JPH05281291A - 電子回路の劣化診断方法および装置とそのための異常波形検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子回路の劣化の程度を容易に診断でき、そ
れによって電子回路の故障時期を明確に予測し得るよう
な劣化診断方法および装置とそれに好適する異常波形検
出方法および装置を提供することを目的とする。 【構成】 しきい値電圧設定回路２０３は、無停電電源
装置におけるインバータのライトアームＲＡの出力の最
大レベルと最小レベルとの間に２つのしきい値電圧Ｖ
ａ，Ｖｂを設定する。比較器２０６は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖａを通過した回数と基
準回数とを比較する。比較器２０７は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖａを通過した回数とＶ
ｂを通過した回数とを比較する。比較器２１４および２
１５は、ライトアームＲＡの出力レベルが各しきい値間
を通過する際の時間幅と基準時間幅とを比較する。比較
器２０６，２０７，２１４および２１５の出力が異常波
形検出出力として取り出され、カウンタ２１７によって
カウントされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子回路の劣化診断
方法および装置とそのための異常波形検出方法および装
置に関し、より特定的には、電子回路の劣化の進行程度
を定量的に診断する方法および装置とそのための異常波
形検出方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】その用途の重要性から高度の安定性と信
頼性が要求され、故障の許されない電気設備が種々存在
する。たとえば、発変電所，ガス／石油プラント施設，
通信，放送，病院，電子計算機等に用いられる電源装置
が、その典型的な例として挙げられる。従来、このよう
な故障の許されない電気設備においては、故障の発生を
未然に防止するために、頻繁に点検が行われる。また、
そこに用いられている電子回路がたとえ正常に動作して
いても、ある一定の使用期間が経過した時点で寿命とみ
なし、新しいものに取り替えるようにしていた。また、
故障検知器を設け、当該故障検知器によって電気設備の
故障が検知された場合は、即座に補助装置に運転を切り
換えることにより、システム全体に異常が波及しないよ
うにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来
は、正常に動作しているか否かにかかわらず、ある一定
の使用期間が経過した時点で電子回路を新しいものに取
り替えるようにしているため、それを用いた電気設備の
維持費が極めて高くなるという問題点があった。また、
頻繁に点検を行わなければならないため、管理が面倒で
あるという問題点があった。さらに、故障時のバックア
ップのために必ず補助装置を設けなければならず、設備
費が高価になるという問題点があった。

【０００４】それゆえに、この発明の目的は、電子回路
の劣化の程度を容易に診断でき、それによって電子回路
の交換時期を明確に予測しうるような劣化診断方法およ
び装置とそのような劣化診断に好適する異常波形検出方
法および装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る異常波形
検出装置は、振幅，最大レベルおよび最小レベルが常に
一定な信号中に生じる異常波形を検出する装置であっ
て、信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なくとも
２つのしきい値を設定するしきい値設定手段と、信号の
レベルが各しきい値間を通過するときの時間幅を検出す
る時間幅検出手段と、基準時間幅を設定する基準時間幅
設定手段と、時間幅検出手段によって検出された時間幅
と基準時間幅設定手段によって設定された基準時間幅と
を比較することにより、信号中の異常波形を検出する手
段とを備えている。

【０００６】請求項２に係る異常波形検出装置は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する装置であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間に少なくとも２つのしきい値を
設定するしきい値設定手段と、所定期間内に信号のレベ
ルが各しきい値を通過する回数を検出する通過回数検出
手段と、通過回数検出手段によって検出された各しきい
値についての通過回数を相互に比較することにより、信
号中の異常波形を検出する手段とを備えている。

【０００７】請求項３に係る異常波形検出装置は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する装置であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間にしきい値を設定するしきい値
設定手段と、所定期間内に信号のレベルがしきい値を通
過する回数を検出する通過回数検出手段と、所定期間内
における基準通過回数を設定する基準通過回数設定手段
と、通過回数検出手段によって検出された通過回数と基
準通過回数設定手段によって設定された基準通過回数と
を比較することにより、信号中の異常波形を検出する手
段とを備えている。

【０００８】請求項４に係る異常波形検出装置は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する装置であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間に第１および第２のしきい値を
設定するしきい値設定手段と、信号のレベルが第１およ
び第２のしきい値間に入る方向とその直後に第１および
第２のしきい値間から出る方向との一致不一致に基づい
て、信号の異常波形を検出する手段を備えている。

【０００９】請求項５に係る電子回路の劣化診断装置
は、出力信号の波形に基づいて電子回路の劣化を診断す
る装置であって、電子回路の出力信号中の異常波形を検
出するための異常波形検出手段と、異常波形検出手段の
異常波形検出回数を計数する計数手段とを備え、計数手
段の計数結果を電子回路の劣化の診断指標とすることを
特徴とする。

【００１０】請求項６に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項５に係る電子回路の劣化診断装置において、
さらに以下のことを特徴とする。すなわち、異常波形検
出手段は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間に少なくとも２つのしきい値を設定するしきい
値設定手段と、電子回路の出力信号のレベルが各しきい
値間を通過するときの時間幅を検出する時間幅検出手段
と、基準時間幅を設定する基準時間幅設定手段と、時間
幅検出手段によって検出された時間幅と基準時間幅設定
手段によって設定された基準時間幅とを比較することに
より、電子回路の出力信号中の異常波形を検出する手段
とを含む。

【００１１】請求項７に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項５に係る電子回路の劣化診断装置において、
さらに以下のことを特徴とする。すなわち、異常波形検
出手段は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間に少なくとも２つのしきい値を設定するしきい
値設定手段と、所定期間内に信号のレベルが各しきい値
を通過する回数を検出する通過回数検出手段と、通過回
数検出手段によって検出された各しきい値についての通
過回数を相互に比較することにより、電子回路の出力信
号中の異常波形を検出する手段とを含む。

【００１２】請求項８に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項５に係る電子回路の劣化診断装置において、
さらに以下のことを特徴とする。すなわち、異常波形検
出手段は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間にしきい値を設定するしきい値設定手段と、所
定期間内に電子回路の出力信号のレベルがしきい値を通
過する回数を検出する通過回数検出手段と、所定期間内
における基準通過回数を設定する基準通過回数設定手段
と、通過回数検出手段によって検出された通過回数と基
準通過回数設定手段によって設定された基準通過回数と
を比較することにより、電子回路の出力信号中の異常波
形を検出する手段とを含む。

【００１３】請求項９に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項５に係る電子回路の劣化診断装置において、
さらに以下のことを特徴とする。すなわち、異常波形検
出手段は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間に第１および第２のしきい値を設定するしきい
値設定手段と、電子回路の出力信号のレベルが第１およ
び第２のしきい値間に入る方向とその直後に第１および
第２のしきい値間から出る方向との一致不一致に基づい
て、電子回路の出力信号中の異常波形を検出する手段と
を含む。

【００１４】請求項１０に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項５に係る電子回路の劣化診断装置において、
予め定められた一定時間ごとの計数手段の計数結果が所
定の値を越えたときに電子回路が異常であると判定する
判定手段をさらに備える。

【００１５】請求項１１に係る異常波形検出方法は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する方法であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間に少なくとも２つのしきい値を
設定し、信号のレベルが各しきい値間を通過するときの
時間幅を検出し、この検出された時間幅と予め設定され
た基準時間幅とを比較することにより、信号中の異常波
形を検出することを特徴としている。

【００１６】請求項１２に係る異常波形検出方法は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する方法であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間に少なくとも２つのしきい値を
設定し、所定期間内に信号のレベルが各しきい値を通過
する回数を検出し、この検出された各しきい値について
の通過回数を相互に比較することにより、信号中の異常
波形を検出することを特徴としている。

【００１７】請求項１３に係る異常波形検出方法は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する方法であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間にしきい値を設定し、所定期間
内に信号のレベルがしきい値を通過する回数を検出し、
この検出された通過回数と予め設定された所定期間内の
基準通過回数とを比較することにより、信号中の異常波
形を検出することを特徴としている。

【００１８】請求項１４に係る異常波形検出方法は、振
幅，最大レベルおよび最小レベルが常に一定な信号中に
生じる異常波形を検出する方法であって、信号の最大レ
ベルと最小レベルとの間に第１および第２のしきい値を
設定し、信号のレベルが第１および第２のしきい値間に
入る方向とその直後に第１および第２のしきい値間から
出る方向との一致不一致に基づいて、信号の異常波形を
検出することを特徴としている。

【００１９】請求項１５に係る電子回路の劣化診断方法
は、出力信号の波形に基づいて電子回路の劣化を診断す
る方法であって、電子回路の出力信号中の異常波形を検
出し、その異常波形検出回数を計数することにより、電
子回路の劣化の診断指標とすることを特徴としている。

【００２０】請求項１６に係る電子回路の劣化診断方法
は、請求項１５に係る電子回路の劣化診断方法におい
て、さらに以下のことを特徴とする。すなわち、電子回
路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なく
とも２つのしきい値を設定し、電子回路の出力信号のレ
ベルが各しきい値間を通過するときの時間幅を検出し、
この検出された時間幅と予め設定された基準時間幅とを
比較することにより、電子回路の出力信号中の異常波形
を検出することを特徴としている。

【００２１】請求項１７に係る電子回路の劣化診断方法
は、請求項１５に係る電子回路の劣化診断方法におい
て、さらに以下のことを特徴とする。すなわち、電子回
路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なく
とも２つのしきい値を設定し、所定期間内に信号のレベ
ルが各しきい値を通過する回数を検出し、この検出され
た各しきい値についての通過回数を相互に比較すること
により、電子回路の出力信号中の異常波形を検出するこ
とを特徴としている。

【００２２】請求項１８に係る電子回路の劣化診断方法
は、請求項１５に係る電子回路の劣化診断方法におい
て、さらに以下のことを特徴とする。すなわち、電子回
路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの間にしきい
値を設定し、所定期間内に電子回路の出力信号のレベル
がしきい値を通過する回数を検出し、所定期間内におけ
る基準通過回数を設定し、この検出された通過回数と予
め設定された所定期間内の基準通過回数とを比較するこ
とにより、電子回路の出力信号中の異常波形を検出する
ことを特徴としている。

【００２３】請求項１９に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項１５に係る電子回路の劣化診断装置におい
て、さらに以下のことを特徴とする。すなわち、電子回
路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの間に第１お
よび第２のしきい値を設定し、電子回路の出力信号のレ
ベルが第１および第２のしきい値間に入る方向とその直
後に第１および第２のしきい値間から出る方向との一致
不一致に基づいて、電子回路の出力信号中の異常波形を
検出することを特徴としている。

【００２４】請求項２０に係る電子回路の劣化診断装置
は、請求項１５に係る電子回路の劣化診断装置におい
て、予め定められた一定時間ごとの計数手段の計数結果
が所定の値を越えたときに電子回路が異常であると判定
することをさらに特徴としている。

【００２５】

【作用】請求項１または１１に係る発明においては、異
常波形を検出すべき信号の最大レベルと最小レベルとの
間に少なくとも２つのしきい値を設定しておき、この信
号のレベルが各しきい値間を通過するときの時間幅と予
め設定された基準時間幅とを比較することにより、信号
中の異常波形を検出するようにしている。

【００２６】請求項２または１２に係る発明において
は、異常波形を検出すべき信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間に少なくとも２つのしきい値を設定しておき、
所定期間内にこの信号のレベルが各しきい値を通過する
回数を相互に比較することにより、信号中の異常波形を
検出するようにしている。

【００２７】請求項３または１３に係る発明において
は、異常波形を検出すべき信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間にしきい値を設定しておき、所定期間内にこの
信号のレベルがしきい値を通過する回数と予め設定され
た所定期間内の基準通過回数とを比較することにより、
信号中の異常波形を検出するようにしている。

【００２８】請求項４または１４に係る発明において
は、異常波形を検出すべき信号の最大レベルと最小レベ
ルとの間に第１および第２のしきい値を設定しておき、
この信号のレベルが第１および第２のしきい値間に入る
方向とその直後に第１および第２のしきい値間から出る
方向との一致不一致に基づいて、信号中の異常波形を検
出するようにしている。

【００２９】請求項５または１５に係る発明において
は、電子回路の出力信号中の異常波形を検出し、その異
常波形検出回数を計数することにより、電子回路の劣化
の診断指標を定量的に求めるようにしている。

【００３０】請求項６または１６に係る発明において
は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
間に少なくとも２つのしきい値を設定しておき、この出
力信号のレベルが各しきい値間を通過するときの時間幅
と予め設定された基準時間幅とを比較することにより、
出力信号中の異常波形を検出するようにしている。

【００３１】請求項７または１７に係る発明において
は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
間に少なくとも２つのしきい値を設定しておき、所定期
間内にこの出力信号のレベルが各しきい値を通過する回
数を相互に比較することにより、出力信号中の異常波形
を検出するようにしている。

【００３２】請求項８または１８に係る発明において
は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
間にしきい値を設定しておき、所定期間内にこの出力信
号のレベルがしきい値を通過する回数と予め設定された
所定期間内の基準通過回数とを比較することにより、出
力信号中の異常波形を検出するようにしている。

【００３３】請求項９または１９に係る発明において
は、電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
間に第１および第２のしきい値を設定しておき、この出
力信号のレベルが第１および第２のしきい値間に入る方
向とその直後に第１および第２のしきい値間から出る方
向との一致不一致に基づいて、出力信号中の異常波形を
検出するようにしている。

【００３４】請求項１０または２０に係る発明において
は、予め定められた一定時間ごとの計数結果が所定の値
を越えたときに電子回路が異常であると判定するように
している。

【００３５】

【実施例】図１は、この発明の一実施例に係る劣化診断
装置を備えた無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔ
ｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）の構成を示す回
路図である。図１において、入力端子１および２は、図
示しない商用交流電源に接続されている。商用交流電源
から入力端子１および２に供給される交流電力は、整流
器３で直流に変換された後、コイル４ａおよびコンデン
サ４ｂによって構成される平滑回路４でさらに平滑され
てインバータ６に与えられる。なお、整流器３の出力端
には、停電時に電力を供給するための蓄電池７が接続さ
れている。インバータ６は、後述するように複数のスイ
ッチング素子を含み、インバータ制御回路８によってこ
れらスイッチング素子のオンオフが適当に制御されるこ
とにより、与えられた直流電圧を交流パルス電圧に変換
する。

【００３６】インバータ６の出力は、絶縁トランス９の
１次側コイル９ａに与えられる。絶縁トランス９の２次
側コイル９ｂの出力は、交流リアクトル１０ａおよびコ
ンデンサ１０ｂによって構成される交流フィルタ１０で
無用な高調波成分が取り除かれた後、出力端子１２およ
び１３に与えられる。出力端子１２および１３は、図示
しない負荷に接続されている。なお、出力端子１２と交
流フィルタ１０との間には、切換スイッチ１４が介挿さ
れている。

【００３７】さらに、インバータ６の出力は、この発明
の特徴となる劣化診断装置１５に与えられる。この劣化
診断装置１５は、インバータ６およびインバータ制御回
路８の劣化の進行程度を診断するためのものである。

【００３８】上記のように構成される無停電電源装置
は、常時は商用交流電源から整流器３，平滑回路４，イ
ンバータ６，絶縁トランス９，交流フィルタ１０を介し
て負荷に交流を供給している。そして、停電時には蓄電
池７からインバータ６，絶縁トランス９，交流フィルタ
１０を介して引き続き負荷に電力を供給する。このよう
に無停電電源装置は、停電時においても継続的に負荷に
電力を供給しうるため、停電の許されない発変電所，ガ
ス／石油プラント設備，通信，放送，病院，電子計算機
等の電源装置として用いられている。なお、切換スイッ
チ１４は、常時は交流フィルタ１０の出力を出力端子１
２に供給しているが、無停電電源装置の試験時や故障時
には切り換えられて商用交流電源の出力を出力端子１２
に直接供給する。

【００３９】図２は、図１におけるインバータ６のより
詳細な構成を示す回路図である。図２において、インバ
ータ６は、スイッチング素子の一例としてのＮＰＮトラ
ンジスタＴＲ１〜ＴＲ４と、逆流防止用ダイオードＤ１
〜Ｄ４とを含む。トランジスタＴＲ１は、そのコレクタ
が正側電源線Ｌ１に接続され、そのエミッタがトランジ
スタＴＲ２のコレクタに接続されている。トランジスタ
ＴＲ２のエミッタは、負側電源線Ｌ２に接続されてい
る。トランジスタＴＲ３は、そのコレクタが正側電源線
Ｌ１に接続され、そのエミッタがトランジスタＴＲ４の
コレクタに接続されている。トランジスタＴＲ４のエミ
ッタは、負側電源線Ｌ２に接続されている。ダイオード
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３およびＤ４は、それぞれ、トランジス
タＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３およびＴＲ４と並列に接続さ
れている。

【００４０】トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３およ
びＴＲ４のベースには、インバータ制御回路８から制御
信号φＡ１，φＡ２，φＢ１およびφＢ２がそれぞれ与
えられる。トランジスタＴＲ１のエミッタとトランジス
タＴＲ２のコレクタとの接続点であるノードＮ１は、絶
縁トランス９における１次側コイル９ａの一端に接続さ
れている。一方、トランジスタＴＲ３のエミッタとトラ
ンジスタＴＲ４のコレクタとの接続点であるノードＮ２
は、上記１次コイル９ａの他端に接続されている。さら
に、ノードＮ２は、劣化診断装置１５に接続されてい
る。

【００４１】図３は、図１および図２に示すインバータ
の動作を説明するための波形図である。以下、この図３
を参照して、上記インバータ６の動作を説明する。

【００４２】まず、直列接続されたトランジスタＴＲ１
およびＴＲ２によって構成される左側のスイッチング回
路（以下、レフトアームと称す）ＬＡに着目すると、ト
ランジスタＴＲ１のベース与えられる制御信号φＡ１と
トランジスタＴＲ２のベースに与えられる制御信号φＡ
２とは、図３に示すように互いに相補的な関係を有して
いる。したがって、トランジスタＴＲ１およびＴＲ２は
交互にオンオフ状態を繰り返し、同時にオン状態になる
ことはない。一方、直列接続されたトランジスタＴＲ３
およびＴＲ４で構成される右側のスイッチング回路（以
下、ライトアームと称す）ＲＡも同様である。すなわ
ち、トランジスタＴＲ３およびＴＲ４は、相補的な制御
信号φＢ１およびφＢ２によって交互にオンオフ状態を
繰り返し、同時にオン状態になることはない。

【００４３】トランジスタＴＲ１およびＴＲ３がオン状
態でかつトランジスタＴＲ２およびＴＲ４がオフ状態の
とき、またはトランジスタＴＲ１およびＴＲ３がオフ状
態でかつトランジスタＴＲ２およびＴＲ４がオン状態の
ときは、ノードＮ１とＮ２との間に電位差は生じず、絶
縁トランス９の１次側電圧Ｖ１は０Ｖとなる。また、ト
ランジスタＴＲ１およびＴＲ４がオン状態でかつトラン
ジスタＴＲ２およびＴＲ３がオフ状態のときは、ノード
Ｎ１は正の電源電圧、ノードＮ２は負の電源電圧とな
る。したがって、このとき絶縁トランス９の１次側電圧
Ｖ１は正の最大電圧Ｖｍａｘとなる。逆に、トランジス
タＴＲ１およびＴＲ４がオフ状態でかつトランジスタＴ
Ｒ２およびＴＲ３がオン状態のときは、ノードＮ１は負
の電源電圧、ノードＮ２は正の電源電圧となり、絶縁ト
ランス９の１次側電圧Ｖ１は負の最大電圧−Ｖｍａｘに
なる。

【００４４】上記のごとく、インバータ６の出力電圧す
なわち絶縁トランス９の１次側電圧Ｖ１は、トランジス
タＴＲ１〜ＴＲ４のオンオフ状態の組合せにより、３つ
の電圧値Ｖｍａｘ，０Ｖ，−Ｖｍａｘをとり得る。した
がって、インバータ制御回路８によってレフトアームＬ
ＡとライトアームＲＡとの動作状態を適当にずらせるこ
とにより、図３に示すような不等幅矩形波の交流パルス
電圧Ｖ１を得ることができる。

【００４５】上記交流パルス電圧Ｖ１は、不等幅矩形波
であるため、高調波を多く含む。この高調波を交流フィ
ルタ１０で取り除き、基本波だけを抜き出すことによ
り、図３に示すような正弦波交流Ｖ２を得ることができ
る。なお、インバータ制御回路８によって交流パルス電
圧Ｖ１の各パルス幅を適当に制御すれば、正弦波交流Ｖ
２の実効値を一定とする定電圧制御を行うことができ
る。

【００４６】なお、図３の最下段に拡大して示すよう
に、制御信号φＢ１およびφＢ２には、わずかながらト
ランジスタＴＲ３およびＴＲ４がともにオフ状態となる
時間が設けてある。これは、トランジスタＴＲ３および
ＴＲ４のスイッチング動作の遅れにより、トランジスタ
ＴＲ３およびＴＲ４が同時にオン状態となるのを防ぐた
めである。このことは、制御信号φＡ１およびφＡ２に
ついても同様であり、それによってトランジスタＴＲ１
およびＴＲ２が同時にオン状態となるのが防止されてい
る。

【００４７】ところで、インバータ制御回路８の部品定
数が経年劣化で少しずつ変化してくると、各制御信号φ
Ａ１，φＡ２，φＢ１，φＢ２のタイミング関係や電圧
レベルにずれが生じてくる。また、インバータ６におけ
る各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４の動作速度も度重なる
サージ電圧の進入があれば除々に劣化すると考えられ
る。これらの原因により、各アームの出力に針状のパル
スが発生したり、中間電圧（最大電圧と最小電圧との間
の電圧）の出力が発生するようになる。中間電圧の出力
は、アームの上下のトランジスタが同時にオンしている
ときに発生し、同時にオン状態となる時間が短いときは
針状のパルスとなる。他の異常例として、インバータ６
を構成するトランジスタのスイッチングスピードが遅く
なってアーム出力が反転するときの傾斜が緩くなるなど
の現象もある。それらの兆候をつかみ、大きな故障に向
かって劣化が進みつつあることを捉えるのが劣化診断装
置１５の役割である。

【００４８】図４は、レフトアームＬＡ（またはライト
アームＲＡ）の出力に含まれる異常波形の典型的な例を
示す波形図である。なお、この図４は、負側電源線Ｌ２
に対するノードＮ１（またはノードＮ２）の電位を各ア
ームＬＡおよびＲＡの出力としている。図４（ａ）に示
すアーム出力は、異常波形として中間電圧を有する針状
の異常パルスＰ１を含んでいる。また、図４（ｂ）に示
すアーム出力は、異常波形として正規パルスのエッジ部
分に中間電圧出力Ｐ２を含んでいる。また、図４（ｃ）
に示すアーム出力は、異常波形として最大電圧Ｖｍａｘ
を有する異常パルスＰ３を含んでいる。

【００４９】劣化診断装置１５の詳細な説明を行う前
に、図５を参照して劣化診断装置１５における異常波形
の検出原理を説明する。まず、アーム出力の最大電圧Ｖ
ｍａｘと最小電圧０Ｖとの間には、少なくとも２つのし
きい値電圧Ｖａ，Ｖｂ（Ｖｍａｘ＞Ｖａ＞Ｖｂ＞０Ｖ）
が設定される。

【００５０】劣化診断装置１５は、アームの出力電圧レ
ベルがしきい値電圧Ｖｂを通過してからＶａを通過する
までの時間幅（または、しきい値電圧Ｖａを通過してか
らＶｂを通過するまでの時間幅）Ｔｗ（または、Ｔ
ｗ’）を計測する。そして、この計測された時間幅Ｔｗ
（または、Ｔｗ’）と予め設定された基準時間幅とを比
較し、計測された時間幅Ｔｗ（または、Ｔｗ’）が予め
設定された基準時間幅よりも長いときは、そこにおいて
異常波形すなわちパルスのエッジ部分における中間電圧
出力Ｐ２（または、Ｐ２’）が生じていると判断する。

【００５１】次に、劣化診断装置１５は、所定時間内に
アームの出力電圧レベルがしきい値電圧Ｖａを通過する
回数としきい値電圧Ｖｂを通過する回数とを個別に計測
する。そして、両計測値を比較し、両計測値が不一致の
場合は、アーム出力に異常波形すなわちしきい値電圧Ｖ
ａとＶｂとの間のレベルを有する異常パルスＰ１が含ま
れていると判断する。

【００５２】次に、劣化診断装置１５は、所定時間内に
アームの出力電圧レベルがしきい値電圧Ｖａを通過する
回数を計測する。そして、この計測された回数が予め設
定された基準回数値よりも多い場合は、異常波形すなわ
ちしきい値電圧Ｖａよりも大きいレベルを有する異常パ
ルスＰ３が含まれていると判断する。

【００５３】図６は、図１に示す劣化診断装置１５の構
成の一例を示すブロック図である。なお、図６に示す劣
化診断装置は、ハード回路のみによって劣化の検出を行
うように構成されている。

【００５４】図６において、ライトアームＲＡの出力
は、レベル検出器２０１および２０２に与えられる。レ
ベル検出器２０１には、しきい値レベル設定回路２０３
からしきい値電圧Ｖａが与えられている。また、レベル
検出器２０２には、しきい値レベル設定回路２０３から
しきい値電圧Ｖｂが与えられている。レベル検出器２０
１および２０２の検出出力は、それぞれ、カウンタ２０
４および２０５に与えられる。カウンタ２０４のカウン
ト出力は、比較器２０６および２０７に与えられる。カ
ウンタ２０５のカウント出力は、比較器２０７に与えら
れる。比較器２０６には、基準回数設定回路２０８から
基準回数値が与えられる。比較器２０６および２０７の
出力は、ＯＲゲート２０９に与えられる。

【００５５】発振器２１０は、一定周波数のパルス信号
を出力する。発振器２１０の発振周波数は、ライトアー
ムＲＡの出力パルスの最大周波数よりも十分大きな値に
選ばれている。発振器２１０の出力パルスは、リセット
パルス発生回路２１１に与えられる。リセットパルス発
生回路２１１は、たとえば分周器を含み発振器２１０の
出力パルスからリセットパルスを作成する。このリセッ
トパルスは、カウンタ２０４および２０５に与えられ
る。

【００５６】レベル検出器２０１および２０２の出力は
イネーブル信号として、それぞれ、タイマカウンタ２１
２および２１３に与えられる。また、レベル検出器２０
１および２０２の出力はリセット信号として、それぞ
れ、タイマカウンタ２１３および２１２に与えられる。
さらに、タイマカウンタ２１２および２１３には、発振
器２１０の発振出力がクロック信号として与えられてい
る。タイマカウンタ２１２および２１３のカウント出力
は、それぞれ、比較器２１４および２１５に与えられ
る。比較器２１４および２１５には、基準時間幅設定回
路２１６から基準時間幅が与えられる。比較器２１４お
よび２１５の出力は、ＯＲゲート２０９に与えられる。

【００５７】ＯＲゲート２０９の出力は、カウンタ２１
７に与えられる。このカウンタ２１７は、リセット信号
によって一定時間（たとえば１時間）ごとにセットされ
る。カウンタ２１７のカウント出力は、表示装置２１
８，記録装置２１９および警報装置２２０に与えられ
る。

【００５８】次に、図６に示す劣化診断装置の動作を説
明する。レベル検出器２０１は、ライトアームＲＡの出
力レベルがしきい値電圧Ｖａと一致したときに検出パル
スを出力する。同様に、レベル検出器２０２は、ライト
アームＲＡの出力レベルがしきい値電圧Ｖｂと一致した
ときに検出パルスを出力する。カウンタ２０４は、レベ
ル検出器２０１の検出パルスをカウントすることによ
り、ライトアームＲＡの出力レベルがしきい値電圧Ｖａ
を通過した回数をカウントする。カウンタ２０５は、レ
ベル検出器２０２の検出パルスをカウントすることによ
り、ライトアームＲＡの出力レベルがしきい値電圧Ｖｂ
を通過した回数をカウントする。カウンタ２０４および
２０５は、リセットパルス発生回路２１１からのリセッ
トパルスによって所定周期ごとにリセットされる。カウ
ンタ２０４は、リセットされたときにそのカウント結果
を比較器２０６および２０７に出力する。同様に、カウ
ンタ２０５は、リセットされたときにそのカウント結果
を比較器２０７に出力する。

【００５９】比較器２０６は、カウンタ２０４のカウン
ト値（所定周期内にライトアームＲＡの出力レベルがし
きい値電圧Ｖａを通過した回数）と基準回数設定回路２
０８から与えられる基準回数値とを比較し、不一致のと
きに異常波形検出パルスを出力する。ここで、基準回数
設定回路２０８には、ライトアームＲＡの出力波形が正
常であった場合にライトアームＲＡの出力レベルがしき
い値電圧Ｖａを通過する基準の回数値が設定されてい
る。したがって、比較器２０６が不一致を検出した場
合、ライトアームＲＡの出力には図５に示す異常パルス
Ｐ３が含まれていることになる。

【００６０】比較器２０７は、カウンタ２０４のカウン
ト値（所定周期内にライトアームＲＡの出力レベルがし
きい値電圧Ｖａを通過した回数）とカウンタ２０５のカ
ウント値（所定周期内にライトアームＲＡの出力レベル
がしきい値電圧Ｖｂを通過した回数）とを比較し、不一
致のときに異常波形検出パルスを出力する。ライトアー
ムＲＡの出力波形が正常な場合、カウンタ２０４のカウ
ント値とカウンタ２０５のカウント値とは常に一致する
はずである。しかしながら、ライトアームＲＡの出力波
形に中間レベルの異常パルスＰ１が含まれている場合
は、カウンタ２０５のカウント値の方がカウンタ２０４
のカウント値よりも多くなる。したがって、比較器２０
７は、カウンタ２０４および２０５のカウント値を相互
に比較することにより、ライトアームＲＡの出力波形に
上記異常パルスＰ１が含まれているか否かを検出してい
る。

【００６１】タイマカウンタ２１２は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖａを通過したときにレ
ベル検出器２０１の検出出力によってスタートされ、発
振器２１０から与えられるクロック信号をカウントす
る。そして、タイマカウンタ２１２は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖｂを通過したときにレ
ベル検出器２０２の検出出力によってリセットされる。
したがって、タイマカウンタ２１２は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖａを通過してからしき
い値電圧Ｖｂを通過するまでの時間幅Ｔｗ’（図５参
照）を計測している。一方、タイマカウンタ２１３は、
ライトアームＲＡの出力がしきい値電圧Ｖｂを通過した
ときにレベル検出器２０２の検出出力によってスタート
され、発振器２１０からのクロック信号をカウントす
る。そして、タイマカウンタ２１３は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖａを通過したときにレ
ベル検出器２０１の検出出力によってリセットされる。
したがって、タイマカウンタ２１３は、ライトアームＲ
Ａの出力レベルがしきい値電圧Ｖｂを通過してからしき
い値電圧Ｖａを通過するまでの時間幅Ｔｗ（図５参照）
を計測している。

【００６２】ライトアームＲＡの出力波形は、矩形波で
あるためタイマカウンタ２１２および２１３によって計
測される各時間幅は、ほぼ０となるはずである。しかし
ながら、ライトアームＲＡの出力波形がパルスのエッジ
部分において図５に示すような中間電圧出力Ｐ２または
Ｐ２’を含む場合、タイマカウンタ２１３または２１２
によって計測される時間幅ＴｗまたはＴｗ’は０よりも
長くなる。基準時間幅設定回路２１６には、パルスのエ
ッジ部分において許容され得る基準時間幅が設定されて
いる。

【００６３】比較器２１４は、タイマカウンタ２１２の
カウント値が上記基準時間幅を超えたときに異常波形検
出パルスを出力する。同様に、比較器２１５は、タイマ
カウンタ２１３のカウント値が基準時間幅を超えたとき
に異常波形検出パルスを出力する。すなわち、比較器２
１４は、ライトアームＲＡの出力パルスの立ち下がりエ
ッジ部分において中間電圧出力Ｐ２’が存在するか否か
を検出している。また、比較器２１５はライトアームＲ
Ａの出力パルスの立ち上がりエッジ部分において中間電
圧出力Ｐ２が存在するか否かを検出している。

【００６４】比較器２０６，２０７，２１４および２１
５から出力される異常波形検出パルスは、ＯＲゲート２
０９を介してカウンタ２１７に与えられ、カウントされ
る。このカウンタ２１７は、一定時間（たとえば１時
間）ごとにリセットされる。そして、リセット直前のカ
ウント値が表示装置２１８に表示され、記録装置２１９
に記録される。

【００６５】したがって、使用者は、表示装置２１８の
表示内容および記録装置２１９の記録内容を見れば、上
記一定時間内にライトアームＲＡの出力波形がどの程度
の異常波形を生じているかを明確に知ることができる。
すなわち、インバータ６またはインバータ制御回路８の
劣化の進行程度が定量的に把握できる。

【００６６】また、警報装置２２０は、カウンタ２１７
のカウント値が予め定める一定値を超えたとき、インバ
ータ６またはインバータ制御回路８が重度の劣化を起こ
しているものと判断し、警報を発生する。したがって、
使用者は無停電電源装置が故障を起こす前にその予兆を
知ることができ、そのような故障が生じる前にインバー
タ６またはインバータ制御回路８を取り替えることがで
きる。

【００６７】図７は、図１に示す劣化診断装置１５の他
の構成例を示すブロック図である。なお、図７に示す劣
化診断装置は、プログラム制御によって劣化の診断を行
うように構成されている。

【００６８】図７において、ライトアームＲＡの出力
は、Ａ／Ｄ変換器３０１に与えられ、一定のサンプリン
グ周期でデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器３０
１の出力は、波形メモリ３０２およびデータ処理装置３
０３に与えられる。データ処理装置３０３は、マイクロ
コンピュータやパーソナルコンピュータや専用のＤＳＰ
（ディジタル・シグナル・プロセッサ）等によって構成
され得るが、本実施例ではマイクロコンピュータによっ
て構成されている。すなわち、データ処理装置３０３
は、ＣＰＵ３０３ａと、ＲＯＭ３０３ｂと、ＲＡＭ３０
３ｃとを含む。ＲＯＭ３０３ｂには、後述の図８〜図１
１に示すようなフローチャートに従う種々の動作プログ
ラムが格納されている。ＣＰＵ３０３ａは、ＲＯＭ３０
３ｂに格納された動作プログラムに従って動作し、Ａ／
Ｄ変換器３０１から与えられるデータを処理する。ＲＡ
Ｍ３０３ｃには、ＣＰＵ３０３ａのデータ処理に必要な
種々のデータが記憶される。

【００６９】ＣＰＵ３０３ａには、さらに表示装置３１
８，記録装置３１９および警報装置３２０が接続されて
いる。これら表示装置３１８，記録装置３１９および警
報装置３２０の構成は、それぞれ図６に示す表示装置２
１８，記録装置２１９および警報装置２２０の構成と同
様である。

【００７０】次に、図８〜図１１に示すフローチャート
を参照して、図７に示す劣化診断装置の動作を説明す
る。

【００７１】まず、図８のステップＳ１において、スタ
ート時刻ｔ０として現在時刻ｔが設定され、劣化の進行
程度を示す劣化程度指標値Ｚがクリアされる。次に、ス
テップＳ２に進み、基準周期内での異常検出が行われ
る。このステップＳ２のサブルーチンの詳細は、図９〜
図１１に示されている。

【００７２】まず、図９のステップＳ２０１において、
ＣＰＵ３０３ａは、Ａ／Ｄ変換器３０１から出力される
サンプリングデータを入力し、波形メモリ３０２または
ＲＡＭ３０３ｃに記憶させる。次に、ステップＳ２０２
に進み、ＣＰＵ３０３ａは、上記サンプリングデータに
基づいて基準周期の検出を行う。ここで、基準周期と
は、図３に示す周期Ｔｓのことを意味する。ライトアー
ムＲＡの出力波形は、前述したように不等幅矩形波であ
るため、個々のパルス単位ではパルス幅が変動するが、
連続したパルス列で観察すると、その波形は一定の周期
ごとに同じ変化を繰り返している。基準周期Ｔｓは、こ
の繰り返し周期のことを示している。

【００７３】次に、ステップＳ２０３に進み、合計異常
回数値Ｚ０，第１の異常回数値Ｚ１，第２の異常回数値
Ｚ２，第３の異常回数値Ｚ３，通過回数値ＫａおよびＫ
ｂがいずれもクリアされる。ここで、第１の異常回数値
Ｚ１は図５に示す異常パルスＰ１に関連する異常回数値
を示しており、第２の異常回数値Ｚ２は図５に示すパル
スのエッジ部分における中間電圧出力Ｐ２およびＰ２’
に関連する異常回数値を示しており、第３の異常回数値
Ｚ３は図５に示す異常パルスＰ１およびＰ３に関連する
異常回数値を示している。また、合計異常回数値Ｚ０
は、第１〜第３の異常回数値Ｚ１〜Ｚ３を重み付け演算
して線形結合することにより得られる。通過回数値Ｋａ
は、ライトアームＲＡの出力レベルがしきい値電圧Ｖａ
を通過した回数を示している。通過回数値Ｋｂはライト
アームＲＡの出力レベルがしきい値電圧Ｖｂを通過した
回数を示している。

【００７４】次に、ステップＳ２０４に進み、ＣＰＵ３
０３ａは、前述の基準周期Ｔｓにおける最初のサンプリ
ング値Ｖ（０）を波形メモリ３０２またはＲＡＭ３０３
ｃから読み出す。なお、基準周期Ｔｓにおけるサンプリ
ング数はＮ個である。したがって、波形メモリ３０２ま
たはＲＡＭ３０３ｃには、１周期Ｔｓに対応するサンプ
リング値として、Ｎ個のサンプリング値Ｖ（０）〜Ｖ
（Ｎ−１）が記憶されている。

【００７５】次に、ステップＳ２０５に進み、状態フラ
グｆｐの初期設定が行われる。後述するように、基準周
期内の異常検出は、Ｎ個のサンプリング値Ｖ（０）〜Ｖ
（Ｎ−１）を時間軸方向に沿って前から順番に２つずつ
比較することにより行われる。このとき、同じタイミン
グで比較される時間的に隣接した２つのサンプリング値
のうち、時間的に前のサンプリング値の状態が状態フラ
グｆｐによって示される。初期設定の段階では、基準周
期内の最初のサンプリング値Ｖ（０）に基づいて状態フ
ラグｆｐの設定が行われる。すなわち、Ｖ（０）＞Ｖａ
のとき、状態フラグｆｐには１が設定される。また、Ｖ
ａ≧Ｖ（０）≧Ｖｂのとき、状態フラグｆｐには０が設
定される。また、Ｖ（０）＜Ｖｂのとき、状態フラグｆ
ｐには−１が設定される。

【００７６】次に、ステップＳ２０６に進み、ループ回
数値ｉに１が設定される。次に、図１０のステップＳ２
０７に進み、サンプリング値Ｖ（ｉ）のレベルに基づい
て、状態フラグｆの設定が行われる。この状態フラグｆ
は、前述した同じタイミングで比較される時間的に隣接
した２つのサンプリング値のうち、時間的に後のサンプ
リング値の状態を示すフラグである。Ｖ（ｉ）＞Ｖａの
とき、状態フラグｆには１が設定される。Ｖａ≧Ｖ
（ｉ）≧Ｖｂのとき、状態フラグｆには０が設定され
る。Ｖ（ｉ）＜Ｖｂのとき、状態フラグｆには−１が設
定される。

【００７７】次に、ステップＳ２０８に進み、状態フラ
グｆｐの設定値と状態フラグｆの設定値との関係が判断
される。このステップＳ２０８の判断処理によって状態
フラグｆｐの設定値と状態フラグｆの設定値との関係
は、５つの場合に分類され、分類された各場合について
所定の処理が行われる。このとき実行される所定の処理
の詳細については後述する。次に、ステップＳ２１３に
進み、状態フラグｆの設定値が状態フラグｆｐに設定さ
れる。これによって同時に比較される２つのサンプリン
グ値の組み合わせが時間軸方向へ１つシフトされること
になる。次に、ステップＳ２１４に進み、ループ回数値
ｉが１だけインクリメントされる。次に、ステップＳ２
１５に進み、ループ回数値ｉが１基準周期Ｔｓ内のサン
プリング数Ｎと一致したか否かが判断される。一致して
いない場合はステップＳ２０７〜Ｓ２１５の処理が繰り
返し実行される。

【００７８】次に、前述のステップＳ２０８で分類され
た各場合について実行される処理を以下に説明する。

【００７９】（１）ｆｐ×ｆ＝−１の場合 この場合、図１２に示されるように同時に比較される２
つのサンプリング値のうち、先のサンプリング値Ｖ（ｉ
−１）が上部ゾーン（しきい値電圧Ｖａよりも高い電圧
ゾーン）内にありかつ後のサンプリング値Ｖ（ｉ）が下
部ゾーン（しきい値電圧Ｖｂよりも低い電圧ゾーン）内
にあるか、または先のサンプリング値Ｖ（ｉ−１）が下
部ゾーン内にありかつ後のサンプリング値Ｖ（ｉ）が上
部ゾーン内にあることになる。すなわち、後のサンプリ
ング値Ｖ（ｉ）は、先のサンプリング値Ｖ（ｉ−１）に
対して中間ゾーン（しきい値電圧ＶａとＶｂとの間の電
圧ゾーン）を突き抜けるように変化している。

【００８０】上記の場合、ライトアームＲＡの出力レベ
ルはしきい値電圧ＶａおよびＶｂをいずれも通過するた
め、ステップＳ２０９において通過回数値ＫａおよびＫ
ｂがいずれも１だけインクリメントされる。また、ステ
ップＳ２０９では、方向フラグｆｓがリセットされ、突
入ループ回数値ｊがクリアされる。なお、方向フラグｆ
ｓは、サンプリング値Ｖ（ｉ）が中間ゾーン内に突入し
てきた方向（増加方向かまたは減少方向か）を示すフラ
グである。また、突入ループ回数値ｊは、サンプリング
値が中間ゾーン内に突入してきたときのループ回数値を
示している。ステップＳ２０９の動作が終了すると、ス
テップＳ２１３の処理に進む。

【００８１】（２）ｆｐ＝１でかつｆ＝０の場合 この場合、図１３の左側に示すように先のサンプリング
値Ｖ（ｉ−１）は上部ゾーン内にあり、かつ後のサンプ
リング値Ｖ（ｉ）は中間ゾーン内にあることになる。し
たがって、この場合、ライトアームＲＡの出力レベルは
しきい値電圧Ｖａを通過するため、ステップＳ２１０に
おいて通過回数値Ｋａが１だけインクリメントされる。
また、ステップＳ２１０では、方向フラグｆｓに減少方
向を示す−１が設定される。さらに、ステップＳ２１０
では、突入ループ回数値ｊにループ回数ｉの値が設定さ
れる。ステップＳ２１０の処理が終了すると、ステップ
Ｓ２１３の処理に進む。

【００８２】（３）ｆｐ＝−１でかつｆ＝０の場合 この場合、図１３の右側に示すように、前回のサンプリ
ング値Ｖ（ｉ−１）が下部ゾーン内にあり、かつ今回の
サンプリング値Ｖ（ｉ）が中間ゾーン内にあることにな
る。したがって、この場合、ライトアームＲＡの出力レ
ベルはしきい値電圧Ｖｂを通過するため、ステップＳ２
１１において通過回数値Ｋｂが１だけインクリメントさ
れる。また、ステップＳ２１１では、方向フラグｆｓに
増加方向を示す１が設定される。さらに、ステップＳ２
１１では、突入ループ回数値ｊにループ回数値ｉが設定
される。ステップＳ２１１の処理が終了すると、ステッ
プＳ２１３の処理に進む。

【００８３】（４）ｆｐ＝０でかつｆ≠０の場合 この場合、図１４に示すように、先のサンプリング値Ｖ
（ｉ−１）は中間ゾーン内にあり、かつ後のサンプリン
グ値Ｖ（ｉ）は上部ゾーンまたは下部ゾーン内にあるこ
とになる。このとき、状態フラグｆと方向フラグｆｓと
の関係によって、ライトアームＲＡの出力波形の変化が
２つの場合に分類される。

【００８４】まず、ｆ＝ｆｓの場合は、図１５に示すよ
うに、中間ゾーンへの突入方向と中間ゾーンからの脱出
方向とがともに同じ方向（増加方向または減少方向）と
なる。このとき、ｉ−ｊの値が予め定められた基準時間
幅（本実施例では基準時間幅として「３」を設定してい
る）よりも大きければ、ライトアームＲＡの出力波形に
図５の中間電圧出力Ｐ２またはＰ２’が含まれているこ
とになるため、ステップＳ２１２ａにおいて第２の異常
回数値Ｚ２が１だけインクリメントされる。

【００８５】一方、ｆ＝−ｆｓの場合は、図１６に示す
ように、中間ゾーンへの突入方向と中間ゾーンからの脱
出方向とが異なった方向となる。この場合、ライトアー
ムＲＡの出力波形は、図５の異常パルスＰ１を含むこと
になるため、ステップＳ２１２ａにおいて第１の異常回
数値Ｚ１が１だけインクリメントされる。

【００８６】次に、ステップＳ２１２ｂに進み、方向フ
ラグｆｓがリセットされ、突入ループ回数値ｊがクリア
される。その後、ステップＳ２１３の処理に進む。

【００８７】（５）ｆｐ＝ｆの場合 この場合、先のサンプリング値Ｖ（ｉ−１）と後のサン
プリング値Ｖ（ｉ）は、ともに同じゾーン内にあるた
め、何も処理は行われず、直接ステップＳ２１４の処理
に進む。

【００８８】１周期Ｔｓ内におけるすべてのサンプリン
グ値Ｖ（０）〜Ｖ（Ｎ−１）について上記処理が終了す
ると、ステップＳ２１５でｉ＝Ｎが判断され、図１１の
ステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６では、しき
い値電圧Ｖａの通過回数Ｋａが予め定められた基準通過
回数Ｋと一致するか否かが判断される。不一致の場合
は、ライトアームＲＡの出力波形が図５の異常パルスＰ
３を含むことになるため、ステップＳ２１７において第
３の異常回数値Ｚ３が１だけインクリメントされる。

【００８９】前述のステップＳ２１６で通過回数Ｋａと
基準通過回数値Ｋとの一致が判断された場合、またはス
テップＳ２１７の処理が終了した場合、次にステップＳ
２１８に進み、今度はしきい値電圧Ｖｂの通過回数値Ｋ
ｂと予め定められた基準通過回数値Ｋとの一致が判断さ
れる。不一致の場合は、ライトアームＲＡの出力波形が
図５の異常パルスＰ１またはＰ３を含むことになるた
め、ステップＳ２１９において第３の異常回数値Ｚ３が
１だけインクリメントされる。

【００９０】ステップＳ２１８で通過回数値Ｋｂと基準
通過回数値Ｋとの一致が判断された場合、またはステッ
プＳ２１９の処理が終了した場合、次にステップＳ２２
０に進み、合計異常回数値Ｚ０が演算される。この合計
異常回数値Ｚ０は、第１の異常回数値Ｚ１，第２の異常
回数値Ｚ２，第３の異常回数値Ｚ３を重み付け演算して
線形結合することにより得られる。すなわち、合計回数
値Ｚ０は、次式によって求められる。 Ｚ０＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３ 上式において、α，β，γは、重み付けのための係数値
である。

【００９１】このように重み付け演算によって合計異常
回数値Ｚ０を求めるようにしたのは、第１〜第３の異常
回数値Ｚ１〜Ｚ３によってそれぞれ評価されるインバー
タ６またはインバータ制御回路８の劣化の程度が１対１
に対応しないからである。したがって、それぞれの各異
常回数値Ｚ１〜Ｚ３が示す劣化の程度を考慮して、重み
付け演算を行うことにより、１基準周期内での総合的な
合計異常回数値Ｚ０を求めるようにしている。

【００９２】上記ステップＳ２２０の処理が終了する
と、再び図８のメインルーチンにリターンする。まず、
ステップＳ３において、合計異常回数値Ｚ０が０である
か否かが判断される。合計異常回数値Ｚ０が０でない場
合、すなわち基準周期内に何らかの異常波形が発生して
いる場合は、ステップＳ４に進み、劣化程度指標値Ｚに
合計回数値Ｚ０が加算される。その後、ステップＳ５の
処理に進む。一方、合計異常回数値Ｚ０が０であった場
合、すなわち基準周期内に波形異常が存在していなかっ
た場合は、ステップＳ４の処理をスキップして直接ステ
ップＳ５の処理に進む。

【００９３】ステップＳ５においては、現在時刻ｔとス
タート時刻ｔ０との差が予め定められた一定時間Ｔ（た
とえば１時間）を超えたか否かが判断される。上記差が
一定時間Ｔよりも短い場合は、再びステップＳ２〜Ｓ４
の動作が繰り返される。一方、現在時刻ｔとスタート時
刻ｔ０との差が一定時間Ｔを超えた場合は、ステップＳ
６の処理に進む。

【００９４】ステップＳ６では、劣化程度指標値Ｚが表
示装置３１８に表示され、記録装置３１９に記録され
る。したがって、使用者は、表示または記録された劣化
程度指標値Ｚの大きさまたは増加率を見ることにより、
インバータ６およびインバータ制御回路８劣化がどの程
度進行しているか定量的に知ることができる。

【００９５】次に、ステップＳ７に進み、劣化程度指標
値Ｚが予め定められた許容値Ｍを超えているか否かが判
断される。劣化程度指標値Ｚが許容値Ｍよりも小さい場
合は、再びステップＳ１〜Ｓ６の動作が繰り返される。
一方、劣化程度指標値Ｚが許容値Ｍを超えた場合は、ス
テップＳ８に進み、警報装置３２０によって警報が発せ
られる。すなわち、インバータ６またはインバータ制御
回路８の劣化が許容できないほど進行したものと判断さ
れ、そのことが使用者に報知される。したがって、使用
者は無停電電源装置が完全に故障する前に、インバータ
６およびインバータ制御回路８に重度の劣化が生じてい
ることを知ることができ、故障発生前に部品の交換が可
能となる。

【００９６】なお、以上説明した実施例では、無停電電
源装置に用いられるインバータ６およびインバータ制御
回路８の劣化の進行程度を診断するようにしたが、この
発明は、これに限定されることなく、その他の電子回路
の異常波形を検出してその劣化の進行程度を診断するこ
とももちろん可能である。

【００９７】また、上記実施例では、劣化診断装置１５
は矩形波パルスを出力する電子回路の出力信号中の異常
波形を検出してその劣化の進行程度を診断するようにし
ているが、この発明は矩形波パルスに限らず一定振幅を
有する正弦波を出力する電子回路に対する異常波形の検
出および劣化の進行程度の診断にも適用が可能である。

【００９８】

【発明の効果】以上のように、この発明の劣化診断方法
および装置によれば、電子回路の劣化の程度を定量的な
指標値として得ることができるため、熟練者によらずと
も電子回路の劣化の進行程度を明確に知ることができ、
電子回路の無駄な取替えを無くすことができる。また、
故障発生の予知が正確に行えるため、電子回路の取り替
え時期を誤ることがなく、故障の発生によってシステム
全体に異常が波及する最悪事態を未然に防止することが
できる。

【００９９】また、この発明異常波形検出方法および装
置によれば、信号中の異常波形を極めて正確に検出で
き、その検出結果を上記のような劣化診断に有効に用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る劣化診断装置を備え
た無停電電源装置の構成を示す回路図である。

【図２】図１に示すインバータのより詳細な構成を示す
回路図である。

【図３】図１および図２に示すインバータの動作を説明
するための波形図である。

【図４】図１および図２のインバータの出力中に含まれ
る異常波形の典型的な例を示す波形図である。

【図５】図１に示す劣化診断装置における異常波形の検
出原理を説明するための波形である。

【図６】図１に示す劣化診断装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。

【図７】図１に示す劣化診断装置の構成の他の例を示す
ブロック図である。

【図８】図７に示す劣化診断装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図９】図８に示すサブルーチンのより詳細な動作の第
１の部分を示すフローチャートである。

【図１０】図８に示すサブルーチンのより詳細な動作の
第２の部分を示すフローチャートである。

【図１１】図８に示すサブルーチンのより詳細な動作の
第３の部分を示すフローチャートである。

【図１２】比較される２つのサンプリング値の遷移状態
の第１の例を示す模式図である。

【図１３】比較される２つのサンプリング値の遷移状態
の第２の例を示す模式図である。

【図１４】比較される２つのサンプリング値の遷移状態
の第３の例を示す模式図である。

【図１５】中間ゾーンに突入する方向と脱出する方向が
同一の場合におけるサンプリング値の遷移状態を示す模
式図である。

【図１６】中間ゾーンに突入する方向と脱出する方向と
が逆の場合におけるサンプリング値の遷移状態を示す模
式図である。

【符号の説明】

３： 整流器 ４： 平滑回路 ６： インバータ ７： 蓄電池 ８： インバータ制御回路 ９： 絶縁トランス １０： 交流フィルタ １４： 切換スイッチ １５： 劣化診断装置 ＬＡ： レフトアーム ＲＡ： ライトアーム ＴＲ１〜ＴＲ４： スイッチング素子としてのトランジ
スタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 次夫 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 小幡 真澄 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 梅若 正晴 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが常
   に一定な信号中に生じる異常波形を検出する装置であっ
   て、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なくとも
   ２つのしきい値を設定するしきい値設定手段と、 前記信号のレベルが各前記しきい値間を通過するときの
   時間幅を検出する時間幅検出手段と、 基準時間幅を設定する基準時間幅設定手段と、 前記時間幅検出手段によって検出された時間幅と前記基
   準時間幅設定手段によって設定された基準時間幅とを比
   較することにより、前記信号中の異常波形を検出する手
   段とを備える、異常波形検出装置。
2. 【請求項２】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが常
   に一定な信号中に生じる異常波形を検出する装置であっ
   て、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なくとも
   ２つのしきい値を設定するしきい値設定手段と、 所定期間内に前記信号のレベルが各前記しきい値を通過
   する回数を検出する通過回数検出手段と、 前記通過回数検出手段によって検出された各しきい値に
   ついての通過回数を相互に比較することにより、前記信
   号中の異常波形を検出する手段とを備える、異常波形検
   出装置。
3. 【請求項３】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが常
   に一定な信号中に生じる異常波形を検出する装置であっ
   て、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間にしきい値を
   設定するしきい値設定手段と、 所定期間内に前記信号のレベルが前記しきい値を通過す
   る回数を検出する通過回数検出手段と、 前記所定期間内における基準通過回数を設定する基準通
   過回数設定手段と、 前記通過回数検出手段によって検出された通過回数と前
   記基準通過回数設定手段によって設定された基準通過回
   数とを比較することにより、前記信号中の異常波形を検
   出する手段とを備える、異常波形検出装置。
4. 【請求項４】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが常
   に一定な信号中に生じる異常波形を検出する装置であっ
   て、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に第１および
   第２のしきい値を設定するしきい値設定手段と、 前記信号のレベルが前記第１および第２のしきい値間に
   入る方向とその直後に前記第１および第２のしきい値間
   から出る方向との一致不一致に基づいて、前記信号の異
   常波形を検出する手段を備える、異常波形検出装置。
5. 【請求項５】 出力信号の波形に基づいて電子回路の劣
   化を診断する装置であって、 前記電子回路の出力信号中の異常波形を検出するための
   異常波形検出手段と、 前記異常波形検出手段の異常波形検出回数を計数する計
   数手段とを備え、 前記計数手段の計数結果を前記電子回路の劣化の診断指
   標とすることを特徴とする、電子回路の劣化診断装置。
6. 【請求項６】 前記異常波形検出手段は、 前記電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
   間に少なくとも２つのしきい値を設定するしきい値設定
   手段と、 前記電子回路の出力信号のレベルが各前記しきい値間を
   通過するときの時間幅を検出する時間幅検出手段と、 基準時間幅を設定する基準時間幅設定手段と、 前記時間幅検出手段によって検出された時間幅と前記基
   準時間幅設定手段によって設定された基準時間幅とを比
   較することにより、前記電子回路の出力信号中の異常波
   形を検出する手段とを含む、請求項５に記載の電子回路
   の劣化診断装置。
7. 【請求項７】 前記異常波形検出手段は、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なくとも
   ２つのしきい値を設定するしきい値設定手段と、 所定期間内に前記電子回路の出力信号のレベルが各前記
   しきい値を通過する回数を検出する通過回数検出手段
   と、 前記通過回数検出手段によって検出された各しきい値に
   ついての通過回数を相互に比較することにより、前記電
   子回路の出力信号中の異常波形を検出する手段とを含
   む、請求項５に記載の電子回路の劣化診断装置。
8. 【請求項８】 前記異常波形検出手段は、 前記電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
   間にしきい値を設定するしきい値設定手段と、 所定期間内に前記電子回路の出力信号のレベルが前記し
   きい値を通過する回数を検出する通過回数検出手段と、 前記所定期間内における基準通過回数を設定する基準通
   過回数設定手段と、 前記通過回数検出手段によって検出された通過回数と前
   記基準通過回数設定手段によって設定された基準通過回
   数とを比較することにより、前記電子回路の出力信号中
   の異常波形を検出する手段とを含む、請求項５に記載の
   電子回路の劣化診断装置。
9. 【請求項９】 前記異常波形検出手段は、 前記電子回路の出力信号の最大レベルと最小レベルとの
   間に第１および第２のしきい値を設定するしきい値設定
   手段と、 前記電子回路の出力信号のレベルが前記第１および第２
   のしきい値間に入る方向とその直後に前記第１および第
   ２のしきい値間から出る方向との一致不一致に基づい
   て、前記電子回路の出力信号中の異常波形を検出する手
   段とを含む、請求項５に記載の電子回路の劣化診断装
   置。
10. 【請求項１０】 予め定められた一定時間ごとの前記計
    数手段の計数結果が所定の値を越えたときに前記電子回
    路が異常であると判定する判定手段をさらに備える、請
    求項５に記載の電子回路の劣化診断装置。
11. 【請求項１１】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが
    常に一定な信号中に生じる異常波形を検出する方法であ
    って、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なくとも
    ２つのしきい値を設定し、前記信号のレベルが各前記し
    きい値間を通過するときの時間幅を検出し、この検出さ
    れた時間幅と予め設定された基準時間幅とを比較するこ
    とにより、前記信号中の異常波形を検出することを特徴
    とする、異常波形検出方法。
12. 【請求項１２】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが
    常に一定な信号中に生じる異常波形を検出する方法であ
    って、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に少なくとも
    ２つのしきい値を設定し、所定期間内に前記信号のレベ
    ルが各前記しきい値を通過する回数を検出し、この検出
    された各しきい値についての通過回数を相互に比較する
    ことにより、前記信号中の異常波形を検出することを特
    徴とする、異常波形検出方法。
13. 【請求項１３】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが
    常に一定な信号中に生じる異常波形を検出する方法であ
    って、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間にしきい値を
    設定し、所定期間内に前記信号のレベルが前記しきい値
    を通過する回数を検出し、この検出された通過回数と予
    め設定された所定期間内の基準通過回数とを比較するこ
    とにより、前記信号中の異常波形を検出することを特徴
    とする、異常波形検出方法。
14. 【請求項１４】 振幅，最大レベルおよび最小レベルが
    常に一定な信号中に生じる異常波形を検出する方法であ
    って、 前記信号の最大レベルと最小レベルとの間に第１および
    第２のしきい値を設定し、前記信号のレベルが前記第１
    および第２のしきい値間に入る方向とその直後に前記第
    １および第２のしきい値間から出る方向との一致不一致
    に基づいて、前記信号の異常波形を検出することを特徴
    とする、異常波形検出方法。
15. 【請求項１５】 出力信号の波形に基づいて電子回路の
    劣化を診断する方法であって、 前記電子回路の出力信号中の異常波形を検出し、その異
    常波形検出回数を計数することにより、前記電子回路の
    劣化の診断指標とすることを特徴とする、電子回路の劣
    化診断方法。
16. 【請求項１６】 前記電子回路の出力信号の最大レベル
    と最小レベルとの間に少なくとも２つのしきい値を設定
    し、前記電子回路の出力信号のレベルが各前記しきい値
    間を通過するときの時間幅を検出し、この検出された時
    間幅と予め設定された基準時間幅とを比較することによ
    り、前記電子回路の出力信号中の異常波形を検出するこ
    とを特徴とする、請求項１５に記載の電子回路の劣化診
    断方法。
17. 【請求項１７】 前記信号の最大レベルと最小レベルと
    の間に少なくとも２つのしきい値を設定し、所定期間内
    に前記電子回路の出力信号のレベルが各前記しきい値を
    通過する回数を検出し、この検出された各しきい値につ
    いての通過回数を相互に比較することにより、前記電子
    回路の出力信号中の異常波形を検出することを特徴とす
    る、請求項１５に記載の電子回路の劣化診断方法。
18. 【請求項１８】 前記電子回路の出力信号の最大レベル
    と最小レベルとの間にしきい値を設定し、所定期間内に
    前記電子回路の出力信号のレベルが前記しきい値を通過
    する回数を検出し、この検出された通過回数と予め設定
    された所定期間内の基準通過回数とを比較することによ
    り、前記電子回路の出力信号中の異常波形を検出するこ
    とを特徴とする、請求項１５に記載の電子回路の劣化診
    断方法。
19. 【請求項１９】 前記電子回路の出力信号の最大レベル
    と最小レベルとの間に第１および第２のしきい値を設定
    し、前記電子回路の出力信号のレベルが前記第１および
    第２のしきい値間に入る方向とその直後に前記第１およ
    び第２のしきい値間から出る方向との一致不一致に基づ
    いて、前記電子回路の出力信号中の異常波形を検出する
    ことを特徴とする、請求項１５に記載の電子回路の劣化
    診断方法。
20. 【請求項２０】 予め定められた一定時間ごとの前記計
    数手段の計数結果が所定の値を越えたときに前記電子回
    路が異常であると判定することをさらに特徴とする、請
    求項１５に記載の電子回路の劣化診断方法。