JPH0196568A - ミリオーム計の信号平滑装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は交流測定電流を使用するミリオーム計のｆｇ
号処理に関する。

（ロ）従来の技術 位相検波の時定数が固定されており、信号の平滑数は一
定であった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、このようなミリオーム計においては、従来の平
滑数の才まで測定電流を微少にすると、信号の大きさ対
する雑音の大きさの比、すなわちＳ／Ｎ比が悪いため、
平滑による雑音除去処理が不十分でミリオーム計の指示
値が時間的に大きく変動する 指示値の変動を防ぐため位相検波の平滑数を予め大きく
すると変動は小さくなるが、ミリオーム計の応答が遅く
、指示値が平衡に達するのに時間がかかる。

この発明は、測定電流が微小などの理由でＳ／Ｎ比が悪
い場合も、指示値の変動が小さく、かつ応答が早いミリ
オーム計を得ることを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 位相検波し平滑された信号を上限値あるいは下限値とコ
ンパレータで比較する。その結果信号が上限値と下限値
の設定範囲外であれば、平滑数を少なくする。もし低域
通過フィルタを使用すれば、その時定数を小さくする。

信号が設定範囲内であれば、平滑された信号が平衡値に
近づくにしたがい平滑数を多くする。

そのためには、信号が設定範囲内に入ってきたときをス
タートとして、時間の経過と共に平滑数を多くする。又
は、信号の時間変化率が小さくなるにしたがい平衡値に
近づいたと判断し、平滑数を多くする。もし低域通過フ
ィルタを使用すれば、その時定数を大きくする。

（ホ）作用 ミリオーム計で抵抗体の抵抗値を測定する場合、被測抵
抗体がプローブに接続されるまでは、プローブは開放状
態になっているため、抵抗値は測定可能な範囲より大き
くなっている。したがって、位相検波された信号は設定
範囲外にあり、平滑数は少なく、ミリオーム計は高速で
抵抗値の変化に応答する状態になっている。

被測抵抗体が接続されると、プローブ間の抵抗値は下が
り、ミリオーム計は直ちに応答し、指針などで抵抗値が
測定範囲内に入ったことを示す。

一方、信号の平滑によるＳ／Ｎ比の向上は、信号の重み
を一様とした移動平均によれば、平滑数の平方根に比例
する。したがって測定電流が小さい場合等は、平滑数が
少ない状態のままでは、雑音によりミリオーム計の指針
が変動し、測定値を読取ることが困難である。

信号が平衡値に近づくにつれて平滑数を増やすことによ
り、ミリオーム計の指針は安定し、滑らかに停止し抵抗
値を指示する。

（へ）実施例 実施例１ 第一図は、ＲＣ低域通過フィルタを平滑回路として使用
した実施例である。

平滑された信号Ｓ３が、設定の下限電圧信号Ｓ４と設定
の上限電圧信号Ｓ５の間の設定範囲外にあるときはホト
カアラＰＣのＬＥＤが発光し、ＦＥＴはオン状態となり
、低域通過フィルタの時定数はＲ１・Ｃ１となる。ただ
しＲ２はＲ１に比較して十分大きいとする。

信号Ｓ３が設定範囲内に入ると、ＬＥＤに流れる電流は
時定数ＲＯ・ＣＯによって減少し、ＦＥＴの抵抗値は増
加し、時定数ＲＯ・ＣＯに比較して十分長い時間が経過
した後は、低域通過フィルタの時定数はＲ２・Ｃ１とな
る。

したがって信号の平滑数は、測定開始後に時間と共に増
加し、Ｓ／Ｎ比は時定数の平方根に比例して向上する。

′ 実施例２ デジタル信号処理による本発明の実施例を示す、第２図
において、抵抗値測定信号Ｓ１は、バンドパスフィルタ
１によって不要な周波数成分が除去される。信号Ｓ３は
サンプルホールド回路２によってホールドされて、Ａ／
Ｄ変換器のアナログ入力信号Ｓ４になる。ホールドされ
るタイミングは、位相検波の同期信号Ｓ２から、トリガ
発生回路５によって、中央処理ユニット４に対する割込
み要求信号Ｓ６として与えられる。

Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号はバスＤＢ１によって、
中央処理ユニット４に入力され、信号処理された後、表
示用信号バスＤＢ２によって表示装置に送られる。

中央処理ユニット４によって制御される平滑装置の動作
は図３に示す流れを持つ。

装置の電源を入れると動作は開始され、初期設定２では
平滑出力を設定範囲外にする０次に平滑出力が設定範囲
内にあるか否か判断を行い、平滑出力が設定範囲外にあ
るときは平滑数を少なく、平滑出力が設定範囲内にある
ときは平滑数を多く設定する。あるいは、平滑出力の変
化速度から平衡値への近接を予測し、平滑設定数を可変
する。

すなわち、平滑出力の変化速度が大きいときは、出力が
平衡値より離れているので、平滑数を少なくする。逆に
、変化速度が小さいときは、出力が平衡値に近接しなの
で、平滑数を多くする。なを、平滑数を変える代わりに
、平滑処理の重み関数を可変しても同様な儂きをする。

データ入力６で、Ａ／Ｄ変換されたデータを中央処理ユ
ニットに取込む、取込まれたデータは重みを付けて加ｒ
Ｌ７される。最も簡単な場合は平均値を求めるように加
算する。その処理は、ループｌｐ２を設定された数だけ
繰返して行わる。中央処理ユニットは平滑値を算出して
、表示装置へその結果を出力する。次に、中央処理装置
は再びその平滑結果を基に、平滑パラメータを設定し、
ループＩｐｌを繰返す。

（ト）発明の効果 接点の接触抵抗値を測定する場合、従来の技術では、測
定の時間を短縮するとＳ／Ｎ比が悪化し、Ｓ／Ｎ比を良
くすると測定時間が長くなる。

この発明によって、測定時間の短縮とＳ／Ｎ比の向上が
同時に達成できる。

【図面の簡単な説明】

第一図は、実施例１の示される、この発明による平滑装
置の実施例である。 Ｓｌ・・・・・・抵抗値測定信号、Ｓｌ・・・・・・位
相検波の同期信号、Ｓ３・・・・・・平滑された直流信
号、Ｓ４・・・・・・設定の下限電圧信号、Ｓ５・・・
・・・設定の上限電圧信号、ＰＣ・・・・・・ホトカブ
ラ 第２図は、実施例２の、デジタル信号処理による平滑装
置の構成図である。 １・・・バンドパスフィルタ、２・・・サンプルホール
ド回路、３・・・Ａ／Ｄ変換器、４・・・中央処理ユニ
ット、５・・・トリガ発生回路、Ｓｌ・・・抵抗値測定
信号、Ｓｌ・・・位相検波の同期信号、Ｓ３・・・フィ
ルタリングされた交流信号、Ｓ４・・・ホールドされた
アナログ信号、Ｓ５・・・サンプルホールド制御信号、
Ｓ６・、・割込み要求信号、Ｓ７−・・Ａ／Ｄ変換開始
信号、Ｓ８・・Ａ／Ｄ変換終了信号、ＤＢＩ・・・Ａ／
Ｄ変換されたデジタル信号用バス、ＤＢ２・・・表示用
信号バス 第３図はデジタル信号処理による平滑装置の動作の流れ
図である。 １・・・開始、２・・・初期設定、３−・・平滑出力が
設定値内にあるか否かの判断、４・・・平滑数を大きく
設定、５・・・平滑数を小さく設定、６・・・データ入
力、７・・・Ａ／Ｄ変換、８・・・データ加算、９・・
・平滑出力、１０・・・表示、１１・・・終了、ｌｐｌ
・・・平滑数変更を含めたループ、１ｐ２・・・データ
入力と加算ループ特許出願人　　　吉田裕道（ほか２名
）第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位相検波によつて抵抗値を指示するミリオーム計におい
   て、ミリオーム計の指示値が、表示範囲外のとき、ある
   いは指示の平衡値から大きく離れているときは、信号の
   平滑数を少なくし、表示範囲内のとき、あるいは指示の
   平衡値に近くなったときは、平滑数を多くする信号平滑
   装置