JPH10282160A - 交流計測装置 - Google Patents
交流計測装置Info
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- JPH10282160A JPH10282160A JP12618097A JP12618097A JPH10282160A JP H10282160 A JPH10282160 A JP H10282160A JP 12618097 A JP12618097 A JP 12618097A JP 12618097 A JP12618097 A JP 12618097A JP H10282160 A JPH10282160 A JP H10282160A
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- measuring device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ハードウェアによる微妙な調整を必要としない
交流計測装置を提供する。 【解決手段】交流電気入力信号を整流してアナログ信号
を出力する整流部２と、前記アナログ信号をデジタル信
号に変換する変換部３と、前記デジタル信号に所定の演
算を施して前記交流電気入力信号の大きさを表す測定出
力を生ずる演算部４とを備え、前記演算部は前記所定の
演算に用いる定数を計算し保持する機能を備えた構成と
する。
交流計測装置を提供する。 【解決手段】交流電気入力信号を整流してアナログ信号
を出力する整流部２と、前記アナログ信号をデジタル信
号に変換する変換部３と、前記デジタル信号に所定の演
算を施して前記交流電気入力信号の大きさを表す測定出
力を生ずる演算部４とを備え、前記演算部は前記所定の
演算に用いる定数を計算し保持する機能を備えた構成と
する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、三相、単相等の交
流電圧や交流電流を測定する交流計測装置に関する。
流電圧や交流電流を測定する交流計測装置に関する。
【従来の技術】従来、三相、単相等の交流電圧や交流電
流を測定するための交流計測装置には、図１に示すよう
なものがある。すなはち、△−Ｙ回路１と、フルブリッ
ジ回路２と、ＡＤ変換器３と、演算部４と、ＤＡ変換器
５とを備え、演算部４は、演算を行うＣＰＵ６と、プロ
グラムが格納されるＲＯＭ７と、演算を行うためのワー
クメモリ及び演算結果を記憶するＲＡＭ８を備えてい
る。このような構成の従来の交流計測装置に於いて、測
定される三相交流電圧ＵＶＷは△−Ｙ回路１とフルブリ
ッジ回路２によって直流電圧に変換される。この直流電
圧はＡＤ変換器３によって１６ビットのデジタル値に変
換され、演算部４に取り込まれる。演算部４は、この取
り込んだデジタル値から三相交流電圧値を計算する。こ
の三相交流電圧値をＤＡ変換器５によってアナログ値に
変換しプリンター等へ出力する。
流を測定するための交流計測装置には、図１に示すよう
なものがある。すなはち、△−Ｙ回路１と、フルブリッ
ジ回路２と、ＡＤ変換器３と、演算部４と、ＤＡ変換器
５とを備え、演算部４は、演算を行うＣＰＵ６と、プロ
グラムが格納されるＲＯＭ７と、演算を行うためのワー
クメモリ及び演算結果を記憶するＲＡＭ８を備えてい
る。このような構成の従来の交流計測装置に於いて、測
定される三相交流電圧ＵＶＷは△−Ｙ回路１とフルブリ
ッジ回路２によって直流電圧に変換される。この直流電
圧はＡＤ変換器３によって１６ビットのデジタル値に変
換され、演算部４に取り込まれる。演算部４は、この取
り込んだデジタル値から三相交流電圧値を計算する。こ
の三相交流電圧値をＤＡ変換器５によってアナログ値に
変換しプリンター等へ出力する。
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の交流計測
装置に於いて問題となるのは、三相交流電圧ＵＶＷをＡ
Ｄ変換器３で読みとったデジタル値から三相交流電圧値
を算出するためには、個々の装置の特性にあった演算定
