JPH06273453A - 交流信号測定装置 - Google Patents
交流信号測定装置Info
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- JPH06273453A JPH06273453A JP6392593A JP6392593A JPH06273453A JP H06273453 A JPH06273453 A JP H06273453A JP 6392593 A JP6392593 A JP 6392593A JP 6392593 A JP6392593 A JP 6392593A JP H06273453 A JPH06273453 A JP H06273453A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 指数化平均法を用いて交流信号を測定するよ
うにした装置において、測定時間を延ばすこと無く超低
周波までの信号の測定を可能にした測定装置を提供する
ことを目的にする。 【構成】 被測定交流信号の周波数ｆｉｎと予めプリセ
ットされた周波数ｆｏとを比較しｆｉｎ≧ｆｏの場合に
は被測定の交流信号をデジタル信号に変換するアナログ
・デジタル変換器の出力に指数化平均演算を施す指数化
平均演算器と、ｆｉｎ≦ｆｏの場合にはアナログ・デジ
タル変換器の出力に総和平均演算を施す総和平均演算器
とよりなるデジタル・シグナル・プロセッサを備え、こ
のデジタル・シグナル・プロセッサの出力値を表示する
ように構成したもの。
うにした装置において、測定時間を延ばすこと無く超低
周波までの信号の測定を可能にした測定装置を提供する
ことを目的にする。 【構成】 被測定交流信号の周波数ｆｉｎと予めプリセ
ットされた周波数ｆｏとを比較しｆｉｎ≧ｆｏの場合に
は被測定の交流信号をデジタル信号に変換するアナログ
・デジタル変換器の出力に指数化平均演算を施す指数化
平均演算器と、ｆｉｎ≦ｆｏの場合にはアナログ・デジ
タル変換器の出力に総和平均演算を施す総和平均演算器
とよりなるデジタル・シグナル・プロセッサを備え、こ
のデジタル・シグナル・プロセッサの出力値を表示する
ように構成したもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、指数化平均法を用いて
交流信号を測定するようにした交流信号測定装置に関す
るものである。
交流信号を測定するようにした交流信号測定装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】指数化平均法を用いた従来の測定装置の
一例を図４を用いて説明する。図において、Ｐ１は被測
定信号Ｂが入力される端子、１はサンプル・ホールド回
路、２はアナログ・ディジタル変換器（以下、ＡＤＣと
言う）、３はクロック発生器、４は遅延線である。クロ
ック発生器３より得られるクロックはサンプリング信号
としてサンプル・ホールド回路１に与えられると共に、
遅延線４を介してＡＤＣ２に与えられる。
一例を図４を用いて説明する。図において、Ｐ１は被測
定信号Ｂが入力される端子、１はサンプル・ホールド回
路、２はアナログ・ディジタル変換器（以下、ＡＤＣと
言う）、３はクロック発生器、４は遅延線である。クロ
ック発生器３より得られるクロックはサンプリング信号
としてサンプル・ホールド回路１に与えられると共に、
遅延線４を介してＡＤＣ２に与えられる。
【０００３】５はデジタル・シグナル・プロセッサで、
２乗演算器６と、指数化平均演算器７，及び開平演算器
８よりなっている。ＡＤＣ２の出力をＢｎとすると、２
乗演算器６はこのＢｎ信号を演算によりＢｎ2で表され
る信号ｂ(n)に変換する。このｂ(n)信号は指数化平均演
算器７に与えられる。指数化平均演算器７はｂ(n)信号
を指数化平均するもので、演算部７１とメモリ７２より
なっている。演算部７１は２乗演算器６からデータｂ
(n)が加えられる毎に（１）式の演算を繰り返し実行す
る。
２乗演算器６と、指数化平均演算器７，及び開平演算器
８よりなっている。ＡＤＣ２の出力をＢｎとすると、２
乗演算器６はこのＢｎ信号を演算によりＢｎ2で表され
る信号ｂ(n)に変換する。このｂ(n)信号は指数化平均演
算器７に与えられる。指数化平均演算器７はｂ(n)信号
を指数化平均するもので、演算部７１とメモリ７２より
なっている。演算部７１は２乗演算器６からデータｂ
(n)が加えられる毎に（１）式の演算を繰り返し実行す
る。
【０００４】即ち、演算部７１は２乗演算器６から瞬時
値Ｂｎの２乗値ｂ(n)を、又メモリ７２から前回の演算
結果Ｐ（ｎ−１）をそれぞれ導入し、(1)式の演算を行
い、その出力Ｐ（ｎ）をメモリ７２に格納すると共に、
開平演算器８に加える。 Ｐ（ｎ）＝Ｐ（ｎ−１）＋（１／Ｇ）・｛ｂ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）｝…（１） （１）式において、 Ｐ（ｎ） ：サンプリング回数ｔ＝ｎまでに処理され
た指数化平均結果 Ｐ（ｎ−１）：サンプリング回数ｔ＝（ｎ−１）迄に処
理された指数化平均結果 ｂ（ｎ） ：サンプリング回数ｔ＝ｎにおける被測定
信号の瞬時値の２乗値 （１／Ｇ） ：指数化定数（なお、１／Ｇ《１） ここで、１／Ｇ《１であるから、ｂ（ｎ）が指数化平均
演算器７に加えられる度に（１）式の演算が繰り返して
実行され、これにより指数化平均演算器７の出力端より
取り出される信号Ｐ（ｎ）はｂ（ｎ）＝Ｂｎ2の平均値
となる。この平均値出力は開平演算器８に加えられ、Ｂ
ｎ2の平均値，即ち実効値に対応した信号となる。
値Ｂｎの２乗値ｂ(n)を、又メモリ７２から前回の演算
結果Ｐ（ｎ−１）をそれぞれ導入し、(1)式の演算を行
い、その出力Ｐ（ｎ）をメモリ７２に格納すると共に、
開平演算器８に加える。 Ｐ（ｎ）＝Ｐ（ｎ−１）＋（１／Ｇ）・｛ｂ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）｝…（１） （１）式において、 Ｐ（ｎ） ：サンプリング回数ｔ＝ｎまでに処理され
た指数化平均結果 Ｐ（ｎ−１）：サンプリング回数ｔ＝（ｎ−１）迄に処
理された指数化平均結果 ｂ（ｎ） ：サンプリング回数ｔ＝ｎにおける被測定
信号の瞬時値の２乗値 （１／Ｇ） ：指数化定数（なお、１／Ｇ《１） ここで、１／Ｇ《１であるから、ｂ（ｎ）が指数化平均
演算器７に加えられる度に（１）式の演算が繰り返して
実行され、これにより指数化平均演算器７の出力端より
取り出される信号Ｐ（ｎ）はｂ（ｎ）＝Ｂｎ2の平均値
となる。この平均値出力は開平演算器８に加えられ、Ｂ
ｎ2の平均値，即ち実効値に対応した信号となる。
【０００５】９はマイクロプロセッサ、１０は表示器で
ある。開平演算器８の出力マイクロプロセッサ９に取り
込まれ、このマイクロプロセッサで制御される表示器１
０でその値，即ち被測定の入力交流信号Ｂの実効値が表
示される。なお、１１は分周器で、クロック発振器３の
出力を分周し、マイクロプロセッサ９にクロックとして
与えられている。このような指数化平均法を用いた実効
値測定装置は本願出願人によって開発され、特願平２−
２２２７２２号として、既に出願されている。
ある。開平演算器８の出力マイクロプロセッサ９に取り
込まれ、このマイクロプロセッサで制御される表示器１
０でその値，即ち被測定の入力交流信号Ｂの実効値が表
示される。なお、１１は分周器で、クロック発振器３の
出力を分周し、マイクロプロセッサ９にクロックとして
与えられている。このような指数化平均法を用いた実効
値測定装置は本願出願人によって開発され、特願平２−
２２２７２２号として、既に出願されている。
【０００６】ところで、図４の装置に於いて、指数化平
均の応答性を良くしようとする場合には、（１）式で表
される演算式に於ける「Ｇ」の値を小さくするようにす
れば良い。しかし、「Ｇ」の値を小さくすると入力交流
信号Ｂが低周波の場合には出力にリップルが含まれ、測
定値がふらつくことになる。測定値のふらつきをなくす
為には「Ｇ」の値を大きくする必要があるが、そうする
と応答が遅くなり、測定に時間がかかると言う問題があ
る。
均の応答性を良くしようとする場合には、（１）式で表
される演算式に於ける「Ｇ」の値を小さくするようにす
れば良い。しかし、「Ｇ」の値を小さくすると入力交流
信号Ｂが低周波の場合には出力にリップルが含まれ、測
定値がふらつくことになる。測定値のふらつきをなくす
為には「Ｇ」の値を大きくする必要があるが、そうする
と応答が遅くなり、測定に時間がかかると言う問題があ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような点を改良する為に成されたもので、指数化平均法
を用いて交流信号を測定するようにした装置において、
測定時間を延ばすこと無く超低周波までの信号の測定を
可能にした広帯域の交流信号測定装置を提供することに
ある。
ような点を改良する為に成されたもので、指数化平均法
を用いて交流信号を測定するようにした装置において、
測定時間を延ばすこと無く超低周波までの信号の測定を
可能にした広帯域の交流信号測定装置を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定交流信
号の周波数ｆｉｎと予めプリセットされた周波数ｆｏと
を比較しｆｉｎ≧ｆｏの場合には被測定の交流信号をデ
ジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器の出力
に指数化平均演算を施す指数化平均演算器と、ｆｉｎ≦
ｆｏの場合にはアナログ・デジタル変換器の出力に総和
平均演算を施す総和平均演算器とよりなるデジタル・シ
グナル・プロセッサを備え、このデジタル・シグナル・
プロセッサの出力値を表示するようにしたものである。
号の周波数ｆｉｎと予めプリセットされた周波数ｆｏと
を比較しｆｉｎ≧ｆｏの場合には被測定の交流信号をデ
ジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器の出力
に指数化平均演算を施す指数化平均演算器と、ｆｉｎ≦
ｆｏの場合にはアナログ・デジタル変換器の出力に総和
平均演算を施す総和平均演算器とよりなるデジタル・シ
グナル・プロセッサを備え、このデジタル・シグナル・
プロセッサの出力値を表示するようにしたものである。
【０００９】
【作用】このような本発明では、通常では入力に指数化
平均演算が施され、周波数が低い場合には入力に総和平
均演算が施される。
平均演算が施され、周波数が低い場合には入力に総和平
均演算が施される。
【００１０】
【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
本発明装置の一実施例を示した回路構成図、図２はその
動作を説明する為のフローである。なお、図１の装置に
おいて、図４と同一部分は図４と同一符号を付し、それ
らの再説明は省略する。図１において、１２は被測定交
流信号Ｂの周波数を測定する周波数測定器で、その入力
端は入力端子Ｐ１に接続されている。１３は周波数測定
器１２で検出された被測定信号Ｂの周波数ｆｉｎと、予
めプリセットされた値ｆｏとを比較／判断する比較／判
断器である。１４は総和平均演算器で、その入力端は２
乗演算器６の出力端に接続され、ｂ（ｎ）＝Ｂｎ2で表
される２乗演算器６の出力の総和の平均値を演算により
求めるようになっている。この総和平均演算器１４の出
力は開平演算器８に加えられる。開平演算器８には指数
化平均演算器７の出力も加えられている。開平演算器８
に加わる信号が総和平均演算器１４で有るか，指数化平
均演算器７の出力で有るかは比較／判断器１３によって
判断される。
本発明装置の一実施例を示した回路構成図、図２はその
動作を説明する為のフローである。なお、図１の装置に
おいて、図４と同一部分は図４と同一符号を付し、それ
らの再説明は省略する。図１において、１２は被測定交
流信号Ｂの周波数を測定する周波数測定器で、その入力
端は入力端子Ｐ１に接続されている。１３は周波数測定
器１２で検出された被測定信号Ｂの周波数ｆｉｎと、予
めプリセットされた値ｆｏとを比較／判断する比較／判
断器である。１４は総和平均演算器で、その入力端は２
乗演算器６の出力端に接続され、ｂ（ｎ）＝Ｂｎ2で表
される２乗演算器６の出力の総和の平均値を演算により
求めるようになっている。この総和平均演算器１４の出
力は開平演算器８に加えられる。開平演算器８には指数
化平均演算器７の出力も加えられている。開平演算器８
に加わる信号が総和平均演算器１４で有るか，指数化平
均演算器７の出力で有るかは比較／判断器１３によって
判断される。
【００１１】即ち、通常，比較／判断器１３は被測定信
号の周波数ｆｉｎとプリセット値ｆｏとを比較し、ｆｉ
ｎ≧ｆｏの場合には開平演算器８に指数化平均演算器７
の出力を導き、その開平演算を実行して実効値を求め
る。これと共に、周波数測定器１２はこの演算と並列に
被測定信号の周波数ｆｉｎの測定を行う。周波数測定器
１２での周波数測定の結果、ｆｉｎ≦ｆｏの場合、比較
／判断器１３はデジタル・シグナル・プロセッサ５に割
り込みをかける。デジタル・シグナル・プロセッサ５に
割り込み信号が入力されると、指数化平均演算器７に於
いて実行中のｎサンプルまでの指数化平均演算を終了さ
せた後，その値をクリアし、比較／判断器１３の判断を
基にして開平演算器８は総和平均演算器１４の出力を取
り込み、これを開平演算して実効値を求める。これらの
実効値はマイクロプロセッサ９を介して表示器１０で表
示される。
号の周波数ｆｉｎとプリセット値ｆｏとを比較し、ｆｉ
ｎ≧ｆｏの場合には開平演算器８に指数化平均演算器７
の出力を導き、その開平演算を実行して実効値を求め
る。これと共に、周波数測定器１２はこの演算と並列に
被測定信号の周波数ｆｉｎの測定を行う。周波数測定器
１２での周波数測定の結果、ｆｉｎ≦ｆｏの場合、比較
／判断器１３はデジタル・シグナル・プロセッサ５に割
り込みをかける。デジタル・シグナル・プロセッサ５に
割り込み信号が入力されると、指数化平均演算器７に於
いて実行中のｎサンプルまでの指数化平均演算を終了さ
せた後，その値をクリアし、比較／判断器１３の判断を
基にして開平演算器８は総和平均演算器１４の出力を取
り込み、これを開平演算して実効値を求める。これらの
実効値はマイクロプロセッサ９を介して表示器１０で表
示される。
【００１２】このように、本発明においては被測定信号
の周波数が所定値以上の場合には指数化平均演算を行
い、所定値以化の場合には１周期（又は数周期）分の総
和平均演算を行う様にしたので、超低周波信号であって
も測定時間を長くすることなく被測定信号の実効値を測
定することができる。
の周波数が所定値以上の場合には指数化平均演算を行
い、所定値以化の場合には１周期（又は数周期）分の総
和平均演算を行う様にしたので、超低周波信号であって
も測定時間を長くすることなく被測定信号の実効値を測
定することができる。
【００１３】図３は本発明装置の他の実施例の回路構成
図である。図３において、図１の測定装置と異なる部分
は、図１において記号６の部分は２乗演算器を用いた
が、図３ではこれを絶対値演算器とした点、及び図１で
は開平演算器８を用い、指数化平均演算器７の出力と総
和平均演算器１４の出力をこの開平演算器８に導くよう
にしたが、図３の装置では開平演算器８を用いず、指数
化平均演算器７と総和平均演算器１４の出力とを直接マ
イクロプロセッサ９に与えるようにした点である。この
ような構成の図３の回路は被測定信号Ｂの平均値整流す
る平均値整流形の測定装置とすることが出来る。
図である。図３において、図１の測定装置と異なる部分
は、図１において記号６の部分は２乗演算器を用いた
が、図３ではこれを絶対値演算器とした点、及び図１で
は開平演算器８を用い、指数化平均演算器７の出力と総
和平均演算器１４の出力をこの開平演算器８に導くよう
にしたが、図３の装置では開平演算器８を用いず、指数
化平均演算器７と総和平均演算器１４の出力とを直接マ
イクロプロセッサ９に与えるようにした点である。この
ような構成の図３の回路は被測定信号Ｂの平均値整流す
る平均値整流形の測定装置とすることが出来る。
【発明の効果】本発明によれば、指数化平均法を用いて
交流信号を測定するようにした装置において、測定時間
を延ばすこと無く超低周波までの信号の測定を可能にし
た広帯域の交流信号測定装置を得ることができる。
交流信号を測定するようにした装置において、測定時間
を延ばすこと無く超低周波までの信号の測定を可能にし
た広帯域の交流信号測定装置を得ることができる。
【図１】本発明装置の一実施例を示した回路構成図であ
る。
る。
【図２】本発明装置の動作を説明する為のフローであ
る。
る。
【図３】本発明装置の他の実施例を示した回路構成図で
ある。
ある。
【図４】従来装置の一例の回路構成図である。
２ アナログ・デジタル変換器 ５ デジタル・シグナル・プロセッサ ６ ２乗演算器，絶対値演算器 ７ 指数化平均演算器 ８ 開平演算器 １０ 表示器 １４ 総和平均演算器
Claims (2)
- 【請求項１】被測定の交流信号をデジタル信号に変換す
るアナログ・デジタル器の出力の２乗値を演算により求
める２乗演算器と、前記被測定交流信号の周波数ｆｉｎ
と予めプリセットされた周波数ｆｏとを比較しｆｉｎ≧
ｆｏの場合には前記２乗演算器の出力に指数化平均演算
を施した後開平演算する指数化平均演算器と、ｆｉｎ≦
ｆｏの場合には２乗演算器の出力に総和平均演算を施し
た後開平演算する総和平均演算器とよりなるデジタル・
シグナル・プロセッサを備え、このデジタル・シグナル
・プロセッサの出力値を表示するようにした交流信号測
定装置。 - 【請求項２】被測定の交流信号をデジタル信号に変換す
るアナログ・デジタルの出力の絶対値を演算により求め
る絶対値演算器と、前記被測定交流信号の周波数ｆｉｎ
と予めプリセットされた周波数ｆｏとを比較しｆｉｎ≧
ｆｏの場合には前記絶対値演算器の出力に指数化平均演
算を施す指数化平均演算器と、ｆｉｎ≦ｆｏの場合には
絶対値演算器の出力に総和平均演算を施す総和平均演算
器とよりなるデジタル・シグナル・プロセッサを備え、
このデジタル・シグナル・プロセッサの出力値を表示す
るようにした交流信号測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6392593A JPH06273453A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 交流信号測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6392593A JPH06273453A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 交流信号測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273453A true JPH06273453A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13243411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6392593A Pending JPH06273453A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 交流信号測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273453A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10232250A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-09-02 | Fluke Corp | ｒｍｓコンバータ、ｒｍｓ値測定装置、およびｒｍｓ値計算方法 |
| JPH10319056A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-12-04 | Fluke Corp | 測定装置のための測定フロントエンドおよび信号電圧から複数個の測定パラメータを得るための方法 |
| JPH11202003A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-07-30 | Fluke Corp | ｒｍｓコンバータ、電力線信号のｒｍｓ値を計算するための方法および電力線信号の高速ｒｍｓ測定を得るための測定計器 |
| JP2012150025A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP6392593A patent/JPH06273453A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10232250A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-09-02 | Fluke Corp | ｒｍｓコンバータ、ｒｍｓ値測定装置、およびｒｍｓ値計算方法 |
| JPH10319056A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-12-04 | Fluke Corp | 測定装置のための測定フロントエンドおよび信号電圧から複数個の測定パラメータを得るための方法 |
| JPH11202003A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-07-30 | Fluke Corp | ｒｍｓコンバータ、電力線信号のｒｍｓ値を計算するための方法および電力線信号の高速ｒｍｓ測定を得るための測定計器 |
| JP2012150025A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
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