JPH0777543A - Measuring device for effective values - Google Patents

Measuring device for effective values

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JPH0777543A
JPH0777543A JP24752193A JP24752193A JPH0777543A JP H0777543 A JPH0777543 A JP H0777543A JP 24752193 A JP24752193 A JP 24752193A JP 24752193 A JP24752193 A JP 24752193A JP H0777543 A JPH0777543 A JP H0777543A
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Nobuhisa Handa
信久 半田
Kyoichi Koyama
恭市 小山
Katsuhiro Takeuchi
勝広 竹内
Kunihisa Kubota
訓久 久保田
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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々のトリガ条件の設定が容易であり、しか
も1周期ごとのトリガ比較が行なえるようにする。 【構成】 演算手段としてのDSP16にトリガ条件を
予め設定し、PLL回路14により入力波形に同期し
て、そのN倍の周波数を有するサンプリングクロックを
発生させて波形データをサンプリングし、A/D変換し
た後、DSP16にてその1周期分のデータから実効値
を演算するとともに、同DSP16にてその実効値とト
リガ条件とを比較し、これを入力信号の1周期ごとに行
なう。
(57) [Summary] [Purpose] To make it easy to set various trigger conditions and to perform trigger comparison for each cycle. A trigger condition is set in advance in a DSP 16 as an arithmetic unit, a sampling clock having a frequency N times that of the DSP 16 is generated in synchronization with an input waveform by a PLL circuit 14, to sample waveform data, and A / D conversion is performed. After that, the DSP 16 calculates an effective value from the data for one cycle, the DSP 16 compares the effective value with the trigger condition, and this is performed for each cycle of the input signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電流や電圧の平均値や
実効値、さらには電力の各パラメータなどを測定する測
定装置に関し、さらに詳しく言えば、トリガ発生機能を
備えた実効値等の測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring device for measuring an average value or an effective value of a current or a voltage, or each parameter of electric power, and more specifically, for measuring an effective value having a trigger generating function. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5には入力レベルが所定の閾値を超え
た時点で波形データをメモリに取り込むようにした実効
値測定装置の従来例が示されている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional example of an effective value measuring device which is adapted to load waveform data into a memory when an input level exceeds a predetermined threshold value.

【0003】これによると、被測定入力信号はレンジア
ンプ1にて適当なレベルに変換された後、実効値アンプ
2に入力される。この実効値アンプ2にて得られた実効
値はA/D変換回路3とコンパレータ4とに送られる。
According to this, the input signal to be measured is converted to an appropriate level by the range amplifier 1 and then input to the RMS amplifier 2. The effective value obtained by the effective value amplifier 2 is sent to the A / D conversion circuit 3 and the comparator 4.

【0004】コンパレータ4には所定の閾値が予め設定
されており、実効値とその閾値との比較が行なわれ、例
えば実効値>閾値の条件が成立すると、同コンパレータ
4からCPU(中央演算処理ユニット)5にトリガ信号
が送出され、これによりCPU5はそれ以後の実効値デ
ータをストレージメモリ6に書き込む。
A predetermined threshold value is preset in the comparator 4, and the effective value is compared with the threshold value. For example, when the condition of effective value> threshold is satisfied, the comparator 4 causes the CPU (central processing unit) to operate. ) 5, the CPU 5 writes the effective value data thereafter to the storage memory 6.

【0005】この従来例によれば、回路構成が比較的簡
単であり、また、実効値アンプ2はアナログ回路である
ため実際に実効値を演算する必要がなく、しかも必要と
するデータのみを収集することができる。
According to this conventional example, the circuit configuration is relatively simple, and since the effective value amplifier 2 is an analog circuit, it is not necessary to actually calculate the effective value, and only the necessary data is collected. can do.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらその反
面、実効値アンプは応答速度が遅いため、実効値レベル
の速い変動には追従できない。また、トリガ条件を増や
す場合には、それに伴って同数程度のコンパレータが必
要となる。
However, on the other hand, since the effective value amplifier has a slow response speed, it cannot follow the rapid fluctuation of the effective value level. Further, when the number of trigger conditions is increased, the same number of comparators is required accordingly.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するためになされたもので、その構成上の特徴は、被
測定入力信号を矩形波に波形整形する波形整形回路と、
同波形整形回路より出力される矩形波に同期してそのN
倍の周波数のサンプリングクロックを発生するPLL回
路と、上記サンプリングクロックに基づいて上記被測定
入力信号をサンプリングしてディジタルの波形データに
変換するA/D変換回路と、上記被測定入力信号の1周
期内の波形データに所定の演算を施すDSPと、その演
算値を記憶するメモリとを備え、上記DSPには所定の
トリガ条件が任意に設定可能であり、同DSPにより演
算処理された演算値が上記トリガ条件を満たした場合、
その演算値の上記メモリへの書き込みを制御するように
したことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is characterized in that it has a waveform shaping circuit for shaping an input signal to be measured into a rectangular wave.
The N is synchronized with the rectangular wave output from the waveform shaping circuit.
A PLL circuit for generating a sampling clock having a double frequency, an A / D conversion circuit for sampling the input signal under measurement based on the sampling clock and converting it into digital waveform data, and one cycle of the input signal under measurement. The DSP includes a DSP for performing a predetermined calculation on the waveform data therein and a memory for storing the calculated value. A predetermined trigger condition can be arbitrarily set in the DSP, and the calculated value processed by the DSP is If the above trigger conditions are met,
This is because the writing of the calculated value to the memory is controlled.

【0008】[0008]

【作用】まず、DSP(Digital Signal
Processer)に所定のトリガ条件を設定して
おく。DSPは入力信号の1周期の実効値演算およびト
リガ条件との比較を次の1周期中で行ない、その実効値
がトリガ条件を満たしている場合には、それ以後の実効
値をメモリに書き込む。
Operation: First, the DSP (Digital Signal)
A predetermined trigger condition is set in (Processor). The DSP calculates the effective value of one cycle of the input signal and compares it with the trigger condition during the next one cycle, and when the effective value satisfies the trigger condition, writes the effective value after that to the memory.

【0009】[0009]

【実施例】図1にはこの発明の一実施例に係る測定装置
のブロック線図が示されている。これによると、同測定
装置は入力信号を適当なレベルに変換するレンジアンプ
11と、同レンジアンプ11を介して入力される電圧な
どの入力波形を矩形波に波形整形する波形整形回路12
と、同入力波形のデータサンプリングするサンプルホー
ルド回路13とを備えている。
1 is a block diagram of a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. According to this, the measuring apparatus includes a range amplifier 11 for converting an input signal into an appropriate level, and a waveform shaping circuit 12 for shaping an input waveform such as a voltage input via the range amplifier 11 into a rectangular wave.
And a sample hold circuit 13 for sampling data of the same input waveform.

【0010】波形整形回路12は例えばゼロクロスコン
パレータからなり、ここで矩形波に整形された入力波形
は次段のPLL(Phase−Locked Loo
p)回路14に入力される。
The waveform shaping circuit 12 is composed of, for example, a zero-cross comparator. The input waveform shaped into a rectangular wave here has a PLL (Phase-Locked Loo) at the next stage.
p) Input to the circuit 14.

【0011】PLL回路14は同入力波形を受けて、そ
れと同期したN倍の周波数のサンプリングクロックを生
成し、同サンプリングクロックをサンプルホールド回路
13に与える。この実施例においては、サンプリングク
ロックの周波数は入力波形の512倍とされている。
The PLL circuit 14 receives the same input waveform, generates a sampling clock of N times frequency synchronized with the same, and supplies the same sampling clock to the sample hold circuit 13. In this embodiment, the sampling clock frequency is 512 times the input waveform.

【0012】したがって、入力波形はサンプルホールド
回路13において、その1周期から512ポイントのデ
ータがサンプリングされ、同データは次段のA/D変換
回路15にてディジタルの波形データに変換された後、
DSP(ディジタル信号処理手段)16に供給される。
Therefore, the input waveform is sampled by the sample-hold circuit 13 at 512 points of data from one cycle, and the data is converted into digital waveform data by the A / D conversion circuit 15 at the next stage.
It is supplied to a DSP (digital signal processing means) 16.