数を設定する必要があることである。これは、△−Ｙ回
路１、フルブリッジ回路２、ＡＤ変換器３、ＤＡ変換器
５等に使用されている抵抗、コンデンサ等の回路素子の
回路定数にばらつきがあるためである。そのため、装置
ごとに校正作業が必要となる。しかし、可変抵抗、可変
コンデンサ等のハードウエアで校正を行おうとすると、
非常に微妙な調整が必要であり、熟練した技術と多大の
時間を要する。そこで本発明は、ハードウエアによる微
妙な調整を必要としない交流計測装置を提供することを
目的とする。
装置に於いて問題となるのは、三相交流電圧ＵＶＷをＡ
Ｄ変換器３で読みとったデジタル値から三相交流電圧値
を算出するためには、個々の装置の特性にあった演算定
数を設定する必要があることである。これは、△−Ｙ回
路１、フルブリッジ回路２、ＡＤ変換器３、ＤＡ変換器
５等に使用されている抵抗、コンデンサ等の回路素子の
回路定数にばらつきがあるためである。そのため、装置
ごとに校正作業が必要となる。しかし、可変抵抗、可変
コンデンサ等のハードウエアで校正を行おうとすると、
非常に微妙な調整が必要であり、熟練した技術と多大の
時間を要する。そこで本発明は、ハードウエアによる微
妙な調整を必要としない交流計測装置を提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の交流計測装置は、交流電気入力信号を整流して
アナログ信号を出力する整流部と、前記アナログ信号を
デジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号に
所定の演算を施して前記交流電気入力信号の大きさを表
す測定出力を生ずる演算部とを備え、前記演算部は前記
所定の演算に用いる定数を計算し保持する機能を備えた
構成とする。このような構成の本発明の交流計測装置
は、その入力側に交流基準電圧発生装置と電圧測定器を
接続し、その入力と本装置の出力との関係から、変換部
出力から測定出力を演算するための定数をソフトウエア
によって計算し保持するので、ハードウエアの微妙な調
整を要しない。
本発明の交流計測装置は、交流電気入力信号を整流して
アナログ信号を出力する整流部と、前記アナログ信号を
デジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号に
所定の演算を施して前記交流電気入力信号の大きさを表
す測定出力を生ずる演算部とを備え、前記演算部は前記
所定の演算に用いる定数を計算し保持する機能を備えた
構成とする。このような構成の本発明の交流計測装置
は、その入力側に交流基準電圧発生装置と電圧測定器を
接続し、その入力と本装置の出力との関係から、変換部
出力から測定出力を演算するための定数をソフトウエア
によって計算し保持するので、ハードウエアの微妙な調
整を要しない。
【発明の実施の形態】本発明の交流計測装置の構成は図
１に示した従来のものと同じであるが、演算部４の機能
が新しくなっている。すなわち、本発明の交流計測装置
は、図１に示す構成で、従来のハードウエアによる調整
を補助するソフトウエアによる自動校正によって、簡単
に高精度の計測装置を実現するものである。計測の実施
の形態を以下に説明する。図２は、本計測装置が三相交
流電圧を読み込みそれを加工して直流電圧として外部に
出力する処理を表すフローチャートである。電源投入
後、本計測装置はステップＳ２１において動作モードを
チェックし、通常処理を行うか、本発明の主要部である
ソフトウエアによる校正処理を行うか判定する。ここで
はまず三相交流電圧値を計算するための処理の実際につ
いて説明する。ステップＳ２２において、たとえば０Ｖ
から２２０Ｖの三相交流電圧が直流電圧にハード的に変
換された値をＡＤ変換器３よりデジタル値として取り込
む。このデジタル値は、たとえば１６ｂｉｔであれば０
から６５５３５値として取り込まれる。次にステップＳ
２３において、あらかじめ演算部４のＲＡＭ８に記憶さ
れている変換定数を用いて三相交流電圧値を算出する。
この三相交流電圧値からステップＳ２４において、予め
本計測装置に設定された出力変換条件により出力用のデ
ジタル値が算出される。このデジタル値はステップＳ２
５においてたとえば１２ｂｉｔのＤＡ変換器５に書き込
まれ外部に出力される。ここまでが１回の動作であり、
これよりステップＳ２２に戻り、ループ処理を行う。一
方、ステップ２１において校正処理が選択された場合に
は、本計測装置は校正モードとなり、ステップＳ２６で
校正処理を行う。この校正処理で得られた演算定数がス
テップＳ２７でメモリーに記憶される。ステップＳ２３
における演算は次のようになる。すなわち、 Ｘ１…三相交流電圧０Ｖ入力時のＡＤ変換値 Ｘ２…三相交流電圧２２０Ｖ入力時のＡＤ変換値 Ｃ…計測時にＡＤ変換器より読み込んだ値 とするとき、求める三相交流電圧値Ｖを Ｖ＝２２０・（Ｃ−Ｘ１）／（Ｘ２−Ｘ１） として演算する。ここで、Ｘ１とＸ２はステップ２７で
メモリーに記憶された演算定数である。このようにし
て、計測された三相交流電圧の値が求まる。次に本装置
の校正方法について説明する。図３は、三相交流電圧を
入力したときに読み込まれるＡＤ変換器の読み取り値を
表す曲線図である。本装置の測定精度はこの曲線の傾き
を正確に求めることによって得られる。図４の入力特性
に十分な直線性がある場合、測定範囲が０Ｖから２２０
Ｖであるので、０Ｖと２２０ＶでのＡＤ変換値を測定し
て校正すれば精度を確保することが出来る。しかし、実
際の入力特性はトランス回路の特性の影響によって０Ｖ
付近と２２０Ｖ付近で直線性がやや低下する。そこで、
１０Ｖから１１０Ｖの間で測定精度が要求される場合に
は、１０Ｖと１１０Ｖの２点を測定することによって演
算定数（０Ｖ，２２０Ｖに対応するＡＤ変換値）を求め
る方法で行う。すなわち、 Ｙ１…三相交流電圧１０Ｖ入力時のＡＤ変換値 Ｙ２…三相交流電圧１１０Ｖ入力時のＡＤ変換値 としたとき、上述の演算定数Ｘ１とＸ２はそれぞれ次の
式によって求められる。 Ｘ１＝Ｙ１−（Ｙ２−Ｙ１）／１０ Ｘ２＝２２・（Ｙ２−Ｙ１）／１０ これらの演算定数をメモリに記憶するまでを自動で行
う。図４は、校正を行うときの機器構成である。すなわ
ち、本計測装置１０に基準電圧発生器１１より基準電圧
を入力する。その基準電圧は正確な電圧測定器１２で測
定する。このようにして、三相交流電圧１０Ｖと１１０
Ｖを本計測装置に印加して校正を行う。図５は校正の手
順、すなわち図２のステップＳ２６，Ｓ２７の詳細を示
すフローチャートである。まず、前述の基準電圧発生器
１１より三相交流電圧１０Ｖを本計測装置１０に印加す
る（ステップＳ５１）。電圧を印加した状態で、本計測
装置１０の計測スタート処理（ボタン押し下げ等）によ
り、ＡＤ変換値を２ｍｓｅｃごとに５０００回読み込
み、その平均値を算出する（ステップＳ５２）。その結
果をＹ１としてメモリに一時保存する（ステップＳ５
３）。つぎに基準電圧発生器１１より１１０Ｖを本計測
装置１０に印可する（ステップＳ５４）。この電圧を印
加した状態で、本計測装置１０の計測スタート処理（ボ
タン押し下げ等）により、ＡＤ変換値を２ｍｓｅｃごと
に５０００回読み込み、その平均値を算出し（ステップ
Ｓ５５）、その結果をＹ２としてメモリに一時保存する
（ステップＳ５６）。このＹ１、Ｙ２から上述の計算式
によってＸ１、Ｘ２を算出し（ステップＳ５７）、メモ
リに保存する（ステップＳ５８）。これにて一連の校正
処理が完了する。この校正処理で校正者の行うことは、
本計測装置１０に基準電圧を印加することと、校正スタ
ート処理（ボタン押し下げ等）を行うことのみで、面倒
な計算や平均値を算出するための繰り返し測定を行う必
要はない。以上の説明からわかるように、本実施の形態
の交流計測装置によれば、ハードウエアによる微妙な調
整が必要なくなり、ある程度の調整を行ったのちソフト
ウエアによる校正を実行すれば、簡単に高精度の校正を
行うことが出来る。実際にソフトウエアによる校正作業
に必要とされる時間は５分程度であり、従来の方法と比
較すると十分の一程度に短縮される。
１に示した従来のものと同じであるが、演算部４の機能
が新しくなっている。すなわち、本発明の交流計測装置
は、図１に示す構成で、従来のハードウエアによる調整
