JPS6027968Y2 - 交流電圧測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えばディジタル表示型のような電圧測定装
置の特に交流電圧測定装置に関する。

例えばディジタル表示型の電圧測定装置では原理的に直
流電圧測定器であるため交流電圧を測定するには交流信
号を直流に変換し、その変換された直流電圧を測定して
交流電圧の平均値、或はその平均値に成る係数を乗じて
実効値を表示するようにしている。

交流信号を直流に変換するには普通整流回路が用いられ
る。

整流回路の出力側には平滑回路を接続味リップルの少な
い直流電圧を得るようにしている。

ところでディジタル電圧測定装置は周知のようにマイク
ロボルト程度の変化まで読取ることができる程に分解能
が高い。

従って平滑回路から出力される直流電圧のリップル分は
非常に小さいことが要求される。

このため平滑回路の時定数を大きく採り低い周波数の測
定信号に対し可及的にリップルが小さくなるようにしな
ければならないが、時定数をあまり大きく採ると高い周
波数域では直流電圧が安定するまでに時間が掛ってしま
う欠点がある。

このため従来では平滑回路に時定数切換スイッチを設け
、被測定信号の周波数に応じて平滑回路の時定数を切換
るようにしている。

然し乍らディジタル電圧測定装置では測定できる周波数
範囲も例えば５０Ｈｚ〜１００Ｋ Ｈｚのように広帯域
が要求される。

このため時定数切換段数を多く採らなければならない。

然も切換段数を多く採ってもその切換は人手によるため
被測定信号の周波数を予め知らなくてはならない。

また被測定信号の周波数が変動するような場合或は周波
数が異なる信号を順次測定しなければならないような場
合にはその切換操作が面倒である。

この考案の目的は被測定信号の周波数を自動的に検知し
、その周波数に適した時定数となるように自動的に選定
される交流電圧測定装置を提供するにある。

この考案では周波数−電圧変換器によって被測定交流信
号の周波数に対応した電圧を得るようにし、この電圧信
号によって平滑回路の時定数を切換るようにしたもので
ある。

以下にこの考案の一実施例を図面について詳細に説明す
る。

第１図にこの考案による交流電圧測定装置の一例を示す
。

図中１は被測定信号の入力端子である。

この入力端子１に供給された被測定交流信号はレンジ切
替回路２において成る一定のレベル範囲に入るように調
整される。

このレンジ切替は普通手動で切替るが、装置によっては
自動レンジ切替回路によって自動的に切換られる場合も
ある。

レンジ切替回路２でレベルが成る定められた範囲に入る
ように調整された被測定信号は整流回路３で整流され、
平滑回路４で平滑されて直流出力端子５に変換された直
流電圧を出力し、例えばディジタル表示型電圧測定器６
に供給される。

ここまでの構成は従来と同様である。

この考案においてはレンジ切替回路２の出力の一部を周
波数−電圧変換器７に供給し、被測定信号の周波数に比
例した直流電圧を得るようにし、この直流電圧によって
時定数切換回路８を制御し平滑回路４の時定数を被測定
信号の周波数に対応させて自動的に切替るように構成す
る。

平滑回路４と時定数切替回路８は例えば第２図に示すよ
うに構成することができる。

即ち平滑回路４を抵抗ＲとコンデンサＣとにより構成し
、この抵抗Ｒを例えばｃｄｓのような光電変換素子を用
い、この光電変換素子にて構成した抵抗Ｒの抵抗値を光
源９の光量変化により変化させる。

光源９としては例えば発光ダイオードを用いることがで
き、この光源９に周波数−電圧変換器７の変換出力を与
える。

このように構成すれば被測定信号の周波数に比例して変
換器７の出力電圧が上昇すれば発光素子９の光量が多く
なり、光電変換素子の抵抗値が小となる。

よって平滑回路４の時定数は小となる。従って被測定信
号の周波数が低いときには平滑回路４の時定数は大きく
、よって低い周波数の被測定信号に対しては平滑回路４
の時定数は大きく、入力信号の周波数が高くなるに伴な
って時定数が小さくなる。

よって被測定信号の周波数に対応して時定数が変化し常
に最適状態で平滑することができ、広い周波数範囲にわ
たって誤差の少ない交流電圧測定ができる。

時定数切換回路８の他の方法としては例えば第３図に示
すように構成することも考えられる。

第３図の例では複数の電圧比較器１０ａ、１０ｂ。

１０ｃ・・・・・・１０ｎを設け、これら複数の電圧比
較器１０ａ〜１０ｎに漸次電圧の異なる設定電圧を与え
、この各設定電圧と周波数−電圧変換器７の出力とを比
較し、その比較結果によりリレー１１ａ、 １１ ｂ
、 １１ ｃ、 ””１１ ｎを順次励磁させ、リレ
ー１１ａ〜１１ｎの各接点Ｓａ、 Ｓｂ、 Ｓｃ・・・
・・−３ｎによって平滑回路４を構成する抵抗器Ｒを順
次切換るようにしてもよい。

第１図の実施例では被測定信号の平均値に対応した直流
電圧出力端子５に得るようにしたが、出力端子５に実効
値に対応した電圧を得ることもできる。

第４図はその実施例を示す。

即ちレンジ切替回路２の出力を絶対値回路１２にて両波
整流して絶対値を得るようにし、その絶対値を２東回路
１３で２乗し、その２乗出力を平方根回路１４で開平す
る。

平方根回路１４はその帰還回路として平滑回路４が用い
られ平方根回路１４の出力の一部を平滑回路４を通じて
平方根回路４に帰還させ、この帰還により２東回路１３
の出力を開平するものである。

従ってこの場合でも平滑回路４には時定数切換回路８を
附設し、この時定数切替回路８を周波数−電圧変換器７
の出力で制御し、被測定信号の周波数に対応した時定数
を得るように腰このようにすれば平方根回路１４の帰還
信号に含まれるリップル分を可及的に小さくすることが
でき、平方根回路１４の動作を安定化しリップルによる
誤差の発生を小さくすることができ、精度の高い実効値
を得ることができる。

以上説明したようにこの考案によれば交流電圧測定器に
おいて交流から直流に変換する回路において被測定交流
信号の周波数が変わっても、これに追従して平滑回路の
時定数を自動的に切換るから取扱いが容易である。

また常時平滑回路４の時定数が最大状態に制御されるか
らどの周波数の被測定信号でもリップルの少ない直流を
得ることができ、精度の高い交流電圧の測定を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案の一実施例を示す系統図、第２図はこ
の考案の要部の一例を示す接続図、第３図はこの考案の
要部の他の例を示す接続図、第４図はこの考案の他の実
施例を示す系統図である。 ４：平滑回路、７：周波数−電圧変換器、８：時定数切
替回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流電圧信号を直流に変換し、該変換直流電圧を直流電
   圧測定器に供給して交流電圧値を指示させるようにした
   交流電圧測定装置において、上記変換直流信号を平滑す
   る平滑回路の時定数を被測定交流信号の周波数に応じて
   変化させるようにした交流電圧測定装置。