JPH08114632A - ノイズ除去装置 - Google Patents
ノイズ除去装置Info
- Publication number
- JPH08114632A JPH08114632A JP6275785A JP27578594A JPH08114632A JP H08114632 A JPH08114632 A JP H08114632A JP 6275785 A JP6275785 A JP 6275785A JP 27578594 A JP27578594 A JP 27578594A JP H08114632 A JPH08114632 A JP H08114632A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise
- signal
- data
- trigger
- average value
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- Pending
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動平均を求めることにより、ノイズを除去
するノイズ除去装置において、ノイズの周波数が変動し
ても誤差の生じるおそれがなく、かつ、データ数を増や
す必要のないノイズ除去装置を提供する。 【構成】 アナログ信号ａの１周期Ｔ1,Ｔ2,Ｔ3 ごとに
トリガを発生させ、このトリガに基づいてアナログ信号
ａに含まれるノイズの周期を知って、１周期分のデジタ
ル値Ｖi から移動平均Ｖave を求める。
するノイズ除去装置において、ノイズの周波数が変動し
ても誤差の生じるおそれがなく、かつ、データ数を増や
す必要のないノイズ除去装置を提供する。 【構成】 アナログ信号ａの１周期Ｔ1,Ｔ2,Ｔ3 ごとに
トリガを発生させ、このトリガに基づいてアナログ信号
ａに含まれるノイズの周期を知って、１周期分のデジタ
ル値Ｖi から移動平均Ｖave を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アナログ信号に含まれ
る周期性のあるノイズを除去するノイズ除去装置に関す
るものである。
る周期性のあるノイズを除去するノイズ除去装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】直流のアナログ信号には、一般に、電源
ラインからのノイズ、つまり、いわゆるラインノイズを
含んでいる。かかるラインノイズを除去する方法として
は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタ
ル信号に基づいて移動平均を算出する方法が知られてい
る。この算出方法の一例を図３に示す。
ラインからのノイズ、つまり、いわゆるラインノイズを
含んでいる。かかるラインノイズを除去する方法として
は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタ
ル信号に基づいて移動平均を算出する方法が知られてい
る。この算出方法の一例を図３に示す。
【０００３】図３は、アナログ信号の電圧Ｖの脈動を示
している。まず、図３(a) のアナログ信号をＡＤコンバ
ータに入力してデジタル信号に変換する。ここで、ライ
ンノイズの周波数は、たとえば商用電源の周波数の整数
倍になるから、予め分かるので、ラインノイズの一周期
分のデジタル値Ｖ1 〜Ｖnを得ることができ、したがっ
て、この一周期分のデジタル値Ｖ1 〜Ｖn の移動平均Ｖ
ave を算出することにより、ノイズを除去することがで
きる。
している。まず、図３(a) のアナログ信号をＡＤコンバ
ータに入力してデジタル信号に変換する。ここで、ライ
ンノイズの周波数は、たとえば商用電源の周波数の整数
倍になるから、予め分かるので、ラインノイズの一周期
分のデジタル値Ｖ1 〜Ｖnを得ることができ、したがっ
て、この一周期分のデジタル値Ｖ1 〜Ｖn の移動平均Ｖ
ave を算出することにより、ノイズを除去することがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、電源の周波数の変動などによりラインノイズの周
波数が変動すると、図３（ｂ）のように、デジタル値Ｖ
1 〜Ｖn を一周期よりも長い期間にわたってサンプリン
