JPH10170558A - 交流信号計測装置 - Google Patents

交流信号計測装置

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JPH10170558A
JPH10170558A JP33534696A JP33534696A JPH10170558A JP H10170558 A JPH10170558 A JP H10170558A JP 33534696 A JP33534696 A JP 33534696A JP 33534696 A JP33534696 A JP 33534696A JP H10170558 A JPH10170558 A JP H10170558A
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JP33534696A
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Hiroyuki Kondo
弘幸 近藤
Kenshichiro Mishima
健七郎 三島
Tomohiro Fujii
友弘 藤井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流信号入力の周波数変動に対しサンプリン
グポイントを安定させることにより精度の良い交流信号
計測装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 交流信号の1周期時間を計測する1周期
時間計測手段2と、前々回周期と前回周期の時間から現
在周期のサンプリング間隔を求めるための交流信号の周
波数変動に対するサンプリング間隔補正を行うサンプリ
ング間隔補正手段3と、その補正されたサンプリング間
隔により時分割サンプリングを行うサンプリング手段4
を備えた交流信号計測装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は交流信号を入力とし
時分割サンプリングによりデジタル演算処理を行う交流
信号計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の時分割サンプリング間隔の補正に
ついて、図3に沿って説明する。ここでn時分割で現在
周期であるT5の交流信号入力をサンプリングする場
合、前回周期時間T4をnで除算した時間間隔t2でサ
ンプリングする。すなわち1周期前の1周期時間からサ
ンプリング間隔t2を求めていた。つまり、次の1周期
も同等としてサンプリング間隔を求めていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の時分割サン
プリング間隔の補正では、常に1周期前の1周期時間か
ら現在のサンプリング間隔を求めるため、入力の交流信
号の周波数が1周期毎に変動した場合、常にサンプリン
グポイントがずれることになる。サンプリングポイント
が不安定になるとサンプリング値がばらつくので精度が
低下するという問題点を有していた。
【0004】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、入力の交流信号の周波数変動に対しサンプリングポ
イントを安定させることにより精度の良い交流信号計測
装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の第1手段は、交流信号の1周期時間を計測す
る1周期時間計測手段と、前々回周期と前回周期の時間
から現在周期のサンプリング間隔を求めるための前記交
流信号の周波数変動に対するサンプリング間隔の補正を
行うサンプリング間隔補正手段と、その補正されたサン
プリング間隔により時分割サンプリングを行うサンプリ
ング手段を備えたものである。
【0006】また、本発明の第2手段は、サンプリング
間隔補正手段では、式(1)の条件の時、式(2)によ
りサンプリング間隔が演算され、式(1)の条件外の
時、式(3)によりサンプリング間隔が演算される構成
としたものである。
【0007】 B ≦ Aまたは B<A ・・・・・・(1) C =(B−(A−B))/n ・・・・・・(2) C0 =(B+(B−A))/n ・・・・・・(3) ただし、Aは前々回周期時間、Bは前回周期時間、C,
0はそれぞれ現在サンプリング間隔、nは1周期の時
分割数。
【0008】
【発明の実施の形態】この構成によって、入力された交
流信号が周期時間計測手段により周期時間が計測され、
交流信号の周波数変動に対するサンプリング間隔補正を
行うサンプリング間隔補正手段により過去の周期時間の
変化値から現在周期のサンプリング間隔が予測演算さ
れ、サンプリング手段によりその補正されたサンプリン
グ間隔で時分割サンプリングが行われ、交流信号が計測
されるものである。
【0009】以下、本発明の実施の形態について、図1
および図2に沿って説明する。図1において、1は交流
信号入力手段、2は交流信号入力手段1の1周期時間を
計測する1周期時間計測手段、3は前記1周期時間計測
手段2で計測した前々回周期と前回周期の時間から現在
周期のサンプリング間隔を求めるための交流信号の周波
数変動に対するサンプリング間隔補正を行うサンプリン
グ間隔補正手段、4は前記サンプリング間隔補正手段3
により補正されたサンプリング間隔で時分割サンプリン
グを行うサンプリング手段、5は前記サンプリング手段
4によりサンプリングされたデータから各種緒量の計測
を演算により行う交流信号計測手段である。
【0010】また、サンプリング間隔補正手段3では、
次の式(1)の条件の時、式(2)により演算され、式
(1)の条件以外の時、式(3)によりサンプリング間
隔が演算される。
【0011】 B ≦ AまたはB<A ・・・・・・(1) C =(B−(A−B))/n ・・・・・・(2) C0 =(B+(B−A))/n ・・・・・・(3) ただし、Aは前々回周期時間、Bは前回周期時間、C,
0はそれぞれ現在サンプリング間隔、nは1周期の時
分割数。
【0012】ここで式(1)は前々回周期時間と前回周
期時間の長さを判定する条件式で、式(1)の条件のと
きは周期時間が短くなっており、式(2)を適用して現
在サンプリング間隔を求め、式(1)の条件より外され
るときは周期時間が長くなっており、式(3)を適用し
て現在サンプリング間隔を求めるものである。
【0013】図2において、6は交流信号入力波形、T
1は前々回周期時間、T2は前回周期時間、T3は現在
周期時間、t1は現在周期時間T3におけるn時分割し
た現在サンプリング間隔である。
【0014】以上のように構成された交流信号計測装置
は、まず1周期時間計測手段2により入力された交流信
号波形の符号変化が同方向のゼロクロスポイント間を1
周期時間として計測され、その計測された1周期時間が
サンプリング間隔補正手段3へわたされる。そして、こ
のサンプリング間隔補正手段3では、交流信号入力の周
波数変動に対するサンプリング間隔補正を行うため、現
在から2周期前までの前々回周期時間と前回周期時間が
記憶されており、前々回周期時間と前回周期時間の長さ
を判定する式(1)により、周期時間が短くなっている
ときは式(2)、周期時間がながくなっているときは常
に現在を基準に更新される。
【0015】ここで、式(1)により前々回周期時間と
前回周期時間の長さの判定で処理を行うのは、この最近
の2周期により現在周期を予測するためであり、前回周
期時間が前々回周期時間より短いということは、現在周
期時間も短くなる傾向があると推測し、式(2)により
前回周期時間がら前々回周期時間と前回周期時間の差を
減算したものを現在周期時間と仮定し、n時分割でサン
プリングを行うためその現在周期時間をnで除算し、現
在サンプリング間隔を求める。また、前回周期時間が前
々回周期時間より長いということは、現在周期時間も長
くなる傾向があると推測し、式(3)により前回周期時
間から前々回周期時間と前回周期時間の差を加算したも
のを現在周期時間と仮定し、n時分割でサンプリングを
行うためその現在周期時間をnで除算し、現在サンプリ
ング間隔を求める。
【0016】また、周期毎のサンプリング開始ポイント
は、周期時間計測開始点から求めたサンプリング間隔の
1/2経過したところからとすれば、周期の伸びまたは
縮みがサンプリング間隔の1/2内程度の周波数変動に
対し、連続的にみて平均的なポイントでサンプリングす
ることができる。
【0017】サンプリング手段に4より、この現在サン
プリング間隔で交流信号入力をサンプリングし、交流信
号計測手段5により、そのサンプリングデータから各種
緒量の計測を演算により行うことができる。
【0018】なお、交流信号入力波形の1周期時間の計
測は、交流信号入力波形の符号変化が同方向のゼロクロ
スポイント間としたが、交流信号入力波形の増減変化が
同様のピークポイント間等の交流信号入力波形における
同条件ポイント間としてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明の第1手段は、交流
信号の周波数変動に対し前々回周期時間と前回周期時間
の長さから現在周期時間を推測して現在サンプリング間
隔を求めるサンプリング間隔補正手段を設けたことによ
り、前記交流信号の周波数変動に対しサンプリングポイ
ントを安定させることにより追従性の良いサンプリング
が行え、精度良く交流信号を計測することができる優れ
た効果を奏するものである。
【0020】また、本発明の第2手段は、サンプリング
間隔補正手段が前々回と前回の周期医時間から現在の周
期時間の伸び(同等以上)または縮みのいずれかを予め
推測し、現在サンプリング間隔の補正を最適な条件式に
て演算し、サンプリングポイントを安定させ追従性の良
いサンプリングを行うので、より高精度の交流信号計測
を行うことができる優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における交流信号計測装置
のブロック図
【図2】同実施の形態の交流信号計測装置の交流信号入
力波形と1周期時間とサンプリング間隔の関係線図
【図3】従来の交流信号計測装置の交流信号入力波形と
1周期時間とサンプリング間隔の関係線図
【符号の説明】
2 1周期時間計測手段 3 サンプリング間隔補正手段 4 サンプリング手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流信号の1周期時間を計測する1周期時
    間計測手段と、前々回周期と前記周期の時間から現在周
    期のサンプリング間隔を求めるための、前記交流信号の
    周波数変動に対するサンプリング間隔の補正を行うサン
    プリング間隔補正手段と、その補正されたサンプリング
    間隔により時分割サンプリングを行うサンプリング手段
    を備えた交流信号計測装置。
  2. 【請求項2】サンプリング間隔補正手段では、サンプリ
    ング間隔が次の式(1)の条件の時、式(2)により演
    算され、式(1)の条件外の時、式(3)により演算さ
    れる構成とした請求項1記載の交流信号計測装置。 B ≧ AまたはB<A ・・・・・・ (1) C =(B−(A−B))/n ・・・・・・ (2) C0 =(B+(B−A))/n ・・・・・・ (3) ただし、Aは前々回周期時間、Bは前回周期、C,C0
    はそれぞれ現在サンプリング間隔、nは1周期の時分割
    数。
JP33534696A 1996-12-16 1996-12-16 交流信号計測装置 Expired - Lifetime JP3329215B2 (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102707133A (zh) * 2012-06-12 2012-10-03 深圳世强电讯有限公司 一种测量频率可变的交流电压的装置、系统和方法
CN102809679A (zh) * 2012-08-08 2012-12-05 航天科工深圳(集团)有限公司 一种电力监测信号的采样方法和装置
CN104535827A (zh) * 2015-01-12 2015-04-22 航天科工深圳(集团)有限公司 Ad采样中去坏点方法和系统
JP2017173120A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 Toto株式会社 ゼロクロス検出回路及び衛生洗浄装置
CN112485511A (zh) * 2020-12-11 2021-03-12 国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司 基于跟踪补偿算法的交流采样装置及其采样补偿方法

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