JPS5932734B2 - 高精度電圧測定装置 - Google Patents
高精度電圧測定装置Info
- Publication number
- JPS5932734B2 JPS5932734B2 JP904975A JP904975A JPS5932734B2 JP S5932734 B2 JPS5932734 B2 JP S5932734B2 JP 904975 A JP904975 A JP 904975A JP 904975 A JP904975 A JP 904975A JP S5932734 B2 JPS5932734 B2 JP S5932734B2
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- circuit
- input
- voltage
- output
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＡＤ変換回路を使用したアナログ電圧測定装置
に関する。
に関する。
特に低電圧入力信号を短時間に高精度で測定する。ディ
ジタル表示電圧測定装置に関する。ＡＤ変換回路を用い
た電圧測定装置では、一般に入力回路のオフセット電圧
、周囲温度等の影響により、零点のドリフトや利得変動
等が生じ測定誤差となる。
ジタル表示電圧測定装置に関する。ＡＤ変換回路を用い
た電圧測定装置では、一般に入力回路のオフセット電圧
、周囲温度等の影響により、零点のドリフトや利得変動
等が生じ測定誤差となる。
このため増幅回路の直線性を維持するための各種の付加
回路や電圧安定回路、温度補正回路、利得安定回路等を
設けることが、従来から知られている。しかしこれらは
回路の構成を複雑にするとともに、使用に当り零点調整
、感度較正等の操作を必要とし操作が複雑になり測定に
長い時間を要する欠点がある。また、長時間高精度を保
つことはむづかしく量産用の測定器として適当でない。
本発明は操作が簡単で短時間の測定を行なうことができ
、しかも精度の高い電圧測定装置を提供することを目的
とする。
回路や電圧安定回路、温度補正回路、利得安定回路等を
設けることが、従来から知られている。しかしこれらは
回路の構成を複雑にするとともに、使用に当り零点調整
、感度較正等の操作を必要とし操作が複雑になり測定に
長い時間を要する欠点がある。また、長時間高精度を保
つことはむづかしく量産用の測定器として適当でない。
本発明は操作が簡単で短時間の測定を行なうことができ
、しかも精度の高い電圧測定装置を提供することを目的
とする。
本発明は多数の値の基準電圧を発生する基準電圧発生回
路と、基準電圧と被測定電圧を順に切り換えて入力端に
与える入力切換回路と、入力端の信号を増幅する増幅回
路と、増幅回路の出力信号をディジタル信号に変換する
ＡＤ変換回路と、この出力端に得られる基準電圧の各々
に対応する値から、入力端と出力端の関数を近似値によ
り得て、被測定電圧に対応する出力端の値をこの関数に
より自動的に演算して表示する制御回路とを備えたこと
を特徴とする。実施例により詳しく説明する。
路と、基準電圧と被測定電圧を順に切り換えて入力端に
与える入力切換回路と、入力端の信号を増幅する増幅回
路と、増幅回路の出力信号をディジタル信号に変換する
ＡＤ変換回路と、この出力端に得られる基準電圧の各々
に対応する値から、入力端と出力端の関数を近似値によ
り得て、被測定電圧に対応する出力端の値をこの関数に
より自動的に演算して表示する制御回路とを備えたこと
を特徴とする。実施例により詳しく説明する。
第１図は本発明実施例装置の構成図である。
図で１は基準電圧発生回路、２は入力切換回路、３は入
力増幅回路、４はＡＤ変換回路、５は制御回路、６は表
示装置を示す。基準電圧発生回路１は入力切換回路２に
、その出力を与えるよう結合されている。入力切換回路
２は制御回路５からの入力切換信号により、被測定電圧
Ｅｘもしくは基準電圧Ｅｏ−Ｅｎのいずれかを入力とし
て選択するよう構成されている。入力切換回路２の出力
は入力増幅回路３に結合されている。入力増幅回路３は
制御回路５のレンジ切換信号が導かれていて、これによ
りレンジ切換が行なわれるよう構成されている。入力増
幅回路３の出力はＡＤ変換回路４に結合されている。入
力増幅回路３により増幅されたアナログ信号はここでデ
イジタル信号に変換され、出力のデイジタル信号が制御
回路５に入力されるよう構成されている。制御回路５は
演算、制御および記憶の機能を備えている。これは各回
路の制御を行なうとともに、ＡＤ変換回路４からの出力
を演算および記憶することができる。表示装置６は制御
回路５に結合され、制御回路５により演算された測定結
果が表示される。このように構成された装置の測定動作
を説明する。
力増幅回路、４はＡＤ変換回路、５は制御回路、６は表
示装置を示す。基準電圧発生回路１は入力切換回路２に
、その出力を与えるよう結合されている。入力切換回路
２は制御回路５からの入力切換信号により、被測定電圧
Ｅｘもしくは基準電圧Ｅｏ−Ｅｎのいずれかを入力とし
て選択するよう構成されている。入力切換回路２の出力
は入力増幅回路３に結合されている。入力増幅回路３は
制御回路５のレンジ切換信号が導かれていて、これによ
りレンジ切換が行なわれるよう構成されている。入力増
幅回路３の出力はＡＤ変換回路４に結合されている。入
力増幅回路３により増幅されたアナログ信号はここでデ
イジタル信号に変換され、出力のデイジタル信号が制御
回路５に入力されるよう構成されている。制御回路５は
演算、制御および記憶の機能を備えている。これは各回
路の制御を行なうとともに、ＡＤ変換回路４からの出力
を演算および記憶することができる。表示装置６は制御
回路５に結合され、制御回路５により演算された測定結
果が表示される。このように構成された装置の測定動作
を説明する。
制御回路５より入力切換回路２に信号が送られ基準電圧
発生回路の送出するＥＯ−Ｅｎの（ｎ＋１）個の基準電
圧を順次入力増幅回路３に印加する。入力増幅回路３は
、この基準電圧ＥＯ〜Ｅｎを制御回路５により指定され
たレンジによる一定の増幅率で増幅し、ＡＤ変換回路４
に送る。ＡＤ変換回路４により、これら基準電圧ＥＯ−
Ｅｎは次々とデイジタル信号に変換され、ｏ−Ｖｎの出
力を得る。出力ＶＯ−Ｖｎは制御回路５に入力され記憶
され、同時に演算が行なわれる。すなわち、制御回路５
では入力されたデータＶＯ−Ｖｎから、最小二乗法によ
る多項式近似関数Ｖ−ｆ（Ｅ）を得る。この様子を第２
図に示す。第２図は横軸に入力切換回路２の入力電圧Ｅ
１縦軸にＡＤ変換器４の出力電圧をとり、基準電圧ＥＯ
−Ｅｎに対応する出力電圧ＶＯ〜ｎを×印でプロツトし
たものである。
発生回路の送出するＥＯ−Ｅｎの（ｎ＋１）個の基準電
圧を順次入力増幅回路３に印加する。入力増幅回路３は
、この基準電圧ＥＯ〜Ｅｎを制御回路５により指定され
たレンジによる一定の増幅率で増幅し、ＡＤ変換回路４
に送る。ＡＤ変換回路４により、これら基準電圧ＥＯ−
Ｅｎは次々とデイジタル信号に変換され、ｏ−Ｖｎの出
力を得る。出力ＶＯ−Ｖｎは制御回路５に入力され記憶
され、同時に演算が行なわれる。すなわち、制御回路５
では入力されたデータＶＯ−Ｖｎから、最小二乗法によ
る多項式近似関数Ｖ−ｆ（Ｅ）を得る。この様子を第２
図に示す。第２図は横軸に入力切換回路２の入力電圧Ｅ
１縦軸にＡＤ変換器４の出力電圧をとり、基準電圧ＥＯ
−Ｅｎに対応する出力電圧ＶＯ〜ｎを×印でプロツトし
たものである。
このプロツトされた点から最小二乗法近似により求めら
れる関数がＶ＝ｆ（Ｅ）で第２図に曲線で示されている
ものである。制御回路５は基準電圧入力により、このＶ
＝ｆ（Ｅ）の関数を算出し記憶する。これが終ると制御
回路５は入力切換信号を入力切換回路１に送り、被測定
電圧Ｅｘを受信する。
れる関数がＶ＝ｆ（Ｅ）で第２図に曲線で示されている
ものである。制御回路５は基準電圧入力により、このＶ
＝ｆ（Ｅ）の関数を算出し記憶する。これが終ると制御
回路５は入力切換信号を入力切換回路１に送り、被測定
電圧Ｅｘを受信する。
これを基準電圧ＥＯ−Ｅｎの場合と同様にデイジタル変
換する。ＡＤ変換機４から出力された被測定電圧Ｅｘの
デイジタル信号Ｖｘは、制御回路５に記憶されている関
数Ｖ−ｆ（Ｅ）に代入して演算され、その結果が測定結
果として表示装置６に表示される。このように、本発明
の装置によれば、ＡＤ変換器４あるいは増幅回路３等に
、除々に生じる零点ドリフトや利得変動があつても、そ
の直前に行なわれる基準電圧による関数に基づいて出力
が自動的に補正されるので、誤差は極めて小さくするこ
とができる。
換する。ＡＤ変換機４から出力された被測定電圧Ｅｘの
デイジタル信号Ｖｘは、制御回路５に記憶されている関
数Ｖ−ｆ（Ｅ）に代入して演算され、その結果が測定結
果として表示装置６に表示される。このように、本発明
の装置によれば、ＡＤ変換器４あるいは増幅回路３等に
、除々に生じる零点ドリフトや利得変動があつても、そ
の直前に行なわれる基準電圧による関数に基づいて出力
が自動的に補正されるので、誤差は極めて小さくするこ
とができる。
しかも、操作は極めて簡単であり、測定時間を短くする
ことができる。これにより電源投入後の加熱時間も著し
く短縮することができる。また、瞬間的な雑音による誤
差は関数の最小二乗近似により均一化され直接測定誤差
となることはない。さらに、増幅回路３あるいはＡＤ変
換回路４に入出力の直線性が得られない場合にも、上述
のように曲線による近似関数を求めることができるので
、従来の１点もしくは２点の基準電圧較正による測定装
置に比べ格段の精度を得ることができる。以上述べたよ
うに本発明の装置では、中間の各回路の誤差はほとんど
除かれるので、制御回路５の演算桁数を上げれば生じる
誤差原因は基準電圧発生回路１のみにあることになる。
ことができる。これにより電源投入後の加熱時間も著し
く短縮することができる。また、瞬間的な雑音による誤
差は関数の最小二乗近似により均一化され直接測定誤差
となることはない。さらに、増幅回路３あるいはＡＤ変
換回路４に入出力の直線性が得られない場合にも、上述
のように曲線による近似関数を求めることができるので
、従来の１点もしくは２点の基準電圧較正による測定装
置に比べ格段の精度を得ることができる。以上述べたよ
うに本発明の装置では、中間の各回路の誤差はほとんど
除かれるので、制御回路５の演算桁数を上げれば生じる
誤差原因は基準電圧発生回路１のみにあることになる。
本発明の装置はこれら全ての操作が操作者もしくはトリ
ガ信号によつて与えられる起動信号により、全て自動的
に行なわれるところに著しいその特長がある。
ガ信号によつて与えられる起動信号により、全て自動的
に行なわれるところに著しいその特長がある。
周囲温度の変化あるいは電源変動その他により、従来の
この種の測定装置に避けることのできない零点調整もし
くは較正等の操作を全く必要としない。上述の基準電圧
による較正についても、周期的に自動的にこれを繰返す
こととすれば、なお長時間にわたる安定な測定が行なえ
ることになり、量産用の測定装置として優れたものであ
る。なお本実施例では関数は最小二乗法により算出する
よう説明したが、ラグランジユの内挿法その他の近似方
法を用いても、同様に関数を得て本発明を実施できるこ
とはいうまでもない。
この種の測定装置に避けることのできない零点調整もし
くは較正等の操作を全く必要としない。上述の基準電圧
による較正についても、周期的に自動的にこれを繰返す
こととすれば、なお長時間にわたる安定な測定が行なえ
ることになり、量産用の測定装置として優れたものであ
る。なお本実施例では関数は最小二乗法により算出する
よう説明したが、ラグランジユの内挿法その他の近似方
法を用いても、同様に関数を得て本発明を実施できるこ
とはいうまでもない。
第１図は本発明実施例装置の構成図。
第２図は基準電圧のアナログ入力ＥＯ−Ｅｎと基準電圧
のデイジタル出力ＶＯ−Ｖｎ間の関数を表示した座標図
である。１・・・・・・基準電圧発生回路、２・・・・
・・入力切換回路、３・・・・・・入力増幅回路、４・
・・・・・ＡＤ変換回路、５・・・・・・制御回路、６
・・・・・・表示装置。
のデイジタル出力ＶＯ−Ｖｎ間の関数を表示した座標図
である。１・・・・・・基準電圧発生回路、２・・・・
・・入力切換回路、３・・・・・・入力増幅回路、４・
・・・・・ＡＤ変換回路、５・・・・・・制御回路、６
・・・・・・表示装置。
Claims (1)
- １ 複数の値の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と
、上記基準電圧および被測定電圧を順に切り換えて入力
端に与える入力切換回路と、上記入力端の信号を増幅す
る増幅回路と、該増幅回路の出力信号をディジタル信号
に変換するＡＤ変換回路と、該回路の出力端に得られる
上記基準電圧の各々に対応する値から上記入力端と上記
出力端の関数を近似法により得て上記被測定電圧に対応
する上記出力端の値を上記関数により自動的に演算して
表示し且つ上記入力切換回路の切換および上記増幅回路
の利得を制御する制御回路とを備えた高精度電圧測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP904975A JPS5932734B2 (ja) | 1975-01-21 | 1975-01-21 | 高精度電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP904975A JPS5932734B2 (ja) | 1975-01-21 | 1975-01-21 | 高精度電圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5184279A JPS5184279A (ja) | 1976-07-23 |
| JPS5932734B2 true JPS5932734B2 (ja) | 1984-08-10 |
Family
ID=11709771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP904975A Expired JPS5932734B2 (ja) | 1975-01-21 | 1975-01-21 | 高精度電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932734B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102452352B1 (ko) * | 2016-04-18 | 2022-10-07 | 엘에스일렉트릭(주) | 아날로그 신호 검출회로 |
-
1975
- 1975-01-21 JP JP904975A patent/JPS5932734B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5184279A (ja) | 1976-07-23 |
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