グする。そのため、移動平均Ｖave とアナログ信号の真
の平均値Ｖとの誤差が大きくなる。
では、電源の周波数の変動などによりラインノイズの周
波数が変動すると、図３（ｂ）のように、デジタル値Ｖ
1 〜Ｖn を一周期よりも長い期間にわたってサンプリン
グする。そのため、移動平均Ｖave とアナログ信号の真
の平均値Ｖとの誤差が大きくなる。
【０００５】一方、上記誤差を小さくするために、デー
タ数ｎを増やすと、立上り時の応答が悪くなるうえ、デ
ータＶ1 〜Ｖn を記憶する記憶部の容量を大きくする必
要が生じる。
タ数ｎを増やすと、立上り時の応答が悪くなるうえ、デ
ータＶ1 〜Ｖn を記憶する記憶部の容量を大きくする必
要が生じる。
【０００６】本発明は上記従来の問題に鑑みてなされた
もので、移動平均を求めることにより、ノイズを除去す
るノイズ除去装置において、ノイズの周波数が変動して
も誤差の生じるおそれがなく、かつ、データ数を増やす
必要のないノイズ除去装置を提供することを目的とす
る。
もので、移動平均を求めることにより、ノイズを除去す
るノイズ除去装置において、ノイズの周波数が変動して
も誤差の生じるおそれがなく、かつ、データ数を増やす
必要のないノイズ除去装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、まず、アナログ信号に含まれるノイズの
周期に対応したタイミングでトリガ信号を発生するトリ
ガ発生器を設けている。移動平均算出手段は、上記トリ
ガ発生器からのトリガ信号に基づいて平均値を算出する
ためのデータ数を求めるデータ数決定部と、上記データ
数に基づいて平均値を算出する平均値算出部とを備えて
いる。
に、本発明は、まず、アナログ信号に含まれるノイズの
周期に対応したタイミングでトリガ信号を発生するトリ
ガ発生器を設けている。移動平均算出手段は、上記トリ
ガ発生器からのトリガ信号に基づいて平均値を算出する
ためのデータ数を求めるデータ数決定部と、上記データ
数に基づいて平均値を算出する平均値算出部とを備えて
いる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、ノイズの周波数が変動して
も、ノイズの周期に対応したタイミングで発生させたト
リガ信号に基づいて平均値を算出するためのデータ数を
求めるから、一周期分のデータに基づいて移動平均を算
出することができる。したがって、ノイズの周波数が変
動しても、移動平均と真の値との誤差が大きくなるおそ
れがない。
も、ノイズの周期に対応したタイミングで発生させたト
リガ信号に基づいて平均値を算出するためのデータ数を
求めるから、一周期分のデータに基づいて移動平均を算
出することができる。したがって、ノイズの周波数が変
動しても、移動平均と真の値との誤差が大きくなるおそ
れがない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図１において、ノイズ除去装置は、ＡＤコン
バータ１、トリガ発生器２および移動平均算出手段３を
備えている。上記ＡＤコンバータ１およびトリガ発生器
２には、たとえば計測用の検出器からのアナログ信号ａ
が入力される。このアナログ信号ａには、図２に示すよ
うに、周期性のあるラインノイズのようなノイズが含ま
れている。なお、図１の上記移動平均算出手段３は、マ
イクロコンピュータで構成されている。
説明する。図１において、ノイズ除去装置は、ＡＤコン
バータ１、トリガ発生器２および移動平均算出手段３を
備えている。上記ＡＤコンバータ１およびトリガ発生器
２には、たとえば計測用の検出器からのアナログ信号ａ
が入力される。このアナログ信号ａには、図２に示すよ
うに、周期性のあるラインノイズのようなノイズが含ま
れている。なお、図１の上記移動平均算出手段３は、マ
イクロコンピュータで構成されている。
【００１０】上記ＡＤコンバータ１は、アナログ信号ａ
をデジタル信号ｄに変換して、移動平均算出手段３のシ
フトレジスタ３１に出力する。シフトレジスタ３１は、
入力されたデジタル信号ｄを受けて、その電圧値Ｖ1 〜
Ｖn を順次記憶する。
をデジタル信号ｄに変換して、移動平均算出手段３のシ
フトレジスタ３１に出力する。シフトレジスタ３１は、
入力されたデジタル信号ｄを受けて、その電圧値Ｖ1 〜
Ｖn を順次記憶する。
【００１１】上記トリガ発生器２は、アナログ信号ａに
含まれるノイズの１周期ごとにトリガ信号ｃを移動平均
