JPH08262071A - 実効値測定方法 - Google Patents
実効値測定方法Info
- Publication number
- JPH08262071A JPH08262071A JP9140495A JP9140495A JPH08262071A JP H08262071 A JPH08262071 A JP H08262071A JP 9140495 A JP9140495 A JP 9140495A JP 9140495 A JP9140495 A JP 9140495A JP H08262071 A JPH08262071 A JP H08262071A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- effective value
- input signal
- waveform data
- digital
- digital waveform
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】入力信号のデジタル波形データから直接入力信
号の実効値を算出する実効値測定方法を提供すること。 【構成】入力信号をデジタル波形データに変換するアナ
ログ・デジタル変換器２２と、上記デジタル波形データ
を記憶するメモリ２４とを有する波形取込装置の実効値
測定方法であって、上記デジタル波形データをＦＦＴ
（高速フーリエ変換）演算することにより、基本波の周
期Ｔoを求め、該基本波の周期Ｔoの期間中に対応する上
記デジタル波形データから上記入力信号の実効値を算出
することを特徴とする。 【効果】波形取込装置に何らハードウエアの変更をする
ことなく、単に計算するだけで、波形の歪んだ入力信号
や、非周期性の入力信号の実効値を簡単に測定できる。
号の実効値を算出する実効値測定方法を提供すること。 【構成】入力信号をデジタル波形データに変換するアナ
ログ・デジタル変換器２２と、上記デジタル波形データ
を記憶するメモリ２４とを有する波形取込装置の実効値
測定方法であって、上記デジタル波形データをＦＦＴ
（高速フーリエ変換）演算することにより、基本波の周
期Ｔoを求め、該基本波の周期Ｔoの期間中に対応する上
記デジタル波形データから上記入力信号の実効値を算出
することを特徴とする。 【効果】波形取込装置に何らハードウエアの変更をする
ことなく、単に計算するだけで、波形の歪んだ入力信号
や、非周期性の入力信号の実効値を簡単に測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル・オシロスコ
ープ等の波形取込装置に好適な入力信号の実効値を求め
る実効値測定方法に関する。
ープ等の波形取込装置に好適な入力信号の実効値を求め
る実効値測定方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】信号の実
効値（ＲＭＳ値）は、信号の２乗平均の平方根で定義さ
れる。例えば、電圧信号ｅ(t)の実効値Ｅeffは、以下の
式で定義される。
効値（ＲＭＳ値）は、信号の２乗平均の平方根で定義さ
れる。例えば、電圧信号ｅ(t)の実効値Ｅeffは、以下の
式で定義される。
【数１】
【０００３】この定義式に基づき、正弦波信号ｅ(t)＝
Ｅmｓｉｎωtの実効値は最大値Ｅmを平方根２で除算し
た値となることは周知である。しかし、歪んだ信号の場
合には、一般に計算で実効値を求めることは困難であ
る。また、信号の実効値に等しい直流電圧を発生する専
用集積回路としては、米国のアナログ・デバイセス社(A
nalog Devices)のＡＤ５３６Ａ型ＲＭＳ／ＤＣコンバー
タ等がある。しかし、このような専用集積回路は、測定
精度がその回路のハードウエア構成に依存する上に、専
用集積回路を別に設けることは設計上の負担となり、コ
ストの上昇を招くという問題がある。したがって、デジ
タル・オシロスコープや波形デジタイザ等の電子測定機
器において、入力信号を表すデジタル波形データから直
接実効値を算出することが望ましい。しかし、波形の歪
んだ信号や非周期的な信号の場合には、波形データのみ
からその信号の実効値を算出することが困難であった。
Ｅmｓｉｎωtの実効値は最大値Ｅmを平方根２で除算し
た値となることは周知である。しかし、歪んだ信号の場
合には、一般に計算で実効値を求めることは困難であ
る。また、信号の実効値に等しい直流電圧を発生する専
用集積回路としては、米国のアナログ・デバイセス社(A
nalog Devices)のＡＤ５３６Ａ型ＲＭＳ／ＤＣコンバー
タ等がある。しかし、このような専用集積回路は、測定
精度がその回路のハードウエア構成に依存する上に、専
用集積回路を別に設けることは設計上の負担となり、コ
ストの上昇を招くという問題がある。したがって、デジ
タル・オシロスコープや波形デジタイザ等の電子測定機
器において、入力信号を表すデジタル波形データから直
接実効値を算出することが望ましい。しかし、波形の歪
んだ信号や非周期的な信号の場合には、波形データのみ
からその信号の実効値を算出することが困難であった。
【０００４】本発明の目的は、入力信号のデジタル波形
データから直接入力信号の実効値を算出する実効値測定
