JPH04116780U - デジタル測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案はデジタル測定器に関し、その目的は、
データの欠落を生じることなくオフセットの補正演算が
行える交流測定にも適したデジタル測定器を提供するこ
とにある。 【構成】オートゼロキャリブレーション機能を有するＡ
／Ｄ変換器を含む独立した２系統のデジタル測定系
（Ａ，Ｂ）と、各デジタル測定系（Ａ，Ｂ）に選択的に
測定信号を入力する切換スイッチ（７）と、切換スイッ
チ（７）の切り換えに連動して各デジタル測定系（Ａ，
Ｂ）が相補的にオートゼロキャリブレーションと測定信
号の測定を行うように制御する制御回路（９）と、各デ
ジタル測定系（Ａ，Ｂ）のゼロキャリブレーションデー
タと測定信号データを格納するメモリ（１０）と、メモ
リ（１０）に格納されたデータに基づいて各デジタル測
定系（Ａ，Ｂ）のオフセットの補正演算を行うとともに
制御回路（９）を制御する演算制御部（１１）とで構成
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は測定信号をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換するデジタル測定器に 関し、更に詳しくは、オフセット補償の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】

測定信号をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換するデジタル測定器は、データ の格納や各種のデータ処理が容易に行えることから、従来のアナログ測定器に代 わるものとして各種の分野で広く用いられている。

【０００３】 このようなデジタル測定器の測定誤差は、オフセット誤差が支配的である。該 オフセット誤差の対策として、 測定レンジを変更したときやユーザーサが望むときに零校正を行って零校正 データを格納しておき、次回の零校正を行うまでの間は格納された零校正データ を用いて測定値を補正する 各測定周期毎に自動的に零校正（オートゼロキャリブレーション）を行い、 その零校正データを用いて測定値を補正する こと等が行われている。

【０００４】 図３はこれらのオフセット対策を実現するための回路図である。測定信号Ｖ_{Ｉ Ｎ} が入力される入力端子１は切換スイッチ２の一方の固定接点ａに接続されてい る。切換スイッチ２の他方の固定接点ｂにはアースが接続され、該切換スイッチ ２の可動接点ｃはアンプ３に接続されている。該アンプ３の出力端子はＡ／Ｄ変 換器４に接続されている。該Ａ／Ｄ変換器４の出力端子は演算器５に接続されて いる。該演算器５にはメモリ６が接続されている。

【０００５】 上述との違いは切換スイッチ２の切り換えを制御する制御信号がいつ出力 されるかという点だけであり、基本的動作は共通している。すなわち、メモリ６ には切換スイッチ２の可動接点ｃを固定接点ａ側に切り換えたときの測定信号Ｖ _ＩＮ に対するＡ／Ｄ変換器４の出力データＤ_１と切換スイッチ２の可動接点ｃを 固定接点ｂ側に切り換えたときのオフセット電圧Ｖ_ＯＳに対するＡ／Ｄ変換器４ の出力データＤ_０が格納される。そして、演算器５はこれらメモリ６に格納され たデータに基づいて、Ｄ_ＯＵＴ＝Ｄ_１−Ｄ_０で表される出力データＤ_１に対する オフセット補正演算を行う。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、の場合にはドリフトの影響は除くことができないため、長時間零校 正を行わずに測定を続けると正しい測定値が得られなくなってしまう。

【０００７】 また、の場合には各測定周期毎に切換スイッチ２を切り換えることから、Ａ ／Ｄ変換器４でサンプルできないデータが出てしまう。この結果、波形が正しく 再現できなかったり、電力量を測定する場合には実際よりも少ない値になってし まうという問題があり、交流測定器には不向きである。

【０００８】 本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ の欠落を生じることなくオフセットの補正演算が行える交流測定にも適したデジ タル測定器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るデジタル測定器は、 オートゼロキャリブレーション機能を有するＡ／Ｄ変換器を含む独立した２系 統のデジタル測定系と、 これら各デジタル測定系に選択的に測定信号を入力する切換スイッチと、 該切換スイッチの切り換えに連動して前記各デジタル測定系が相補的にオート ゼロキャリブレーションと測定信号の測定を行うように制御する制御回路と、 前記各デジタル測定系のゼロキャリブレーションデータと測定信号データを格 納するメモリと、 該メモリに格納されたデータに基づいて前記各デジタル測定系のオフセットの 補正演算を行うとともに前記制御回路を制御する演算制御部、 とで構成されたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

２系統のデジタル測定系で相補的にオートゼロキャリブレーションと測定信号 の測定が行われるのでデータが欠落することはなく、オフセット誤差も補正され る。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１２】 図１は本考案の一実施例の回路図であり、図３と共通する部分には同じ符号に 系統を表す符号Ａ，Ｂを付けてそれらの再説明は省略する。図において、７は切 換スイッチであり、可動接点ｃには測定信号Ｖ_ＩＮが入力される入力端子１が接 続され、固定接点ａにはデジタル測定系Ａを構成する切換スイッチ２Ａの固定接 点ａが接続され、固定接点ｂにはデジタル測定系Ｂを構成する切換スイッチ２Ｂ の固定接点ａが接続されている。該切換スイッチ７は各デジタル測定系Ａ，Ｂに 選択的に測定信号Ｖ_ＩＮを入力する。８Ａ，８Ｂはバッファレジスタであり、バ ッファレジスタ８ＡはＡ／Ｄ変換器４Ａの出力端子に接続され、バッファレジス タ８ＢはＡ／Ｄ変換器４Ｂの出力端子に接続されている。９は制御回路である。 該制御回路９は、切換スイッチ７の切り換えに連動して各デジタル測定系Ａ，Ｂ が相補的にオートゼロキャリブレーションと測定信号の測定を行うように各部に 制御信号Ｓ_１〜Ｓ_７を出力する。すなわち、制御信号Ｓ_１は切換スイッチ７に加 えられ、制御信号Ｓ_２は切換スイッチ２Ａに加えられ、制御信号Ｓ_３は切換スイ ッチ２Ｂに加えられ、制御信号Ｓ_４はＡ／Ｄ変換器４Ａに加えられ、制御信号Ｓ _５ はＡ／Ｄ変換器４Ｂに加えられ、Ｓ_６はバッファレジスタ８Ａに加えられ、Ｓ _７ はバッファレジスタ８Ｂに加えられている。１０はメモリであり、各デジタル 測定系Ａ，Ｂのゼロキャリブレーションデータと測定信号データを格納する。１ １は演算制御部（ＣＰＵ）であり、バッファレジスタ８Ａ，８Ｂを介してＡ／Ｄ 変換器４Ａ，４Ｂが接続されている。該演算制御部１１は、メモリ１０に格納さ れたデータに基づいて各デジタル測定系Ａ，Ｂのオフセットの補正演算を行うと ともに制御回路９を制御する。

【００１３】 図２は制御信号Ｓ_１〜Ｓ_７のタイミングチャートである。（Ａ）の制御信号Ｓ _１ に従って切換スイッチ７の可動接点ｃが固定接点ａ，ｂに切り換わるのに連動 して、切換スイッチ２Ａの可動接点ｃは（Ｂ）の制御信号Ｓ_２に従って固定接点 ａ，ｂに切り換わり、切換スイッチ２Ｂの可動接点ｃは（Ｃ）の制御信号Ｓ_３に 従って固定接点ｂ，ａに切り換わる。すなわち、測定信号Ｖ_ＩＮがアンプ３Ａに 入力されるときアンプ３Ｂはアースに接続され、測定信号Ｖ_ＩＮがアンプ３Ｂに 入力されるときアンプ３Ａはアースに接続される。そして、これら切換スイッチ ７，２Ａ，２Ｂの状態が安定している間に、Ａ／Ｄ変換器４Ａは（Ｄ）の制御信 号Ｓ_４がＬレベルになった時点でＡ／Ｄ変換を行い、Ａ／Ｄ変換器４Ｂは（Ｅ） の制御信号Ｓ_５がＬレベルになった時点でＡ／Ｄ変換を行う。これら各Ａ／Ｄ変 換器４Ａ，４Ｂの出力データは直ちに対応するバッファレジスタ８Ａ，８Ｂに取 り込まれる。バッファレジスタ８Ａは（Ｆ）の制御信号Ｓ_６がＬレベルになった 時点でデータを演算制御部１１に出力し、バッファレジスタ８Ｂは（Ｇ）の制御 信号Ｓ_７がＬレベルになった時点でデータを演算制御部１１に出力する。演算制 御部１１はこれらバッファレジスタ８Ａ，８Ｂを介して入力されるデータをメモ リ１０に格納し、これら格納されたデータに基づいて、各測定系Ａ，Ｂ毎に従来 と同様なオフセット補正演算を実行する。

【００１４】

【考案の効果】

以上詳細に説明した本考案によれば、以下のような効果が得られる。

【００１５】 すなわち、２系統のデジタル測定系Ａ，Ｂで相補的にオートゼロキャリブレー ションと測定信号の測定が行われるので、従来の構成のようなデータの欠落は生 じない。

【００１６】 この結果、波形を高精度で再現でき、例えば電力量を測定する場合にも正確な 測定が可能であり、各種の交流信号のデジタル測定器に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回路図である。

【図２】図１の制御信号のタイミングチャートである。

【図３】従来のオフセット対策を実現するための回路図
である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２，７ 切換スイッチ ３ アンプ ４ Ａ／Ｄ変換器 ８ バッファレジスタ ９ 制御回路 １０ メモリ １１ 演算制御部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 オートゼロキャリブレーション機能を有
   するＡ／Ｄ変換器を含む独立した２系統のデジタル測定
   系と、これら各デジタル測定系に選択的に測定信号を入
   力する切換スイッチと、該切換スイッチの切り換えに連
   動して前記各デジタル測定系が相補的にオートゼロキャ
   リブレーションと測定信号の測定を行うように制御する
   制御回路と、前記各デジタル測定系のゼロキャリブレー
   ションデータと測定信号データを格納するメモリと、該
   メモリに格納されたデータに基づいて前記各デジタル測
   定系のオフセットの補正演算を行うとともに前記制御回
   路を制御する演算制御部、とで構成されたことを特徴と
   するデジタル測定器。