【0013】DSP16はこの波形データを受けて、各
データごとに積和を演算し、それから実効値を求める。
この場合、同DSP16には図示しない操作部より例え
ばCPU(中央演算処理ユニット)18を介して所定の
トリガ条件が設定可能であり、DSP16は実効値を求
めた後、そのトリガ条件と比較し、トリガONのときに
その実効値をストレージメモリ17に格納する。
The DSP 16 receives the waveform data, calculates the sum of products for each data, and then obtains the effective value.
In this case, a predetermined trigger condition can be set in the DSP 16 from an operation unit (not shown) via, for example, a CPU (central processing unit) 18, and the DSP 16 obtains an effective value and then compares it with the trigger condition. When the trigger is ON, the effective value is stored in the storage memory 17.

【0014】図2のフローチャート、図3の波形図およ
び図4のトリガ条件説明図を参照しながら、入力波形が
電圧の場合について説明すると、この実施例では、1周
期から512個のデータがサンプリングされるため、D
SP16は各データvnがサンプリングされるごとに次
の演算処理を行なう。
Referring to the flowchart of FIG. 2, the waveform diagram of FIG. 3 and the trigger condition explanatory diagram of FIG. 4, the case where the input waveform is a voltage will be described. In this embodiment, 512 pieces of data are sampled from one cycle. Because D
The SP16 performs the following arithmetic processing every time each data vn is sampled.

【0015】V1=v12 V2=v22+V1 V3=v32+V2 : V512=v5122+V511 この場合、DSP16は波形整形回路12から入力波形
の1周期の時間データを得ており、この1周期が終了す
ると、次の周期についても同様な積和演算を行なうが、
その演算処理の余裕時間内に前の周期で求めた積和値か
ら実効値を演算する。すなわち、 (V512/512)1/2 なる演算により実効値を求める。そして、DSP16は
同実効値とトリガ条件とを比較し、条件に合致していれ
ばその実効値をストレージメモリに取り込む。図4には
そのトリガ条件の一例が示されており、同図(a)はレ
ベルトリガ、同図(b)は上限レベルと下限レベルとが
設定されたウィンドトリガで、いずれの場合もこの例で
は、そのレベルラインを超えた時点でトリガがかかる
(トリガON)ようになっている。また、同図(c)は
変動幅トリガで、これは現実効値と前の周期の前実効値
とを比較して、その変動幅が設定値よりも大きい(もし
くは小さい)場合にトリガがかけられる。
V1 = v1 2 V2 = v2 2 + V1 V3 = v3 2 + V2: V512 = v512 2 + V511 In this case, the DSP 16 obtains time data of one cycle of the input waveform from the waveform shaping circuit 12, and this one cycle is When finished, the same multiply-add operation is performed for the next cycle,
The effective value is calculated from the sum of products obtained in the previous cycle within the margin time of the calculation process. That is, the effective value is obtained by the calculation of (V512 / 512) 1/2 . Then, the DSP 16 compares the effective value with the trigger condition, and if the condition is satisfied, the effective value is fetched into the storage memory. FIG. 4 shows an example of the trigger condition. FIG. 4A shows a level trigger, and FIG. 4B shows a window trigger in which an upper limit level and a lower limit level are set. Then, a trigger is applied (trigger ON) when the level line is exceeded. Further, FIG. 6C shows a fluctuation range trigger, which compares the actual effect value with the previous effective value of the previous cycle and triggers when the fluctuation range is larger (or smaller) than the set value. To be

【0016】入力波形が電流の場合にも、上記と同様に
各波形データのサンプリングごとにその積和が演算さ
れ、次の周期内において実効値の演算と、トリガ条件と
の比較が行なわれ、好ましくはその結果がディスプレイ
などに表示される。
Even when the input waveform is a current, the sum of products is calculated for each sampling of each waveform data in the same manner as described above, the effective value is calculated and the trigger condition is compared in the next cycle, The result is preferably displayed on a display or the like.

【0017】なお、有効電力を求める場合には、レンジ
アンプ11、サンプルホールド回路13およびA/D変
換回路15の入力チャンネルをもう1系統用意し、電
圧、電流の各入力波形の1周期について、そのデータの
サンプリングごとに各電圧データvnと電流データin
の積和が演算される。すなわち、 W1=v1×i1 W2=v2×i2+W1 W3=v3×i3+W2 : W512=v512×i512+W511 なる積和を演算し、そして次の周期内において、 W512/512 により有効電力が求められるとともに、所定のトリガ条
件との比較が行なわれる。なお、上記実施例ではDSP
16の演算を実効値演算としているが、この発明は実効
値演算のみに限定されるものではない。
When the active power is to be obtained, another input channel of the range amplifier 11, the sample hold circuit 13 and the A / D conversion circuit 15 is prepared, and one cycle of each input waveform of voltage and current is Each voltage data vn and current data in for each sampling of the data
The sum of products of is calculated. That is, W1 = v1 × i1 W2 = v2 × i2 + W1 W3 = v3 × i3 + W2: W512 = v512 × i512 + W511 The sum of products is calculated, and within the next cycle, the effective power is obtained by W512 / 512 and a predetermined power is calculated. A comparison with the trigger condition is made. In the above embodiment, the DSP
Although the 16 operations are rms calculations, the present invention is not limited to rms calculations.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、DSPにて演算処理が行なわれるため、入力信号に
周波数の制限が少ない。また、DSP自体にトリガ条件
を設定することができるため、ハード的な構成要素を増
やすことなく、種々のトリガを設定することが可能とな
る。さらには、1周期ごとにトリガの判定が行なわれる
ため、連続してリアルタイムにしかも1波形の漏れな
く、入力波形を観測することができる。
As described above, according to the present invention, the arithmetic processing is performed by the DSP, so that the frequency of the input signal is less restricted. Further, since the trigger condition can be set in the DSP itself, various triggers can be set without increasing the number of hardware components. Furthermore, since the trigger determination is performed for each cycle, the input waveform can be continuously observed in real time and without leakage of one waveform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る実効値等の測定装置の一実施例
を示したブロック線図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus for measuring an effective value and the like according to the present invention.

【図2】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.

【図3】同実施例の動作を説明するための波形図。FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of the embodiment.

【図4】トリガの種類を示した模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing types of triggers.

【図5】従来例を示したブロック線図。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レンジアンプ 12 波形整形回路 13 サンプリングホールド回路 14 PLL回路 15 A/D変換回路 16 DSP 17 ストレージメモリ 18 CPU 11 range amplifier 12 waveform shaping circuit 13 sampling and holding circuit 14 PLL circuit 15 A / D conversion circuit 16 DSP 17 storage memory 18 CPU

フロントページの続き (72)発明者 久保田 訓久 長野県上田市大字小泉字桜町81番地 日置 電機株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Kunkyu Kubota 81 Sakurazamachi, Koizumi, Ueda, Nagano Prefecture Hioki Electric Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定入力信号を矩形波に波形整形する
波形整形回路と、同波形整形回路より出力される矩形波
に同期してそのN倍の周波数のサンプリングクロックを
発生するPLL回路と、上記サンプリングクロックに基
づいて上記被測定入力信号をサンプリングしてディジタ
ルの波形データに変換するA/D変換回路と、上記被測
定入力信号の1周期内の波形データに所定の演算を施す
DSPと、その演算値を記憶するメモリとを備え、上記
DSPには所定のトリガ条件が任意に設定可能であり、
同DSPにより演算処理された演算値が上記トリガ条件
を満たした場合、その演算値の上記メモリへの書き込み
を制御するようにしたことを特徴とする実効値等の測定
装置。
1. A waveform shaping circuit for shaping an input signal to be measured into a rectangular wave, and a PLL circuit for synchronizing with a rectangular wave output from the waveform shaping circuit and generating a sampling clock having a frequency N times that of the rectangular wave. An A / D conversion circuit for sampling the input signal under measurement based on the sampling clock and converting it into digital waveform data; and a DSP for performing a predetermined calculation on the waveform data within one cycle of the input signal under measurement, A memory for storing the calculated value is provided, and a predetermined trigger condition can be arbitrarily set in the DSP.
A measuring device for an effective value or the like, characterized in that, when the calculated value processed by the DSP satisfies the trigger condition, the writing of the calculated value to the memory is controlled.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480387B1 (en) * 2002-10-09 2005-04-07 엘지산전 주식회사 Measurement of frequency apparatus
JP2007163174A (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Mitsubishi Electric Corp Current measuring device
CN102914687A (en) * 2012-11-05 2013-02-06 冶金自动化研究设计院 Method for precisely calculating voltage or current effective value
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