JPH0552904B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0552904B2 JPH0552904B2 JP59265940A JP26594084A JPH0552904B2 JP H0552904 B2 JPH0552904 B2 JP H0552904B2 JP 59265940 A JP59265940 A JP 59265940A JP 26594084 A JP26594084 A JP 26594084A JP H0552904 B2 JPH0552904 B2 JP H0552904B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- pulse width
- circuit
- width modulation
- range
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Fee Related
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、デイジタル電圧計などに適用される
自動レンジ切換え回路に関するものである。
自動レンジ切換え回路に関するものである。
この種の自動レンジ切換え回路の従来例に下記
(イ)、(ロ)の方式がある。
(イ)、(ロ)の方式がある。
(イ) デイジタル・コンパレータ方式。
入力をデイジタル信号に変換したデータと設
定データとを比較してHighまたはLow信号を
取り出し、その信号によつてプリアンプのレン
ジを切換える。
定データとを比較してHighまたはLow信号を
取り出し、その信号によつてプリアンプのレン
ジを切換える。
この方式においては切換えレベルを正確に設
定することができる。しかし、Ａ−Ｄ変換（ア
ナログ・デイジタル変換）の１サンプル毎に１
つのレンジを切換えるようにしている為、Ａ−
Ｄ変換時間が長い場合にはレンジの切換えに要
する時間が長くなる。デイジタル・コンパレー
タの機能はマイクロプロセツサを用いることに
より、特別なハードウエアを追加することなく
実現することができる利点がある。
定することができる。しかし、Ａ−Ｄ変換（ア
ナログ・デイジタル変換）の１サンプル毎に１
つのレンジを切換えるようにしている為、Ａ−
Ｄ変換時間が長い場合にはレンジの切換えに要
する時間が長くなる。デイジタル・コンパレー
タの機能はマイクロプロセツサを用いることに
より、特別なハードウエアを追加することなく
実現することができる利点がある。
(ロ) アナログ・コンパレータ方式。
この方式はデイジタル・コンパレータ方式の
欠点（時間）を補う為、Ａ−Ｄ変換の前のアナ
ログ信号（プリアンプ出力）をアナログ・コン
パレータを用いて設定値と比較し、Ａ−Ｄ変換
を行う前にレンジを切換えるようにしたもので
ある。切換えのレーベルはデイジタル・コンパ
レータ方式ほど精密ではないが、高速化が可能
となる利点がある。ただし、デイジタル方式に
比して回路構成が増える欠点がある。
欠点（時間）を補う為、Ａ−Ｄ変換の前のアナ
ログ信号（プリアンプ出力）をアナログ・コン
パレータを用いて設定値と比較し、Ａ−Ｄ変換
を行う前にレンジを切換えるようにしたもので
ある。切換えのレーベルはデイジタル・コンパ
レータ方式ほど精密ではないが、高速化が可能
となる利点がある。ただし、デイジタル方式に
比して回路構成が増える欠点がある。
本発明は従来のレンジ切換えに要する上記のよ
うな問題点を解決する為になされたもので、その
目的は上記したアナログ方式の特徴（高速化）を
デイジタル方式で実現しようとするもので、レン
ジ切換えの高速化を特別なハードウエアの追加な
しに実現することを目的としたものである。
うな問題点を解決する為になされたもので、その
目的は上記したアナログ方式の特徴（高速化）を
デイジタル方式で実現しようとするもので、レン
ジ切換えの高速化を特別なハードウエアの追加な
しに実現することを目的としたものである。
本発明は上記の目的を達成する為に、被測定の
アナログ入力をパルス幅信号に変調し、そのパル
ス幅変調信号をＮ回デイジタル的に計数すること
により被測定のアナログ入力をデイジタ信号に変
換するようにしたアナログ・デイジタ変換器を有
する回路において、パルス幅変調信号をＮ回より
十分短いN1回デイジタル的に計数した結果をレ
ンジ切換え用のデータとして用いるようにした。
以下、実施例について説明する。
アナログ入力をパルス幅信号に変調し、そのパル
ス幅変調信号をＮ回デイジタル的に計数すること
により被測定のアナログ入力をデイジタ信号に変
換するようにしたアナログ・デイジタ変換器を有
する回路において、パルス幅変調信号をＮ回より
十分短いN1回デイジタル的に計数した結果をレ
ンジ切換え用のデータとして用いるようにした。
以下、実施例について説明する。
第１図は本発明に係るレンジ切換え回路の一実
施例の接続図である。第１図において、Exは被
測定入力、SWはスイツチ、SCはレンジ切換え回
路を含むシグナル・コンデイシヨナ、PWMはパ
ルス幅変調回路、GCはゲート回路、COUはカウ
ンタ、PDはパルス検出回路、μPはマイクロプロ
セツサ（以下、プロセツサという）である。
施例の接続図である。第１図において、Exは被
測定入力、SWはスイツチ、SCはレンジ切換え回
路を含むシグナル・コンデイシヨナ、PWMはパ
ルス幅変調回路、GCはゲート回路、COUはカウ
ンタ、PDはパルス検出回路、μPはマイクロプロ
セツサ（以下、プロセツサという）である。
スイツチSWを介して与えられた被測定のアナ
ログ入力Exはシグナル・コンデイシヨナSCを介
してパルス幅変調回路PWMに加えられ、パルス
幅信号（以下、PWM信号という）に変調され
る。ゲート回路GCはプロセツサμPが出力するゲ
ート制御信号によつて制御されるもので、その入
力端にはPWM信号とクロツクパルスfcとが加え
られ、出力端子はカウンタCOUに接続されてい
る。カウンタCOUは後述する計数値D1、D2をプ
ロセツサμPに送出する。パルス幅変調回路PWM
とゲート回路GCおよびカウンタCOUとによりＡ
−Ｄ変換器が構成される。パルス検出回路PDは
プロセツサμPの出力によりタイミングが制御さ
れるもので、パルス幅変調回路PWMとプロセツ
サμPとの間に接続されている。シグナル・コン
デイシヨナSCにおけるレンジの切換えはプロセ
ツサμPが出力するレンジ選択信号によつて行な
われる。このような構成の自動レンジ切換え回路
の動作について第２図を用いて説明すると次の如
くなる。
ログ入力Exはシグナル・コンデイシヨナSCを介
してパルス幅変調回路PWMに加えられ、パルス
幅信号（以下、PWM信号という）に変調され
る。ゲート回路GCはプロセツサμPが出力するゲ
ート制御信号によつて制御されるもので、その入
力端にはPWM信号とクロツクパルスfcとが加え
られ、出力端子はカウンタCOUに接続されてい
る。カウンタCOUは後述する計数値D1、D2をプ
ロセツサμPに送出する。パルス幅変調回路PWM
とゲート回路GCおよびカウンタCOUとによりＡ
−Ｄ変換器が構成される。パルス検出回路PDは
プロセツサμPの出力によりタイミングが制御さ
れるもので、パルス幅変調回路PWMとプロセツ
サμPとの間に接続されている。シグナル・コン
デイシヨナSCにおけるレンジの切換えはプロセ
ツサμPが出力するレンジ選択信号によつて行な
われる。このような構成の自動レンジ切換え回路
の動作について第２図を用いて説明すると次の如
くなる。
スイツチSWによつて加えられた被測定入力Ex
はシグナル・コンデイシヨナSCを介してパルス
幅変調回路PWMに与えられてその周期がTcで表
わされるPWM信号に変調される。このPWM信
号を第２図のロに示す。ここで、第２図における
時刻ｔにおいてプロセツサμPよりＡ−Ｄ変換器
にＡ−Ｄ開始指令信号が与えられると、第１の
PWM信号のパルス幅T1の期間クロツクパルスfc
がゲート回路GCを通過し、この通過したクロツ
クパルスfcはカウンタCOUによつて計数される。
上記の計数動作はPWM信号がゲート回路GCに
与えられる毎に行なわれる。普通、被測定入力
ExのＡ−Ｄ変換は上記のPWM信号の計数動作を
Ｎ回（Ｈは整数）行ない、そのＮ回の積算より行
なわれるが（そのＮ回の積算データをD1＋D2と
する）、Ｎ回の積算計数（Ｔ＝Ｎ・Tc）より十分
小さいN1回のPWM信号を計数した時点（T′＝
N1・Tc）での計数結果（その計数結果をD1とす
る）がプロセツサμPにおいて設定値DH（High）、
DL（Low）と比較され、DL＜D1＜DHになるま
でプロセツサμPはレンジ選択信号をシグナル・
コンデイシヨナSCに送出してレンジの切換えを
行なう。ただし、N1／Ｎのデータで最的レンジ
を検出する為、設定値DH、DLはそれに対応し
た重みのデータを用いる。なお、１回のレンジ切
換え毎にPWM信号の応答に要する待ち時間が設
けてある。計数値D1がDL＜D1＜DHの間に入つ
たことはプロセツサμPによつて判断される。こ
のようにして最適レンジの設定が終了したら、カ
ウンタCOUはPWM信号のＮサイクル分の積算計
数を行なう。これにより被測定入力ExをＡ−Ｄ
変換したデータD1＋D2が得られる。そのデータ
D1＋D2はプロセツサμPに与えられ、このμPの制
御の基に図外の表示装置によりその値が表示され
る。
はシグナル・コンデイシヨナSCを介してパルス
幅変調回路PWMに与えられてその周期がTcで表
わされるPWM信号に変調される。このPWM信
号を第２図のロに示す。ここで、第２図における
時刻ｔにおいてプロセツサμPよりＡ−Ｄ変換器
にＡ−Ｄ開始指令信号が与えられると、第１の
PWM信号のパルス幅T1の期間クロツクパルスfc
がゲート回路GCを通過し、この通過したクロツ
クパルスfcはカウンタCOUによつて計数される。
上記の計数動作はPWM信号がゲート回路GCに
与えられる毎に行なわれる。普通、被測定入力
ExのＡ−Ｄ変換は上記のPWM信号の計数動作を
Ｎ回（Ｈは整数）行ない、そのＮ回の積算より行
なわれるが（そのＮ回の積算データをD1＋D2と
する）、Ｎ回の積算計数（Ｔ＝Ｎ・Tc）より十分
小さいN1回のPWM信号を計数した時点（T′＝
N1・Tc）での計数結果（その計数結果をD1とす
る）がプロセツサμPにおいて設定値DH（High）、
DL（Low）と比較され、DL＜D1＜DHになるま
でプロセツサμPはレンジ選択信号をシグナル・
コンデイシヨナSCに送出してレンジの切換えを
行なう。ただし、N1／Ｎのデータで最的レンジ
を検出する為、設定値DH、DLはそれに対応し
た重みのデータを用いる。なお、１回のレンジ切
換え毎にPWM信号の応答に要する待ち時間が設
けてある。計数値D1がDL＜D1＜DHの間に入つ
たことはプロセツサμPによつて判断される。こ
のようにして最適レンジの設定が終了したら、カ
ウンタCOUはPWM信号のＮサイクル分の積算計
数を行なう。これにより被測定入力ExをＡ−Ｄ
変換したデータD1＋D2が得られる。そのデータ
D1＋D2はプロセツサμPに与えられ、このμPの制
御の基に図外の表示装置によりその値が表示され
る。
なお、現在設定されているレンジに対して、被
測定入力Exの値が十分大きいときはパルス幅変
調回路PWMのパルス出力が発生しなくなる。そ
の為、第１図の回路においてはパルス幅変調回路
PWMの出力パルスの有無を検出するパルス検出
回路PDが設けてある。パルス検出回路PDはパル
ス幅変調回路PWMの出力パルスの有無を検出
し、PWMパルス出力の発生がない場合には、D1
＞DHの場合と同様にプロセツサμPはレンジ切換
え指令をシグナル・コンデイシヨナSCに出す。
なお、PWMパルス出力の発生の有無の検出のタ
イミング（プロセツサμPからのタイミング信号
による）はＡ−Ｄ変換のスター信号から2Tc程度
の間が適当である。
測定入力Exの値が十分大きいときはパルス幅変
調回路PWMのパルス出力が発生しなくなる。そ
の為、第１図の回路においてはパルス幅変調回路
PWMの出力パルスの有無を検出するパルス検出
回路PDが設けてある。パルス検出回路PDはパル
ス幅変調回路PWMの出力パルスの有無を検出
し、PWMパルス出力の発生がない場合には、D1
＞DHの場合と同様にプロセツサμPはレンジ切換
え指令をシグナル・コンデイシヨナSCに出す。
なお、PWMパルス出力の発生の有無の検出のタ
イミング（プロセツサμPからのタイミング信号
による）はＡ−Ｄ変換のスター信号から2Tc程度
の間が適当である。
第１図の回路におて自動零点の補正を行なうに
は、レンジ設定のＡ−Ｄ変換時間と、被測定入力
ExのＡ−Ｄ変換時間の夫々の積算時間でEi＝０、
Ei＝Exの結果を求めて、夫々の差を求めるよう
にすればよい。
は、レンジ設定のＡ−Ｄ変換時間と、被測定入力
ExのＡ−Ｄ変換時間の夫々の積算時間でEi＝０、
Ei＝Exの結果を求めて、夫々の差を求めるよう
にすればよい。
以上説明した如く、本発明においてはＮ回のパ
ルス幅変調信号を積算して被測定のアナログ入力
をＡ−Ｄ変換する場合、Ｎ回を待たずに途中の
N1回でレンジ変更用のＡ−Ｄ変換データを得る
ように構成したので、レンジ切換えの分解能は下
るが前記した(イ)の従来例より高速でレンジを切換
える自動レンジ切換え回路を得ることができる。
ルス幅変調信号を積算して被測定のアナログ入力
をＡ−Ｄ変換する場合、Ｎ回を待たずに途中の
N1回でレンジ変更用のＡ−Ｄ変換データを得る
ように構成したので、レンジ切換えの分解能は下
るが前記した(イ)の従来例より高速でレンジを切換
える自動レンジ切換え回路を得ることができる。
一例として、
５・1/2桁の分解能（最大表示199999）のデイ
ジタル・マルチメータで、積分時間Ｔ＝200ms、
Tc＝1ms.N＝200の場合、自動零点補正も含めた
Ａ−Ｄ変換時間（１サンプル分）は約0.4secとな
る。デイジタル・マルチメータの抵抗測定レンジ
で端子開放（100MΩレンジ）から端子短絡（100
Ωレンジ）まで７レンジの切換えに、従来の(イ)の
方法においては約2.8秒（７サンプル）の時間を
要する。これに対して、本発明の回路においては
