JPS5911870B2 - サンプリングされデイジタル符号化されたアナログ信号の大きさを判別する方式 - Google Patents
サンプリングされデイジタル符号化されたアナログ信号の大きさを判別する方式Info
- Publication number
- JPS5911870B2 JPS5911870B2 JP49035915A JP3591574A JPS5911870B2 JP S5911870 B2 JPS5911870 B2 JP S5911870B2 JP 49035915 A JP49035915 A JP 49035915A JP 3591574 A JP3591574 A JP 3591574A JP S5911870 B2 JPS5911870 B2 JP S5911870B2
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- Japan
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- analog signal
- sampling
- sample
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアナログ正弦波信号をサンプリングしてディジ
タル符号化した信号に基づいて該アナログ正弦波信号の
大きさを判別するための判別方式に関する。
タル符号化した信号に基づいて該アナログ正弦波信号の
大きさを判別するための判別方式に関する。
従来、電気系等の電気量はＣＴ、ＰＤ等から正弦波アナ
ログ量として計測、制御、保護装置へ与えられていた。
ログ量として計測、制御、保護装置へ与えられていた。
しかし、近年、系統の大容量化、複雑化に伴ない、系統
保護装置の保護方式変更、ＣＴ比変更、整定変更等が増
大し、保守業務が困難になつて来た。このため、ＣＴ、
ＰＤの正弦波出力を量子化即ちサンプリングし、これを
デイジタル符号化し、計測、制御、保護をすべてコンピ
ユータ等を利用してデイジタル量で処理すれば、上記変
更はすべてプログラムの変更で対処することが可能であ
る。しかしＣＴ，ＰＤのアナログ正弦波出力をサンプリ
ングしてこれを更にデイジタル符号化した信号に基づい
て正弦波アナログ量即ち電気量の大きさを判別する有効
な方式は未だ開発されていなかつた。本発明の目的は、
上記のようなシステムに訃いて、サンプリングされデイ
ジタル符号化された信号に基づいてもとの正弦波アナロ
グ量の大きさの判別を短縮された演算時間で行う方式を
提供するにある。
保護装置の保護方式変更、ＣＴ比変更、整定変更等が増
大し、保守業務が困難になつて来た。このため、ＣＴ、
ＰＤの正弦波出力を量子化即ちサンプリングし、これを
デイジタル符号化し、計測、制御、保護をすべてコンピ
ユータ等を利用してデイジタル量で処理すれば、上記変
更はすべてプログラムの変更で対処することが可能であ
る。しかしＣＴ，ＰＤのアナログ正弦波出力をサンプリ
ングしてこれを更にデイジタル符号化した信号に基づい
て正弦波アナログ量即ち電気量の大きさを判別する有効
な方式は未だ開発されていなかつた。本発明の目的は、
上記のようなシステムに訃いて、サンプリングされデイ
ジタル符号化された信号に基づいてもとの正弦波アナロ
グ量の大きさの判別を短縮された演算時間で行う方式を
提供するにある。
第１図は本発明の判別方式の原理を説明する図である。
Ｖは正弦波アナログ量、例えば系統電気量を表わすアナ
ログ信号であＶ），ＳＰはサンプリングパルスを表わす
。即ちこのサンプリングパルスの各発生時点のアナログ
量、例えば系統電流又は電圧の瞬時値がサンプルされ、
デイジタル符号化して、計測、制御、保護等の装置へ与
えられる。サンプルパルスＳｐは、アナログ信号の周波
数の２ｎ倍（ｎ＝１，２，３，・・・・・・）の周波数
を持つように選ばれる。図示の例では１２倍（ｎ＝６）
の周波数を持つ。各サンプリングパルスＳｐの発生時点
におけるＶの瞬時値は図中で矩形状の箱の形で示されて
卦ｂ、実際にはこれはその瞬時値の極性及び箱の高さに
応じた数ビツトのデイジタル符号に変換されて処理され
る。Ｖ２はの２乗波形を表わし、又百ΣＶ２は過去連続
６回分の各サンプリングパルス（現時点のサンプリング
パルスを含む）に対応したＶ２の累計の百を表わす。
ログ信号であＶ），ＳＰはサンプリングパルスを表わす
。即ちこのサンプリングパルスの各発生時点のアナログ
量、例えば系統電流又は電圧の瞬時値がサンプルされ、
デイジタル符号化して、計測、制御、保護等の装置へ与
えられる。サンプルパルスＳｐは、アナログ信号の周波
数の２ｎ倍（ｎ＝１，２，３，・・・・・・）の周波数
を持つように選ばれる。図示の例では１２倍（ｎ＝６）
の周波数を持つ。各サンプリングパルスＳｐの発生時点
におけるＶの瞬時値は図中で矩形状の箱の形で示されて
卦ｂ、実際にはこれはその瞬時値の極性及び箱の高さに
応じた数ビツトのデイジタル符号に変換されて処理され
る。Ｖ２はの２乗波形を表わし、又百ΣＶ２は過去連続
６回分の各サンプリングパルス（現時点のサンプリング
パルスを含む）に対応したＶ２の累計の百を表わす。
即ち過去６サンプリングパルス分のＶ２の平均値を表わ
す。６サンプリングパルスはこの例では波形Ｖの基本周
波数の半サイクルに相当するので、この期間中のＶ２６
の平均値は実効値の２乗に対応する。
す。６サンプリングパルスはこの例では波形Ｖの基本周
波数の半サイクルに相当するので、この期間中のＶ２６
の平均値は実効値の２乗に対応する。
従つてＮＸＶ２が所定のレベルを超えるか否かを判定す
るようにして｝けば、アナログ量Ｖの大きさ即ち実効値
の２乗を判定することができる。この場合、第１図より
明かな如く、−ΣＶ２の波形はＶの発生消滅後各々６ゝ
６サンプリングパルスで安定するので、応答速度は、
動作、復帰とも６サンプリングパルス（Ｖの周波数の半
サイクル）のものが得られる。
るようにして｝けば、アナログ量Ｖの大きさ即ち実効値
の２乗を判定することができる。この場合、第１図より
明かな如く、−ΣＶ２の波形はＶの発生消滅後各々６ゝ
６サンプリングパルスで安定するので、応答速度は、
動作、復帰とも６サンプリングパルス（Ｖの周波数の半
サイクル）のものが得られる。
第２図は、第１図を参照して上に説明したレベル判別方
式を実施するための構成の一例をプロツク図で示す。
式を実施するための構成の一例をプロツク図で示す。
デイジタル符号化された入力Ｖは２乗回路１で２乗され
てＶ２が出力として発生され、これがシフトレジスタ２
へ印加される。
てＶ２が出力として発生され、これがシフトレジスタ２
へ印加される。
シフトレジスタ２はメモリ段Ｔ，ｔ−１，ｔ−２，ｔ−
３，ｔ−４，ｔ−５を有し、サンプリングパルスＳｐが
各メモリ段へ印加される度に、２乗回路１の出力がメモ
リ段ｔへ書込まれ、同時にメモリ段ｔにあつた内容ＢＺ
メモリ段ｔ−１へ移され、以下同様にして各メモリ段の
内容が次の段へシフトされる。このようにして、メモリ
段ｔ−１乃至ｔ−５にはそれぞれ１乃至５サンプリング
パルス前の時点のデータが記憶されていることになる。
シフトレジスタ２の各メモリ段Ｔ，ｔ−１，・・・・・
・ｔ−５の出力は加算回路３の各入カへ印加されここで
ぺ２の演算がなされる。一方、レベル設定器６は判定レ
ベル６Ｖｋ２をデイジタル符号化した出力を発生し、こ
れを減算器４の減数人力に印加する。減算器４の被減数
人力には加算回路３の出力が印加されるので、ここで？
Ｖ２−６Ｖｋ２なる演算がなされ、その結果、即ち減算
回路４の出力は正負判別回路５へ送られ、ここでΣＶ２
と６ｋ２の大小判別がなされる。判別回路５は例えば入
力が正の時出力を発生する。このようにして、第１図の
原理を用いて装置を構成することができるが、サンプル
毎に加算器３０で６個の加算を行つているため、演算時
間が長くなる欠点は避けられない。
３，ｔ−４，ｔ−５を有し、サンプリングパルスＳｐが
各メモリ段へ印加される度に、２乗回路１の出力がメモ
リ段ｔへ書込まれ、同時にメモリ段ｔにあつた内容ＢＺ
メモリ段ｔ−１へ移され、以下同様にして各メモリ段の
内容が次の段へシフトされる。このようにして、メモリ
段ｔ−１乃至ｔ−５にはそれぞれ１乃至５サンプリング
パルス前の時点のデータが記憶されていることになる。
シフトレジスタ２の各メモリ段Ｔ，ｔ−１，・・・・・
・ｔ−５の出力は加算回路３の各入カへ印加されここで
ぺ２の演算がなされる。一方、レベル設定器６は判定レ
ベル６Ｖｋ２をデイジタル符号化した出力を発生し、こ
れを減算器４の減数人力に印加する。減算器４の被減数
人力には加算回路３の出力が印加されるので、ここで？
Ｖ２−６Ｖｋ２なる演算がなされ、その結果、即ち減算
回路４の出力は正負判別回路５へ送られ、ここでΣＶ２
と６ｋ２の大小判別がなされる。判別回路５は例えば入
力が正の時出力を発生する。このようにして、第１図の
原理を用いて装置を構成することができるが、サンプル
毎に加算器３０で６個の加算を行つているため、演算時
間が長くなる欠点は避けられない。
この発明はこのような欠点を除去するためになされたも
のである。以下この発明について説明する。第３図には
本発明の方式を実施するための構成の一実施例のプロツ
ク図を示す。
のである。以下この発明について説明する。第３図には
本発明の方式を実施するための構成の一実施例のプロツ
ク図を示す。
この例においては、シフトレジスタ２１はメモリ段ｔ−
６が更に一段付加されている。そして加減算回路の十人
力にメモリ段ｔの出力が、又一人カヘメモリ段ｔ−６の
出力が夫々印加される。更に、メモリ段ｔ及びｔ−１を
有するシフトレジスタ８が設けられ、そのｔ−１段には
サンプリングパルスＳｐが直接に、又ｔ段にはパルス遅
延回路７を介してサンプリングパルスＳｐが夫々印加さ
れる。パルス遅延回路７は、サンプリングパルスによる
シフトレジスタ８のメモリ段ｔの書き込みを一定時間（
少なくとも加減算回路の演算時間）遅らせる働きをする
。シフトレジスタ８のメモリ段ｔ−１に記憶されている
加減算回路３１の出力、即ち１サンプリングパルス前の
時点のデータと、シフトレジスタ２１のメモリ段ｔの出
力とが加減算回路で加え合わされ、更にこの和から、シ
フトレジスタ２１のメモリ段ｔ−６の出力即ち６サンプ
リングパルス前のデータを減算する。
６が更に一段付加されている。そして加減算回路の十人
力にメモリ段ｔの出力が、又一人カヘメモリ段ｔ−６の
出力が夫々印加される。更に、メモリ段ｔ及びｔ−１を
有するシフトレジスタ８が設けられ、そのｔ−１段には
サンプリングパルスＳｐが直接に、又ｔ段にはパルス遅
延回路７を介してサンプリングパルスＳｐが夫々印加さ
れる。パルス遅延回路７は、サンプリングパルスによる
シフトレジスタ８のメモリ段ｔの書き込みを一定時間（
少なくとも加減算回路の演算時間）遅らせる働きをする
。シフトレジスタ８のメモリ段ｔ−１に記憶されている
加減算回路３１の出力、即ち１サンプリングパルス前の
時点のデータと、シフトレジスタ２１のメモリ段ｔの出
力とが加減算回路で加え合わされ、更にこの和から、シ
フトレジスタ２１のメモリ段ｔ−６の出力即ち６サンプ
リングパルス前のデータを減算する。
この結果、加減算回路３１の出力にはシフトレジスタ２
１のメモリ段ｔ乃至ｔ−５のデータの総計が得られるこ
とになる。この総計即ちΣＶ２は遅延回路７を経て遅延
されたサンプリングパルスによつてシフトレジスタ８の
メモリ段ｔに書込まれる。そしてこのデータは第２図の
場合と同じく減算回路４、レベル設定回路６及び正負判
別回路５によつて判別がなされる。このようにして第３
図の装置においてｓΣＶ２即ち実効値の２乗がＶｋ２即
ち設定実効値の２乗より大きいか小さいかの判別がなさ
れる。上記の説明に訃いては、６サンプリングパルス（
半サイクル）分の２乗の総計を求める場合について説明
したが、設定値を２倍にして、１２サンプリングパルス
（１サイクル）分の２乗の総計を求めてもよい。
１のメモリ段ｔ乃至ｔ−５のデータの総計が得られるこ
とになる。この総計即ちΣＶ２は遅延回路７を経て遅延
されたサンプリングパルスによつてシフトレジスタ８の
メモリ段ｔに書込まれる。そしてこのデータは第２図の
場合と同じく減算回路４、レベル設定回路６及び正負判
別回路５によつて判別がなされる。このようにして第３
図の装置においてｓΣＶ２即ち実効値の２乗がＶｋ２即
ち設定実効値の２乗より大きいか小さいかの判別がなさ
れる。上記の説明に訃いては、６サンプリングパルス（
半サイクル）分の２乗の総計を求める場合について説明
したが、設定値を２倍にして、１２サンプリングパルス
（１サイクル）分の２乗の総計を求めてもよい。
ただし、応答速度は最大１サイクルと長くなる。しかし
アナログ信号Ｖの中に基本波の整数倍の高調波が含まれ
ていても、１サイクル（１２サンプリングパルス）前の
瞬時値の大きさは等しいので、入力変化後１２サンプリ
ングパルスで１２ｖ２の値は安定する。Σ 以上はサンプリング周波数が基本波Ｖの周波数の偶数倍
の場合について説明したが、奇数倍の場合には、１／２
サイクルで総計をとることができないので、必ず１サイ
クル部の絶対値の総計を求める必要がある。
アナログ信号Ｖの中に基本波の整数倍の高調波が含まれ
ていても、１サイクル（１２サンプリングパルス）前の
瞬時値の大きさは等しいので、入力変化後１２サンプリ
ングパルスで１２ｖ２の値は安定する。Σ 以上はサンプリング周波数が基本波Ｖの周波数の偶数倍
の場合について説明したが、奇数倍の場合には、１／２
サイクルで総計をとることができないので、必ず１サイ
クル部の絶対値の総計を求める必要がある。
応答速度が遅くてもよい場合には、上記各々の整数倍の
間のサンプリング値の２乗の総計を求めてもよい。
間のサンプリング値の２乗の総計を求めてもよい。
この倍数を大きくすることによつて、所謂反限時特性を
得ることも可能である。更に、第３図ではすべての演算
がデイジタル符号化データのもとでなされるように説明
されたが、途中でＤ／Ａ変換してアナログ演算回路を用
いて処理してもよい。
得ることも可能である。更に、第３図ではすべての演算
がデイジタル符号化データのもとでなされるように説明
されたが、途中でＤ／Ａ変換してアナログ演算回路を用
いて処理してもよい。
上記のように、この発明はサンプリング値の二乗の総和
を、加減算器において１サンプル前の計算値に新サンブ
ル値を加算し、かつ最古のサンプル値を減算することに
よつてサンプリング毎に求め、この総和を少なくとも前
記加減算器の１サンプル毎の総和を求める演算時間だけ
遅延回路によシ遅延させてからメモリに記憶させ、この
メモリの記憶値とレベル設定器の設定値とを比較してレ
ベルを判別するようにしたので、判別の誤差が少なく、
かつ波型歪に強い判別を行うことができる。
を、加減算器において１サンプル前の計算値に新サンブ
ル値を加算し、かつ最古のサンプル値を減算することに
よつてサンプリング毎に求め、この総和を少なくとも前
記加減算器の１サンプル毎の総和を求める演算時間だけ
遅延回路によシ遅延させてからメモリに記憶させ、この
メモリの記憶値とレベル設定器の設定値とを比較してレ
ベルを判別するようにしたので、判別の誤差が少なく、
かつ波型歪に強い判別を行うことができる。
さらに加減算器では１サンプル前の計算値に新サンプル
値を加え、最古のサンプル値を減算するだけでよいので
演算時間を格段と短縮できる等の利点を有する。
値を加え、最古のサンプル値を減算するだけでよいので
演算時間を格段と短縮できる等の利点を有する。
第１図は本発明の方式を説明する図、第２図は第１図の
原理に基づき構成した装置を示すプロツク図、第３図は
他の例を示すプロツク図である。
原理に基づき構成した装置を示すプロツク図、第３図は
他の例を示すプロツク図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正弦波アナログ信号をサンプリングしこれをディジ
タル符号化した信号に基づいて前記アナログ信号の大き
さを判別する方式において、前記正弦波アナログ信号を
その基本周波数の２ｎ倍（ｎ＝１、２、３、……）の周
波数でサンプリングし、連続ｍｎ（ｍ＝１、２、……）
サンプリングパルス分の各サンプリング値の２乗の総和
を、加減算器において１サンプル前の計算値に新サンプ
ル値を加算し、かつ最古のサンプル値を減算することに
よつてサンプル毎に求め、この求められた総和を少なく
とも前記加減算器の１サンプル毎の総和を求める演算時
間だけ遅延回路により遅延させてからメモリに記憶せし
め、このメモリの記憶値とレベル設定器の設定値と比較
してその結果からディジタル入力のレベルを判別するこ
とを特徴とするサンプリングされディジタル符号化され
たアナログ信号の大きさを判別する方式。 ２ 正弦波アナログ信号をサンプリングしこれをディジ
タル符号化した信号に基づいて前記アナログ信号の大き
さを判別する方式において、前記正弦波アナログ信号を
その基本周波数の２ｎ＋１倍（ｎ＝１、２、３、……）
の周波数でサンプリングし、連続２ｍｎ（ｍ＝１、２、
……）サンプリングパルス分の各サンプリング値の２乗
の総和を、加減算器において１サンプル前の計算値に新
サンプル値を加算し、かつ最古のサンプル値を減算する
ことによつてサンプル毎に求め、この求められた総和を
少なくとも前記加減算器の１サンプル毎の総和を求める
演算時間だけ遅延回路により遅延させてからメモリに記
憶せしめ、このメモリの記憶値とレベル設定器の設定値
と比較してその結果からディジタル入力のレベルを判別
することを特徴とするサンプリングされディジタル符号
化されたアナログ信号の大きさを判別する方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49035915A JPS5911870B2 (ja) | 1974-03-30 | 1974-03-30 | サンプリングされデイジタル符号化されたアナログ信号の大きさを判別する方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49035915A JPS5911870B2 (ja) | 1974-03-30 | 1974-03-30 | サンプリングされデイジタル符号化されたアナログ信号の大きさを判別する方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50129076A JPS50129076A (ja) | 1975-10-11 |
| JPS5911870B2 true JPS5911870B2 (ja) | 1984-03-19 |
Family
ID=12455316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49035915A Expired JPS5911870B2 (ja) | 1974-03-30 | 1974-03-30 | サンプリングされデイジタル符号化されたアナログ信号の大きさを判別する方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911870B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829694B2 (ja) * | 1978-06-07 | 1983-06-24 | 株式会社高岳製作所 | デジタル式積分形電圧調整継電器 |
| JPS56112231A (en) * | 1980-02-12 | 1981-09-04 | Hitachi Medical Corp | Control apparatus of running apparatus |
| JPH081413U (ja) * | 1996-03-25 | 1996-09-27 | 株式会社ソフィア | 遊技機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968764A (ja) * | 1972-11-01 | 1974-07-03 |
-
1974
- 1974-03-30 JP JP49035915A patent/JPS5911870B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968764A (ja) * | 1972-11-01 | 1974-07-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50129076A (ja) | 1975-10-11 |
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