JPH0424566A - 電圧検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被測定電圧が或る基準電圧を超える過電圧で
あることを検出する過電圧検出部と、被測定電圧の電圧
レベルを検出する電圧レベル検出部と、を有する電圧検
出装置に関するものである。

〔従来の技術］ 電圧検出の種類としては、被測定電圧が或る基準電圧を
超えたことを検出する過電圧検出と、電圧の大きさその
ものを検出する電圧レベル検出と、がある。

電圧レベル検出回路としては、電圧値をパルス幅に変換
する電圧パルス幅変換回路が知られている。又、電圧パ
ルス幅変換回路では、パルス幅の精度を増す為、検出す
る電圧範囲を限定し、ある一定の電圧以上の電圧値を検
出する電圧検出回路がある。

第３図は、過電圧検出部と電圧レベル検出部を有する電
圧検出装置の従来例を示す回路図である。

同図において、Ｅｄは被測定電圧、１は可変抵抗器、２
は比較器、３は発振回路、４は積分器、５は加算回路、
６はオフセット電圧回路、７は比較器、８はロジック回
路、である。

第４図は、第３図の回路における各部電圧波形を示す波
形図である。

第３図、第４図を参照して回路動作を説明する。

過電圧検出については、可変抵抗器１によって調整され
た基準電圧と被測定電圧Ｅｄとを比較器２において比較
し、被測定電圧Ｅｄが基準電圧を超える過電圧であると
き、比較器２から出力を発生して被測定電圧Ｅｄが過電
圧であることを検出する。

電圧レベル検出については次の通りである。発振回路３
は、第４図の■に見られるようなリセットパルスを一定
周期で発生している。積分器４は、発振回路３からのリ
セットパルスを入力されて、一定周期で、のこぎり波を
第４図の■の如く、繰り返し出力している。一方、オフ
セット電圧回路６は、第４図の■に見られる如きオフセ
ット電圧を発生している。

加算回路５は、積分器４からの、のこぎり波とオフセッ
ト電圧回路６からのオフセット電圧とを加算して、加算
結果として、第４図の■に見られる如き電圧波形を作成
して比較器７の（＋）端子に入力している。被測定電圧
Ｅｄは、比較器７の（−）端子に入力している。その結
果、比較器７から、被測定電圧Ｅｄの大きさ（レベル）
に比例したパルス幅Ｔを持つパルスが、第４図のＥｄｐ
に見られる如き波形として出力され、電圧レベル検出が
なされる。

ここで比較器７の出力パルス幅をＴ、オフセット電圧回
路６からのオフセット電圧をＶｅとすると、被測定電圧
Ｅｄｐは次式で表わされる。

Ｅｄ　ｐ＝Ｋ　−Ｔ＋Ｖ　ｅ 但し、Ｋは積分器４の出力である、のこぎり波の傾きに
より、決定される比例定数である。

一般に、このような電圧検出装置は、保護の目的に、用
いられることが多いので、精度の良い検出が必要となり
、調整要素が必ず付加される。

〔発明が解決しようとする課題〕

電圧レベル検出部に、調整要素を持たない従来の電圧検
出装置は、積分器と、オフセット電圧回路と、加算回路
によって構成されている。従って、個々の回路の誤差が
そのまま出力のパルス幅に影響を与え、調整要素がない
為、補正される事がなく、ある程度の誤差を含んでいる
。

この発明の課題は、調整要素を追加する事なく、精度の
良い電圧レベル検出部を備えた電圧検出装置を提供する
事にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題解決のため、本発明では、過電圧検出部と電圧
レベル検出部とを有する電圧検出装置において、 過電圧検出部を、被測定電圧と基準電圧とを比較する第
１の比較器により構成し、 電圧レベル検出部を、のこぎり波を発生する積分器と、
該積分器からの、のこぎり波と前記基準電圧とを合成し
分圧して出力する分圧回路と、該分圧回路からの分圧出
力と被測定電圧とを比較する第２の比較器と、により構
成した。

〔作用〕

第１の比較器は被測定電圧と基準電圧とを比較して被測
定電圧が基準電圧を超えると出力を辻しる。

積分器は、一定周期でリセットされることにより、のこ
ぎり波を発生する。分圧回路は、該積分器からの、のこ
ぎり波と前記基準電圧とを取り込んで合成し分圧して出
力する。第２の比較器は、該分圧回路からの分圧出力と
前記被測定電圧とを比較し該被測定電圧のレベルに比例
したパルス幅を持つパルスを出力する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

同図において、Ｅｄは被測定電圧、１は可変抵抗器、２
は比較器、３は発振回路、４は積分器、１４はバンファ
、１５は分圧回路、７は比較器、８はロジック回路、で
ある。

第２図は、第１図の回路における各部電圧波形を示す波
形図である。

第１図、第２図を参照して回路動作を説明する。

過電圧検出については、可変抵抗器１によって調整され
た基準電圧Ｖ　＠ｔＦ■と被測定電圧Ｅｄとを比較器２
において比較し、被測定電圧Ｅｄが基準電圧Ｖ　ＲＥＦ
を超える過電圧であるとき、比較器２から出力を発生し
て被測定電圧Ｅｄが過電圧であることを検出するもので
、従来のそれと変わるところがない。ここで可変抵抗器
１は、基準電圧Ｖ　ＲｌＦを調整する調整要素としての
役割を果たすものであることも従来のそれと同じである
。

電圧レベル検出については次の通りである。発振回路３
は、第２図の■に見られるようなリセットパルスを一定
周期で発生している。積分器４は、発振回路３からのリ
セットパルスを入力されて、一定周期で、のこぎり波を
第２図の■の如く、繰り返し出力している。

分圧回路１５は、積分器４から入力される、のこぎり波
■と、バッファ１４を介して入力される調整された基準
電圧ＶＩＩＥＦ■と、を合成し、分圧して、その結果と
して、第２図の■に見られる如き電圧波形を作成して比
較器７の（＋）端子に入力している。被測定電圧Ｅｄは
、比較器７の（−）端子に入力している。その結果、比
較器７から、被測定電圧Ｅｄの大きさ（レベル）に比例
したパルス幅Ｔを持つパルスが、第２図のＥｄｐに見ら
れる如き波形として出力され、電圧レベル検出がなされ
る。

比較器７の出力と発振回路（リセット回路）３の出力と
、をロジック回路８に入力することにより、その出力と
して有効なパルス幅出力が得られる。

この場合、比較器７に入力する比較の基準となる信号電
圧は、調整済の基準電圧Ｖ　ＩＩＥＦと積分器４の出力
より作られる。例えば、積分器４の出力がＯ■から、あ
る電圧■１まで変化する、のこぎり波で基準電圧をＶ　
ＲｌＦとし、分圧比を上とすから−Ｔ　（ＶＩＥＦ　＋
ｖ　１）まで変化する。

従って、基準電圧Ｖ　ＩＬＥＦを電圧検出回路上で検出
する最大電圧（過電圧等）とすると、検出範囲は、最大
電圧のＴの電圧から最大電圧まで検出可能になる。

ここで、ロジック回路８の出力のパルス幅をＴとすると
、被測定電圧の値は次式で示される。

Ｅ　ｄ　Ｐ−Ｔ（Ｋ−Ｔ＋ＶｌｌＥＦ　）但し、Ｋは積
分器４の出力である、のこぎり波の傾きにより決定され
る比例定数である。

〔発明の効果〕

この発明は、別の回路で調整された基準電圧と積分器４
で発生させたのこぎり波を分圧回路１５によって分圧す
ることにより、電圧レベルの測定結果の精度が向上して
いる。実施例にて示した測定結果として得られる電圧レ
ベルの式を用いて、その各項毎の精度について以下、説
明する。

Ｅｄｐ＝　Ｔ（Ｋ−Ｔ＋ＶｕＥｒ　）が得られた電圧レ
ベルの式であった。

その中で、ＶＲＥＦ　　：可変抵抗器によって調整され
た基準電圧を使用すること により、誤差がなくなる。

易に精度が上げられる（従来 の加算器より精度は良い）。

Ｋ：積分器の時定数により、精度 が決定される。この項目は従来 例と同様である。

以上により、従来例に比べ、少なくとも基準電圧を使用
する分精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の回路における各部電圧波形を示す波形図、第３図は
電圧検出装置の従来例を示す回路図、第４図は第３図の
回路における各部電圧波形を示す波形図、である。 符号の説明 Ｅｄ・・・被測定電圧、１・・・可変抵抗器、２・・・
比較器、３・・・発振回路、４・・・積分器、１４・・
・バッファ、１５・・・分圧回路、７・・・比較器、８
・・・ロジック回路代理人　弁理士　並　木　昭　夫 第１ 図 第２ 図 Ｅ３ 図 ６オフセツトｉｓ王回路 第　４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被測定電圧が或る基準電圧を超える過電圧であるこ
   とを検出する過電圧検出部と、被測定電圧の電圧レベル
   を検出する電圧レベル検出部と、を有する電圧検出装置
   において、 被測定電圧と基準電圧とを比較して被測定電圧が基準電
   圧を超えると出力を生じる第１の比較器により、前記過
   電圧検出部を構成し、 一定周期でリセットされることにより、のこぎり波を発
   生する積分器と、該積分器からの、のこぎり波と前記基
   準電圧とを取り込んで合成し分圧して出力する分圧回路
   と、該分圧回路からの分圧出力と前記被測定電圧とを比
   較し該被測定電圧のレベルに比例したパルス幅を持つパ
   ルスを出力する第２の比較器と、により前記電圧レベル
   検出部を構成したことを特徴とする電圧検出装置。