例えばレンジ判別のためのＡ−Ｄ変換時間を1/10
〜1/100に短くすれば（ただし、レンジ切換レベ
ル判別のための分解能は４・1/2〜３・1/2桁に低
下する、略１サンプルレート（＝0.4秒）で、レ
ンジ切換えも含めた変換が可能となる。
ジタル・マルチメータで、積分時間Ｔ＝200ms、
Tc＝1ms.N＝200の場合、自動零点補正も含めた
Ａ−Ｄ変換時間（１サンプル分）は約0.4secとな
る。デイジタル・マルチメータの抵抗測定レンジ
で端子開放（100MΩレンジ）から端子短絡（100
Ωレンジ）まで７レンジの切換えに、従来の(イ)の
方法においては約2.8秒（７サンプル）の時間を
要する。これに対して、本発明の回路においては
例えばレンジ判別のためのＡ−Ｄ変換時間を1/10
〜1/100に短くすれば（ただし、レンジ切換レベ
ル判別のための分解能は４・1/2〜３・1/2桁に低
下する、略１サンプルレート（＝0.4秒）で、レ
ンジ切換えも含めた変換が可能となる。
第１図は本発明に係る自動レンジ切換え回路の
一実施例を示す接続図、第２図は第１図回路の動
作を説明する為の波形図である。 Ex……被測定入力、PWM……パルス幅変調回
路、GC……ゲート回路、COU……カウンタ、μP
……マイクロプロセツサ、PD……パルス検出回
路。
一実施例を示す接続図、第２図は第１図回路の動
作を説明する為の波形図である。 Ex……被測定入力、PWM……パルス幅変調回
路、GC……ゲート回路、COU……カウンタ、μP
……マイクロプロセツサ、PD……パルス検出回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定のアナログ入力をレンジ切換え回路を
介してパルス幅変調回路に与えてパルス幅信号に
変調し、そのパルス幅変調信号をクロツクパルス
が与えられているゲート回路を介して与えられる
カウンタを用いてＮ回（Ｎは整数）デジタル的に
計数することにより、被測定のアナログ入力をデ
ジタル信号に変換するようにしたアナログ・デジ
タル変換器を有する回路において、 前記カウンタの計数値が取り込まれると共に、
前記レンジ切換え回路のハイ側及びロウ側の設定
値が設定されるマイクロプロセツサを設け、この
マイクロプロセツサによつて前記カウンタにより
計数されるＮ回のパルス幅変調信号より十分短い
N1回パルス幅変調信号計数し、このN1回の計数
値を前記マイクロプロセツサにおいて設定値と比
較し、このN1回の計数値が前記マイクロプロセ
ツサに設定したハイ側及びロウ側の設定値内に入
るように前記マイクロプロセツサは前記レンジ切
換え回路にレンジ選択信号を与えるように構成し
た自動レンジ切換え回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59265940A JPS61142470A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 自動レンジ切換え回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59265940A JPS61142470A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 自動レンジ切換え回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142470A JPS61142470A (ja) | 1986-06-30 |
| JPH0552904B2 true JPH0552904B2 (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=17424190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59265940A Granted JPS61142470A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 自動レンジ切換え回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61142470A (ja) |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP59265940A patent/JPS61142470A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61142470A (ja) | 1986-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |