JPH04285863A - 電圧測定方法及び該方法による電圧測定装置 - Google Patents

電圧測定方法及び該方法による電圧測定装置

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JPH04285863A
JPH04285863A JP4947191A JP4947191A JPH04285863A JP H04285863 A JPH04285863 A JP H04285863A JP 4947191 A JP4947191 A JP 4947191A JP 4947191 A JP4947191 A JP 4947191A JP H04285863 A JPH04285863 A JP H04285863A
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JP
Japan
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voltage
reference voltage
digital
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vref
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JP4947191A
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Tadashi Yuge
弓削 正
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電圧測定方法及び該方法
による電圧測定装置に関し、更に詳しくは広いレンジの
被測定電圧を高精度で測定する電圧測定方法及び該方法
による電圧測定装置に関する。
【0002】近年、電子機器は高感度化、高機能化する
中で、使用される電源電圧も+12V、+5V、−12
V、−48V等と広いレンジにわたり、かつこれらの電
圧変動率を±1%〜±2%以内に保つという高精度が要
求される場合も少なくない。そこで、かかる広いレンジ
の電圧を一定の高精度で測定する電圧測定方法及び該方
法による電圧測定装置の提供が要望される。
【0003】
【従来の技術】図4は従来の電圧測定装置を示すブロッ
ク図で、図において11,12は演算増幅回路(AMP
)、13はアナログスイッチ、14はA/D変換回路(
A/D)、15はCPUである。
【0004】CPU15は、アナログスイッチ13を順
次切り替えて、被測定電圧+12V,+5V,−12V
,−48VのラインをA/D変換回路14に接続し、そ
のA/D変換出力を読み取る。
【0005】ところで、一般に、このようなA/D変換
回路14の入力レンジには限りがあるので、例えばこれ
を0V〜+5Vとすると、これに伴って各被測定電圧か
らの入力レベルも0V〜+5Vのレンジに納まるように
変換しなくてはならない。そこで、従来は、例えば+1
2Vを+4Vに抵抗分圧し、+5Vはそのままとし、ま
た−12Vは+4Vに分圧反転増幅し、そして−48V
は+4.8Vに分圧反転増幅していた。
【0006】しかし、このような分圧を行うと、+5V
のようにこれを直接A/D変換する場合に比べて、+1
2V,−12Vの測定(量子化)精度は1/3、また−
48Vの測定精度は1/10に落ちてしまうから、広い
レンジの電圧を一定の高精度で測定することはできなか
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の電
圧測定装置では、被測定電圧をA/D変換回路の入力レ
ンジに合うまで抵抗分圧又は分圧反転増幅しているので
、広いレンジの電圧を一定の高精度で測定することはで
きなかった。
【0008】本発明の目的は、広いレンジの電圧を一定
の高精度で測定できる電圧測定方法及び該方法による電
圧測定装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題は図1の構成
により解決される。即ち、本発明の電圧測定装置は、基
準電圧Vref を発生する基準電圧源1と、被測定電
圧Vi と基準電圧Vref との差電圧△Vd を求
める演算回路2と、前記差電圧△Vd をA/D変換し
てデジタル差電圧DVd を出力するA/D変換回路3
と、前記デジタル差電圧DVd に対して前記基準電圧
Vref に対応する既知のデジタル基準電圧DVre
f を加算する加算回路4とを備える。
【0010】
【作用】基準電圧源1は基準電圧Vref として例え
ば+12.00Vを発生している。一方、被測定電圧V
i としては例えば+12.10Vが入力する。これに
より演算回路2は被測定電圧+12.10Vと基準電圧
+12.00Vとの差電圧+0.10Vを出力し、A/
D変換回路3はこの差電圧+0.10Vを所定の量子化
ステップ幅でA/D変換する。今、A/D変換回路3の
量子化ステップ幅が0.01Vであるとすると、上記差
電圧+0.10VをA/D変換したデジタル差電圧は+
10になる。そして、加算回路4はこのデジタル差電圧
+10に対して前記基準電圧+12.00Vに対応する
既知のデジタル基準電圧DVref を加算する。この
デジタル基準電圧DVref は、予め、基準電圧DV
ref の公称値+12.00Vを量子化ステップ幅0
.01Vで割って求めておいた値であり、かかる値はど
のような基準電圧に対しても一義的に定めることができ
る。この例では、デジタル基準電圧は+1200である
。従つて、加算回路4はデジタル差電圧+10に対して
デジタル基準電圧+1200を加えることになり、これ
により測定電圧DVi として+1210を出力する。 そこで、これに単位を与えると、測定電圧は+12.1
0Vである。しかも、このうち差電圧+0.10Vの部
分は如何なる分圧も分圧反転増幅も受けていないのであ
るから、この測定電圧+12.10Vは極めて高精度で
あると共に、どのような被測定電圧Vi に対しても同
一の測定精度を保てる。
【0011】
【実施例】以下、添付図面に従つて本発明による実施例
を詳細に説明する。図2は実施例の電圧測定装置のブロ
ック図で、図において、21は本装置の主制御を行うC
PU、22はCPU21が実行する図3の制御プログラ
ムを記憶しているROM、23はデジタル測定電圧DV
i を表示する表示部(DISP)、24はCPU21
の共通バス、25は基準電圧源、26はラッチデコーダ
(LDEC)、27,28はアナログスイッチ、29は
作動増幅回路、30,31は演算増幅回路(AMP)、
32は差電圧△Vd の正負を判別するコンパレータ(
COMP)、33はアナログスイッチ、34はA/D変
換回路(A/D)である。
【0012】なお、A/D変換回路34の量子化ステッ
プ幅は0.01Vとし、これに従い、ROM22は各基
準電圧+12.00V,+5.00V,−12.00V
及び−48.00Vに各対応するデジタル基準電圧とし
て夫々+1200,+500,−1200及び−480
0のデータを記憶している。
【0013】図3は実施例の電圧測定制御のフローチャ
ートで、測定開始によりこの処理に入力する。ステップ
S1では基準電圧Vref 及び被測定電圧Vi のチ
ャネルの選択に使用するカウンタCをリセットし、ステ
ップS2ではカウンタCの内容をラッチデコーダ26に
セットする。これにより、最初は基準電圧Vref =
+12.00V及び被測定電圧Vi =+12Vが差動
増幅回路29に入力する。
【0014】図2において、今、例えばVi =12.
00Vであるとすると、AMP30の出力は+0.00
V、AMP31の出力は−0.00Vになり、かつコン
パレータ32の符号出力Sは正(LOWレベル)になる
。これにより、アナログスイッチ33はAMP30から
の差電圧△Vd =+0.00VをA/D変換回路34
に入力し、A/D変換回路34はデジタル差電圧DVd
 =0を出力する。
【0015】また、例えばVi =12.50Vである
とすると、AMP30の出力は+0.50V、AMP3
1の出力は−0.50Vになり、かつコンパレータ32
の符号出力Sは正(LOWレベル)になる。これにより
、アナログスイッチ33はAMP30からの差電圧△V
d =+0.50VをA/D変換回路34に入力し、A
/D変換回路34はデジタル差電圧DVd=50を出力
する。
【0016】更にまた、例えばVi =11.50Vで
あるとすると、AMP30の出力は−0.50V、AM
P31の出力は+0.50Vになり、かつコンパレータ
32の符号出力Sは負(HIGHレベル)になる。これ
によりアナログスイッチ33はAMP31からの差電圧
△Vd =+0.50VをA/D変換回路34に入力し
、A/D変換回路34はデジタル差電圧DVd =50
を出力する。
【0017】図3に戻り、ステップS3ではコンパレー
タ32の符号出力(S)及びA/D変換回路34のデジ
タル差電圧DVd を読み込む。ステップS4ではRO
M22から基準電圧Vref (C)に対応するデジタ
ル基準電圧DVref (C)を読み出して、測定電圧
DVi (C)=DVref (C)+(S)DVd 
の演算を行い、結果を測定電圧レジスタDVi (C)
にストアする。
【0018】これを具体的に示すと、上記のVi =+
12.00Vの場合は、DVi (0)=(+1200
)+(+0)=+1200となり、またVi =+12
.50Vの場合は、DVi (0)=(+1200)+
(+50)=+1250となり、更にまたVi =+1
1.50Vの場合は、DVi (0)=(+1200)
+(−50)=+1150となり、これを測定電圧レジ
スタDVi (0)にストアする。
【0019】ステップS5ではDVi (C)の内容に
小数点及びボルトの単位V等を付して表示部23に表示
する。表示の態様は、「+12.00V」、「+12.
50V」又は「+11.50V」である。ステップS6
ではC=3か否かを判別し、C=3でない場合は次の電
圧(+5V)を測定するためにステップS7でカウンタ
Cに+1し、ステップS2に戻る。またC=3の場合は
測定処理を終了する。
【0020】なお、上記実施例ではA/D変換回路34
の入力レンジを5V、量子化ステップ幅を0.01Vと
したが、例えば入力レンジを0.5V、量子化ステップ
幅を0.001Vとすれば、測定精度は格段に向上する
と共に、どのような被測定電圧に対しても同一の測定精
度を保てる。
【0021】また、例えばA/D変換回路34の入力レ
ンジを1V、量子化ステップ幅を0.01Vとすれば、
このようなA/D変換回路は安価に購入できるから、高
精度な電圧測定装置を安価に提供できる。
【0022】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、被測定
電圧Vi と基準電圧Vref との差電圧△Vd を
A/D変換するので、広いレンジの被測定電圧に対して
量子化誤差を一定にできると共に、高精度の電圧測定が
行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の原理的構成図である。
【図2】図2は実施例の電圧測定装置のブロック図であ
る。
【図3】図3は実施例の電圧測定制御のフローチャート
である。
【図4】図4は従来の電圧測定装置を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1      基準電圧源 2      演算回路 3      A/D変換回路 4      加算回路 Vi     被測定電圧 Vref   基準電圧 △Vd   差電圧 DVd   デジタル差電圧 DVref デジタル基準電圧 DVi   デジタル測定電圧

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  被測定電圧(Vi )と基準電圧(V
    ref )との差電圧(△Vd )を求めると共に、こ
    れをA/D変換したデジタル差電圧(DVd )に対し
    て、前記基準電圧(Vref )に対応する既知のデジ
    タル基準電圧(DVref )を加算することによりデ
    ジタル測定電圧(DVi )を得ることを特徴とする電
    圧測定方法。
  2. 【請求項2】  基準電圧(Vref )を発生する基
    準電圧源(1)と、被測定電圧(Vi )と基準電圧(
    Vref )との差電圧(△Vd )を求める演算回路
    (2)と、前記差電圧(△Vd )をA/D変換してデ
    ジタル差電圧(DVd )を出力するA/D変換回路(
    3)と、前記デジタル差電圧(DVd )に対して前記
    基準電圧(Vref )に対応する既知のデジタル基準
    電圧(DVref )を加算する加算回路(4)とを備
    えることを特徴とする電圧測定装置。
JP4947191A 1991-03-14 1991-03-14 電圧測定方法及び該方法による電圧測定装置 Withdrawn JPH04285863A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013195157A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Lapis Semiconductor Co Ltd 半導体回路、電池監視システム、診断プログラム、及び診断方法
JP2021043007A (ja) * 2019-09-09 2021-03-18 Tdk株式会社 電磁攪拌器、及び反射箱

Cited By (3)

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JP2013195157A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Lapis Semiconductor Co Ltd 半導体回路、電池監視システム、診断プログラム、及び診断方法
JP2016192894A (ja) * 2012-03-16 2016-11-10 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置
JP2021043007A (ja) * 2019-09-09 2021-03-18 Tdk株式会社 電磁攪拌器、及び反射箱

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