JPH04305165A - 電圧計測回路 - Google Patents
電圧計測回路Info
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- JPH04305165A JPH04305165A JP138391A JP138391A JPH04305165A JP H04305165 A JPH04305165 A JP H04305165A JP 138391 A JP138391 A JP 138391A JP 138391 A JP138391 A JP 138391A JP H04305165 A JPH04305165 A JP H04305165A
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- capacitor
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 51
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電圧計測回路に関し、特
に複数の直流電圧の計測の回路に関する。
に複数の直流電圧の計測の回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電圧計測回路としては、図５に示
すように複数の被計測電圧を入力するアナログ信号選択
回路１０と、選択された被計測電圧を保持するコンデン
サ１とコンデンサ１に電荷を供給する演算増幅器２と、
コンデンサ１の電荷を放電するスイッチ３とから構成さ
れている。
すように複数の被計測電圧を入力するアナログ信号選択
回路１０と、選択された被計測電圧を保持するコンデン
サ１とコンデンサ１に電荷を供給する演算増幅器２と、
コンデンサ１の電荷を放電するスイッチ３とから構成さ
れている。
【０００３】ブロックの動作を説明すると図６に示すよ
うにまずクロック入力端子９に印加されたクロックＳ９
の前半周期でアナログスイッチ３を閉じてコンデンサ１
の電荷を放電し、後半周期端子３５へ印加された被計測
電圧Ｓ５を制御信号入力端子６の信号Ｓ６によりアナロ
グ信号選択回路１０で選択されて演算増幅器２に入力さ
れる。
うにまずクロック入力端子９に印加されたクロックＳ９
の前半周期でアナログスイッチ３を閉じてコンデンサ１
の電荷を放電し、後半周期端子３５へ印加された被計測
電圧Ｓ５を制御信号入力端子６の信号Ｓ６によりアナロ
グ信号選択回路１０で選択されて演算増幅器２に入力さ
れる。
【０００４】演算増幅器２の出力信号Ｓ１はアナログ信
号選択回路１０の出力電圧Ｓ１０に近ずくようにコンデ
ンサ１を充電していくが、演算増幅器２の出力インピー
ダンスがある為に立ち上がりはゆっくりしてしまう。演
算増幅器１０の出力抵抗をＲ（Ω），コンデンサ１の容
量をＣ（Ｆ）そして入力電圧をＥ（Ｖ）とするとコンデ
ンサ１に充電が始まってからＴ（秒）後の演算増幅器２
の出力電圧Ｖ０ （Ｖ）は式（１）で示される。
号選択回路１０の出力電圧Ｓ１０に近ずくようにコンデ
ンサ１を充電していくが、演算増幅器２の出力インピー
ダンスがある為に立ち上がりはゆっくりしてしまう。演
算増幅器１０の出力抵抗をＲ（Ω），コンデンサ１の容
量をＣ（Ｆ）そして入力電圧をＥ（Ｖ）とするとコンデ
ンサ１に充電が始まってからＴ（秒）後の演算増幅器２
の出力電圧Ｖ０ （Ｖ）は式（１）で示される。
【０００５】
Ｖ０ ＝Ｅ・〔１−ｅｘｐ｛−Ｔ／（Ｒ・Ｃ）｝〕
（Ｖ）……（１）従って、計測時間Ｔを長くしてい
けば、Ｖ０ は入力電圧Ｅに近ずいていく。
（Ｖ）……（１）従って、計測時間Ｔを長くしてい
けば、Ｖ０ は入力電圧Ｅに近ずいていく。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の電圧計測
回路では、計測する電圧の種類が多いほど全信号を計測
するのに時間がかかると同時に演算増幅器の出力抵抗Ｒ
が大きいほど正確な計測値を得るための計測時間が長く
なってしまい測定に時間がかかるという問題があった。
回路では、計測する電圧の種類が多いほど全信号を計測
するのに時間がかかると同時に演算増幅器の出力抵抗Ｒ
が大きいほど正確な計測値を得るための計測時間が長く
なってしまい測定に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電圧計測回路は
、複数の被計測電圧を入力するアナログ信号選択回路と
、該アナログ信号選択回路の出力する選択された信号の
電圧を保持するコンデンサと、該コンデンサに電荷を供
給する演算増幅器と、前記コンデンサの電荷を放電する
スイッチと、前記コンデンサの電圧を測定して補正をす
る演算回路とを有し、前記アナログ信号選択回路のひと
つに基準電圧を入力し、該基準電圧が前記アナログ信号
選択回路で選択され出力されてから前記コンデンサの電
圧を測定するまでの時間と同じ長さの計測時間で前記被
計測電圧を測定し、前記演算回路により基準電圧計測時
の前記コンデンサ電圧との補正係数を基に前記被計測電
圧時の前記コンデンサ電圧計測結果を補正演算して前記
入力電圧を算出して構成されている。
、複数の被計測電圧を入力するアナログ信号選択回路と
、該アナログ信号選択回路の出力する選択された信号の
電圧を保持するコンデンサと、該コンデンサに電荷を供
給する演算増幅器と、前記コンデンサの電荷を放電する
スイッチと、前記コンデンサの電圧を測定して補正をす
る演算回路とを有し、前記アナログ信号選択回路のひと
つに基準電圧を入力し、該基準電圧が前記アナログ信号
選択回路で選択され出力されてから前記コンデンサの電
圧を測定するまでの時間と同じ長さの計測時間で前記被
計測電圧を測定し、前記演算回路により基準電圧計測時
の前記コンデンサ電圧との補正係数を基に前記被計測電
圧時の前記コンデンサ電圧計測結果を補正演算して前記
入力電圧を算出して構成されている。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例につき図面を参照して説
明する。図１は本発明の第１の実施例で、図２は図１の
ブロックの動作を説明するためのタイミングと電圧波形
である。電圧計測回路は、複数の被計測電圧Ｓ５ と１
つの基準電圧ＥＳ を入力するアナログ信号選択回路１
０と、選択された電圧Ｓ１０を保持するコンデンサ１と
、コンデンサ１に電荷を供給する演算増幅器２と、コン
デンサ１の電荷を放電するアナログスイッチ３とコンデ
ンサ１の電圧を測定し補正演算をする演算回路４とを有
している。まずクロック入力端子９のクロックＳ９の前
半周期（ｔ０ 以前）でアナログスイッチ３を閉じてコ
ンデンサ１の電荷をすべて放電させておく。次にクロッ
クＳ９の後半周期（ｔ０ 〜ｔ１ ）で入力電圧端子５
に印加された被計測電圧Ｓ５は、アナログ信号選択回路
１０を通り演算増幅器２の非反転入力（＋）へ印加され
る。演算増幅器２はボルテッジフォロアーとして動作し
、コンデンサ１を充電していく。
明する。図１は本発明の第１の実施例で、図２は図１の
ブロックの動作を説明するためのタイミングと電圧波形
である。電圧計測回路は、複数の被計測電圧Ｓ５ と１
つの基準電圧ＥＳ を入力するアナログ信号選択回路１
０と、選択された電圧Ｓ１０を保持するコンデンサ１と
、コンデンサ１に電荷を供給する演算増幅器２と、コン
デンサ１の電荷を放電するアナログスイッチ３とコンデ
ンサ１の電圧を測定し補正演算をする演算回路４とを有
している。まずクロック入力端子９のクロックＳ９の前
半周期（ｔ０ 以前）でアナログスイッチ３を閉じてコ
ンデンサ１の電荷をすべて放電させておく。次にクロッ
クＳ９の後半周期（ｔ０ 〜ｔ１ ）で入力電圧端子５
に印加された被計測電圧Ｓ５は、アナログ信号選択回路
１０を通り演算増幅器２の非反転入力（＋）へ印加され
る。演算増幅器２はボルテッジフォロアーとして動作し
、コンデンサ１を充電していく。
【０００９】まず、この動作を電圧値がわかっている基
準電圧Ｅ０ を入力電圧端子５のうちのいずれか一本に
入力し、制御信号入力端子６の信号Ｓ６で制御し、アナ
ログ信号選択回路１０を通して演算回路２の非反転入力
（＋）へ印加する。演算回路２はコンデンサ１を充電し
ていき、コンデンサ１の電圧Ｓ１をあげていく。演算増
幅器２の出力抵抗をＲ（Ω），コンデンサーの容量をＣ
（Ｆ）そして入力電圧をＥ０ （Ｖ）とするとコンデン
サ１に充電が始まってからＴ（秒）後のｔ１ で充電を
打ち切ると、コンデンサ１の電圧Ｖ０ はｔ０ から式
（２）で表せる。
準電圧Ｅ０ を入力電圧端子５のうちのいずれか一本に
入力し、制御信号入力端子６の信号Ｓ６で制御し、アナ
ログ信号選択回路１０を通して演算回路２の非反転入力
（＋）へ印加する。演算回路２はコンデンサ１を充電し
ていき、コンデンサ１の電圧Ｓ１をあげていく。演算増
幅器２の出力抵抗をＲ（Ω），コンデンサーの容量をＣ
（Ｆ）そして入力電圧をＥ０ （Ｖ）とするとコンデン
サ１に充電が始まってからＴ（秒）後のｔ１ で充電を
打ち切ると、コンデンサ１の電圧Ｖ０ はｔ０ から式
（２）で表せる。
【００１０】
Ｖ０ ＝Ｅ０ ・〔１−ｅｘｐ｛−Ｔ／（Ｒ・Ｃ）
｝〕 （Ｖ） ……（２）その電圧を演算回路４で
計測し保持する。次にクロックの前半周期ｔ１ 〜ｔ２
でスイッチ３を閉じてコンデンサ１の電荷をすべて放
電させておく。その後クロックの後半周期（ｔ２ 〜ｔ
３ ）で被測定電圧Ｓ５をアナログ信号選択回路１０を
通して演算回路２の被反転入力（＋）へ印加する。演算
回路２はコンデンサ１を充電していき、コンデンサ１の
電圧Ｓ１をあげていく。Ｔ（秒）で充電を打ち切り、コ
ンデンサ１の最終電圧ＶＸを演算回路４で計測すると式
（３）が得られる。
｝〕 （Ｖ） ……（２）その電圧を演算回路４で
計測し保持する。次にクロックの前半周期ｔ１ 〜ｔ２
でスイッチ３を閉じてコンデンサ１の電荷をすべて放
電させておく。その後クロックの後半周期（ｔ２ 〜ｔ
３ ）で被測定電圧Ｓ５をアナログ信号選択回路１０を
通して演算回路２の被反転入力（＋）へ印加する。演算
回路２はコンデンサ１を充電していき、コンデンサ１の
電圧Ｓ１をあげていく。Ｔ（秒）で充電を打ち切り、コ
ンデンサ１の最終電圧ＶＸを演算回路４で計測すると式
（３）が得られる。
【００１１】
ＶＸ ＝ＥＸ ・〔１−ｅｘｐ｛−Ｔ／（Ｒ・Ｃ）
｝〕 （Ｖ） ……（３）基準電圧Ｅ０ （Ｖ）を
計測した結果を基に補正演算すれば、被測定電圧ＥＸ
は式（１）〜（３）より式（４）で求められる。
｝〕 （Ｖ） ……（３）基準電圧Ｅ０ （Ｖ）を
計測した結果を基に補正演算すれば、被測定電圧ＥＸ
は式（１）〜（３）より式（４）で求められる。
【００１２】ＥＸ ＝Ｅ０ ・ＶＸ ／Ｖ０ ……
（４）図３は本発明の第２の実施例のブロック図で、図
４は図３のブロックの動作を説明するためのタイミング
と電圧波形である。制御信号入力端子６に印加された制
御信号Ｓ６により、入力電圧端子５に印加された被計測
電圧Ｓ５はアナログ信号選択回路１０を通り演算増幅器
２の被反転入力（＋）へ印加される。演算増幅器２はボ
ルテッジフォロアーとして動作し、コンデンサー１を充
電していく。
（４）図３は本発明の第２の実施例のブロック図で、図
４は図３のブロックの動作を説明するためのタイミング
と電圧波形である。制御信号入力端子６に印加された制
御信号Ｓ６により、入力電圧端子５に印加された被計測
電圧Ｓ５はアナログ信号選択回路１０を通り演算増幅器
２の被反転入力（＋）へ印加される。演算増幅器２はボ
ルテッジフォロアーとして動作し、コンデンサー１を充
電していく。
【００１３】まずこの動作を電圧がわかっている基準電
圧Ｅ０ を複数の入力電圧端子５のうちの一本に入力し
、制御端子６の信号Ｓ６で制御し、アナログ信号選択回
路１０を通して演算回路２の非反転入力（＋）へ印加す
る。演算回路２はコンデンサ１を充電していき、コンデ
ンサ１の電圧をあげていく。演算増幅器２の出力抵抗を
Ｒ（Ω），コンデンサ１の容量をＣ（Ｆ）そして入力電
圧をＥ０ （Ｖ）とするとコンデンサ１にｔ０ から充
電が始まってからＴ（秒）のｔ１ で充電を打ち切ると
、コンデンサ１の電圧Ｖ０ は前述の式（２）で表わせ
る。その電圧を演算回路４で計測し保持する。
圧Ｅ０ を複数の入力電圧端子５のうちの一本に入力し
、制御端子６の信号Ｓ６で制御し、アナログ信号選択回
路１０を通して演算回路２の非反転入力（＋）へ印加す
る。演算回路２はコンデンサ１を充電していき、コンデ
ンサ１の電圧をあげていく。演算増幅器２の出力抵抗を
Ｒ（Ω），コンデンサ１の容量をＣ（Ｆ）そして入力電
圧をＥ０ （Ｖ）とするとコンデンサ１にｔ０ から充
電が始まってからＴ（秒）のｔ１ で充電を打ち切ると
、コンデンサ１の電圧Ｖ０ は前述の式（２）で表わせ
る。その電圧を演算回路４で計測し保持する。
【００１４】次に端子６の制御信号Ｓ６を変化させ、ｔ
１ から被測定電圧ＥＸ をアナログ信号選択回路１０
を通して演算回路２の非反転入力（＋）へ印加する。演
算増幅器２はコンデンサ１を充電していき、コンデンサ
１の電圧Ｓ１をあげていく。Ｔ（秒）のｔ２ で充電を
打ち切り、コンデンサ１の電圧Ｓ１を演算回路４で計測
すると電圧ＶＸ は式（５）となる。
１ から被測定電圧ＥＸ をアナログ信号選択回路１０
を通して演算回路２の非反転入力（＋）へ印加する。演
算増幅器２はコンデンサ１を充電していき、コンデンサ
１の電圧Ｓ１をあげていく。Ｔ（秒）のｔ２ で充電を
打ち切り、コンデンサ１の電圧Ｓ１を演算回路４で計測
すると電圧ＶＸ は式（５）となる。
【００１５】
ＶＸ ＝（ＥＸ −ＥＳ ）・〔１−ｅｘｐ｛−Ｔ
／（Ｒ・Ｃ）｝〕 （Ｖ） ……（５） ここでＥＳ はコンデンサ１の初期電圧である。基準電
圧Ｅ０ （Ｖ）を計測した演算回路４の結果を基に演算
回路４で補正演算すれば、被測定電圧ＥＸ は式（６）
から求められる。この場合は、測定毎にコンデンサーの
電荷を放電させなくてもよい。
／（Ｒ・Ｃ）｝〕 （Ｖ） ……（５） ここでＥＳ はコンデンサ１の初期電圧である。基準電
圧Ｅ０ （Ｖ）を計測した演算回路４の結果を基に演算
回路４で補正演算すれば、被測定電圧ＥＸ は式（６）
から求められる。この場合は、測定毎にコンデンサーの
電荷を放電させなくてもよい。
【００１６】
ＥＸ ＝（Ｅ０ ・ＶＸ ／Ｖ０ ）＋ＥＳ ……
（６）
（６）
【発明の効果】以上説明したように本発明は、計
測する電圧を入力したアナログ信号選択回路と、選択さ
れた信号の電圧を保持するコンデンサと、コンデンサに
電荷を供給する演算増幅器と、コンデンサの電荷を放電
するスイッチとコンデンサの電圧を測定し補正する演算
回路とを有し、アナログ信号選択回路のひとつに基準電
圧を入力し、基準電圧がアナログ信号選択回路で選択さ
れ出力されてからコンデンサの電圧を測定するまでの時
間と同じ長さの時間で他の入力信号も測定し、演算回路
で基準電圧計測時の結果を基に信号計測結果を補正演算
し、入力電圧を算出することにより電圧の収束値を求め
られるので、計測時間の短縮ができる効果を有する。
測する電圧を入力したアナログ信号選択回路と、選択さ
れた信号の電圧を保持するコンデンサと、コンデンサに
電荷を供給する演算増幅器と、コンデンサの電荷を放電
するスイッチとコンデンサの電圧を測定し補正する演算
回路とを有し、アナログ信号選択回路のひとつに基準電
圧を入力し、基準電圧がアナログ信号選択回路で選択さ
れ出力されてからコンデンサの電圧を測定するまでの時
間と同じ長さの時間で他の入力信号も測定し、演算回路
で基準電圧計測時の結果を基に信号計測結果を補正演算
し、入力電圧を算出することにより電圧の収束値を求め
られるので、計測時間の短縮ができる効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図２】図１のブロックの動作を説明するためのタイミ
ング図である。
ング図である。
【図３】本発明の第２の実施例のブロック図である。
【図４】図３のブロックの動作を説明するためのタイミ
ング図である。
ング図である。
【図５】従来の電圧計測回路の一例のブロック図である
。
。
【図６】図５のブロックの動作を説明するためのタイミ
ング図を示す。
ング図を示す。
１０ アナログ信号選択回路
１ コンデンサ
２ 演算増幅器
３ アナログスイッチ
４ 演算回路
５ 信号入力端子
６ 制御信号入力端子
７ 計測結果出力端子
８ 抵抗
９ クロック入力端子
Ｓ９ クロック
Ｓ６ 制御信変化タイミング
Ｓ１ コンデンサの電圧波形
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の被計測電圧を入力するアナログ
信号選択回路と、該アナログ信号選択回路の出力する選
択された信号の電圧を保持するコンデンサと、該コンデ
ンサに電荷を供給する演算増幅器と、前記コンデンサの
電荷を放電するスイッチと、前記コンデンサの電圧を測
定して補正をする演算回路とを有し、前記アナログ信号
選択回路のひとつに基準電圧を入力し、該基準電圧が前
記アナログ信号選択回路で選択され出力されてから前記
コンデンサの電圧を測定するまでの時間と同じ長さの計
測時間で前記被計測電圧を測定し、前記演算回路により
基準電圧計測時の前記コンデンサ電圧との補正係数を基
に前記被計測電圧時の前記コンデンサ電圧計測結果を補
正演算して前記入力電圧を算出することを特徴とした電
圧計測回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP138391A JPH04305165A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 電圧計測回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP138391A JPH04305165A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 電圧計測回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305165A true JPH04305165A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=11499963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP138391A Pending JPH04305165A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 電圧計測回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04305165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046917A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Yazaki Corp | 組電池電圧測定装置及び組電池電圧測定方法 |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP138391A patent/JPH04305165A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046917A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Yazaki Corp | 組電池電圧測定装置及び組電池電圧測定方法 |
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