方法を提供することである。
データから直接入力信号の実効値を算出する実効値測定
方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】本発明は、入力信号をデジ
タル波形データに変換するアナログ・デジタル変換器
と、上記デジタル波形データを記憶するメモリとを有す
る波形取込装置の実効値測定方法であって、上記デジタ
ル波形データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算するこ
とにより、基本波の周期Ｔoを求め、該基本波の周期Ｔo
の期間中に対応する上記デジタル波形データから上記入
力信号の実効値を算出することを特徴とする。
タル波形データに変換するアナログ・デジタル変換器
と、上記デジタル波形データを記憶するメモリとを有す
る波形取込装置の実効値測定方法であって、上記デジタ
ル波形データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算するこ
とにより、基本波の周期Ｔoを求め、該基本波の周期Ｔo
の期間中に対応する上記デジタル波形データから上記入
力信号の実効値を算出することを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図４は、本発明を利用するのに好適なデジタ
ル・オシロスコープの構成を示すブロック図である。こ
の装置は、μＰ（マイクロ・プロセッサ）１０により全
体的に制御され、制御データや測定データ等はシステム
・バス１２を介して転送される。動作や機能を達成する
のに必要なプログラム、データ等は、システム・メモリ
１４に記憶されている。ユーザーは、操作パネル１６か
ら所望の動作を操作又は選択することができる。入力端
子１８に印加された入力信号は、適当な減衰器及び増幅
器を含む入力回路２０により適切なレベルの信号に変換
され、ＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）２２により
デジタル波形データに変換され、波形メモリ２４に記憶
される。波形メモリ２４から読み出されたデジタル波形
データは、表示回路２６に転送され、ＣＲＴの如き表示
器２８のスクリーン上に入力信号を表す波形が表示され
る。
ル・オシロスコープの構成を示すブロック図である。こ
の装置は、μＰ（マイクロ・プロセッサ）１０により全
体的に制御され、制御データや測定データ等はシステム
・バス１２を介して転送される。動作や機能を達成する
のに必要なプログラム、データ等は、システム・メモリ
１４に記憶されている。ユーザーは、操作パネル１６か
ら所望の動作を操作又は選択することができる。入力端
子１８に印加された入力信号は、適当な減衰器及び増幅
器を含む入力回路２０により適切なレベルの信号に変換
され、ＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）２２により
デジタル波形データに変換され、波形メモリ２４に記憶
される。波形メモリ２４から読み出されたデジタル波形
データは、表示回路２６に転送され、ＣＲＴの如き表示
器２８のスクリーン上に入力信号を表す波形が表示され
る。
【０００７】このデジタル・オシロスコープは、ＦＦＴ
（高速フーリエ変換）等の演算機能のような数学的演算
機能を有する。したがって、μＰ１０は、波形メモリ２
４に記憶されたデジタル波形データをＦＦＴ演算するこ
とにより、周波数領域の信号成分を表す周波数成分デー
タを生成し、そのスペクトルの解析も行うことができ
る。かかるＦＦＴ演算機能は、テクトロニクス社製のＤ
ＳＡ６２０型デジタイジング・オシロスコープその他の
種々の測定機器において当業者には周知の技術なので詳
細な説明は割愛する。
（高速フーリエ変換）等の演算機能のような数学的演算
機能を有する。したがって、μＰ１０は、波形メモリ２
４に記憶されたデジタル波形データをＦＦＴ演算するこ
とにより、周波数領域の信号成分を表す周波数成分デー
タを生成し、そのスペクトルの解析も行うことができ
る。かかるＦＦＴ演算機能は、テクトロニクス社製のＤ
ＳＡ６２０型デジタイジング・オシロスコープその他の
種々の測定機器において当業者には周知の技術なので詳
細な説明は割愛する。
【０００８】図１は、本発明の手順を示す一実施例の流
れ図である。図２は、入力信号の一例を示す波形図であ
る。また、図３は、図２の入力信号をＦＦＴ演算して周
波数成分データを生成し、それを周波数領域でグラフ表
示した場合の一例を示す表示例である。先ず、デジタル
波形データをＦＦＴ演算することにより周波数成分デー
タを求める（ステップ１００）。次に、周波数成分デー
タから入力信号の基本波成分の周期Ｔoを求める。すな
わち、図２の入力信号波形は歪んでおり、周期関数でな
い場合もある。このような歪んだ波形において、周期Ｔ
oを正確求めることは簡単ではなかったが、本発明で
は、ＦＦＴ演算により求めた周波数成分データの基本波
周波数ｆoの逆数としてＴo＝１／ｆoを求める。デジタ
ル波形データをＦＦＴ演算することにより求めるので、
入力信号が歪んだ波形であっても、非周期的な信号であ
っても構わないことに留意されたい。その後、基本波周
期Ｔoに対応するデジタル波形データを波形メモリ２４
から読み出してデジタル波形データの各サンプル点又は
補間点のデータ毎に計算することにより、周期Ｔoの期
間中の２乗平均の平方根を直接計算することができる。
すなわち、上述の数式１に基づき、各点の２乗の平均値
の総和を周期Ｔoで除算し、平方根を求めるという計算
を実行すれば容易に正確な実効値を直接算出することが
できる。
れ図である。図２は、入力信号の一例を示す波形図であ
る。また、図３は、図２の入力信号をＦＦＴ演算して周
波数成分データを生成し、それを周波数領域でグラフ表
示した場合の一例を示す表示例である。先ず、デジタル
波形データをＦＦＴ演算することにより周波数成分デー
タを求める（ステップ１００）。次に、周波数成分デー
タから入力信号の基本波成分の周期Ｔoを求める。すな
わち、図２の入力信号波形は歪んでおり、周期関数でな
い場合もある。このような歪んだ波形において、周期Ｔ
oを正確求めることは簡単ではなかったが、本発明で
は、ＦＦＴ演算により求めた周波数成分データの基本波
周波数ｆoの逆数としてＴo＝１／ｆoを求める。デジタ
ル波形データをＦＦＴ演算することにより求めるので、
入力信号が歪んだ波形であっても、非周期的な信号であ
っても構わないことに留意されたい。その後、基本波周
期Ｔoに対応するデジタル波形データを波形メモリ２４
から読み出してデジタル波形データの各サンプル点又は
補間点のデータ毎に計算することにより、周期Ｔoの期
間中の２乗平均の平方根を直接計算することができる。
すなわち、上述の数式１に基づき、各点の２乗の平均値
の総和を周期Ｔoで除算し、平方根を求めるという計算
を実行すれば容易に正確な実効値を直接算出することが
できる。
【０００９】以上、本発明の好適実施例を説明したが、
本発明は、上述の実施例のみに限定されるものではな
く、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変形及
び修正を加え得ることは当業者には明らかである。
本発明は、上述の実施例のみに限定されるものではな
く、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変形及
び修正を加え得ることは当業者には明らかである。
【００１０】
【発明の効果】本発明では、デジタル・オシロスコープ
等の波形取込装置に何らハードウエアの変更をすること
なく、単に計算するだけで、波形の歪んだ入力信号、ク
レストファクタの大きな入力信号、非周期性の入力信号
等の実効値を簡単にかつ正確に測定することができる。
等の波形取込装置に何らハードウエアの変更をすること
なく、単に計算するだけで、波形の歪んだ入力信号、ク
レストファクタの大きな入力信号、非周期性の入力信号
等の実効値を簡単にかつ正確に測定することができる。
【図１】本発明の一実施例の手順を示す流れ図である。
【図２】入力信号の一例を示す波形図である。
【図３】ＦＦＴ演算による周波数領域の周波数成分値の
表示例を示す図である。
表示例を示す図である。
【図４】本発明を応用するのに好適なデジタル・オシロ
スコープの構成を示すブロック図である。
スコープの構成を示すブロック図である。
１０ マイクロ・プロセッサ ２２ アナログ・デジタル変換器 ２４ 波形メモリ ｆo 基本波の周波数 Ｔo 基本波の周期
Claims (1)
- 【請求項１】 入力信号をデジタル波形データに変換す
るアナログ・デジタル変換器と、上記デジタル波形デー
タを記憶するメモリとを有する波形取込装置の実効値測
定方法であって、 上記デジタル波形データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）
演算することにより、基本波の周期Ｔoを求め、 該基本波成分の周期Ｔoの期間中に対応する上記デジタ
ル波形データから上記入力信号の実効値を算出すること
を特徴とする実効値測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140495A JPH08262071A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 実効値測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140495A JPH08262071A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 実効値測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262071A true JPH08262071A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=14025452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9140495A Pending JPH08262071A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 実効値測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08262071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116840544A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-10-03 | 北京科荣达航空科技股份有限公司 | 交流信号有效值的获取方法和装置 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP9140495A patent/JPH08262071A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116840544A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-10-03 | 北京科荣达航空科技股份有限公司 | 交流信号有效值的获取方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5081592A (en) | Test system for acquiring, calculating and displaying representations of data sequences | |
| US6476742B2 (en) | Evaluation system for analog-digital or digital-analog converter | |
| US4455613A (en) | Technique of reconstructing and displaying an analog waveform from a small number of magnitude samples | |
| JPS612190A (ja) | デ−タ表示方法及び装置 | |
| JP2001228187A (ja) | 位相ノイズ・スペクトル密度見積り方法及び周期信号のジッタ見積り方法 | |
| KR100911685B1 (ko) | 코히어런트하지 않게 샘플링된 데이타의 파워 스펙트럼을측정하기 위한 저누설 방법 | |
| Sedláček et al. | Interpolations in frequency and time domains used in FFT spectrum analysis | |
| US6801873B1 (en) | Analysis of rotating machines | |
| CN113791268A (zh) | 一种高频交流电压有效值测量的方法、装置及存储介质 | |
| Attivissimo et al. | INL reconstruction of A/D converters via parametric spectral estimation | |
| Da Silva et al. | A new four parameter sine fitting technique | |
| Nuccio et al. | Assessment of virtual instruments measurement uncertainty | |
| KR20020084363A (ko) | 아나로그/디지털 변환기의 선형특성 테스트장치 및 그 방법 | |
| JPH08262071A (ja) | 実効値測定方法 | |
| JP2867769B2 (ja) | 音響測定方法およびその装置 | |
| CN115494303A (zh) | 一种emi接收机信号转化方法、装置及存储介质 | |
| RU88157U1 (ru) | Информационно-измерительная система для контроля качества электрической энергии | |
| Nunzi et al. | A procedure for highly reproducible measurements of ADC spectral parameters | |
| JPH04105073A (ja) | 実効値測定装置 | |
| JP4279356B2 (ja) | 掃引周波数装置試験 | |
| Jalón et al. | ADC non-linearity low-cost test through a simplified double-histogram method | |
| JPH0712852A (ja) | 波形生成機能付き波形測定装置 | |
| Belega et al. | Choice of the acquisition parameters for frequency estimation of a sine wave by interpolated DFT method | |
| CN115219971B (zh) | 一种示波器波形检查方法、装置、设备、存储介质 | |
| Giaquinto et al. | Metrological qualification of data acquisition systems |