JPH0980086A - 交流信号電圧測定装置 - Google Patents
交流信号電圧測定装置Info
- Publication number
- JPH0980086A JPH0980086A JP23809595A JP23809595A JPH0980086A JP H0980086 A JPH0980086 A JP H0980086A JP 23809595 A JP23809595 A JP 23809595A JP 23809595 A JP23809595 A JP 23809595A JP H0980086 A JPH0980086 A JP H0980086A
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- JP
- Japan
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- signal
- frequency
- input
- digital data
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定する交流信号の周波数に追従した測定時
間で、高速・高精度に交流信号電圧を測定する。 【構成】 ＣＰＵ部１６により制御される周波数カウン
タ部１５で入力信号周波数測定を行い、測定した入力信
号周波数をＤＳＰ部１９に与え、ＤＳＰ部１９でＡ／Ｄ
変換器１８によりディジタルデータに変換された交流信
号のディジタルデータ取込時間を入力信号周波数の整数
波分を取り込む制御を行い、取り込んだディジタルデー
タを順次平均化しディジタル検波処理を行うことによ
り、入力信号の周波数に追従して交流信号電圧を高速に
測定できる。
間で、高速・高精度に交流信号電圧を測定する。 【構成】 ＣＰＵ部１６により制御される周波数カウン
タ部１５で入力信号周波数測定を行い、測定した入力信
号周波数をＤＳＰ部１９に与え、ＤＳＰ部１９でＡ／Ｄ
変換器１８によりディジタルデータに変換された交流信
号のディジタルデータ取込時間を入力信号周波数の整数
波分を取り込む制御を行い、取り込んだディジタルデー
タを順次平均化しディジタル検波処理を行うことによ
り、入力信号の周波数に追従して交流信号電圧を高速に
測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定する交流信号の周
波数に追従して、高速・高精度に交流信号電圧を測定す
る交流信号電圧測定装置に関する。
波数に追従して、高速・高精度に交流信号電圧を測定す
る交流信号電圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、交流電圧を測定する場合、入力
信号に応じて入力部の増幅率を適切な増幅率に設定し、
入力部の出力信号を検波処理することによりＤＣ信号に
変換し、検波されたＤＣ信号の電圧と入力部の増幅率
（測定レンジ）から交流信号電圧を測定することができ
る。
信号に応じて入力部の増幅率を適切な増幅率に設定し、
入力部の出力信号を検波処理することによりＤＣ信号に
変換し、検波されたＤＣ信号の電圧と入力部の増幅率
（測定レンジ）から交流信号電圧を測定することができ
る。
【０００３】上記手段による従来の交流信号電圧測定装
置を図５に示す。図５において、１１は測定する交流信
号の入力端、１２は複数の増幅率を有する入力部、１３
は交流信号をＤＣ信号に変換する検波部、１４は検波部
１３の出力するＤＣ信号をディジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換器、１５は入力信号の周波数を測定する周波
数カウンタ部、１７は入力された交流信号の電圧および
周波数を表示する表示部、１６は入力部１２、Ａ／Ｄ変
換器１４、周波数カウンタ１５および表示部１６を制御
するＣＰＵ部である。
置を図５に示す。図５において、１１は測定する交流信
号の入力端、１２は複数の増幅率を有する入力部、１３
は交流信号をＤＣ信号に変換する検波部、１４は検波部
１３の出力するＤＣ信号をディジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換器、１５は入力信号の周波数を測定する周波
数カウンタ部、１７は入力された交流信号の電圧および
周波数を表示する表示部、１６は入力部１２、Ａ／Ｄ変
換器１４、周波数カウンタ１５および表示部１６を制御
するＣＰＵ部である。
【０００４】交流信号をＤＣ信号に変換する検波部１３
は、図６に示すように、ダイオード２１、電流制限抵抗
２２（Ｒ２２）、放電抵抗２３（Ｒ２３）、コンデンサ
２４（Ｃ２４）から構成され、コンデンサ２４は入力さ
れる交流信号に追従して充放電を行う。充電時定数
Ｔ1、放電時定数Ｔ2は Ｔ1＝（Ｒ２２×Ｒ２３）／（Ｒ２２＋Ｒ２３）×Ｃ２４ Ｔ2＝Ｒ２３×Ｃ２４ となり、交流信号をＤＣ信号に変換するには充電時定数
を放電時定数よりも十分に大きくする必要があり、測定
周波数が低いほど充電時定数を大きくしなければなら
ず、最低測定周波数により検波部１３の応答時間が決定
される。
は、図６に示すように、ダイオード２１、電流制限抵抗
２２（Ｒ２２）、放電抵抗２３（Ｒ２３）、コンデンサ
２４（Ｃ２４）から構成され、コンデンサ２４は入力さ
れる交流信号に追従して充放電を行う。充電時定数
Ｔ1、放電時定数Ｔ2は Ｔ1＝（Ｒ２２×Ｒ２３）／（Ｒ２２＋Ｒ２３）×Ｃ２４ Ｔ2＝Ｒ２３×Ｃ２４ となり、交流信号をＤＣ信号に変換するには充電時定数
を放電時定数よりも十分に大きくする必要があり、測定
周波数が低いほど充電時定数を大きくしなければなら
ず、最低測定周波数により検波部１３の応答時間が決定
される。
【０００５】上記構成において、入力端１１に印加され
た交流信号は、ＣＰＵ部１６により適切な増幅率に制御
される入力部１２により、適切なレベルの交流信号とな
り、周波数カウンタ部１５と検波部１３に入力される。
入力信号周波数は、ＣＰＵ部１６により制御される周波
数カウンタ部により測定を行うことができる。入力信号
電圧（ＶIN）は、交流信号をＤＣ信号に変換する検波部
１３のＤＣ信号をＡ／Ｄ変換器１４でディジタルデータ
に変換し、ＣＰＵ１６でディジタルデータに変換された
ＤＣ信号電圧（ＤＣOUT）と入力部１２で設定している
増幅率のフルスケール入力に対するＤＣ信号のディジタ
ルデータ（ＤＣFS）および入力部１２の増幅率（ＦS）
から ＶIN＝ＦS×（ＤＣIN／ＤＣFS） と演算処理することにより交流信号電圧を得ることがで
きる。
た交流信号は、ＣＰＵ部１６により適切な増幅率に制御
される入力部１２により、適切なレベルの交流信号とな
り、周波数カウンタ部１５と検波部１３に入力される。
入力信号周波数は、ＣＰＵ部１６により制御される周波
数カウンタ部により測定を行うことができる。入力信号
電圧（ＶIN）は、交流信号をＤＣ信号に変換する検波部
１３のＤＣ信号をＡ／Ｄ変換器１４でディジタルデータ
に変換し、ＣＰＵ１６でディジタルデータに変換された
ＤＣ信号電圧（ＤＣOUT）と入力部１２で設定している
増幅率のフルスケール入力に対するＤＣ信号のディジタ
ルデータ（ＤＣFS）および入力部１２の増幅率（ＦS）
から ＶIN＝ＦS×（ＤＣIN／ＤＣFS） と演算処理することにより交流信号電圧を得ることがで
きる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、最低測定周波数により検波部１３の応答時間が決定
されるため、最低測定周波数よりも十分に高い周波数の
信号であっても、常に最低測定周波数により決定される
検波部１３の応答時間が経過しなければ正しい交流信号
電圧結果が得られず、高速に交流信号電圧を測定するこ
とが困難であるという問題がある。
は、最低測定周波数により検波部１３の応答時間が決定
されるため、最低測定周波数よりも十分に高い周波数の
信号であっても、常に最低測定周波数により決定される
検波部１３の応答時間が経過しなければ正しい交流信号
電圧結果が得られず、高速に交流信号電圧を測定するこ
とが困難であるという問題がある。
【０００７】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、測定する交流信号の周波数に追従して、高速・
高精度に交流信号電圧を測定する交流信号電圧測定装置
を提供することを目的とするものである。
であり、測定する交流信号の周波数に追従して、高速・
高精度に交流信号電圧を測定する交流信号電圧測定装置
を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【問題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、交流信号をディジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器と、ディジタルデータを順次平均化しディジ
タル検波処理を行うＤＳＰ部と、周波数カウンタ部・Ｄ
ＳＰ部を制御するＣＰＵ部を備えたものである。
するために、交流信号をディジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器と、ディジタルデータを順次平均化しディジ
タル検波処理を行うＤＳＰ部と、周波数カウンタ部・Ｄ
ＳＰ部を制御するＣＰＵ部を備えたものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記のような構成により、次のような
作用を有する。すなわち、ＣＰＵ部により制御される周
波数カウンタ部で入力信号周波数測定を行い、測定した
入力信号周波数をＤＳＰ部に与え、ＤＳＰ部でＡ／Ｄ変
換器によりディジタルデータに変換された交流信号のデ
ィジタルデータ取込時間を入力信号周波数の整数波分を
取り込む制御を行い、取り込んだディジタルデータを順
次平均化しディジタル検波処理を行うことにより、入力
信号の周波数に追従して交流信号電圧を高速に測定でき
る。
作用を有する。すなわち、ＣＰＵ部により制御される周
波数カウンタ部で入力信号周波数測定を行い、測定した
入力信号周波数をＤＳＰ部に与え、ＤＳＰ部でＡ／Ｄ変
換器によりディジタルデータに変換された交流信号のデ
ィジタルデータ取込時間を入力信号周波数の整数波分を
取り込む制御を行い、取り込んだディジタルデータを順
次平均化しディジタル検波処理を行うことにより、入力
信号の周波数に追従して交流信号電圧を高速に測定でき
る。
【００１０】また、ディジタル信号処理で検波を行うた
め、アナログ回路で構成される入力部の周波数特性や増
幅率のばらつきをあらかじめ校正し、ＣＰＵ部に格納す
ることにより、アナログ回路のばらつきや経年変化に影
響されずに、常に高精度で測定することができるという
効果も有する。
め、アナログ回路で構成される入力部の周波数特性や増
幅率のばらつきをあらかじめ校正し、ＣＰＵ部に格納す
ることにより、アナログ回路のばらつきや経年変化に影
響されずに、常に高精度で測定することができるという
効果も有する。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すものであ
る。図１において、１８は交流信号をディジタルデータ
に変換するＡ／Ｄ変換器、１９はディジタルデータを順
次平均化しディジタル検波処理を行うＤＳＰ部である。
る。図１において、１８は交流信号をディジタルデータ
に変換するＡ／Ｄ変換器、１９はディジタルデータを順
次平均化しディジタル検波処理を行うＤＳＰ部である。
【００１２】上記実施例の動作を図２とともに説明す
る。上記構成において、ＣＰＵ部１６により制御される
周波数カウンタ部１５で入力信号周波数測定を行う。測
定した入力信号周波数はＣＰＵ部１６からＤＳＰ部１９
に与えられる。ＤＳＰ部１９では、データ取込時間ＴIN
をＣＰＵ部１６から与えられた入力信号周波数ｆINから ＴIN＝ｎ／ｆIN（ｎ：自然数） として、入力信号の整数波分を取り込み、Ａ／Ｄ変換器
１８によりディジタルデータに変換された交流信号のデ
ィジタルデータを順次平均化しディジタル検波処理を行
う。ディジタル検波処理は図３（ａ）〜図３（ｃ）に示
すように、交流信号のディジタルデータを絶対値に変換
し、順次平均化することで実現できる。
る。上記構成において、ＣＰＵ部１６により制御される
周波数カウンタ部１５で入力信号周波数測定を行う。測
定した入力信号周波数はＣＰＵ部１６からＤＳＰ部１９
に与えられる。ＤＳＰ部１９では、データ取込時間ＴIN
をＣＰＵ部１６から与えられた入力信号周波数ｆINから ＴIN＝ｎ／ｆIN（ｎ：自然数） として、入力信号の整数波分を取り込み、Ａ／Ｄ変換器
１８によりディジタルデータに変換された交流信号のデ
ィジタルデータを順次平均化しディジタル検波処理を行
う。ディジタル検波処理は図３（ａ）〜図３（ｃ）に示
すように、交流信号のディジタルデータを絶対値に変換
し、順次平均化することで実現できる。
【００１３】ＤＳＰ部１９の１データの処理時間ＴDSP1
がＡ／Ｄ変換器１８のサンプルクロック周期ＴCLKより
も短い場合には（ＴDSP1＜ＴCLK）、測定時間ＴMEASは
データ取込時間ＴINと等しくなるので、入力信号の周波
数に追従した測定時間で交流信号電圧を高速に測定する
ことができる。
がＡ／Ｄ変換器１８のサンプルクロック周期ＴCLKより
も短い場合には（ＴDSP1＜ＴCLK）、測定時間ＴMEASは
データ取込時間ＴINと等しくなるので、入力信号の周波
数に追従した測定時間で交流信号電圧を高速に測定する
ことができる。
【００１４】また、ＤＳＰ部１９の１データの処理時間
ＴDSP1がＡ／Ｄ変換器１８のサンプルクロック周期Ｔ
CLKよりも長い場合には（ＴDSP1＜ＴCLK）、測定時間Ｔ
MEASは以下に示すようにＤＳＰ部１９の処理時間ＴDSP
となる。ＤＳＰ部１９の処理時間ＴDSPは処理するデー
タ数Ｎと１データの処理時間ＴDSP1で ＴDSP＝Ｎ×ＴDSP1 と決められる。処理するデータ数Ｎは Ｎ＝ＴIN×ＴCLK＝ｎ／ｆIN×ＴCLK となるので、 ＴMEAS＝ｎ／ｆIN×ＴCLK となり、この場合にも入力信号の周波数に追従した測定
時間で交流信号電圧を高速に測定することができる。図
４は、本発明の第二の実施例を示すものである。図４に
おいて、１８は交流信号ディジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器、２０はディジタルデータを貯えるメモリー
である。
ＴDSP1がＡ／Ｄ変換器１８のサンプルクロック周期Ｔ
CLKよりも長い場合には（ＴDSP1＜ＴCLK）、測定時間Ｔ
MEASは以下に示すようにＤＳＰ部１９の処理時間ＴDSP
となる。ＤＳＰ部１９の処理時間ＴDSPは処理するデー
タ数Ｎと１データの処理時間ＴDSP1で ＴDSP＝Ｎ×ＴDSP1 と決められる。処理するデータ数Ｎは Ｎ＝ＴIN×ＴCLK＝ｎ／ｆIN×ＴCLK となるので、 ＴMEAS＝ｎ／ｆIN×ＴCLK となり、この場合にも入力信号の周波数に追従した測定
時間で交流信号電圧を高速に測定することができる。図
４は、本発明の第二の実施例を示すものである。図４に
おいて、１８は交流信号ディジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器、２０はディジタルデータを貯えるメモリー
である。
【００１５】上記構成において、ＣＰＵ部１６により制
御される周波数カウンタ部１５で入力信号周波数測定を
行う。ＣＰＵ部１６において測定した入力信号周波数ｆ
INからデータ取込時間ＴINを ＴIN＝ｎ／ｆIN（ｎ：自然数） として、Ａ／Ｄ変換器１８によりディジタルデータに変
換された交流信号のディジタルデータをメモリー２０に
取り込むように設定する。メモリー２０の取り込み終了
後にＣＰＵ部１６でディジタルデータを順次平均化しデ
ィジタル検波処理を行う。
御される周波数カウンタ部１５で入力信号周波数測定を
行う。ＣＰＵ部１６において測定した入力信号周波数ｆ
INからデータ取込時間ＴINを ＴIN＝ｎ／ｆIN（ｎ：自然数） として、Ａ／Ｄ変換器１８によりディジタルデータに変
換された交流信号のディジタルデータをメモリー２０に
取り込むように設定する。メモリー２０の取り込み終了
後にＣＰＵ部１６でディジタルデータを順次平均化しデ
ィジタル検波処理を行う。
【００１６】この場合、測定時間ＴMEASはディジタルデ
ータの取り込み時間ＴDATAとＣＰＵ部１６の処理時間Ｔ
CPUで ＴMEAS＝ＴDATA＋ＴCPU となり、ディジタルデータの取り込み時間ＴDATAは ＴDATA＝ｎ／ｆIN であり、ＣＰＵ部１６の処理時間ＴCPUはデータ数に比
例するので、この場合にも入力信号の周波数に追従した
測定時間で交流信号電圧を高速に測定することができ
る。
ータの取り込み時間ＴDATAとＣＰＵ部１６の処理時間Ｔ
CPUで ＴMEAS＝ＴDATA＋ＴCPU となり、ディジタルデータの取り込み時間ＴDATAは ＴDATA＝ｎ／ｆIN であり、ＣＰＵ部１６の処理時間ＴCPUはデータ数に比
例するので、この場合にも入力信号の周波数に追従した
測定時間で交流信号電圧を高速に測定することができ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、抵抗とコンデンサから構成されるアナログ回路方式
による検波処理ではなく、交流信号のディジタルデータ
を順次平均化し検波処理を行うディジタル検波方式であ
るため、入力信号の周波数に追従した測定時間で交流信
号電圧を高速に測定することができる。
に、抵抗とコンデンサから構成されるアナログ回路方式
による検波処理ではなく、交流信号のディジタルデータ
を順次平均化し検波処理を行うディジタル検波方式であ
るため、入力信号の周波数に追従した測定時間で交流信
号電圧を高速に測定することができる。
【００１８】また、ディジタル信号処理で検波を行うた
め、アナログ回路で構成される入力部の周波数特性や増
幅率のばらつきをあらかじめ校正し、ＣＰＵ部に格納す
ることにより、アナログ回路のばらつきや経年変化に影
響されずに、常に高精度で測定することができるという
効果も有する。
め、アナログ回路で構成される入力部の周波数特性や増
幅率のばらつきをあらかじめ校正し、ＣＰＵ部に格納す
ることにより、アナログ回路のばらつきや経年変化に影
響されずに、常に高精度で測定することができるという
効果も有する。
【図１】本発明の第一の実施例における交流信号電圧測
定装置のブロック図
定装置のブロック図
【図２】同実施例における交流信号電圧測定の処理を示
す流れ図
す流れ図
【図３】同実施例のディジタル検波処理を示す波形図
【図４】本発明の第二の実施例における交流信号電圧測
定装置のブロック図
定装置のブロック図
【図５】従来の映像信号発生装置のブロック図
【図６】従来の検波処理回路
１１ 入力端 １２ 入力部 １３ 検波部 １４、１８ Ａ／Ｄ変換器 １５ 周波数カウンタ部 １６ ＣＰＵ部 １７ 表示部 １９ ＤＳＰ部 ２０ メモリー ２１ ダイオード ２２ 電流制限抵抗（Ｒ２２） ２３ 放電抵抗（Ｒ２３） ２４ コンデンサ（Ｃ２４）
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の増幅率を有する入力部と、入力信
号の周波数を測定する周波数カウンタ部と、交流信号を
ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、ディジタ
ルデータを順次平均化しディジタル検波処理を行うＤＳ
Ｐ部と、電圧測定結果を表示する表示部と、上記入力部
・周波数カウンタ部・ＤＳＰ部および表示部を制御する
ＣＰＵ部を備え、上記ＣＰＵ部により適切な増幅率に制
御される上記入力部の出力信号を上記ＣＰＵ部ににより
制御される上記周波数カウンタ部に入力することにより
入力信号周波数測定を行い、測定した入力信号周波数を
上記ＤＳＰ部に与え、上記ＤＳＰ部で上記入力部の出力
信号を上記Ａ／Ｄ変換器で変換されるディジタルデータ
の信号取込時間を制御することにより、入力信号の周波
数に追従して交流信号電圧を測定できるようにした交流
信号電圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23809595A JPH0980086A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 交流信号電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23809595A JPH0980086A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 交流信号電圧測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980086A true JPH0980086A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17025099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23809595A Pending JPH0980086A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 交流信号電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0980086A (ja) |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP23809595A patent/JPH0980086A/ja active Pending
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