JPH06249892A - 波形データの演算方法 - Google Patents
波形データの演算方法Info
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- JPH06249892A JPH06249892A JP5772193A JP5772193A JPH06249892A JP H06249892 A JPH06249892 A JP H06249892A JP 5772193 A JP5772193 A JP 5772193A JP 5772193 A JP5772193 A JP 5772193A JP H06249892 A JPH06249892 A JP H06249892A
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- Japan
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- waveform
- waveform data
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実効値などの波形演算をリアルタイムで連続
的に行なえるようにする。 【構成】 被測定入力信号をサンプリングして少なくと
もその１サイクルからｎ個の波形データを得て、そのｎ
個の波形データから同被測定入力信号の実効値などを演
算するにあたって、そのｎ個の波形データを記憶するメ
モリを有し、被測定入力信号を順次サンプリングする都
度、その最新のサンプリング波形データを逐次最も古い
波形データと入れ替えるとともに、そのデータの入れ替
えごとにその更新されたｎ個の波形データに基づいて所
定の演算を行なう。
的に行なえるようにする。 【構成】 被測定入力信号をサンプリングして少なくと
もその１サイクルからｎ個の波形データを得て、そのｎ
個の波形データから同被測定入力信号の実効値などを演
算するにあたって、そのｎ個の波形データを記憶するメ
モリを有し、被測定入力信号を順次サンプリングする都
度、その最新のサンプリング波形データを逐次最も古い
波形データと入れ替えるとともに、そのデータの入れ替
えごとにその更新されたｎ個の波形データに基づいて所
定の演算を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は被測定入力信号の電
流、電圧の平均値や実効値、もしくは電力の各パラメー
タなどを演算する波形データの演算方法に関し、さらに
詳しく言えば、リアルタイムでその演算を行なえるよう
にした波形データの演算方法に関するものである。
流、電圧の平均値や実効値、もしくは電力の各パラメー
タなどを演算する波形データの演算方法に関し、さらに
詳しく言えば、リアルタイムでその演算を行なえるよう
にした波形データの演算方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電流、電圧の実効値などを測定するに
は、まず、入力波形を所定のサンプリングクロックにし
たがってサンプリングし、その入力波形の１サイクル分
（もしくは数サイクル分）のデータを得、その後、一時
的にサンプリングを中断して実効値演算を行ない、実効
値を得るようにしている。
は、まず、入力波形を所定のサンプリングクロックにし
たがってサンプリングし、その入力波形の１サイクル分
（もしくは数サイクル分）のデータを得、その後、一時
的にサンプリングを中断して実効値演算を行ない、実効
値を得るようにしている。
【０００３】また、別の方法としては、入力波形を一旦
装置内のストレージメモリに取り込み、しかる後、実効
値演算などの処理を行なうようにしている。
装置内のストレージメモリに取り込み、しかる後、実効
値演算などの処理を行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法において、
入力波形の数サイクル分を演算するものに関しては平均
化処理を行なうため精度の高い実効値が得られ、また、
データをストレージメモリに格納する場合には演算処理
方法に自由度があるという点では評価できるが、いずれ
にしても得られる実効値は数サイクル飛びの値であるた
め、その変動波形が粗削りになりがちで、リアルタイム
的に実効値を連続的に得ることはできなかった。
入力波形の数サイクル分を演算するものに関しては平均
化処理を行なうため精度の高い実効値が得られ、また、
データをストレージメモリに格納する場合には演算処理
方法に自由度があるという点では評価できるが、いずれ
にしても得られる実効値は数サイクル飛びの値であるた
め、その変動波形が粗削りになりがちで、リアルタイム
的に実効値を連続的に得ることはできなかった。
【０００５】また、ストレージメモリを使用するにして
も、その記憶容量は有限であるため連続的に演算結果を
追うのには自ずと限界がある。
も、その記憶容量は有限であるため連続的に演算結果を
追うのには自ずと限界がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記従来の事
情に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、被測定
入力信号をサンプリングして少なくともその１サイクル
からｎ個の波形データを得て、そのｎ個の波形データか
ら同被測定入力信号の実効値などを演算する波形データ
の演算方法において、上記ｎ個の波形データを記憶する
メモリを有し、上記被測定入力信号を順次サンプリング
するにあたって、最新にサンプリングされた波形データ
を逐次最も古い波形データと入れ替えるとともに、その
データの入れ替えごとにその更新されたｎ個の波形デー
タに基づいて所定の演算を行なうことにある。
情に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、被測定
入力信号をサンプリングして少なくともその１サイクル
からｎ個の波形データを得て、そのｎ個の波形データか
ら同被測定入力信号の実効値などを演算する波形データ
の演算方法において、上記ｎ個の波形データを記憶する
メモリを有し、上記被測定入力信号を順次サンプリング
するにあたって、最新にサンプリングされた波形データ
を逐次最も古い波形データと入れ替えるとともに、その
データの入れ替えごとにその更新されたｎ個の波形デー
タに基づいて所定の演算を行なうことにある。
【０００７】
【作用】１サイクルにサンプリングされる波形データが
ｎ個であるとすると、まず、その最初の１サイクルの最
後のデータＶｎが得られた時点で、実効値演算の場合、
この各データＶ１〜Ｖｎを用いて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖ１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算により実効値Ｖｒｍｓが求められる。そして、
Ｖｎの次ぎのデータＶｎ＋１が得られると、その３６０
度まえのデータＶ１とこの最新のデータＶｎ＋１が入れ
替えられて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれ、次いでその次のデータＶｎ＋２が
得られると、同データがその３６０度前のデータＶ２と
入れ替えられて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖｎ＋２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれる。
ｎ個であるとすると、まず、その最初の１サイクルの最
後のデータＶｎが得られた時点で、実効値演算の場合、
この各データＶ１〜Ｖｎを用いて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖ１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算により実効値Ｖｒｍｓが求められる。そして、
Ｖｎの次ぎのデータＶｎ＋１が得られると、その３６０
度まえのデータＶ１とこの最新のデータＶｎ＋１が入れ
替えられて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれ、次いでその次のデータＶｎ＋２が
得られると、同データがその３６０度前のデータＶ２と
入れ替えられて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖｎ＋２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれる。
【０００８】このように、新たなデータがサンプリング
されるたびに、そのデータを３６０度前の古いデータと
入れ替えて、常にｎ個のデータで実効値を演算すること
により、リアルタイムでの実効値が求められる。
されるたびに、そのデータを３６０度前の古いデータと
入れ替えて、常にｎ個のデータで実効値を演算すること
により、リアルタイムでの実効値が求められる。
【０００９】
【実施例】図１には、この発明の波形データの演算方法
に適用される演算装置の一実施例に係るブロック線図が
示されている。これによると、同演算装置は入力回路１
１を介して入力される電圧などの入力波形を矩形波に波
形整形する波形整形回路１２と、同入力波形のデータを
サンプリングするサンプルホールド回路１３とを備えて
いる。
に適用される演算装置の一実施例に係るブロック線図が
示されている。これによると、同演算装置は入力回路１
１を介して入力される電圧などの入力波形を矩形波に波
形整形する波形整形回路１２と、同入力波形のデータを
サンプリングするサンプルホールド回路１３とを備えて
いる。
【００１０】波形整形回路１２は例えばゼロクロスコン
パレータからなり、ここで矩形波に整形された入力波形
は次段のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏ
ｐ）回路１４に入力される。
パレータからなり、ここで矩形波に整形された入力波形
は次段のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏ
ｐ）回路１４に入力される。
【００１１】このＰＬＬ回路１４は同入力波形を受けて
それと同期したｎ倍（例えば５１２倍）の周波数のサン
プリングクロックを生成し、同クロック信号をサンプル
ホールド回路１３に与える。
それと同期したｎ倍（例えば５１２倍）の周波数のサン
プリングクロックを生成し、同クロック信号をサンプル
ホールド回路１３に与える。
【００１２】したがって、入力波形はサンプルホールド
回路１３において、その１サイクルからｎポイントのデ
ータがサンプリングされ、同データは次段のＡ／Ｄ変換
回路１５にてディジタルデータに変換された後、ＤＳＰ
（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅ
ｒ；ディジタル信号処理手段）１６に供給される。
回路１３において、その１サイクルからｎポイントのデ
ータがサンプリングされ、同データは次段のＡ／Ｄ変換
回路１５にてディジタルデータに変換された後、ＤＳＰ
（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅ
ｒ；ディジタル信号処理手段）１６に供給される。
【００１３】ＤＳＰ１６はこのディジタルデータを受け
て実効値を演算するのであるが、その演算を行なうにあ
たっては、メモリ２０内にｎ個のデータを保持するリン
グバッファ的なメモリ領域が確保される。そのメモリ領
域の模式図が図４に例示されている。
て実効値を演算するのであるが、その演算を行なうにあ
たっては、メモリ２０内にｎ個のデータを保持するリン
グバッファ的なメモリ領域が確保される。そのメモリ領
域の模式図が図４に例示されている。
【００１４】図２およびその拡大波形を示した図３を参
照して入力波形が電圧の場合についての実効値演算につ
いて説明する。まず、最初の１サイクルについては、そ
の最後のデータＶｎが得られた時点で、この各データＶ
１〜Ｖｎを用いて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖ１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算により実効値Ｖｒｍｓが求められる。なお、こ
の各データＶ１〜Ｖｎは図４（ａ）のようにメモリに格
納される。そして、Ｖｎの次ぎのデータＶｎ＋１が得ら
れると、その３６０度まえのデータＶ１とこの最新のデ
ータＶｎ＋１が入れ替えられ（図４（ｂ）参照）、Ｖ２
〜Ｖｎ＋１のｎ個のデータにより、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれ、次いでその次のデータＶｎ＋２が
得られると、同データがその３６０度前のデータＶ２と
入れ替えられ（図４（ｃ）参照）、Ｖ３〜Ｖｎ＋２のｎ
個のデータにより、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖｎ＋２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれる。
照して入力波形が電圧の場合についての実効値演算につ
いて説明する。まず、最初の１サイクルについては、そ
の最後のデータＶｎが得られた時点で、この各データＶ
１〜Ｖｎを用いて、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖ１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算により実効値Ｖｒｍｓが求められる。なお、こ
の各データＶ１〜Ｖｎは図４（ａ）のようにメモリに格
納される。そして、Ｖｎの次ぎのデータＶｎ＋１が得ら
れると、その３６０度まえのデータＶ１とこの最新のデ
ータＶｎ＋１が入れ替えられ（図４（ｂ）参照）、Ｖ２
〜Ｖｎ＋１のｎ個のデータにより、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖ２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれ、次いでその次のデータＶｎ＋２が
得られると、同データがその３６０度前のデータＶ２と
入れ替えられ（図４（ｃ）参照）、Ｖ３〜Ｖｎ＋２のｎ
個のデータにより、 Ｖｒｍｓ＝｛（Ｖｎ＋１２＋Ｖｎ＋２２＋Ｖ３２…＋Ｖｎ２）／ｎ｝１／２ なる演算が行なわれる。
【００１５】このように、新たなデータがサンプリング
されるたびに、そのデータを３６０度前の古いデータと
入れ替えて、常にｎ個のデータで実効値を演算すること
により、リアルタイムでの実効値が求められる。
されるたびに、そのデータを３６０度前の古いデータと
入れ替えて、常にｎ個のデータで実効値を演算すること
により、リアルタイムでの実効値が求められる。
【００１６】この実効値は、例えばＤ／Ａ変換回路１７
を介して出力回路１８にアナログ出力されたり、もしく
はＣＰＵ（中央演算処理手段）１９により例えばディス
プレイなどに表示されるが、その波形変動はきわめて滑
らかなものとなる。
を介して出力回路１８にアナログ出力されたり、もしく
はＣＰＵ（中央演算処理手段）１９により例えばディス
プレイなどに表示されるが、その波形変動はきわめて滑
らかなものとなる。
【００１７】入力波形が電流の場合にも、同様にしてリ
アルタイムでの実効値が求められるが、ＤＳＰ１６の処
理能力によっては電圧Ｖと電流Ｉの入力波形を同時にサ
ンプリングして、Ｗ（有効電力）、ＶＡ（皮相電力）、
ｖａｒ（無効電力）およびＰＦ（力率）などもリアルタ
イムでの演算を行なうことができる。
アルタイムでの実効値が求められるが、ＤＳＰ１６の処
理能力によっては電圧Ｖと電流Ｉの入力波形を同時にサ
ンプリングして、Ｗ（有効電力）、ＶＡ（皮相電力）、
ｖａｒ（無効電力）およびＰＦ（力率）などもリアルタ
イムでの演算を行なうことができる。
【００１８】上記実施例では演算の母集団としてｎ個の
データを入力波形の１サイクルから得ているが、２サイ
クル以上にまたがってデータをサンプリングしても良
い。もっとも、その場合のデータの入れ替えは上記実施
例に準じて、最新のデータと最も古いデータとが入れ替
えられることになる。
データを入力波形の１サイクルから得ているが、２サイ
クル以上にまたがってデータをサンプリングしても良
い。もっとも、その場合のデータの入れ替えは上記実施
例に準じて、最新のデータと最も古いデータとが入れ替
えられることになる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被測定入力信号をサンプリングして少なくともその
１サイクルからｎ個の波形データを得て、そのｎ個の波
形データから同被測定入力信号の実効値などを演算する
にあたって、そのｎ個の波形データを記憶するメモリを
有し、被測定入力信号を順次サンプリングする都度、そ
の最新のサンプリング波形データを逐次最も古い波形デ
ータと入れ替えるとともに、そのデータの入れ替えごと
にその更新されたｎ個の波形データに基づいて所定の演
算を行なうようにしたことにより、実効値をはじめとし
て各種の波形演算をリアルタイムで行ない、かつ、それ
を表示することが可能となる。
ば、被測定入力信号をサンプリングして少なくともその
１サイクルからｎ個の波形データを得て、そのｎ個の波
形データから同被測定入力信号の実効値などを演算する
にあたって、そのｎ個の波形データを記憶するメモリを
有し、被測定入力信号を順次サンプリングする都度、そ
の最新のサンプリング波形データを逐次最も古い波形デ
ータと入れ替えるとともに、そのデータの入れ替えごと
にその更新されたｎ個の波形データに基づいて所定の演
算を行なうようにしたことにより、実効値をはじめとし
て各種の波形演算をリアルタイムで行ない、かつ、それ
を表示することが可能となる。
【図１】この発明による波形データの演算方法に適用さ
れる演算装置の一実施例に係るブロック線図。
れる演算装置の一実施例に係るブロック線図。
【図２】入力波形の１サイクルについてデータサンプリ
ング状態を示した説明図。
ング状態を示した説明図。
【図３】図２の丸鎖線部分の拡大図。
【図４】データのメモリ領域を示した模式図。
１１ 入力回路 １２ 波形整形回路 １３ サンプルホールド回路 １４ ＰＬＬ回路 １５ Ａ／Ｄ変換回路 １６ ＤＳＰ １９ ＣＰＵ ２０ メモリ
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定入力信号をサンプリングして少な
くともその１サイクルからｎ個の波形データを得て、そ
のｎ個の波形データから同被測定入力信号の実効値など
を演算する波形データの演算方法において、 上記ｎ個の波形データを記憶するメモリを有し、上記被
測定入力信号を順次サンプリングするにあたって、最新
にサンプリングされた波形データを逐次その最も古い波
形データと入れ替えるとともに、そのデータの入れ替え
ごとにその更新されたｎ個の波形データに基づいて所定
の演算を行なうことを特徴とする波形データの演算方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5772193A JPH06249892A (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 波形データの演算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5772193A JPH06249892A (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 波形データの演算方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249892A true JPH06249892A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=13063813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5772193A Pending JPH06249892A (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 波形データの演算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249892A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343181A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Hioki Ee Corp | 磁界測定装置 |
| JP2008064493A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Yokogawa Electric Corp | 測定装置 |
| JP2012145514A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Hioki Ee Corp | 測定装置および測定方法 |
| CN102914687A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 冶金自动化研究设计院 | 一种精确计算电压或电流有效值的方法 |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP5772193A patent/JPH06249892A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343181A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Hioki Ee Corp | 磁界測定装置 |
| JP2008064493A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Yokogawa Electric Corp | 測定装置 |
| JP4665875B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2011-04-06 | 横河電機株式会社 | 測定装置 |
| JP2012145514A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Hioki Ee Corp | 測定装置および測定方法 |
| CN102914687A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 冶金自动化研究设计院 | 一种精确计算电压或电流有效值的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011107 |