算出手段３のデータ数決定部３２に出力する。すなわ
ち、上記トリガ発生器２は図２のアナログ信号ａを所定
の閾値電圧ＶS と比較し、アナログ信号ａの電圧レベル
が閾値電圧ＶS よりも小さくなっていくときのタイミン
グＴ1 ，Ｔ2 …ごとに図１のトリガ信号ｃを発生して、
データ数決定部３２に出力する。
含まれるノイズの１周期ごとにトリガ信号ｃを移動平均
算出手段３のデータ数決定部３２に出力する。すなわ
ち、上記トリガ発生器２は図２のアナログ信号ａを所定
の閾値電圧ＶS と比較し、アナログ信号ａの電圧レベル
が閾値電圧ＶS よりも小さくなっていくときのタイミン
グＴ1 ，Ｔ2 …ごとに図１のトリガ信号ｃを発生して、
データ数決定部３２に出力する。
【００１２】データ数決定部３２は、入力されたトリガ
信号ｃに基づいて、平均値を算出するためのデータ数Ｘ
を算出し、データ数信号ｘを平均値算出部３３に出力す
る。すなわち、データ数決定部３２は、トリガ信号ｃが
入力されると、前回のトリガ信号ｃが入力されてから今
回のトリガ信号ｃが入力されるまでの間の時間（Ｔi−
Ｔi-1 ）を算出し、この１周期分の時間（Ｔi −
Ｔi-1 ）と図２のサンプリングの間隔ΔＴに基づいて、
データ数Ｘを求め、求めたデータ数Ｘを図１の平均値算
出部３３に出力する。
信号ｃに基づいて、平均値を算出するためのデータ数Ｘ
を算出し、データ数信号ｘを平均値算出部３３に出力す
る。すなわち、データ数決定部３２は、トリガ信号ｃが
入力されると、前回のトリガ信号ｃが入力されてから今
回のトリガ信号ｃが入力されるまでの間の時間（Ｔi−
Ｔi-1 ）を算出し、この１周期分の時間（Ｔi −
Ｔi-1 ）と図２のサンプリングの間隔ΔＴに基づいて、
データ数Ｘを求め、求めたデータ数Ｘを図１の平均値算
出部３３に出力する。
【００１３】平均値算出部３３は、上記データ数Ｘに基
づいて、Ｘ個のデジタル値Ｖi の移動平均Ｖave を算出
し、ノイズを除去した平均値信号ｂを出力する。すなわ
ち、平均値算出部３３は、データ数決定部３２からデー
タ数信号ｘを受けると、シフトレジスタ３１からデジタ
ル値Ｖ1 〜Ｖn を読み出し、そのうちの連続したＸ個の
デジタル値のみから移動平均Ｖave を算出し、移動平均
Ｖave を出力する。
づいて、Ｘ個のデジタル値Ｖi の移動平均Ｖave を算出
し、ノイズを除去した平均値信号ｂを出力する。すなわ
ち、平均値算出部３３は、データ数決定部３２からデー
タ数信号ｘを受けると、シフトレジスタ３１からデジタ
ル値Ｖ1 〜Ｖn を読み出し、そのうちの連続したＸ個の
デジタル値のみから移動平均Ｖave を算出し、移動平均
Ｖave を出力する。
【００１４】つぎに、移動平均Ｖave の具体的な求め方
について説明する。図２のように、ラインノイズを含ん
だアナログ信号ａの周波数が、時間Ｔ1 〜Ｔ2 の間と、
時間Ｔ2 〜Ｔ3 の間とで変化したとする。トリガ発生器
２が、時間Ｔ1 ，Ｔ2 において、トリガ信号ｃをデータ
数決定部３２に出力すると、データ数決定部３２が時間
（Ｔ1 −Ｔ2 ）を算出し、データ数Ｘをｎ個にすべきこ
とを求める。平均値算出部３３は、つぎのトリガＴ3 が
発生するまでの間（Ｔ2 〜Ｔ3 ）においては、ｎ個のデ
ータから移動平均Ｖave を算出する。その後、トリガ発
生器２が時間Ｔ3 においてトリガ信号ｃをデータ数決定
部３２に出力すると、データ数決定部３２が時間（Ｔ3
−Ｔ2 ）を算出し、データ数Ｘを（ｎ−１）個にすべき
ことを求める。平均値算出部３３は、つぎのトリガＴ4
（図示せず）が発生するまでの間（Ｔ3 −Ｔ4 ）におい
ては（ｎ−１）個のデータから移動平均Ｖave を算出す
る。したがって、１周期分のアナログ信号ａをデジタル
化したデジタル値から移動平均Ｖave を求め得るので、
移動平均Ｖave と真の平均値Ｖとの誤差が小さくなり、
その結果、精度良くラインノイズを除去することができ
る。
について説明する。図２のように、ラインノイズを含ん
だアナログ信号ａの周波数が、時間Ｔ1 〜Ｔ2 の間と、
時間Ｔ2 〜Ｔ3 の間とで変化したとする。トリガ発生器
２が、時間Ｔ1 ，Ｔ2 において、トリガ信号ｃをデータ
数決定部３２に出力すると、データ数決定部３２が時間
（Ｔ1 −Ｔ2 ）を算出し、データ数Ｘをｎ個にすべきこ
とを求める。平均値算出部３３は、つぎのトリガＴ3 が
発生するまでの間（Ｔ2 〜Ｔ3 ）においては、ｎ個のデ
ータから移動平均Ｖave を算出する。その後、トリガ発
生器２が時間Ｔ3 においてトリガ信号ｃをデータ数決定
部３２に出力すると、データ数決定部３２が時間（Ｔ3
−Ｔ2 ）を算出し、データ数Ｘを（ｎ−１）個にすべき
ことを求める。平均値算出部３３は、つぎのトリガＴ4
（図示せず）が発生するまでの間（Ｔ3 −Ｔ4 ）におい
ては（ｎ−１）個のデータから移動平均Ｖave を算出す
る。したがって、１周期分のアナログ信号ａをデジタル
化したデジタル値から移動平均Ｖave を求め得るので、
移動平均Ｖave と真の平均値Ｖとの誤差が小さくなり、
その結果、精度良くラインノイズを除去することができ
る。
【００１５】また、データ数Ｘを従来に比べて増加させ
る必要もないので、立上り時の応答が悪くなるおそれも
ない。さらに、デジタル値Ｖi を記憶するシフトレジス
タ３１の容量を大きくする必要もない。
る必要もないので、立上り時の応答が悪くなるおそれも
ない。さらに、デジタル値Ｖi を記憶するシフトレジス
タ３１の容量を大きくする必要もない。
【００１６】なお、上記実施例では、アナログ信号がラ
インノイズを含んでいる場合について説明したが、本発
明はラインノイズだけでなく、電磁波等の周期性のある
Ｓ／Ｎ比が低いノイズを除去する場合にも適用すること
ができる。
インノイズを含んでいる場合について説明したが、本発
明はラインノイズだけでなく、電磁波等の周期性のある
Ｓ／Ｎ比が低いノイズを除去する場合にも適用すること
ができる。
【００１７】また、上記実施例では、アナログ信号ａに
含まれるノイズの１周期ごとにトリガ信号ｃを発生させ
たが、本発明ではアナログ信号ａに含まれるノイズの１
／２周期や２周期ごとにトリガ信号ｃを発生させてもよ
い。すなわち、本発明では、アナログ信号ａに含まれる
ノイズの周期に対応したタイミングでトリガ信号ｃを発
生させればよい。これらの場合も、サンプリングはノイ
ズの１周期にわたって行なうが、ノイズの１周期の整数
倍にわたって行えばよい。なお、アナログ信号ａに含ま
れるノイズの１／２周期ごとにトリガ信号ｃを発生させ
て、１／２周期ごとにデータ数Ｘを更新すれば、遅れが
小さくなるので、より正確にノイズを除去した平均値Ｖ
ave を求めることができる。ただし、移動平均はノイズ
の１周期の整数倍で行なう。
含まれるノイズの１周期ごとにトリガ信号ｃを発生させ
たが、本発明ではアナログ信号ａに含まれるノイズの１
／２周期や２周期ごとにトリガ信号ｃを発生させてもよ
い。すなわち、本発明では、アナログ信号ａに含まれる
ノイズの周期に対応したタイミングでトリガ信号ｃを発
生させればよい。これらの場合も、サンプリングはノイ
ズの１周期にわたって行なうが、ノイズの１周期の整数
倍にわたって行えばよい。なお、アナログ信号ａに含ま
れるノイズの１／２周期ごとにトリガ信号ｃを発生させ
て、１／２周期ごとにデータ数Ｘを更新すれば、遅れが
小さくなるので、より正確にノイズを除去した平均値Ｖ
ave を求めることができる。ただし、移動平均はノイズ
の１周期の整数倍で行なう。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アナログ信号に含まれるノイズの周期に対応したタイミ
ングでトリガ信号を発生させて、１周期に含まれるデー
タ数を求めて１周期分のデジタル値を基にして移動平均
を算出するから、ノイズの周波数が変動してもノイズを
精度良く除去することができる。また、データ数を増加
させる必要がないので、立上り時の応答が悪くなった
り、記憶部の容量が大きくなるという不都合も生じな
い。
アナログ信号に含まれるノイズの周期に対応したタイミ
ングでトリガ信号を発生させて、１周期に含まれるデー
タ数を求めて１周期分のデジタル値を基にして移動平均
を算出するから、ノイズの周波数が変動してもノイズを
精度良く除去することができる。また、データ数を増加
させる必要がないので、立上り時の応答が悪くなった
り、記憶部の容量が大きくなるという不都合も生じな
い。
【図１】本発明の一実施例を示すノイズ除去装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】ノイズの除去方法を示す概念図である。
【図３】従来のノイズの除去方法を示す概念図である。
