JPH05119078A - ベクトル電圧比測定方法 - Google Patents
ベクトル電圧比測定方法Info
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- JPH05119078A JPH05119078A JP30847391A JP30847391A JPH05119078A JP H05119078 A JPH05119078 A JP H05119078A JP 30847391 A JP30847391 A JP 30847391A JP 30847391 A JP30847391 A JP 30847391A JP H05119078 A JPH05119078 A JP H05119078A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】１つのＡ／Ｄ変換器を用いてベクトル電圧比を
高速で測定する。 【構成】ＤＵＴの任意２端子に正弦波信号を与え、該２
端子間電圧Ｖpotと該２端子間を流れる電流の値を電圧
値に変換した変換電圧Ｖcurとを、前記正弦波信号周期
の１／４の周期（正弦波の１周期を３６０度とすると９
０度の周期）より短いタイミング、例えば前記正弦波周
期の１／８のタイミングで動作する切換器を介してＡ／
Ｄコンバータに出力する。そして、Ａ／Ｄコンバータで
は電圧ＶpotおよびＶcurを前記切換器が次の切換動作を
する前に少なくとも１回、かつ前記測定周期の１／４の
周期でサンプリングする。上記電圧Ｖpotと変換電圧Ｖc
urとについてのサンプリングデータを周知の方法でディ
ジタル信号処理して、ＶpotおよびＶcurのベクトル電圧
を求める。
高速で測定する。 【構成】ＤＵＴの任意２端子に正弦波信号を与え、該２
端子間電圧Ｖpotと該２端子間を流れる電流の値を電圧
値に変換した変換電圧Ｖcurとを、前記正弦波信号周期
の１／４の周期（正弦波の１周期を３６０度とすると９
０度の周期）より短いタイミング、例えば前記正弦波周
期の１／８のタイミングで動作する切換器を介してＡ／
Ｄコンバータに出力する。そして、Ａ／Ｄコンバータで
は電圧ＶpotおよびＶcurを前記切換器が次の切換動作を
する前に少なくとも１回、かつ前記測定周期の１／４の
周期でサンプリングする。上記電圧Ｖpotと変換電圧Ｖc
urとについてのサンプリングデータを周知の方法でディ
ジタル信号処理して、ＶpotおよびＶcurのベクトル電圧
を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はベクトル電圧比測定方法
に関し、例えばＬＣＲ部品等のインピーダンス測定を行
う装置において、１つのＡ／Ｄ変換器を用いてベクトル
電圧比を高速で測定できる上記方法に関するものであ
る。
に関し、例えばＬＣＲ部品等のインピーダンス測定を行
う装置において、１つのＡ／Ｄ変換器を用いてベクトル
電圧比を高速で測定できる上記方法に関するものであ
る。
【０００２】
【技術背景】例えばＬＣＲ部品等の被測定対象（以下、
ＤＵＴと言う）のインピーダンス測定を行うためには、
該ＤＵＴの端子間電圧と該端子間を流れる電流とのベク
トル比を測定する必要があるが、通常、電流については
電流測定用抵抗を用いて電流／電圧変換した上で、電圧
と電流とのベクトル比を求めている。ところで、従来、
１つの積分型Ａ／Ｄコンバータを用いて上記端子間電圧
Ｖpotおよび変換電圧（電流を電流／電圧変換した電
圧）Ｖcurを測定する方法が知られている。この方法で
は、１つのＡ／Ｄコンバータを用いて前記両電圧Ｖpot
及びＶcurの測定を行うことでＡ／Ｄコンバータの比例
誤差を相殺することができる。このため、上記方法では
簡単な回路構成と補正操作により高精度のベクトル電圧
比を測定できる利点を有している。
ＤＵＴと言う）のインピーダンス測定を行うためには、
該ＤＵＴの端子間電圧と該端子間を流れる電流とのベク
トル比を測定する必要があるが、通常、電流については
電流測定用抵抗を用いて電流／電圧変換した上で、電圧
と電流とのベクトル比を求めている。ところで、従来、
１つの積分型Ａ／Ｄコンバータを用いて上記端子間電圧
Ｖpotおよび変換電圧（電流を電流／電圧変換した電
圧）Ｖcurを測定する方法が知られている。この方法で
は、１つのＡ／Ｄコンバータを用いて前記両電圧Ｖpot
及びＶcurの測定を行うことでＡ／Ｄコンバータの比例
誤差を相殺することができる。このため、上記方法では
簡単な回路構成と補正操作により高精度のベクトル電圧
比を測定できる利点を有している。
【０００３】ところで、ベクトル電圧比を求めるために
は、通常、ＤＵＴの両端電圧Ｖpotのベクトル電圧を求
めるために２回、ＤＵＴに流れる電流の変換電圧Ｖcur
のベクトル電圧を求めるために２回、合計４回の測定が
必要である。通常、ある周波数の正弦波信号の０度成分
または９０度成分を、積分型Ａ／Ｄコンバータにより測
定する場合、通常、積分時間は１周期以上を要する。従
って、従来機種では１回のベクトル電圧測定に測定に４
周期以上の時間が必要となり、測定時間を短縮するのに
は限界がある。
は、通常、ＤＵＴの両端電圧Ｖpotのベクトル電圧を求
めるために２回、ＤＵＴに流れる電流の変換電圧Ｖcur
のベクトル電圧を求めるために２回、合計４回の測定が
必要である。通常、ある周波数の正弦波信号の０度成分
または９０度成分を、積分型Ａ／Ｄコンバータにより測
定する場合、通常、積分時間は１周期以上を要する。従
って、従来機種では１回のベクトル電圧測定に測定に４
周期以上の時間が必要となり、測定時間を短縮するのに
は限界がある。
【０００４】また、位相検波のための局発信号に測定信
号の一部をあて、積分回数を３回に短縮する方法も従来
存在するが、この方法では測定信号から局発信号を生成
する際に誤差を生じ易い等の問題がある。また、複数の
積分型Ａ／Ｄコンバータを用いて、ベクトル電圧の測定
を一回の積分で終了する方法も採用されている。この方
法を用いれば、高速測定が可能となる反面、回路構成が
複雑となり、かつ補正操作が非常に複雑になる。更に、
積分型Ａ／Ｄコンバータを用いた場合、オフセット電圧
の処理が必要となり、通常は検波位相を１８０度回転し
て、もう一度積分を行う等の操作が必要となるため、測
定時間は前述の測定時間の２倍となる。この他、ある種
のネットワーク・アナライザに用いられているように、
位相検波部分をソフトウェアにより行い高速測定を可能
とする方法も知られている。この方法では、Ａ／Ｄコン
バータを３個使用し、中間周波数の１周期の時間で３つ
の電圧の測定を終了できるが、部品点数が増加すると共
に、Ａ／Ｄコンバータまでの回路のトラッキング誤差が
追加誤差となる等の問題がある。
号の一部をあて、積分回数を３回に短縮する方法も従来
存在するが、この方法では測定信号から局発信号を生成
する際に誤差を生じ易い等の問題がある。また、複数の
積分型Ａ／Ｄコンバータを用いて、ベクトル電圧の測定
を一回の積分で終了する方法も採用されている。この方
法を用いれば、高速測定が可能となる反面、回路構成が
複雑となり、かつ補正操作が非常に複雑になる。更に、
積分型Ａ／Ｄコンバータを用いた場合、オフセット電圧
の処理が必要となり、通常は検波位相を１８０度回転し
て、もう一度積分を行う等の操作が必要となるため、測
定時間は前述の測定時間の２倍となる。この他、ある種
のネットワーク・アナライザに用いられているように、
位相検波部分をソフトウェアにより行い高速測定を可能
とする方法も知られている。この方法では、Ａ／Ｄコン
バータを３個使用し、中間周波数の１周期の時間で３つ
の電圧の測定を終了できるが、部品点数が増加すると共
に、Ａ／Ｄコンバータまでの回路のトラッキング誤差が
追加誤差となる等の問題がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明は上記のような問題点を解決する
ために提案されたものであって、回路構成及び補正操作
の簡素性を損なうことなく、測定信号の１周期程度の時
間で測定を終了することができるベクトル電圧比測定方
法を提供することを目的とする。
ために提案されたものであって、回路構成及び補正操作
の簡素性を損なうことなく、測定信号の１周期程度の時
間で測定を終了することができるベクトル電圧比測定方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明では、ＤＵＴの任意２端子に正弦
波信号を与え、該２端子間電圧Ｖpotと該２端子間を流
れる電流の値を電圧値に変換した変換電圧Ｖcurとを、
前記正弦波信号周期の１／４の周期（正弦波の１周期を
３６０度とすると９０度の周期）より短いタイミング、
例えば前記正弦波周期の１／８のタイミングで動作する
切換器を介してＡ／Ｄコンバータに出力する。そして、
Ａ／Ｄコンバータでは電圧ＶpotおよびＶcurを前記切換
器が次の切換動作をする前に少なくとも１回、かつ前記
測定周期の１／４の周期でサンプリングしている。
波信号を与え、該２端子間電圧Ｖpotと該２端子間を流
れる電流の値を電圧値に変換した変換電圧Ｖcurとを、
前記正弦波信号周期の１／４の周期（正弦波の１周期を
３６０度とすると９０度の周期）より短いタイミング、
例えば前記正弦波周期の１／８のタイミングで動作する
切換器を介してＡ／Ｄコンバータに出力する。そして、
Ａ／Ｄコンバータでは電圧ＶpotおよびＶcurを前記切換
器が次の切換動作をする前に少なくとも１回、かつ前記
測定周期の１／４の周期でサンプリングしている。
【０００７】例えば、Ａ／Ｄコンバータは、電圧Ｖpot
と変換電圧Ｖcurとを切換器の動作毎に交互にサンプリ
ングしてもよいし、電圧Ｖpotが入力されているときに
該Ｖpotのサンプリングを連続して複数回行い、切換器
が動作して入力が変換電圧Ｖcurに切り換わった後に該
Ｖcurのサンプリングを連続して前記と同じ回数行って
もよい。しかし、何れにしても９０度の位相差のサンプ
リングデータが対になって得られることには変わりはな
い。すなわち、相互に９０度の位相差を持つ一対の電圧
Ｖpotのサンプリングデータおよび同じく相互に９０度
の位相差を持つ一対の変換電圧Ｖcurのサンプリングデ
ータが複数組得られることになる。従来では、電圧Ｖ
potあるいは変換電圧Ｖcurとのサンプリングを９０度の
位相差で行う場合、１番目のサンプリング（０度）が行
われる時刻と２番目のサンプリング（９０度）が行われ
る時刻との間の期間においては、Ａ／Ｄコンバータが動
作することがなかったが、本発明では例えば電圧Ｖpot
の０度のサンプリングと９０度のサンプリングとの間に
変換電圧Ｖcurの０度または９０度のサンプリングが行
われるので、１つのＡ／Ｄコンバータを有効利用するこ
とができる。上記電圧Ｖpotと変換電圧Ｖcurとについて
のサンプリングデータを周知の方法でディジタル信号処
理することで、ＶpotおよびＶcurのベクトル電圧を求め
ることができる。
と変換電圧Ｖcurとを切換器の動作毎に交互にサンプリ
ングしてもよいし、電圧Ｖpotが入力されているときに
該Ｖpotのサンプリングを連続して複数回行い、切換器
が動作して入力が変換電圧Ｖcurに切り換わった後に該
Ｖcurのサンプリングを連続して前記と同じ回数行って
もよい。しかし、何れにしても９０度の位相差のサンプ
リングデータが対になって得られることには変わりはな
い。すなわち、相互に９０度の位相差を持つ一対の電圧
Ｖpotのサンプリングデータおよび同じく相互に９０度
の位相差を持つ一対の変換電圧Ｖcurのサンプリングデ
ータが複数組得られることになる。従来では、電圧Ｖ
potあるいは変換電圧Ｖcurとのサンプリングを９０度の
位相差で行う場合、１番目のサンプリング（０度）が行
われる時刻と２番目のサンプリング（９０度）が行われ
る時刻との間の期間においては、Ａ／Ｄコンバータが動
作することがなかったが、本発明では例えば電圧Ｖpot
の０度のサンプリングと９０度のサンプリングとの間に
変換電圧Ｖcurの０度または９０度のサンプリングが行
われるので、１つのＡ／Ｄコンバータを有効利用するこ
とができる。上記電圧Ｖpotと変換電圧Ｖcurとについて
のサンプリングデータを周知の方法でディジタル信号処
理することで、ＶpotおよびＶcurのベクトル電圧を求め
ることができる。
【０００８】ところで、このようにして求めた電圧Ｖ
potのベクトル電圧は、該Ｖpotのサンプリング位相に基
づく座標系（第１の座標系）におけるものであり、変換
電圧Ｖcurのベクトル電圧は、Ｖcurのサンプリング位相
に基づく座標系（第２の座標系）におけるものである。
このため、各座標系におけるベクトル電圧の０度成分と
９０度成分を同一の座標系における０度成分と９０度成
分に変換する補正が必要となるが、この補正は簡単なベ
クトル回転演算または複素数演算により行うことができ
る。通常は一方の座標系を他方の座標系に合わせる補正
が行われる。
potのベクトル電圧は、該Ｖpotのサンプリング位相に基
づく座標系（第１の座標系）におけるものであり、変換
電圧Ｖcurのベクトル電圧は、Ｖcurのサンプリング位相
に基づく座標系（第２の座標系）におけるものである。
このため、各座標系におけるベクトル電圧の０度成分と
９０度成分を同一の座標系における０度成分と９０度成
分に変換する補正が必要となるが、この補正は簡単なベ
クトル回転演算または複素数演算により行うことができ
る。通常は一方の座標系を他方の座標系に合わせる補正
が行われる。
【０００９】なお、電圧Ｖpotが入力されているときに
該Ｖpotのサンプリングを連続して複数回行い、切換器
が動作して入力が変換電圧Ｖcurに切り換わった後に該
Ｖcurのサンプリングを連続して前記と同じ回数行する
場合に、すなわち、切換器が電圧Ｖpot，変換電圧Ｖcur
の一方を選択したいる期間中に、複数の連続したサンプ
リングを行う場合には、測定時間を大幅に短縮したまま
で、より高精度のベクトル電圧比を測定することができ
る。
該Ｖpotのサンプリングを連続して複数回行い、切換器
が動作して入力が変換電圧Ｖcurに切り換わった後に該
Ｖcurのサンプリングを連続して前記と同じ回数行する
場合に、すなわち、切換器が電圧Ｖpot，変換電圧Ｖcur
の一方を選択したいる期間中に、複数の連続したサンプ
リングを行う場合には、測定時間を大幅に短縮したまま
で、より高精度のベクトル電圧比を測定することができ
る。
【００１０】
【実施例】図１は本発明のベクトル電圧比測定方法を実
施するための基本回路の構成を示すブロック図である。
同図において、正弦波電圧または正弦波電流を出力する
信号源１からの測定信号はＤＵＴ（コイル，コンデン
サ，抵抗等）２に与えられ、ＤＵＴの端子間電圧Ｖpot
および電流／電圧変換器３を介した変換電圧Ｖcurが切
換器４に入力される。切換器４は後述するタイミング
で、入力したＶpot及びＶcurを交互に切り換えて出力す
る。切換器４の次段には増幅器５が設けられており、切
換器４からの信号は増幅器５を介してローパスフィルタ
６に出力される。本発明におけるローパスフィルタ６
は、特にアンチエイリアスのために設けられ、サンプリ
ング間隔が短い場合に生じる折り返しを防止するために
有効となる。
施するための基本回路の構成を示すブロック図である。
同図において、正弦波電圧または正弦波電流を出力する
信号源１からの測定信号はＤＵＴ（コイル，コンデン
サ，抵抗等）２に与えられ、ＤＵＴの端子間電圧Ｖpot
および電流／電圧変換器３を介した変換電圧Ｖcurが切
換器４に入力される。切換器４は後述するタイミング
で、入力したＶpot及びＶcurを交互に切り換えて出力す
る。切換器４の次段には増幅器５が設けられており、切
換器４からの信号は増幅器５を介してローパスフィルタ
６に出力される。本発明におけるローパスフィルタ６
は、特にアンチエイリアスのために設けられ、サンプリ
ング間隔が短い場合に生じる折り返しを防止するために
有効となる。
【００１１】このローパスフィルタ６の後段にはＡ／Ｄ
コンバータ７が設けられており、該コンバータ７は、後
述するように上記切換器４の切り換えタイミングと一定
の関係を有するタイミングでのサンプリングを行ってい
る。Ａ／Ｄコンバータ７としては、通常、逐次比較型あ
るいはフラッシュ型等の高速のものが用いられる。そし
て、Ａ／Ｄコンバータ７からのサンプリングデータは図
示しないレジスタ等の記憶手段に一時的に格納され、マ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）８は該データに後述する０
度成分や９０度成分の算出，ベクトル回転演算による補
正等の処理を施し、ベクトル比電圧を算出する。この
後、該ベクトル比電圧は例えばアナログの電圧信号に変
換され適宜の出力装置等に送られる。なお、本実施例で
は位相検波はソフトウェアにより実現されるため、位相
検波回路は不要となる。
コンバータ７が設けられており、該コンバータ７は、後
述するように上記切換器４の切り換えタイミングと一定
の関係を有するタイミングでのサンプリングを行ってい
る。Ａ／Ｄコンバータ７としては、通常、逐次比較型あ
るいはフラッシュ型等の高速のものが用いられる。そし
て、Ａ／Ｄコンバータ７からのサンプリングデータは図
示しないレジスタ等の記憶手段に一時的に格納され、マ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）８は該データに後述する０
度成分や９０度成分の算出，ベクトル回転演算による補
正等の処理を施し、ベクトル比電圧を算出する。この
後、該ベクトル比電圧は例えばアナログの電圧信号に変
換され適宜の出力装置等に送られる。なお、本実施例で
は位相検波はソフトウェアにより実現されるため、位相
検波回路は不要となる。
【００１２】以下、図２（Ａ）〜（Ｃ）を用いて切換器
４による切り換えタイミングとＡ／Ｄコンバータ７のサ
ンプリングのタイミングとの関係を中心に説明する。図
２（Ａ）は電圧Ｖpotおよび変換電圧Ｖcurの両波形を示
す図である。両者は任意位相を有しているが周期は同一
である。ここで、図１の切換器４は上記測定信号周期の
１／８の周期（４５度間隔）でその出力をＶpotからＶ
curに、またはその逆に交互に切り換えて次段に出力し
ている。図２（Ｂ）は切換器４のスイッチングの様子を
示すタイミング図であり、切換状態ＳＷが高レベルでＶ
potがオン，Ｖcurがオフ、低レベルでＶpotがオフ，Ｖ
curがオンとなる様子を示している。なお、切換は上記
測定信号の位相とは無関係のタイミングで行われてい
る。
４による切り換えタイミングとＡ／Ｄコンバータ７のサ
ンプリングのタイミングとの関係を中心に説明する。図
２（Ａ）は電圧Ｖpotおよび変換電圧Ｖcurの両波形を示
す図である。両者は任意位相を有しているが周期は同一
である。ここで、図１の切換器４は上記測定信号周期の
１／８の周期（４５度間隔）でその出力をＶpotからＶ
curに、またはその逆に交互に切り換えて次段に出力し
ている。図２（Ｂ）は切換器４のスイッチングの様子を
示すタイミング図であり、切換状態ＳＷが高レベルでＶ
potがオン，Ｖcurがオフ、低レベルでＶpotがオフ，Ｖ
curがオンとなる様子を示している。なお、切換は上記
測定信号の位相とは無関係のタイミングで行われてい
る。
【００１３】Ａ／Ｄコンバータ７は、同図（Ｃ）に示す
ように上記スイッチングの周期と同一周期でＶpotまた
はＶcurのサンプリングを行う。ただし、サンプリング
周期が短い場合には、サンプリングは切換器４の出力が
定常状態となってから行うことが好ましい。同図（Ｃ）
ではスイッチングとスイッチングとの中間部付近でサン
プリングを行っている。なお、同図（Ｃ）ではＶpotの
サンプリング時刻をｔX0，ｔX1，ｔX2，・・・で、Ｖ
curのサンプリング時刻をｔY0，ｔY1，ｔY2，・・・で
それぞれ示してある。いま、ＶpotのｔX0，ｔX1，
ｔX2，・・・におけるサンプリング値をX0，X1，X2，・
・・、ＶcurのｔY0，ｔY1，ｔY2，・・・におけるサン
プリング値をY0，Y1，Y2，・・・とする。これらのうち
例えばＶpotについてのサンプリング数値列ＸT＝［X0
X1 X2 X3］TにＮ1 T＝［１ ０ −１ ０］T，Ｎ2 T＝
［０ −１０ １］T を乗じると、Ｖpotのベクトル電
圧の２つの直交成分（０度成分Ｖpot0及び９０度成分Ｖ
pot90）を求めることができる。すなわち、Ｖpotの０度
成分Ｖpot0は、
ように上記スイッチングの周期と同一周期でＶpotまた
はＶcurのサンプリングを行う。ただし、サンプリング
周期が短い場合には、サンプリングは切換器４の出力が
定常状態となってから行うことが好ましい。同図（Ｃ）
ではスイッチングとスイッチングとの中間部付近でサン
プリングを行っている。なお、同図（Ｃ）ではＶpotの
サンプリング時刻をｔX0，ｔX1，ｔX2，・・・で、Ｖ
curのサンプリング時刻をｔY0，ｔY1，ｔY2，・・・で
それぞれ示してある。いま、ＶpotのｔX0，ｔX1，
ｔX2，・・・におけるサンプリング値をX0，X1，X2，・
・・、ＶcurのｔY0，ｔY1，ｔY2，・・・におけるサン
プリング値をY0，Y1，Y2，・・・とする。これらのうち
例えばＶpotについてのサンプリング数値列ＸT＝［X0
X1 X2 X3］TにＮ1 T＝［１ ０ −１ ０］T，Ｎ2 T＝
［０ −１０ １］T を乗じると、Ｖpotのベクトル電
圧の２つの直交成分（０度成分Ｖpot0及び９０度成分Ｖ
pot90）を求めることができる。すなわち、Ｖpotの０度
成分Ｖpot0は、
【００１４】
【数１】Ｖpot0＝ＸT・Ｎ1／２＝（X0−X2）／２， Ｖpotの０度成分９０度成分Ｖpot90は、
【００１５】
【数２】Ｖpot90＝ＸT・Ｎ2／２＝（−X1＋X3）／２ により求めることができる。同様にして、Ｖcurのサン
プリング数値列ＸT＝［Y0 Y1 Y2 Y3］TにＮ1 T＝［１
０ −１ ０］T，Ｎ2 T＝［０ −１ ０ １］T を
乗じると、Ｖcurのベクトル電圧の２つの直交成分Ｖ
cur0及び９０度成分Ｖcur90を求めることができる。す
なわち、Ｖcurの０度成分Ｖcur0は、
プリング数値列ＸT＝［Y0 Y1 Y2 Y3］TにＮ1 T＝［１
０ −１ ０］T，Ｎ2 T＝［０ −１ ０ １］T を
乗じると、Ｖcurのベクトル電圧の２つの直交成分Ｖ
cur0及び９０度成分Ｖcur90を求めることができる。す
なわち、Ｖcurの０度成分Ｖcur0は、
【００１６】
【数３】Ｖcur0＝ＹT・Ｎ1／２＝（Y0−Y2）／２ ９０度成分Ｖcur90は、
【００１７】
【数４】Ｖcur90＝ＹT・Ｎ2／２＝（−Y1＋Y3）／２ により求めることができる。ところで、本発明方法では
ＶpotとＶcurのサンプリングは同位相で行われていな
い。すなわち、Ｖpotのサンプリング位相に基づく座標
系とＶcurのサンプリング位相に基づく座標系は同一で
はない。したがって、上記Ｖpot0，Ｖpot90およびＶ
cur0，Ｖcur90を同一座標系に変換する必要があるがこ
の変換は次に述べるように、ベクトル回転演算または複
素数演算により簡単に補正できる。例えば、ＶcurをＶ
potの位相に合わせるためには、Ｖcurの補正後の値をＶ
cur0′，Ｖcur90の補正後の値をＶcur90度とすると、
ＶpotとＶcurのサンプリングは同位相で行われていな
い。すなわち、Ｖpotのサンプリング位相に基づく座標
系とＶcurのサンプリング位相に基づく座標系は同一で
はない。したがって、上記Ｖpot0，Ｖpot90およびＶ
cur0，Ｖcur90を同一座標系に変換する必要があるがこ
の変換は次に述べるように、ベクトル回転演算または複
素数演算により簡単に補正できる。例えば、ＶcurをＶ
potの位相に合わせるためには、Ｖcurの補正後の値をＶ
cur0′，Ｖcur90の補正後の値をＶcur90度とすると、
【００１８】
【数５】 Ｖcur0′＝Ｖcur0・cos４５°＋Ｖcur90・sin４５° ＝（Ｖcur0＋Ｖcur90）／２1/2 Ｖcur90′＝−Ｖcur0・sin４５°＋Ｖcur90・cos４５° ＝（−Ｖcur0＋Ｖcur90）／２1/2 となり、上記各式からベクトル電圧比（０度成分はＶ
pot0／Ｖcur0′、９０度成分はＶpot90／Ｖcur90′）を
簡単に求めることができる。
pot0／Ｖcur0′、９０度成分はＶpot90／Ｖcur90′）を
簡単に求めることができる。
【００１９】上記実施例では、切換器４の切換周期を４
５度（測定周期の１／８）に設定したが、９０度（測定
周期の１／４）より小さい角度であれば、６０度（測定
周期の１／６），３０度（測定周期の１／１２）等の各
種の周期を採用することができる。例えば、図３（Ａ）
に示すように切換器４の切換周期を６０度（測定周期の
１／６）に設定し、例えば、Ｖpotについて最初のサ
ンプリングを切換時刻ｔX0から４５度経過時に行い、
Ｖcurについての最初のサンプリングを切換時刻ｔY0か
ら４５度経過時に行い、Ｖpotについての２番目のサ
ンプリングを切換時刻ｔX1から１５度経過時に行い、
Ｖcurについての２番目のサンプリングを切換時刻ｔY1
から１５度経過時に行う。以下同様にしてＶpotとＶcur
とのサンプリングを時刻ｔX2，ｔY2，ｔX3，ｔY3で順次
行えば、上記と同様にしてＶpot0，Ｖpot90，Ｖcur0，
Ｖcur90を求めることができる。そして、例えば
Ｖcur0，Ｖcur90の位相をＶpot0，Ｖpot90に合わせる補
正を施すことで（この場合には、Ｖcur0，Ｖcur90を６
０度遅らせる補正をする）ベクトル電圧比を求めること
ができる。なお、この場合の測定時間は従来に比べて２
／３倍程度とすることができる。
５度（測定周期の１／８）に設定したが、９０度（測定
周期の１／４）より小さい角度であれば、６０度（測定
周期の１／６），３０度（測定周期の１／１２）等の各
種の周期を採用することができる。例えば、図３（Ａ）
に示すように切換器４の切換周期を６０度（測定周期の
１／６）に設定し、例えば、Ｖpotについて最初のサ
ンプリングを切換時刻ｔX0から４５度経過時に行い、
Ｖcurについての最初のサンプリングを切換時刻ｔY0か
ら４５度経過時に行い、Ｖpotについての２番目のサ
ンプリングを切換時刻ｔX1から１５度経過時に行い、
Ｖcurについての２番目のサンプリングを切換時刻ｔY1
から１５度経過時に行う。以下同様にしてＶpotとＶcur
とのサンプリングを時刻ｔX2，ｔY2，ｔX3，ｔY3で順次
行えば、上記と同様にしてＶpot0，Ｖpot90，Ｖcur0，
Ｖcur90を求めることができる。そして、例えば
Ｖcur0，Ｖcur90の位相をＶpot0，Ｖpot90に合わせる補
正を施すことで（この場合には、Ｖcur0，Ｖcur90を６
０度遅らせる補正をする）ベクトル電圧比を求めること
ができる。なお、この場合の測定時間は従来に比べて２
／３倍程度とすることができる。
【００２０】また、上記実施例では、ある切換時刻と次
の切換時刻との間において１回のサンプリングのみを行
ったが、該期間に複数回のサンプリングを行うこともで
きる。例えば、図３（Ｂ）に示すように切換え周期を図
１（Ｂ）と同様４５度に設定した場合において、Ｖpot
について切換時刻ｔXNとｔYNとの間に２回（切換時刻か
ら１５度と３０度）のサンプリングを行いXN0及びXN1を
求め、同様にＶcurについて切換時刻ｔYNとｔXN+1との
間に２回のサンプリングを行いYN0及びYN1を求める。た
だし、ここでＮは０，１，２，・・・である。
の切換時刻との間において１回のサンプリングのみを行
ったが、該期間に複数回のサンプリングを行うこともで
きる。例えば、図３（Ｂ）に示すように切換え周期を図
１（Ｂ）と同様４５度に設定した場合において、Ｖpot
について切換時刻ｔXNとｔYNとの間に２回（切換時刻か
ら１５度と３０度）のサンプリングを行いXN0及びXN1を
求め、同様にＶcurについて切換時刻ｔYNとｔXN+1との
間に２回のサンプリングを行いYN0及びYN1を求める。た
だし、ここでＮは０，１，２，・・・である。
【００２１】そして、X00とX10，X20とX30，Y00とY10，
Y20とY30から図１（Ａ）〜（Ｃ）において説明したよう
にして第１のベクトル電圧比の測定結果を得、X01とX1
1，X21とX31，Y01とY11，Y21とY31から同様に第２のベ
クトル電圧比の測定結果を得ることができる。こうする
ことで、より高精度の測定が可能となる。
Y20とY30から図１（Ａ）〜（Ｃ）において説明したよう
にして第１のベクトル電圧比の測定結果を得、X01とX1
1，X21とX31，Y01とY11，Y21とY31から同様に第２のベ
クトル電圧比の測定結果を得ることができる。こうする
ことで、より高精度の測定が可能となる。
【００２２】また、図３（Ｃ）に示すように切換時刻を
図３（Ａ）と同様６０度に設定した場合において、ある
切換時刻と次の切換時刻との間に２回（切換時刻から２
０度と４０度）のサンプリングを行い、上記と同様にし
て、X00とX10，X20とX30，Y00とY10，Y20とY30から第１
のベクトル電圧比の測定結果を、X01とX11，X21とX31，
Y01とY11，Y21とY31から第２のベクトル電圧比の測定結
果を得ることで、より高精度の測定が可能となる。上記
の実施例では、ＤＵＴのインピーダンスを求める場合を
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ベクトル電圧比の測定を要する装置、例えばネットワー
ク・アナライザのように参照電圧とテスト電圧とのベク
トル比を求める必要がある測定器に好適に用いられ、高
速測定を可能にすることができる。
図３（Ａ）と同様６０度に設定した場合において、ある
切換時刻と次の切換時刻との間に２回（切換時刻から２
０度と４０度）のサンプリングを行い、上記と同様にし
て、X00とX10，X20とX30，Y00とY10，Y20とY30から第１
のベクトル電圧比の測定結果を、X01とX11，X21とX31，
Y01とY11，Y21とY31から第２のベクトル電圧比の測定結
果を得ることで、より高精度の測定が可能となる。上記
の実施例では、ＤＵＴのインピーダンスを求める場合を
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ベクトル電圧比の測定を要する装置、例えばネットワー
ク・アナライザのように参照電圧とテスト電圧とのベク
トル比を求める必要がある測定器に好適に用いられ、高
速測定を可能にすることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測定方法
によれば電圧Ｖpotの０度のサンプリングと９０度のサ
ンプリングとの間に変換電圧Ｖcurの０度または９０度
のサンプリングを行うことにしたので、１つのＡ／Ｄコ
ンバータを用いているにもかかわらず、測定信号の１周
期程度の時間の高速測定が可能となる。本発明は、また
比較的高い周波から低周波にわたるベクトル電圧比の測
定に応用できる。
によれば電圧Ｖpotの０度のサンプリングと９０度のサ
ンプリングとの間に変換電圧Ｖcurの０度または９０度
のサンプリングを行うことにしたので、１つのＡ／Ｄコ
ンバータを用いているにもかかわらず、測定信号の１周
期程度の時間の高速測定が可能となる。本発明は、また
比較的高い周波から低周波にわたるベクトル電圧比の測
定に応用できる。
【００２４】更に、切換器が電圧Ｖpot，変換電圧Ｖcur
の一方を選択している期間中に、複数の連続したサンプ
リングを行う場合には、測定時間を大幅に短縮したまま
で、より高精度のベクトル電圧比測定が可能となる。こ
れにより、例えば１００Ｈｚ，１２０ＨｚにおけるＤＵ
Ｔのインピーダンス測定を１０ｍｓｅｃ程度で終えるこ
とができ、製造ラインにおいて単位時間あたりに検査で
きる部品点数を増やすことができるので該ラインの高速
化に大きく貢献でき、したがって部品１個あたりの検査
費用を低減することができる。また、研究開発部門にお
いても、単位時間あたりの測定回数を増加することがで
き、インピーダンスの時間変化等の特性をより細かく測
定することも可能となる。
の一方を選択している期間中に、複数の連続したサンプ
リングを行う場合には、測定時間を大幅に短縮したまま
で、より高精度のベクトル電圧比測定が可能となる。こ
れにより、例えば１００Ｈｚ，１２０ＨｚにおけるＤＵ
Ｔのインピーダンス測定を１０ｍｓｅｃ程度で終えるこ
とができ、製造ラインにおいて単位時間あたりに検査で
きる部品点数を増やすことができるので該ラインの高速
化に大きく貢献でき、したがって部品１個あたりの検査
費用を低減することができる。また、研究開発部門にお
いても、単位時間あたりの測定回数を増加することがで
き、インピーダンスの時間変化等の特性をより細かく測
定することも可能となる。
【図１】本発明の測定方法が適用される基本回路構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の測定方法の一実施例を示す図であり、
（Ａ）は測定信号の波形を示す図、（Ｂ）は切換器の動
作状態を示す図、（Ｃ）はＡ／Ｄコンバータのサンプリ
ングタイミングを示す図である。
（Ａ）は測定信号の波形を示す図、（Ｂ）は切換器の動
作状態を示す図、（Ｃ）はＡ／Ｄコンバータのサンプリ
ングタイミングを示す図である。
【図３】本発明の測定方法の他の実施例を示す図であ
り、（Ａ）は切換器の切換周期を６０度とした場合の切
換器の動作状態およびＡ／Ｄコンバータのサンプリング
タイミングを示す図、（Ｂ）は切換器周期が４５度であ
る場合に該切換器が次の動作をする前に２回サンプリン
グを行う場合の実施例を示す図、（Ｃ）は切換器周期が
６０度である場合に該切換器が次の動作をする前に２回
サンプリングを行う場合の実施例を示す図である。
り、（Ａ）は切換器の切換周期を６０度とした場合の切
換器の動作状態およびＡ／Ｄコンバータのサンプリング
タイミングを示す図、（Ｂ）は切換器周期が４５度であ
る場合に該切換器が次の動作をする前に２回サンプリン
グを行う場合の実施例を示す図、（Ｃ）は切換器周期が
６０度である場合に該切換器が次の動作をする前に２回
サンプリングを行う場合の実施例を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 任意２端子に正弦波測定信号を与え、該
２端子間の電圧Ｖpotと該２端子間を流れる電流の値を
電圧値に変換した変換電圧Ｖcurとを、両電圧ＶpotとＶ
curとの何れかを選択するように動作する切換器を介し
てＡ／Ｄコンバータに出力し、該Ａ／Ｄコンバータによ
り前記電圧Ｖpotと前記変換電圧Ｖcurとを所定タイミン
グでそれぞれサンプリングし、該サンプリングデータを
ディジタル信号処理することでベクトル電圧比を求める
ベクトル電圧比測定方法において、 前記切換器を前記測定信号周期の１／４の周期より短い
タイミングで動作させると共に、 前記Ａ／Ｄコンバータによる前記両電圧ＶpotおよびＶ
curのサンプリングを、前記切換器が次の切換動作をす
る前に少なくとも１回、かつ前記測定信号周期の１／４
の周期でそれぞれ行うことで、電圧Ｖpotのサンプリン
グ位相に基づく第１の座標系における該電圧Ｖpotの０
度成分と９０度成分ならびに変換電圧Ｖcurのサンプリ
ング位相に基づく第２の座標系における該変換電圧Ｖ
curの０度成分と９０度成分とを求め、 この後、両座標系における両電圧ＶpotおよびＶcurの各
０度成分および９０度成分を同一回転座標における各成
分に変換する補正を行うことで両電圧ＶpotとＶcurとの
ベクトル電圧比を求めることを特徴とするベクトル電圧
比測定方法。 - 【請求項２】 前記切換器を前記測定信号周期の１／８
の周期で動作させることを特徴とする請求項１記載のベ
クトル電圧比測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30847391A JP3171466B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | ベクトル電圧比測定方法およびベクトル電圧比測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30847391A JP3171466B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | ベクトル電圧比測定方法およびベクトル電圧比測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119078A true JPH05119078A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3171466B2 JP3171466B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=17981446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30847391A Expired - Fee Related JP3171466B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | ベクトル電圧比測定方法およびベクトル電圧比測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171466B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187472A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Denso Corp | バッテリ監視装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200479494Y1 (ko) * | 2014-05-09 | 2016-02-18 | 이석훈 | 수경재배 장치 |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP30847391A patent/JP3171466B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187472A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Denso Corp | バッテリ監視装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3171466B2 (ja) | 2001-05-28 |
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