル測定器の他の実施例を示すブロック
構成図、第8図および第9図は従来のレベル測定器の一
例を示す図である.1・・・可変利得増幅器(測定レン
ジ切換手段)、1a・・・測定レンジ、2 (2a,2
b)・・・ローパスフィルタ、3・・・レベル測定部、
4・・一測定レンジ判定部,5・−フィルタ制御部、6
・・・フィルタ切換部、7・・・サンプリング部、8・
・・最大値記憶部。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the level measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the configuration of the variable gain amplifier, filter switching section, and low-pass filter in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing the output versus time when switching ranges, FIG. 4 is a diagram showing the output versus sampling time in both the present invention and the conventional level measuring device, and FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the level measuring device according to the present invention. 6 are diagrams showing an example of measurement results when the same measuring device is applied to an optical power meter, FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the level measuring device according to the present invention, and FIG. Figure 9 is a diagram showing an example of a conventional level measuring device. 1... Variable gain amplifier (measurement range switching means), 1a... Measurement range, 2 (2a, 2
b)...Low pass filter, 3...Level measuring section,
4.--Measurement range determination section, 5.--Filter control section, 6
... Filter switching section, 7... Sampling section, 8.
...Maximum value storage section.
Claims (3)
、時定数の異なる複数のローパスフィルタと、前記測定
レンジを切換え制御するとともに、前記測定レンジの切
換時に該切換えに連動して前記ローパスフィルタにおい
て所望の値よりも小さい時定数のローパスフィルタに選
択的に切換え、該ローパスフィルタの時定数により定ま
る所定時間が経過した後に所望の時定数のローパスフィ
ルタに切換制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
るレベル測定器。(1) Measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, controlling the switching of the measurement ranges, and controlling the switching of the measurement ranges in conjunction with the switching. control means for selectively switching to a low-pass filter with a time constant smaller than a desired value, and controlling switching to the low-pass filter having a desired time constant after a predetermined time determined by the time constant of the low-pass filter has elapsed; Characteristic level measuring device.
、時定数の異なる複数のローパスフィルタと、該ローパ
スフィルタの出力を所定時間毎にサンプリングして出力
するサンプリング手段と、前記測定レンジを切換え制御
するとともに、前記測定レンジの切換時に前記ローパス
フィルタにおいて前記サンプリング時間よりも短い時定
数を持つローパスフィルタに選択的に切換え、該ローパ
スフィルタの時定数による時間が経過した後に時定数が
適正値のローパスフィルタに切換制御する制御手段とを
備えたことを特徴とするレベル測定器。(2) A measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filter at predetermined time intervals, and controlling the switching of the measurement ranges. At the same time, when switching the measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter having a time constant shorter than the sampling time, and after the time constant of the low-pass filter has elapsed, the low-pass filter with a time constant of an appropriate value is switched. A level measuring device characterized by comprising: control means for controlling switching to a filter.
、時定数の異なる複数のローパスフィルタと、該ローパ
スフィルタの出力を所定時間毎にサンプリングして出力
するサンプリング手段と、前記測定レンジを切換え制御
するとともに、前記測定レンジの切換時に前記ローパス
フィルタにおいて適正値よりも小さい時定数のローパス
フィルタに選択的に切換え、該ローパスフィルタの時定
数による時間が経過した後に時定数が適正値のローパス
フィルタに切換制御する制御手段と、前記サンプリング
手段のサンプリング時間毎に最大値を更新記憶する最大
値記憶手段とを備えたことを特徴とするレベル測定器。(3) A measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filter at predetermined time intervals, and controlling the switching of the measurement ranges. At the same time, when switching the measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter with a time constant smaller than the appropriate value, and after a time period according to the time constant of the low-pass filter has elapsed, the low-pass filter has a time constant of the appropriate value. A level measuring device comprising: control means for controlling switching; and maximum value storage means for updating and storing a maximum value every sampling time of the sampling means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1240165A JPH0830659B2 (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Level measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1240165A JPH0830659B2 (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Level measuring instrument |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03102220A true JPH03102220A (en) | 1991-04-26 |
JPH0830659B2 JPH0830659B2 (en) | 1996-03-27 |
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ID=17055462
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JP (1) | JPH0830659B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006135902A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Kenwood Corp | Pll circuit |
JP2010249786A (en) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Jepico Corp | Sensor signal processing circuit |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1240165A patent/JPH0830659B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006135902A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Kenwood Corp | Pll circuit |
JP4691960B2 (en) * | 2004-11-09 | 2011-06-01 | 株式会社ケンウッド | PLL circuit |
JP2010249786A (en) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Jepico Corp | Sensor signal processing circuit |
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Publication number | Publication date |
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JPH0830659B2 (en) | 1996-03-27 |
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