１：ＡＤコンバータ ２：トリガ発生器 ３：移動平均算出手段 ３２：データ数決定部 ３３：平均値算出部 ａ：アナログ信号 ｃ：トリガ信号
Claims (2)
- 【請求項１】 周期性のあるノイズを含んだアナログ信
号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、このＡ
Ｄコンバータからのデジタル信号に基づいて移動平均を
算出してノイズを除去した平均値を出力する移動平均算
出手段とを備えたノイズ除去装置において、 上記アナログ信号に含まれるノイズの周期に対応したタ
イミングでトリガ信号を発生するトリガ発生器を設け、 上記移動平均算出手段は、上記トリガ発生器からのトリ
ガ信号に基づいて平均値を算出するためのデータ数を求
めるデータ数決定部と、上記データ数に基づいて平均値
を算出する平均値算出部とを備えていることを特徴とす
るノイズ除去装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記アナログ信号に
は、電源からのノイズが含まれているノイズ除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275785A JPH08114632A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | ノイズ除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275785A JPH08114632A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | ノイズ除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114632A true JPH08114632A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17560379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6275785A Pending JPH08114632A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | ノイズ除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08114632A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010276386A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電圧検出器および電源装置および点灯装置および電力計測システム |
| JP2011142443A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Renesas Electronics Corp | Ａ／ｄ変換器、信号処理装置、及びａ／ｄ変換方法 |
| JP2015033043A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 横河電機株式会社 | 周期ノイズ除去ａ／ｄ変換器 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP6275785A patent/JPH08114632A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010276386A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電圧検出器および電源装置および点灯装置および電力計測システム |
| JP2011142443A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Renesas Electronics Corp | Ａ／ｄ変換器、信号処理装置、及びａ／ｄ変換方法 |
| JP2015033043A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 横河電機株式会社 | 周期ノイズ除去ａ／ｄ変換器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |