JPH11118838A - 交流電圧測定装置 - Google Patents
交流電圧測定装置Info
- Publication number
- JPH11118838A JPH11118838A JP9303568A JP30356897A JPH11118838A JP H11118838 A JPH11118838 A JP H11118838A JP 9303568 A JP9303568 A JP 9303568A JP 30356897 A JP30356897 A JP 30356897A JP H11118838 A JPH11118838 A JP H11118838A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外乱電圧が混入したときに生じるビート電圧
の影響を小さくし、より正確な交流電圧の測定が可能な
交流電圧測定装置を得る。 【解決手段】 位相検波手段、ローパスフィルタ、デジ
タル変換手段および測定値演算手段を備える、交流４端
子測定による抵抗の測定装置の交流電圧測定回路におい
て、外乱電圧が前記交流電圧測定回路に混入した場合
に、前記デジタル変換手段で測定信号をサンプリングし
た値を平均化した時に生じるビート電圧の影響を低減す
るために、あらかじめビート電圧の周波数を予測し、前
記デジタル変換手段のサンプリング周期を予測されるビ
ート電圧の周期の整数分の１の周期に、かつサンプリン
グを行う期間を予測されるビート電圧の周期の整数倍の
時間に、それぞれ設定する交流電圧測定装置。
の影響を小さくし、より正確な交流電圧の測定が可能な
交流電圧測定装置を得る。 【解決手段】 位相検波手段、ローパスフィルタ、デジ
タル変換手段および測定値演算手段を備える、交流４端
子測定による抵抗の測定装置の交流電圧測定回路におい
て、外乱電圧が前記交流電圧測定回路に混入した場合
に、前記デジタル変換手段で測定信号をサンプリングし
た値を平均化した時に生じるビート電圧の影響を低減す
るために、あらかじめビート電圧の周波数を予測し、前
記デジタル変換手段のサンプリング周期を予測されるビ
ート電圧の周期の整数分の１の周期に、かつサンプリン
グを行う期間を予測されるビート電圧の周期の整数倍の
時間に、それぞれ設定する交流電圧測定装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流４端子測定を
使用した交流電圧測定装置に関する。
使用した交流電圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】抵抗や蓄電池の内部抵抗を測定する場合
に使用する交流４端子測定では、交流電圧を測定する必
要がある。この交流電圧の一般的な測定方法を図面を示
して説明する。
に使用する交流４端子測定では、交流電圧を測定する必
要がある。この交流電圧の一般的な測定方法を図面を示
して説明する。
【０００３】図１は前記交流電圧を測定する一般的な構
成を示すブロック図である。１は電圧入力端子、２はフ
ィルタ手段である。フィルタ手段２は電圧入力端子１よ
り入力した電圧に対して、直流電圧を除去する動作や高
周波のノイズを除去する動作や測定周波数以外の周波数
成分の信号を低減する動作を行う。３は位相検波手段４
で使用される参照信号であり、交流４端子測定において
は測定電流と同周波数、同位相の交流信号が使用され
る。位相検波手段４は、抵抗や蓄電池の内部抵抗の測定
装置に一般的に使用されている。位相検波手段４は、参
照信号が正になっている時にはフィルタ手段２の出力信
号をそのまま出力し、参照信号が負になっている時には
フィルタ手段２の出力信号を反転して出力する。５は抵
抗、６はコンデンサであり、５と６でローパスフィルタ
を形成し、位相検波手段４が出力する信号を平滑化す
る。７はデジタル変換手段であり、８は測定値演算手段
である。９は位相検波手段４の入力電圧であり、１０は
位相検波手段４の出力電圧である。１１は抵抗５とコン
デンサ６で形成するローパスフィルタ回路の出力電圧で
あり、デジタル変換手段７の入力電圧でもある。
成を示すブロック図である。１は電圧入力端子、２はフ
ィルタ手段である。フィルタ手段２は電圧入力端子１よ
り入力した電圧に対して、直流電圧を除去する動作や高
周波のノイズを除去する動作や測定周波数以外の周波数
成分の信号を低減する動作を行う。３は位相検波手段４
で使用される参照信号であり、交流４端子測定において
は測定電流と同周波数、同位相の交流信号が使用され
る。位相検波手段４は、抵抗や蓄電池の内部抵抗の測定
装置に一般的に使用されている。位相検波手段４は、参
照信号が正になっている時にはフィルタ手段２の出力信
号をそのまま出力し、参照信号が負になっている時には
フィルタ手段２の出力信号を反転して出力する。５は抵
抗、６はコンデンサであり、５と６でローパスフィルタ
を形成し、位相検波手段４が出力する信号を平滑化す
る。７はデジタル変換手段であり、８は測定値演算手段
である。９は位相検波手段４の入力電圧であり、１０は
位相検波手段４の出力電圧である。１１は抵抗５とコン
デンサ６で形成するローパスフィルタ回路の出力電圧で
あり、デジタル変換手段７の入力電圧でもある。
【０００４】電圧入力端子１に測定周波数以外の周波数
成分を持つ外乱信号が重畳した信号が入力すると、フィ
ルタ手段２は前記入力信号の測定周波数以外の周波数成
分を除去あるいは、低減して電圧９を位相検波手段４に
出力する。位相検波手段４は入力した電圧９に位相検波
を行い電圧１０を出力する。抵抗５とコンデンサ６で形
成するローパスフィルタ回路は電圧１０を平滑化し、電
圧１１を出力する。位相検波手段４、抵抗５、コンデン
サ６で構成する回路は、フィルタ手段２が出力する信号
から参照信号と同位相、同周波数成分の信号だけを取り
出し、直流電圧として出力する動作を行う。従って一般
的には電圧１１は直流電圧であり、測定対象の交流電圧
に応じた直流電圧値になる。デジタル変換手段７は電圧
１１をデジタル値に変換し測定値演算手段８に出力す
る。測定値演算手段８ではデジタル値として入力した測
定値を演算処理によって平均化を行う。
成分を持つ外乱信号が重畳した信号が入力すると、フィ
ルタ手段２は前記入力信号の測定周波数以外の周波数成
分を除去あるいは、低減して電圧９を位相検波手段４に
出力する。位相検波手段４は入力した電圧９に位相検波
を行い電圧１０を出力する。抵抗５とコンデンサ６で形
成するローパスフィルタ回路は電圧１０を平滑化し、電
圧１１を出力する。位相検波手段４、抵抗５、コンデン
サ６で構成する回路は、フィルタ手段２が出力する信号
から参照信号と同位相、同周波数成分の信号だけを取り
出し、直流電圧として出力する動作を行う。従って一般
的には電圧１１は直流電圧であり、測定対象の交流電圧
に応じた直流電圧値になる。デジタル変換手段７は電圧
１１をデジタル値に変換し測定値演算手段８に出力す
る。測定値演算手段８ではデジタル値として入力した測
定値を演算処理によって平均化を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源装
置に接続される蓄電池などでは、前記蓄電池の充電電流
にリプル電流が重畳するため、商用周波数の整数倍のリ
プル電圧が前記蓄電池に重畳する事があり、前記蓄電池
を測定した時には、電圧１１にビートが発生してデジタ
ル変換手段７によりサンプリングした測定値が誤差を含
むという問題がある。また、抵抗の測定装置の電源に商
用電源などを使用している場合、信号の回り込みによっ
て商用電源の高調波がフィルタ手段２の回路に混入する
事があり、この場合にも電圧１１にビートが発生してデ
ジタル変換手段７によりサンプリングした測定値が誤差
を含むという問題がある。
置に接続される蓄電池などでは、前記蓄電池の充電電流
にリプル電流が重畳するため、商用周波数の整数倍のリ
プル電圧が前記蓄電池に重畳する事があり、前記蓄電池
を測定した時には、電圧１１にビートが発生してデジタ
ル変換手段７によりサンプリングした測定値が誤差を含
むという問題がある。また、抵抗の測定装置の電源に商
用電源などを使用している場合、信号の回り込みによっ
て商用電源の高調波がフィルタ手段２の回路に混入する
事があり、この場合にも電圧１１にビートが発生してデ
ジタル変換手段７によりサンプリングした測定値が誤差
を含むという問題がある。
【０００６】上記に示したビート発生過程を図１と図２
を使用して説明する。
を使用して説明する。
【０００７】図２は電圧入力端子１に測定周波数に近い
周波数である外乱電圧が加わった時の図１における電圧
９、電圧１０、電圧１１の各部波形を示した図である。
周波数である外乱電圧が加わった時の図１における電圧
９、電圧１０、電圧１１の各部波形を示した図である。
【０００８】電源装置に接続される前記蓄電池の内部抵
抗を交流４端子測定で測定する場合、図１に示した一般
的な交流電圧の交流４端子法による測定回路の電圧入力
端子１に測定周波数以外の外乱電圧が測定電圧とともに
加わることになる。電圧測定端子１に測定周波数以外の
外乱電圧が加わると、フィルタ手段２は測定周波数以外
の外乱電圧を除去、あるいは低減する。しかしながら測
定周波数近傍の周波数の外乱電圧が入力した場合はフィ
ルタ手段２では低減しきれず、位相検波手段４に外乱電
圧が重畳した測定電圧が入力する。この外乱電圧が重畳
した測定電圧の波形は図２の電圧９のようにビートを含
んだ波形となる。
抗を交流４端子測定で測定する場合、図１に示した一般
的な交流電圧の交流４端子法による測定回路の電圧入力
端子１に測定周波数以外の外乱電圧が測定電圧とともに
加わることになる。電圧測定端子１に測定周波数以外の
外乱電圧が加わると、フィルタ手段２は測定周波数以外
の外乱電圧を除去、あるいは低減する。しかしながら測
定周波数近傍の周波数の外乱電圧が入力した場合はフィ
ルタ手段２では低減しきれず、位相検波手段４に外乱電
圧が重畳した測定電圧が入力する。この外乱電圧が重畳
した測定電圧の波形は図２の電圧９のようにビートを含
んだ波形となる。
【０００９】また、図１の測定回路を使用した抵抗の測
定装置の電源に商用電源を使用した場合、信号のまわり
込みによりフィルタ手段２に商用電源の高調波が重畳す
ることがあり、この時に測定周波数近傍の周波数はフィ
ルタ手段２では低減しきれず、位相検波手段４に図２の
電圧９のような外乱電圧が重畳した測定電圧が入力す
る。
定装置の電源に商用電源を使用した場合、信号のまわり
込みによりフィルタ手段２に商用電源の高調波が重畳す
ることがあり、この時に測定周波数近傍の周波数はフィ
ルタ手段２では低減しきれず、位相検波手段４に図２の
電圧９のような外乱電圧が重畳した測定電圧が入力す
る。
【００１０】電圧９のビートの周波数は測定周波数と外
乱周波数の差の周波数になっている。位相検波手段４に
電圧９が入力した時、位相検波手段４の動作により、位
相検波手段４の出力には図２の電圧１０のような電圧波
形が出力される。この図２の電圧１０は抵抗５とコンデ
ンサ６で高周波成分については低減される。しかし電圧
９の低周波であるビートについては抵抗５とコンデンサ
６で形成するローパスフィルタの時定数が小さいと十分
低減しきれずに図２の電圧１１のようなビート波形が図
１の電圧１１に出力される。この図２の１１のビートを
吸収するためには抵抗５とコンデンサ６で形成するロー
パスフィルタの時定数を大きくする必要がある。しかし
ながら、前記時定数を大きくすると測定時間が長くなる
という問題が生じる。
乱周波数の差の周波数になっている。位相検波手段４に
電圧９が入力した時、位相検波手段４の動作により、位
相検波手段４の出力には図２の電圧１０のような電圧波
形が出力される。この図２の電圧１０は抵抗５とコンデ
ンサ６で高周波成分については低減される。しかし電圧
９の低周波であるビートについては抵抗５とコンデンサ
６で形成するローパスフィルタの時定数が小さいと十分
低減しきれずに図２の電圧１１のようなビート波形が図
１の電圧１１に出力される。この図２の１１のビートを
吸収するためには抵抗５とコンデンサ６で形成するロー
パスフィルタの時定数を大きくする必要がある。しかし
ながら、前記時定数を大きくすると測定時間が長くなる
という問題が生じる。
【００１１】上記のようにして発生したビートが重畳し
ている電圧１１をデジタル変換処理７によりサンプリン
グすると、サンプリングした時のビート電圧の電圧レベ
ルによって測定誤差が生じるという問題がある。
ている電圧１１をデジタル変換処理７によりサンプリン
グすると、サンプリングした時のビート電圧の電圧レベ
ルによって測定誤差が生じるという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明交流電圧測定装置
は、位相検波手段、ローパスフィルタ、デジタル変換手
段および測定値演算手段を備える、交流４端子測定によ
る抵抗の測定装置の交流電圧測定回路において、外乱電
圧が前記交流電圧測定回路に混入した場合に、前記デジ
タル変換手段で測定信号をサンプリングした値を平均化
した時に生じるビート電圧の影響を低減するために、あ
らかじめビート電圧の周波数を予測し、前記デジタル変
換手段のサンプリング周期を予測されるビート電圧の周
期の整数分の１の周期に、かつサンプリングを行う期間
を予測されるビート電圧の周期の整数倍の時間に、それ
ぞれ設定することを特徴とする。
は、位相検波手段、ローパスフィルタ、デジタル変換手
段および測定値演算手段を備える、交流４端子測定によ
る抵抗の測定装置の交流電圧測定回路において、外乱電
圧が前記交流電圧測定回路に混入した場合に、前記デジ
タル変換手段で測定信号をサンプリングした値を平均化
した時に生じるビート電圧の影響を低減するために、あ
らかじめビート電圧の周波数を予測し、前記デジタル変
換手段のサンプリング周期を予測されるビート電圧の周
期の整数分の１の周期に、かつサンプリングを行う期間
を予測されるビート電圧の周期の整数倍の時間に、それ
ぞれ設定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明による交流電圧測定装置で
は、外乱電圧が交流電圧測定回路に混入した場合に生じ
るビート電圧の影響を低減する手段として、外乱電圧の
発生状態をあらかじめ予測し、前記ビートの周波数を推
察し、その推察に基づいて、前記ビートの周期の整数分
の１となるタイミングでデジタル変換回路でサンプリン
グを行い、さらにビートの整数倍の周期分の時間をサン
プリングし、前記サンプリングの測定値を平均化するこ
とにより測定誤差を低減する。このようにすることによ
り、外乱電圧が混入したときに生じるビート電圧の影響
を小さくでき、より正確な交流電圧の測定が可能にな
る。
は、外乱電圧が交流電圧測定回路に混入した場合に生じ
るビート電圧の影響を低減する手段として、外乱電圧の
発生状態をあらかじめ予測し、前記ビートの周波数を推
察し、その推察に基づいて、前記ビートの周期の整数分
の１となるタイミングでデジタル変換回路でサンプリン
グを行い、さらにビートの整数倍の周期分の時間をサン
プリングし、前記サンプリングの測定値を平均化するこ
とにより測定誤差を低減する。このようにすることによ
り、外乱電圧が混入したときに生じるビート電圧の影響
を小さくでき、より正確な交流電圧の測定が可能にな
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
【００１５】本発明の一実施例を示す構成は図１の通り
である。１は電圧入力端子、２はフィルタ手段である。
フィルタ手段２は電圧入力端子１より入力した電圧に対
して、直流電圧を除去する動作や高周波のノイズを除去
する動作や測定周波数以外の周波数成分の信号を低減す
る動作を行う。３は位相検波手段で使用される参照信号
であり、交流４端子測定においては測定電流と同周波
数、同位相の交流信号が使用される。４は位相検波手段
であり、抵抗や蓄電池の内部抵抗の測定装置に一般的に
使用されている。位相検波手段４は、参照信号が正にな
っている時にはフィルタ手段２の出力信号をそのまま出
力し、参照信号が負になっている時にはフィルタ手段２
の出力信号を反転して出力する。５は抵抗、６はコンデ
ンサであり、５と６でローパスフィルタを形成し、位相
検波手段４が出力する信号を平滑化する。７はデジタル
変換手段であり、８は測定値演算手段である。９は位相
検波手段４の入力電圧であり、１０は位相検波手段４の
出力電圧である。１１は抵抗５とコンデンサ６で形成す
るローパスフィルタ回路の出力電圧であり、デジタル変
換手段７の入力電圧でもある。
である。１は電圧入力端子、２はフィルタ手段である。
フィルタ手段２は電圧入力端子１より入力した電圧に対
して、直流電圧を除去する動作や高周波のノイズを除去
する動作や測定周波数以外の周波数成分の信号を低減す
る動作を行う。３は位相検波手段で使用される参照信号
であり、交流４端子測定においては測定電流と同周波
数、同位相の交流信号が使用される。４は位相検波手段
であり、抵抗や蓄電池の内部抵抗の測定装置に一般的に
使用されている。位相検波手段４は、参照信号が正にな
っている時にはフィルタ手段２の出力信号をそのまま出
力し、参照信号が負になっている時にはフィルタ手段２
の出力信号を反転して出力する。５は抵抗、６はコンデ
ンサであり、５と６でローパスフィルタを形成し、位相
検波手段４が出力する信号を平滑化する。７はデジタル
変換手段であり、８は測定値演算手段である。９は位相
検波手段４の入力電圧であり、１０は位相検波手段４の
出力電圧である。１１は抵抗５とコンデンサ６で形成す
るローパスフィルタ回路の出力電圧であり、デジタル変
換手段７の入力電圧でもある。
【００１６】上記に示したように位相検波手段４に外乱
電圧が重畳した測定電圧が入力したときに、電圧１１に
生じるビート電圧の周波数をｆ１、ビート電圧の周期を
Ｔ１とする。
電圧が重畳した測定電圧が入力したときに、電圧１１に
生じるビート電圧の周波数をｆ１、ビート電圧の周期を
Ｔ１とする。
【００１７】図３は電圧１１に出力される信号の本発明
での測定方法を示す図である。１２はビート電圧の波形
であり、１３は電圧１２の測定タイミングである。Ｔ２
はサンプリング間隔である。デジタル変換手段７のサン
プリング周期は予測されるビート電圧の周期の整数分の
１の周期にしてあり、測定タイミング１３はサンプリン
グ周期ごとに設定してある。デジタル変換手段７のサン
プリング時間は予測されるビート電圧の周期の整数倍に
なるように設定されており、測定値演算手段８にて平均
化を行っている。
での測定方法を示す図である。１２はビート電圧の波形
であり、１３は電圧１２の測定タイミングである。Ｔ２
はサンプリング間隔である。デジタル変換手段７のサン
プリング周期は予測されるビート電圧の周期の整数分の
１の周期にしてあり、測定タイミング１３はサンプリン
グ周期ごとに設定してある。デジタル変換手段７のサン
プリング時間は予測されるビート電圧の周期の整数倍に
なるように設定されており、測定値演算手段８にて平均
化を行っている。
【００１８】このような方法を採用することにより、最
初の測定タイミングがビート電圧１２のどの位相から行
われてもビート電圧１１の整数倍の周期だけを等間隔で
測定することになり、それを平均化することによりビー
ト電圧１２による測定値への影響を少なくする事ができ
る。
初の測定タイミングがビート電圧１２のどの位相から行
われてもビート電圧１１の整数倍の周期だけを等間隔で
測定することになり、それを平均化することによりビー
ト電圧１２による測定値への影響を少なくする事ができ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、外乱電圧
が混入したときに生じるビート電圧の影響を小さくし、
より正確な交流電圧の測定が可能になるという効果があ
る。
が混入したときに生じるビート電圧の影響を小さくし、
より正確な交流電圧の測定が可能になるという効果があ
る。
【図１】４端子測定において交流電圧を測定する一般的
な構成を示すブロック図
な構成を示すブロック図
【図２】外乱電流が重畳した時の交流電圧測定回路の各
部波形を示す図
部波形を示す図
【図３】本発明での測定方法を示す図
１ 電圧入力端子 ２ フィルタ手段 ３ 参照信号 ４ 位相検波手段 ５ 抵抗 ６ コンデンサ ７ デジタル変換手段 ８ 測定値演算手段 ９ 位相検波手段４の入力電圧 １０ 位相検波手段４の出力電圧 １１ ５と６で構成されるローパスフィルタ回路の出力
電圧 １２ ビート電圧 １３ 測定タイミング
電圧 １２ ビート電圧 １３ 測定タイミング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 和夫 東京都港区芝浦３丁目４番１号グランパー クタワー 株式会社エヌ・ティ・ティファ シリティーズ内 (72)発明者 川越 祐司 東京都港区芝浦３丁目４番１号グランパー クタワー 株式会社エヌ・ティ・ティファ シリティーズ内 (72)発明者 本圖 有 東京都港区芝浦３丁目４番１号グランパー クタワー 株式会社エヌ・ティ・ティファ シリティーズ内 (72)発明者 小塚 勝彦 東京都港区芝浦３丁目４番１号グランパー クタワー 株式会社エヌ・ティ・ティファ シリティーズ内 (72)発明者 田中 昇 埼玉県飯能市南町10番13号 新電元工業株 式会社工場内 (72)発明者 新木 一広 埼玉県飯能市南町10番13号 新電元工業株 式会社工場内 (72)発明者 道永 勝久 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 位相検波手段、ローパスフィルタ、デジ
タル変換手段および測定値演算手段を備える、交流４端
子測定による抵抗の測定装置の交流電圧測定回路におい
て、外乱電圧が前記交流電圧測定回路に混入した場合
に、前記デジタル変換手段で測定信号をサンプリングし
た値を平均化した時に生じるビート電圧の影響を低減す
るために、あらかじめビート電圧の周波数を予測し、前
記デジタル変換手段のサンプリング周期を予測されるビ
ート電圧の周期の整数分の１の周期に、かつサンプリン
グを行う期間を予測されるビート電圧の周期の整数倍の
時間に、それぞれ設定することを特徴とする交流電圧測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303568A JPH11118838A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 交流電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303568A JPH11118838A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 交流電圧測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118838A true JPH11118838A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17922583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9303568A Pending JPH11118838A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 交流電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198764A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 周波数差測定装置 |
| CN117775712A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池输送系统、电池输送方法及电池生产线 |
-
1997
- 1997-10-16 JP JP9303568A patent/JPH11118838A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198764A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 周波数差測定装置 |
| CN117775712A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池输送系统、电池输送方法及电池生产线 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |