JPH01167677A - 電力検波器 - Google Patents
電力検波器Info
- Publication number
- JPH01167677A JPH01167677A JP32568587A JP32568587A JPH01167677A JP H01167677 A JPH01167677 A JP H01167677A JP 32568587 A JP32568587 A JP 32568587A JP 32568587 A JP32568587 A JP 32568587A JP H01167677 A JPH01167677 A JP H01167677A
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- JP
- Japan
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- signal
- value
- data
- circuit
- input
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の構成］
（産業上の利用分野）
この発明は、特に単一スペクトラムの高周波信号の電力
を検波する電力検波器に関する。
を検波する電力検波器に関する。
（従来の技術）
一般に、電力検波には二極性のダイオードが用いられる
が、この構成ではダイオードの温度特性を補償する必要
があり、また任意の波形に対して検波時定数を設定しな
ければならず、さらに対数直線化のためには対数増幅器
を必要とし、その都度検波特性として要求される直線性
の誤差が加算される。一方、サーミスタ等の熱電対によ
る実効値検波型のものもあるが、応答性が悪いという欠
点がある。
が、この構成ではダイオードの温度特性を補償する必要
があり、また任意の波形に対して検波時定数を設定しな
ければならず、さらに対数直線化のためには対数増幅器
を必要とし、その都度検波特性として要求される直線性
の誤差が加算される。一方、サーミスタ等の熱電対によ
る実効値検波型のものもあるが、応答性が悪いという欠
点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
以上述べたように従来の電力検波器では、検波素子の温
度特性補償、被検波信号の波形に対する時定数設定、増
幅器の直線性が必要であり、これらの直線性誤差が重畳
されるため、直線性が悪く、また安定度も悪かった。
度特性補償、被検波信号の波形に対する時定数設定、増
幅器の直線性が必要であり、これらの直線性誤差が重畳
されるため、直線性が悪く、また安定度も悪かった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので
、検波素子の温度特性の補償、被検波信号の波形に対す
る時定数設定、増幅器の直線性が不必要であり、直線性
、安定度の極めて優れた電力検波器を提供することを目
的とする。
、検波素子の温度特性の補償、被検波信号の波形に対す
る時定数設定、増幅器の直線性が不必要であり、直線性
、安定度の極めて優れた電力検波器を提供することを目
的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
プル・クロックによってアナログ入力信号をデジタル信
号に変換するアナログ・デジタル変換器と、このアナロ
グ・デジタル変換器から出力されるデジタル信号を入力
して極性符号値を揃える極性変換回路と、前記入力信号
の１周期の期間を検出する周期検出回路と、前記極性変
換回路の出力信号を入力し前記周期検出回路で検出され
た期間のデジタル信号を順次信号処理して１周期当りの
電力値を検波する信号処理回路とを具備して構成される
。
号に変換するアナログ・デジタル変換器と、このアナロ
グ・デジタル変換器から出力されるデジタル信号を入力
して極性符号値を揃える極性変換回路と、前記入力信号
の１周期の期間を検出する周期検出回路と、前記極性変
換回路の出力信号を入力し前記周期検出回路で検出され
た期間のデジタル信号を順次信号処理して１周期当りの
電力値を検波する信号処理回路とを具備して構成される
。
ジタル信号に変換すると共に、その１周期期間を一検出
し、１周期期間内のデジタル信号からその平均値、最大
値、絶対値等を求め、これを電力電波値として出力する
ようにしている。
し、１周期期間内のデジタル信号からその平均値、最大
値、絶対値等を求め、これを電力電波値として出力する
ようにしている。
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
ｍ１図はその構成を示すもので、高周波電圧信号ＳＱ
（周波数ｆＱ）はＡ／Ｄ （アナログ／デジタル）変
換器１１に人力されると共に波形整形回路【２に人力さ
れてパルス波形に整形される。Ａ／Ｄ変換器１１は、人
力信号ＳＯの周波数ｆＯより十分高い周波数ｆｃｋのサ
ンプル・クロックパルスＳＰの人力タイミングで、人力
したアナログ信号を順次８〜１２ビツトのパラレルデジ
タルデータに変換するもので、ここで変換されたデジタ
ルデータはＭＳＢ変換回路１８に入力される。このＭＳ
Ｂ変換回路１３は入力したデジタルデータの最上位ビッ
トすなわち符号ビットを“０” （または１”）に揃え
るもので、ここでＭＳＢ変換されたデジタル信号は積分
平均化回路１４に入力される。
（周波数ｆＱ）はＡ／Ｄ （アナログ／デジタル）変
換器１１に人力されると共に波形整形回路【２に人力さ
れてパルス波形に整形される。Ａ／Ｄ変換器１１は、人
力信号ＳＯの周波数ｆＯより十分高い周波数ｆｃｋのサ
ンプル・クロックパルスＳＰの人力タイミングで、人力
したアナログ信号を順次８〜１２ビツトのパラレルデジ
タルデータに変換するもので、ここで変換されたデジタ
ルデータはＭＳＢ変換回路１８に入力される。このＭＳ
Ｂ変換回路１３は入力したデジタルデータの最上位ビッ
トすなわち符号ビットを“０” （または１”）に揃え
るもので、ここでＭＳＢ変換されたデジタル信号は積分
平均化回路１４に入力される。
この積分平均化回路１４は波形整形回路１２の出力がク
リア端子ＣＬＲに、サンプルφクロックパルスＳＰがク
ロック端子ＣＫに入力される。そして、クリア端子ＣＬ
Ｒの入力が立上がったとき積分値（データカウント値）
を′０”とし、サンプル−クロックパルスＳＰに同期し
てＭＳＢ変換回路１３から送られてくるデジタルデータ
を次のクリア端子ＣＬＲの立ち上がりまで順次加算し、
その加算結果を加算回数（クロックパルスカウント値）
で割ることによって積分平均値データを算出するもので
ある。ここで算出された積分平均値データはデータ変換
回路１５に入力される。このデータ変換回路１５は入力
データを任意の検波方式に従って実効値、平均値、絶対
値等の処理変換を行なうものである。この回路１５の変
換処理は例えばＲＯＭ（読出し専用メモリ）の読出し順
序を切換えることによって容易に実効可能である。
リア端子ＣＬＲに、サンプルφクロックパルスＳＰがク
ロック端子ＣＫに入力される。そして、クリア端子ＣＬ
Ｒの入力が立上がったとき積分値（データカウント値）
を′０”とし、サンプル−クロックパルスＳＰに同期し
てＭＳＢ変換回路１３から送られてくるデジタルデータ
を次のクリア端子ＣＬＲの立ち上がりまで順次加算し、
その加算結果を加算回数（クロックパルスカウント値）
で割ることによって積分平均値データを算出するもので
ある。ここで算出された積分平均値データはデータ変換
回路１５に入力される。このデータ変換回路１５は入力
データを任意の検波方式に従って実効値、平均値、絶対
値等の処理変換を行なうものである。この回路１５の変
換処理は例えばＲＯＭ（読出し専用メモリ）の読出し順
序を切換えることによって容易に実効可能である。
上記構成において、以下第２図を参照してその動作につ
いて説明する。
いて説明する。
今、第２図（ａ）に示すようにＯｖを基準に振幅±Ｖｐ
の高周波電圧信号ＳＯが入力されたとすると、波形整形
回路１２の出力は第２図（ｂ）に示すようなパルス波形
となる。ここで、第２図Ｃｃ）に示すように高周波入力
ＳＯの周波数ｆＯに対して十分周波数の高いサンプル・
クロックパルスｓｐを与えると、Ａ／Ｄ変換器１１は第
２図（ｄ）に示すようにクロックパルスＳＰの入力タイ
ミングで順次入力信号の振幅値をパラレルデジタルデー
タに変換し、ＭＳＢ変換回路１３に導出する。同図にお
いて、正極性最大値は“ＯＦＦ″であり、負極性最大値
は”ＩＦＦ”である。このＭＳＢ変換回路１３は入力デ
ータの最上位ビットなる符号ビットが“１” （負極性
）のとき“０” （正極性）に変換して出力する。この
変換出力をアナログ波形で示すと第２図（ｅ）のように
全波整流波形となる。このＭＳＢ変換回路１３の出力デ
ータは積分平均化回路１４に入力される。
の高周波電圧信号ＳＯが入力されたとすると、波形整形
回路１２の出力は第２図（ｂ）に示すようなパルス波形
となる。ここで、第２図Ｃｃ）に示すように高周波入力
ＳＯの周波数ｆＯに対して十分周波数の高いサンプル・
クロックパルスｓｐを与えると、Ａ／Ｄ変換器１１は第
２図（ｄ）に示すようにクロックパルスＳＰの入力タイ
ミングで順次入力信号の振幅値をパラレルデジタルデー
タに変換し、ＭＳＢ変換回路１３に導出する。同図にお
いて、正極性最大値は“ＯＦＦ″であり、負極性最大値
は”ＩＦＦ”である。このＭＳＢ変換回路１３は入力デ
ータの最上位ビットなる符号ビットが“１” （負極性
）のとき“０” （正極性）に変換して出力する。この
変換出力をアナログ波形で示すと第２図（ｅ）のように
全波整流波形となる。このＭＳＢ変換回路１３の出力デ
ータは積分平均化回路１４に入力される。
この積分平均化回路１４は波形整形回路１２の出力パル
スの立上がりから立上がりまでを１積分期間とし、この
期間の入力データを全て加算し、その加算結果を積分期
間の入力クロック数で割ることによって積分平均値デー
タを算出する。この積分平均値データのアナログ値は第
２図（ｅ）に示すようになり、データ変換回路１５によ
って適宜実効値、平均値、絶対値等に変換処理され、電
力検出値として出力される。この電力検出の応答速度は
１／ｆＯになることはいうまでもない。
スの立上がりから立上がりまでを１積分期間とし、この
期間の入力データを全て加算し、その加算結果を積分期
間の入力クロック数で割ることによって積分平均値デー
タを算出する。この積分平均値データのアナログ値は第
２図（ｅ）に示すようになり、データ変換回路１５によ
って適宜実効値、平均値、絶対値等に変換処理され、電
力検出値として出力される。この電力検出の応答速度は
１／ｆＯになることはいうまでもない。
したがって、上記構成による電力検蚤器は、直線性の精
度がＡ７Ｄ変換器１まただ二つに依存されるため、直線
性誤差の重畳による弊害７５（なく、極めて正確な電力
値を検出することができる。
度がＡ７Ｄ変換器１まただ二つに依存されるため、直線
性誤差の重畳による弊害７５（なく、極めて正確な電力
値を検出することができる。
第３図に他の実施例として尖頭値検出′型の構成を示す
。第３図において第１図と同一部分には同一符号を付し
て示し、ここでは異なる部分について述べる。
。第３図において第１図と同一部分には同一符号を付し
て示し、ここでは異なる部分について述べる。
すなわち、この電力検ｐ器は第１図の積分平均化回路１
４に代わって最大値検出回路１６を用い、またデータ変
換回路１５に代わってラッチ回路１７を用いるようにし
たものである。最大値検出回路ＩＢはＭＳＢ変換回路１
３から出力されるデジタルデータのうち、波形整形回路
１２からのパルス１周期内の最大値を検出するもので、
この最大値データはラッチ回路１７に入力され、パルス
の立上がり毎に更のである。
４に代わって最大値検出回路１６を用い、またデータ変
換回路１５に代わってラッチ回路１７を用いるようにし
たものである。最大値検出回路ＩＢはＭＳＢ変換回路１
３から出力されるデジタルデータのうち、波形整形回路
１２からのパルス１周期内の最大値を検出するもので、
この最大値データはラッチ回路１７に入力され、パルス
の立上がり毎に更のである。
尚、上記の各実施例ではｆ ｃｋ＞＞ｆ Ｏと選定され
ているので、特にｆ ｅｋとｆＯとの同期をとる必要は
ないが、正しい計測を行ないたい場合にはｆｃｋｍｍ−
ｆＯなる位相同期を行なうことが望ましい。また、サン
プル・クロックパルスＳＰの周波数ｆｃｋはデバイス上
の制−があり、ひいては高周波の入力周波数帯の制限条
件があるが、この場合は第４図に示すように入力部に周
波数変換回路１８を設けるとよい。この周波数変換回路
１８は人力信号周波数ｆｉｎを混合器１８１に人力し、
制御電圧Ｖｃによって周波数制御可能な電圧制御発振器
（ＶＣＯ）１ｇ２の発振信号と混合して周波数変換を行
なった後、ローパスフィルタ１８３を介して上記の各実
施例に示した電力検波器に入力するようにしたものであ
る。この構成によれば、ｖＣＯ信号周波数の掃引によっ
て入力信号の周波数をサンプル−クロックパルスＳＰに
よってサンプル可能な周波数に変換すればよく、これに
よって超高周波への広帯域化が可能である。
ているので、特にｆ ｅｋとｆＯとの同期をとる必要は
ないが、正しい計測を行ないたい場合にはｆｃｋｍｍ−
ｆＯなる位相同期を行なうことが望ましい。また、サン
プル・クロックパルスＳＰの周波数ｆｃｋはデバイス上
の制−があり、ひいては高周波の入力周波数帯の制限条
件があるが、この場合は第４図に示すように入力部に周
波数変換回路１８を設けるとよい。この周波数変換回路
１８は人力信号周波数ｆｉｎを混合器１８１に人力し、
制御電圧Ｖｃによって周波数制御可能な電圧制御発振器
（ＶＣＯ）１ｇ２の発振信号と混合して周波数変換を行
なった後、ローパスフィルタ１８３を介して上記の各実
施例に示した電力検波器に入力するようにしたものであ
る。この構成によれば、ｖＣＯ信号周波数の掃引によっ
て入力信号の周波数をサンプル−クロックパルスＳＰに
よってサンプル可能な周波数に変換すればよく、これに
よって超高周波への広帯域化が可能である。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、検波素子の温度特性の
補償、被検波信号の波形に対する時定数設定、増幅器の
直線性が不必要であり、直線性、安定度の極めて優れた
電力検波器を提供することができる。
補償、被検波信号の波形に対する時定数設定、増幅器の
直線性が不必要であり、直線性、安定度の極めて優れた
電力検波器を提供することができる。
第１図はこの発明に係る電力検波器の一実施例を示すブ
ロック回路図、第２図は同実施例の動作を説明するため
の波形図、第３図はこの発明に係る他の実施例を示す回
路図８、第４図は各実施例における広帯域化手段を示−
す少ロック回路図である。 １１・・・Ａ／Ｄ変換器、１２・・・波形整形回路、１
８・・・ＭＳＢ変換回路、１４・・・積分平均化回路、
１５・・・データ変換回路、１Ｂ・・・最大値検出回路
、１７・・・ラッチ回路、■８・・・周波数変換回路、
１８１・・・混合器、１ｇ２・・・ＶＣＯＳ１８３・・
・ローパスフィルタ、ＳＰ・・・サンプルφクロックパ
ルス。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
ロック回路図、第２図は同実施例の動作を説明するため
の波形図、第３図はこの発明に係る他の実施例を示す回
路図８、第４図は各実施例における広帯域化手段を示−
す少ロック回路図である。 １１・・・Ａ／Ｄ変換器、１２・・・波形整形回路、１
８・・・ＭＳＢ変換回路、１４・・・積分平均化回路、
１５・・・データ変換回路、１Ｂ・・・最大値検出回路
、１７・・・ラッチ回路、■８・・・周波数変換回路、
１８１・・・混合器、１ｇ２・・・ＶＣＯＳ１８３・・
・ローパスフィルタ、ＳＰ・・・サンプルφクロックパ
ルス。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 入力信号より十分周波数の高いサンプル・クロックによ
ってアナログ入力信号をデジタル信号に変換するアナロ
グ・デジタル変換器と、このアナログ、デジタル変換器
から出力されるデジタル信号を入力して極性符号値を揃
える極性変換回路と、前記入力信号の１周期の期間を検
出する周期検出回路と、前記極性変換回路の出力信号を
入力し前記周期検出回路で検出された期間のデジタル信
号を順次信号処理して１周期当りの電力値を検波する信
号処理回路とを具備する電力検波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32568587A JPH01167677A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 電力検波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32568587A JPH01167677A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 電力検波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167677A true JPH01167677A (ja) | 1989-07-03 |
Family
ID=18179574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32568587A Pending JPH01167677A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 電力検波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01167677A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015078937A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ユーティリティメータの積算電力の補正 |
| CN105548667A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-04 | 温州大学 | 一种交流信号有效值测量装置 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP32568587A patent/JPH01167677A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015078937A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ユーティリティメータの積算電力の補正 |
| CN105548667A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-04 | 温州大学 | 一种交流信号有效值测量装置 |
| CN105548667B (zh) * | 2016-03-07 | 2018-07-20 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | 一种交流信号有效值测量装置 |
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