を補助するソフトウエアによる自動校正によって、簡単
に高精度の計測装置を実現するものである。計測の実施
の形態を以下に説明する。図２は、本計測装置が三相交
流電圧を読み込みそれを加工して直流電圧として外部に
出力する処理を表すフローチャートである。電源投入
後、本計測装置はステップＳ２１において動作モードを
チェックし、通常処理を行うか、本発明の主要部である
ソフトウエアによる校正処理を行うか判定する。ここで
はまず三相交流電圧値を計算するための処理の実際につ
いて説明する。ステップＳ２２において、たとえば０Ｖ
から２２０Ｖの三相交流電圧が直流電圧にハード的に変
換された値をＡＤ変換器３よりデジタル値として取り込
む。このデジタル値は、たとえば１６ｂｉｔであれば０
から６５５３５値として取り込まれる。次にステップＳ
２３において、あらかじめ演算部４のＲＡＭ８に記憶さ
れている変換定数を用いて三相交流電圧値を算出する。
この三相交流電圧値からステップＳ２４において、予め
本計測装置に設定された出力変換条件により出力用のデ
ジタル値が算出される。このデジタル値はステップＳ２
５においてたとえば１２ｂｉｔのＤＡ変換器５に書き込
まれ外部に出力される。ここまでが１回の動作であり、
これよりステップＳ２２に戻り、ループ処理を行う。一
方、ステップ２１において校正処理が選択された場合に
は、本計測装置は校正モードとなり、ステップＳ２６で
校正処理を行う。この校正処理で得られた演算定数がス
テップＳ２７でメモリーに記憶される。ステップＳ２３
における演算は次のようになる。すなわち、 Ｘ１…三相交流電圧０Ｖ入力時のＡＤ変換値 Ｘ２…三相交流電圧２２０Ｖ入力時のＡＤ変換値 Ｃ…計測時にＡＤ変換器より読み込んだ値 とするとき、求める三相交流電圧値Ｖを Ｖ＝２２０・（Ｃ−Ｘ１）／（Ｘ２−Ｘ１） として演算する。ここで、Ｘ１とＸ２はステップ２７で
メモリーに記憶された演算定数である。このようにし
て、計測された三相交流電圧の値が求まる。次に本装置
の校正方法について説明する。図３は、三相交流電圧を
入力したときに読み込まれるＡＤ変換器の読み取り値を
表す曲線図である。本装置の測定精度はこの曲線の傾き
を正確に求めることによって得られる。図４の入力特性
に十分な直線性がある場合、測定範囲が０Ｖから２２０
Ｖであるので、０Ｖと２２０ＶでのＡＤ変換値を測定し
て校正すれば精度を確保することが出来る。しかし、実
際の入力特性はトランス回路の特性の影響によって０Ｖ
付近と２２０Ｖ付近で直線性がやや低下する。そこで、
１０Ｖから１１０Ｖの間で測定精度が要求される場合に
は、１０Ｖと１１０Ｖの２点を測定することによって演
算定数（０Ｖ，２２０Ｖに対応するＡＤ変換値）を求め
る方法で行う。すなわち、 Ｙ１…三相交流電圧１０Ｖ入力時のＡＤ変換値 Ｙ２…三相交流電圧１１０Ｖ入力時のＡＤ変換値 としたとき、上述の演算定数Ｘ１とＸ２はそれぞれ次の
式によって求められる。 Ｘ１＝Ｙ１−（Ｙ２−Ｙ１）／１０ Ｘ２＝２２・（Ｙ２−Ｙ１）／１０ これらの演算定数をメモリに記憶するまでを自動で行
う。図４は、校正を行うときの機器構成である。すなわ
ち、本計測装置１０に基準電圧発生器１１より基準電圧
を入力する。その基準電圧は正確な電圧測定器１２で測
定する。このようにして、三相交流電圧１０Ｖと１１０
Ｖを本計測装置に印加して校正を行う。図５は校正の手
順、すなわち図２のステップＳ２６，Ｓ２７の詳細を示
すフローチャートである。まず、前述の基準電圧発生器
１１より三相交流電圧１０Ｖを本計測装置１０に印加す
る（ステップＳ５１）。電圧を印加した状態で、本計測
装置１０の計測スタート処理（ボタン押し下げ等）によ
り、ＡＤ変換値を２ｍｓｅｃごとに５０００回読み込
み、その平均値を算出する（ステップＳ５２）。その結
果をＹ１としてメモリに一時保存する（ステップＳ５
３）。つぎに基準電圧発生器１１より１１０Ｖを本計測
装置１０に印可する（ステップＳ５４）。この電圧を印
加した状態で、本計測装置１０の計測スタート処理（ボ
タン押し下げ等）により、ＡＤ変換値を２ｍｓｅｃごと
に５０００回読み込み、その平均値を算出し（ステップ
Ｓ５５）、その結果をＹ２としてメモリに一時保存する
（ステップＳ５６）。このＹ１、Ｙ２から上述の計算式
によってＸ１、Ｘ２を算出し（ステップＳ５７）、メモ
リに保存する（ステップＳ５８）。これにて一連の校正
処理が完了する。この校正処理で校正者の行うことは、
本計測装置１０に基準電圧を印加することと、校正スタ
ート処理（ボタン押し下げ等）を行うことのみで、面倒
な計算や平均値を算出するための繰り返し測定を行う必
要はない。以上の説明からわかるように、本実施の形態
の交流計測装置によれば、ハードウエアによる微妙な調
整が必要なくなり、ある程度の調整を行ったのちソフト
ウエアによる校正を実行すれば、簡単に高精度の校正を
行うことが出来る。実際にソフトウエアによる校正作業
に必要とされる時間は５分程度であり、従来の方法と比
較すると十分の一程度に短縮される。
【発明の効果】本発明の交流計測装置はその入力出力特
性をソフトウエアによって校正するので、短時間で正確
な校正を施すことができる。
性をソフトウエアによって校正するので、短時間で正確
な校正を施すことができる。
【図１】本発明の実施の形態の交流計測装置の構成を示
すブロック図
すブロック図
【図２】本発明の実施の形態の交流計測装置における処
理の全体を示すフローチャート
理の全体を示すフローチャート
【図３】三相交流電圧値とＡＤ変換器出力の関係を例示
する曲線図
する曲線図
【図４】本発明の交流計測装置を校正するときの結線図
【図５】本発明の実施の形態の交流計測装置における校
正処理を示すフローチャート
正処理を示すフローチャート
１…△−Ｙ回路、２…フルブリッジ回路、３…ＡＤ変換
器、４…演算部、５…ＤＡ変換器、１０…本発明の交流
計測装置、１１…基準電圧発生器、１２…電圧測定器。
器、４…演算部、５…ＤＡ変換器、１０…本発明の交流
計測装置、１１…基準電圧発生器、１２…電圧測定器。
Claims (1)
- 【請求項１】交流電気入力信号を整流してアナログ信号
を出力する整流部と、前記アナログ信号をデジタル信号
に変換する変換部と、前記デジタル信号に所定の演算を
施して前記交流電気入力信号の大きさを表す測定出力を
生ずる演算部とを備え、前記演算部は前記所定の演算に
用いる定数を計算し保持する機能を備えたことを特徴と
する交流計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12618097A JPH10282160A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | 交流計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12618097A JPH10282160A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | 交流計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282160A true JPH10282160A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14928675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12618097A Pending JPH10282160A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | 交流計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10282160A (ja) |
-
1997
- 1997-04-09 JP JP12618097A patent/JPH10282160A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040319 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |