JPH0651004A - 回路素子の定数測定装置 - Google Patents

回路素子の定数測定装置

Info

Publication number
JPH0651004A
JPH0651004A JP22331692A JP22331692A JPH0651004A JP H0651004 A JPH0651004 A JP H0651004A JP 22331692 A JP22331692 A JP 22331692A JP 22331692 A JP22331692 A JP 22331692A JP H0651004 A JPH0651004 A JP H0651004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit element
data
component
measuring device
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22331692A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3289961B2 (ja
Inventor
Koichi Shimada
宏一 島田
Tsutomu Shibata
勤 柴田
Kazuki Shimizu
一樹 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hioki EE Corp
Original Assignee
Hioki EE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hioki EE Corp filed Critical Hioki EE Corp
Priority to JP22331692A priority Critical patent/JP3289961B2/ja
Publication of JPH0651004A publication Critical patent/JPH0651004A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3289961B2 publication Critical patent/JP3289961B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 sin、cosテーブルおよび基準ベクトル
となる信号などが不要で、2つの信号の各1周期内から
サンプリングされたデータから直接的に回路素子の各パ
ラメータを求める。 【構成】 被測定素子に印加される交流電圧Vおよび同
被測定素子をとおして検出される交流電流Iの少なくと
も1周期を所定の時間間隔にて同時的にサンプリング
し、A/D変換してそれぞれN個のディジタルデータV
i,Ii(i=1〜N)を得、これらのデータVi,I
iから変数A,AおよびHを演算するとともに、A
/HおよびA/Hより少なくとも被測定素子の実効
抵抗分Rとリアクタンス分Xとを求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は回路素子の定数測定装
置に関し、さらに詳しく言えば、LCRなどの測定にお
いて同期整流や基準信号などを不要とし、2つの交流信
号から回路素子の各定数(パラメータ)を求めることが
できるようにした回路素子の定数測定装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】特公平2−35949号公報には、デジ
タル処理によって2つの交流信号のベクトル電圧比や位
相差などを測定し得るようにしたベクトル電圧比測定装
置が示されている。
【0003】図6のベクトル図を参照しながら同装置を
概略的に説明する。まず、同一周波数の2つの交流信号
Ea,Ebの各1周期をN等分の時間間隔にてサンプル
ホールドするとともに、A/D変換回路にてそれらの各
データをデジタルデータEai,Ebi(i=1〜N)
に変換する。
【0004】ここで、交流信号EaとEbのある基準ベ
クトルとの位相差をそれぞれα、βとすると、求めよう
とするベクトル電圧比は(Eb/Ea)・cos(β−
α)および(Eb/Ea)・sin(β−α)である。
【0005】そして、基準ベクトルに対する交流信号E
a,Ebの同相成分Eax,Ebxと直角成分Eay,
Ebyとすると、 (Eb/Ea)・cos(β−α)=(Eax・Ebx+Eay・Eby)/ (Eax+Eay) (Eb/Ea)・sin(β−α)=(Eax・Eby−Eay・Eby)/ (Eax+Eay) で表される。なお、同相成分Eax,Ebxおよび直角
成分Eay,Ebyは次式により求められる。 Eax=i=1ΣEai・Asin(2πi/N+θ) Eay=i=1ΣEai・Acos(2πi/N+θ) Ebx=i=1ΣEbi・Asin(2πi/N+θ) Eby=i=1ΣEbi・Acos(2πi/N+θ)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これによれば、計算上
において等価的に同期整流を行なうことができるため、
回路構成が簡単で、かつ、高速処理が可能であるが、次
のような欠点がある。
【0007】すなわち、同相成分Eax,Ebxおよび
直角成分Eay,Ebyを三角関数により演算するよう
にしているため、sin、cosの数値テーブルを用意
する必要がある。
【0008】また、演算するにしてもその都度同テーブ
ルからの数値の読み出しを伴うためその処理に時間がか
かる。さらには、この従来装置においても、基準ベクト
ルとしての第3の交流信号を必要としている。
【0009】
【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
素子に印加される交流電圧Vおよび同被測定素子をとお
して検出される交流電流Iの少なくとも1周期を所定の
時間間隔にて同時的にサンプリングしてそれぞれN個の
ディジタルデータVi,Iiに変換するA/D変換回路
と、これらのデータVi,Iiから下記の式(1)〜
(3)に基づいて変数A,AおよびHを演算すると
ともに、A/HおよびA/Hより少なくとも上記被
測定素子の実効抵抗分Rとリアクタンス分Xとを求める
演算処理手段とを備えていることにある。
【数4】
【数5】
【数6】
【0010】この場合、データサンプリングおよびA/
D変換はPLL(Phase−Locked−Loo
p)回路にてその入力信号と同期制御されることが好ま
しく、これによれば入力信号が変化しても常にN個のデ
ータが得られる。
【0011】上記実効抵抗分Rとリアクタンス分Xか
ら、さらに次の各パラメータが求められる。角速度をω
とすると、1/ωXよりコンデンサ成分Cが求められ
る。また、X/ωよりインダクタンス成分Lが求められ
る。R/Xにより損失係数Dが求められ、tan−1
/Rにより位相差θが求められる。
【0012】
【作用】CPUはN個のディジタルデータVi,Iiか
ら、変数A
【数7】 を算出する。これは平均有効電力成分に相当する。すな
わち、被測定素子に印加される正弦波電圧をv、同被測
定素子に流れる正弦波電流をiとすると、 v=Vmsin(ωt−ψ)=21/2|V|sin(ωt−ψ) i=Imsin(ωt−ψ−θ)=21/2|I|sin(ωt−ψ−θ) で表される。Vm,Imは最大値、|V|,|I|は電
圧と電流の実効値、θは電圧と電流の位相差、ψは任意
の位相である。ここで、瞬時有効電力Pを求めると、 P=|V||I|{cosθ−cos(2ωt−2ψ−θ)} となり、平均有効電力Paは、 Pa=(VmIm/2)cosθ=|V||I|cosθ……(a) となる。ここで、図4のベクトル図において、被測定素
子の実効抵抗分をR、リアクタンス分をXとすると、式
(a)のcosθは力率を表すので、cosθ=R/
(R+X1/2となる。よって、 Pa=|V||I|cosθ=|V|・|I|・R/(R+X1/2 ここで|Z|=(R+X1/2=|V|/|I
|、したがって|V|=|I|×(R+X1/2
であるから、 Pa=|I|・R……(b) であり、これはAと等価である。
【0013】次に、無効電力成分を算出するため、正弦
波電圧vより位相が90°ずれた同一周波数の仮想信号
v′を得る。これには、正弦波電圧vよりサンプリング
されたN個のデータViが用いられる。
【0014】図3の波形図において、電圧vの1周期中
にその時間軸に沿って1〜NのデータViがサンプリン
グされるものとすれば、位相が90°ずれた信号v′の
1周期においてはN/4〜(N+N/4)までのデータ
Viがサンプリングされることになる。
【0015】ここで、信号vの1〜N/4のデータと、
信号v′のN〜(N+N/4)のデータは等しいため、
N/4〜Nのデータと、1〜N/4とをもって90°位
相のずれた信号v′のデータとすることができる。この
仮想信号v′のデータViとIiとにより、変数A
算出する。
【数8】 これによれば、データIiはそれよりも位相が90°
(データの順番からしてN/4)ずれているデータVi
と掛け算されることになる。
【0016】同変数Aは平均無効電力に相当する。す
なわち、この位相が90°ずれた信号v′は、 v′=Vmsin(ωt−ψ−π/2) で表される。したがって、上記と同じくその無効瞬時電
力P′は、 P′=|V||I|{sinθ−sin(2ωt−2ψ−θ)} となり、したがって平均無効電力Pbは、 Pb=(VmIm/2)sinθ=|V||I|sinθ……(c) となる。ここで、sinθ=X/(R
1/2、|V|=|I|×(R+X1/2
であるため、 Pb=|I|・X……(d) となり、これは変数Aと等価である。
【0017】したがって、式(b)により実効抵抗分R
はA/|I|にて求められ、また、リアクタンス分
は式(d)よりA/|I|にて求められることにな
る。
【0018】ところで、|I|=(Im/21/2
=Im/2であるから、これをデータIiから求め
るため、
【数9】 なる演算を行ない、これに変数名Hを付している。
【0019】よって、A/Hにより実効抵抗分Rが求
められ、また、A/Hによりリアクタンス分Xが求め
られる。そして、このRとXとにより、抵抗値、コンデ
ンサ成分、インダクタンス成分、損失係数、クオリティ
ー、インピーダンスおよび位相差などが求められる。
【0020】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。図1に
はこの回路素子の定数装置の概略的なブロック線図が示
されている。これによると、同装置は2つのサンプルホ
ールド回路11,12を備えている。
【0021】この場合、図2に例示されているように、
一方のサンプルホールド回路11は被測定素子の両端子
間に印加される電圧Vの1周期を所定の時間間隔でサン
プリングしてN個のデータAViを得る。同様に、他方
のサンプルホールド回路12はその被測定素子に流れる
電流の1周期を所定の時間間隔でサンプリングしてN個
のデータAIiを得る。これらのサンプリングは同時的
に行なわれる。
【0022】これらのデータAVi,AIiは次段のA
/D変換回路13にてディジタルデータVi,Ii(i
=1〜N)に変換され、演算処理手段としてのCPU1
4に与えられる。
【0023】CPU14はこのデータVi,Iiから有
効平均電力A、無効平均電力Aおよび変数Hを演算
する。まず、Aを求めるにあたって、
【数10】 なる演算が行なわれる。次に、Aが求められるのであ
るが、この場合、電圧VのデータViから同電圧Vに対
して位相が異なる同一周波数の仮想電圧V′のデータが
作られる。
【0024】すなわち、図3に例示されているように、
電圧Vの1周期にサンプリングされたデータを時間軸に
沿ってV〜Vとすれば、位相が90°ずれた電圧
V′の1周期にサンプリングされるデータはVN/4
N+N/4となるが、この場合、電圧V′のV〜V
N+N/4までのデータは、電圧VのV〜VN/4
でのデータと等しい。したがって、
【数11】 なる演算を行なうことにより、電流データIiに対して
90°位相がずれた電圧データViが掛け算されること
になる。そして、変数Hには電流データIiのみに用い
られ、
【数12】 により変数Hが求められる。
【0025】そして、A/Hにより実効抵抗分Rが算
出され、また、A/Hによりリアクタンス分Xが求め
られる。そして、このRとXとから必要に応じて他のパ
ラメータが求められる。
【0026】すなわち、抵抗値R=R、コンデンサ成分
C=1/ωX(ωは角速度)、インダクタンス成分L=
X/ω、損失係数D=R/X、クオリティーQ=X/
R、位相差θ=tan−11/Dなどの各パラメータが
求められる。これらのパラメータは適宜ディスプレイ1
5に表示されるとともに、出力回路16を介して他の回
路などに供給される。
【0027】図5には、PLL回路17にて入力信号V
に対してサンプリング周波数およびA/D変換を同期さ
せる例が示されている。すなわち、入力信号の周波数に
対してサンプリング周波数を一定の比例関係に制御する
ことにより、入力信号の周波数が変化しても常にN個の
データが得られることになる。
【0028】なお、上記実施例では入力信号V,Iにつ
いて、その1周期からN個のデータをサンプリングして
いるが、サンプリング対象周期をM周期(2以上の整
数)としても良い。
【0029】また、上記実施例のようにサンプルホール
ド回路11,12をA/D変換回路13に別付けで設け
るかについては、用いられるA/D変換回路の種類やそ
の変換速度による。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回路素子の定数を求めるにあたってsinやcos
のテーブルを必要としない。また、基準ベクトルとする
第3の波形も不要となる。
【0031】すなわち、この発明によると、2つの信号
の1周期中からサンプリングされるN個のディジタルデ
ータVi,Iiを直接用いて演算するものであるため、
構成がより簡素化されるとともに、それに伴って演算処
理速度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る概略的なブロック線
図。
【図2】測定対象とする2つの信号波形を示した波形
図。
【図3】90°位相が異なる仮想信号のデータの作成法
を説明するための説明図。
【図4】この発明の理解に用いられるベクトル図。
【図5】この発明の他の実施例に係る概略的なブロック
線図。
【図6】従来例を説明するためのベクトル図。
【符号の説明】
11,12 サンプルホールド回路 13 A/D変換回路 14 CPU 17 PLL回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定素子に印加される交流電圧Vおよ
    び同被測定素子をとおして検出される交流電流Iの少な
    くとも1周期を所定の時間間隔にて同時的にサンプリン
    グしてそれぞれN個のディジタルデータVi,Ii(i
    =1〜N)に変換するA/D変換回路と、これらのデー
    タVi,Iiから下記の式(1)〜(3)に基づいて変
    数A,AおよびHを演算するとともに、A/Hお
    よびA/Hより少なくとも上記被測定素子の実効抵抗
    分Rとリアクタンス分Xとを求める演算処理手段とを備
    えていることを特徴とする回路素子の定数測定装置。 【数1】 【数2】 【数3】
  2. 【請求項2】 上記のデータサンプリングおよびA/D
    変換は、PLL回路にて入力信号と位相同期制御される
    ことを特徴とする請求項1に記載の回路素子の定数測定
    装置。
  3. 【請求項3】 角速度をωとして、1/ωXより上記被
    測定素子のコンデンサ成分が求められることを特徴とす
    る請求項1に記載の回路素子の定数測定装置。
  4. 【請求項4】 角速度をωとして、X/ωより上記被測
    定素子のインダクタンス成分が求められることを特徴と
    する請求項1に記載の回路素子の定数測定装置。
  5. 【請求項5】 R/Xにより損失係数Dが求められるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の回路素子の定数測定装
    置。
  6. 【請求項6】 tan−1X/Rにより位相差θが求め
    られることを特徴とする請求項1に記載の回路素子の定
    数測定装置。
JP22331692A 1992-07-30 1992-07-30 回路素子の定数測定装置 Expired - Fee Related JP3289961B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22331692A JP3289961B2 (ja) 1992-07-30 1992-07-30 回路素子の定数測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22331692A JP3289961B2 (ja) 1992-07-30 1992-07-30 回路素子の定数測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0651004A true JPH0651004A (ja) 1994-02-25
JP3289961B2 JP3289961B2 (ja) 2002-06-10

Family

ID=16796246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22331692A Expired - Fee Related JP3289961B2 (ja) 1992-07-30 1992-07-30 回路素子の定数測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3289961B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005318088A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Hioki Ee Corp A/d変換器のサンプリング周期設定方法およびデジタル式電力計
JP2008090822A (ja) * 2006-08-01 2008-04-17 Hamilton Sundstrand Corp 多重化信号調整器
JP2008177991A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Sansha Electric Mfg Co Ltd 位相差検出回路、pll回路、位相差検出方法及び位相差検出プログラム
JP2020122708A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 東洋電機製造株式会社 温度検出装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9941614B2 (en) 2014-06-23 2018-04-10 Iriso Electronics Co., Ltd. Connection structure of connector capable of managing a large electric current

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005318088A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Hioki Ee Corp A/d変換器のサンプリング周期設定方法およびデジタル式電力計
JP4564776B2 (ja) * 2004-04-27 2010-10-20 日置電機株式会社 デジタル式電力計
JP2008090822A (ja) * 2006-08-01 2008-04-17 Hamilton Sundstrand Corp 多重化信号調整器
JP2008177991A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Sansha Electric Mfg Co Ltd 位相差検出回路、pll回路、位相差検出方法及び位相差検出プログラム
JP2020122708A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 東洋電機製造株式会社 温度検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3289961B2 (ja) 2002-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3368837B2 (ja) レゾルバ信号処理装置
NO864053L (no) Krets for frembringelse av et flerfaset sinusformet utsignal.
JP2002196025A (ja) 正弦波測定装置及び同測定方法、インピーダンス測定装置、並びに回転角検出装置
JP3289961B2 (ja) 回路素子の定数測定装置
US4959608A (en) Apparatus and method for extracting the RMS value from a signal
JP2003098202A (ja) 位相遅延特性測定装置及び測定方法
US4546441A (en) Method and apparatus for time based measurement of impedance
JPH09243683A (ja) 抵抗率、電気伝導率及び/又は誘電率の測定方法及び装置
JP2946152B2 (ja) 周波数検出装置
JPH02298872A (ja) 位相計測回路
JP2589817Y2 (ja) Lcrテスタ
RU2127867C1 (ru) Способ динамического измерения угловых перемещений
JPS63131726A (ja) A/d変換器試験装置
JPH06109783A (ja) Lcrテスタ
JPS62864A (ja) 速度検出装置
SU960646A1 (ru) Способ измерени активной и реактивной составл ющих тока
JP2002243501A (ja) エンコーダ出力信号の自動調整装置
JPH0235949B2 (ja)
JPH05119078A (ja) ベクトル電圧比測定方法
JPH07110349A (ja) 位相角測定装置
JPH11287829A (ja) デジタル電力測定装置
RU1770785C (ru) Устройство дл определени электромагнитного момента асинхронного двигател
SU737842A1 (ru) Устройство дл сравнени выходных напр жений объектов, работающих на переменном токе
JP2004301550A (ja) 電力関連量および位相角演算装置
JPS5811577B2 (ja) 三角函数変化量の演算装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020206

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees