JPH08189940A - ディジタル測定器 - Google Patents
ディジタル測定器Info
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- JPH08189940A JPH08189940A JP7001138A JP113895A JPH08189940A JP H08189940 A JPH08189940 A JP H08189940A JP 7001138 A JP7001138 A JP 7001138A JP 113895 A JP113895 A JP 113895A JP H08189940 A JPH08189940 A JP H08189940A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続測定中にゼロ点とゲインの変動を補正
し、もって回路校正素子を安価な汎用品に置き換えるこ
とのできる測定器を実現することを目的にする。 【構成】 被測定入力とゼロ点電位及び基準電圧を夫々
プリアンプに供給する第１，第２及び第３のスイッチ、
前記プリアンプの出力をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器、このＡ／Ｄ変換器の出力が取り込まれるマイ
クロプロセッサ、このマイクロプロセッサを介して得ら
れる測定値を表示する表示器を備え、測定サイクルの１
つのサイクルにおいては前記第１と第２のスイッチをオ
ン，第３のスイッチをオフにすると共に次のサイクルに
おいては第１と第３のスイッチをオン，第２のスイッチ
をオフにし、スイッチがオフのサイクルにおいては前の
サイクルでのそのスイッチを介して得られた測定値を用
いることにより、被測定入力の連続測定中においてゼロ
点及びゲインの変動を補正するように構成したもの。
し、もって回路校正素子を安価な汎用品に置き換えるこ
とのできる測定器を実現することを目的にする。 【構成】 被測定入力とゼロ点電位及び基準電圧を夫々
プリアンプに供給する第１，第２及び第３のスイッチ、
前記プリアンプの出力をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器、このＡ／Ｄ変換器の出力が取り込まれるマイ
クロプロセッサ、このマイクロプロセッサを介して得ら
れる測定値を表示する表示器を備え、測定サイクルの１
つのサイクルにおいては前記第１と第２のスイッチをオ
ン，第３のスイッチをオフにすると共に次のサイクルに
おいては第１と第３のスイッチをオン，第２のスイッチ
をオフにし、スイッチがオフのサイクルにおいては前の
サイクルでのそのスイッチを介して得られた測定値を用
いることにより、被測定入力の連続測定中においてゼロ
点及びゲインの変動を補正するように構成したもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続測定中にゼロ点と
ゲインの変動の補正を自動的に行うことのできるディジ
タル測定器に関するのである。
ゲインの変動の補正を自動的に行うことのできるディジ
タル測定器に関するのである。
【０００２】
【従来の技術】ゼロ点を自動的に補正するようにした従
来のディジタル測定器の一例を図６に示す。図におい
て、１は被測定の電圧源で、Ｈｉ側端子２とＬｏ側端子
３の間に接続されている。４，５は相補性のスイッチ
で、スイッチ４は端子２とプリアンプ６との間に接続さ
れ、スイッチ５はプリアンプ６の入力端とコモンの間に
接続されている。７は基準電圧源８を備え、プリアンプ
６の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、９
はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵと言う）、１０は表
示部である。スイッチ４，５のオン・オフはＣＰＵ９に
より制御される。
来のディジタル測定器の一例を図６に示す。図におい
て、１は被測定の電圧源で、Ｈｉ側端子２とＬｏ側端子
３の間に接続されている。４，５は相補性のスイッチ
で、スイッチ４は端子２とプリアンプ６との間に接続さ
れ、スイッチ５はプリアンプ６の入力端とコモンの間に
接続されている。７は基準電圧源８を備え、プリアンプ
６の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、９
はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵと言う）、１０は表
示部である。スイッチ４，５のオン・オフはＣＰＵ９に
より制御される。
【０００３】このような構成において、図７にそのタイ
ミングチャートを示すようにスイッチ４とスイッチ５は
交互にオン・オフされ、これにより被測定電圧１とコモ
ン電位は夫々プリアンプ６を介してＡ／Ｄ変換器に加え
られて基準電圧８を基準にしてディジタル信号に変換さ
れる。両変換信号は夫々ＣＰＵ９に取り込まれて両信号
の差が求められ、表示器１０でその値が表示される。こ
の表示値はプリアンプ６とＡ／Ｄ変換器７のゼロ点の変
動がキャンセルされたもので、このような動作は一般に
オートゼロ機能として知られている。
ミングチャートを示すようにスイッチ４とスイッチ５は
交互にオン・オフされ、これにより被測定電圧１とコモ
ン電位は夫々プリアンプ６を介してＡ／Ｄ変換器に加え
られて基準電圧８を基準にしてディジタル信号に変換さ
れる。両変換信号は夫々ＣＰＵ９に取り込まれて両信号
の差が求められ、表示器１０でその値が表示される。こ
の表示値はプリアンプ６とＡ／Ｄ変換器７のゼロ点の変
動がキャンセルされたもので、このような動作は一般に
オートゼロ機能として知られている。
【０００４】しかし、このようなオートゼロ機能では (1)ゼロ点の変動は補正できるが、プリアンプ６のゲイ
ン変動は補正できない。 (2)その結果、図６の装置ではゲインの変動を抑える必
要があるが、その為にプリアンプ６とＡ／Ｄ変換器７と
いったキーパーツには経時変化或いは温度係数の小さい
ものが必要となる。
ン変動は補正できない。 (2)その結果、図６の装置ではゲインの変動を抑える必
要があるが、その為にプリアンプ６とＡ／Ｄ変換器７と
いったキーパーツには経時変化或いは温度係数の小さい
ものが必要となる。
【０００５】一方、図８に示す如く、ゼロ点変動の補正
とゲイン変動を共に補正できる装置も知られている。な
お、以下の図においては全て図６と同一構成要素には図
６と同一符号を付し、それらの再説明は省略する。図８
において、１１はスイッチである。Ａ／Ｄ変換器７の基
準電圧源８がこのスイッチ１１を介してプリアンプ６に
加えられるようになっている。このような構成の測定器
においては、図６で説明したようにスイッチ４と５を切
り換えることによりゼロ点の変動をキャンセルしながら
測定を行なう。ゲイン変動の自己校正を行うときはスイ
ッチ４と５をオフにすると共に、スイッチ１１をオンに
して基準電圧８をプリアンプ６を介してＡ／Ｄ変換器７
に加えてその基準電圧の値を測定する。これにより、プ
リアンプ６とＡ／Ｄ変換器７等のゲイン変動が補正され
る。従って、ゲイン変動は基準電圧８の変動分だけとな
り、自己校正後の測定確信は高くなる。
とゲイン変動を共に補正できる装置も知られている。な
お、以下の図においては全て図６と同一構成要素には図
６と同一符号を付し、それらの再説明は省略する。図８
において、１１はスイッチである。Ａ／Ｄ変換器７の基
準電圧源８がこのスイッチ１１を介してプリアンプ６に
加えられるようになっている。このような構成の測定器
においては、図６で説明したようにスイッチ４と５を切
り換えることによりゼロ点の変動をキャンセルしながら
測定を行なう。ゲイン変動の自己校正を行うときはスイ
ッチ４と５をオフにすると共に、スイッチ１１をオンに
して基準電圧８をプリアンプ６を介してＡ／Ｄ変換器７
に加えてその基準電圧の値を測定する。これにより、プ
リアンプ６とＡ／Ｄ変換器７等のゲイン変動が補正され
る。従って、ゲイン変動は基準電圧８の変動分だけとな
り、自己校正後の測定確信は高くなる。
【０００６】このようなディジタル測定器はゲイン変動
の自己校正はできるが、 (1)その校正は通常測定と独立して行われるので、オー
トサンプリングで連続測定中は自己校正ができない。 (2)その為、キーパーツは経時変化或いは温度係数の小
さいものが必要である。
の自己校正はできるが、 (1)その校正は通常測定と独立して行われるので、オー
トサンプリングで連続測定中は自己校正ができない。 (2)その為、キーパーツは経時変化或いは温度係数の小
さいものが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の測定器が有する上記のような欠点を除去し、連続測定
中にゼロ点とゲインの変動を補正し、もって回路構成素
子を安価な汎用品に置き換えることのできる装置を実現
することにある。
の測定器が有する上記のような欠点を除去し、連続測定
中にゼロ点とゲインの変動を補正し、もって回路構成素
子を安価な汎用品に置き換えることのできる装置を実現
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定入力と
ゼロ点電位及び基準電圧を夫々プリアンプに供給する第
１，第２及び第３のスイッチ、前記プリアンプの出力を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、このＡ／Ｄ変
換器の出力が取り込まれるマイクロプロセッサ、このマ
イクロプロセッサを介して得られる測定値を表示する表
示器を備え、測定サイクルの１つのサイクルにおいては
前記第１と第２のスイッチをオン，第３のスイッチをオ
フにすると共に次のサイクルにおいては第１と第３のス
イッチをオン，第２のスイッチをオフにし、スイッチが
オフのサイクルにおいては前のサイクルでのそのスイッ
チを介して得られた測定値を用いることにより、被測定
入力の連続測定中においてゼロ点及びゲインの変動を補
正するように構成したことを特徴とするものである。
ゼロ点電位及び基準電圧を夫々プリアンプに供給する第
１，第２及び第３のスイッチ、前記プリアンプの出力を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、このＡ／Ｄ変
換器の出力が取り込まれるマイクロプロセッサ、このマ
イクロプロセッサを介して得られる測定値を表示する表
示器を備え、測定サイクルの１つのサイクルにおいては
前記第１と第２のスイッチをオン，第３のスイッチをオ
フにすると共に次のサイクルにおいては第１と第３のス
イッチをオン，第２のスイッチをオフにし、スイッチが
オフのサイクルにおいては前のサイクルでのそのスイッ
チを介して得られた測定値を用いることにより、被測定
入力の連続測定中においてゼロ点及びゲインの変動を補
正するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】このような本発明では、スイッチがオフのサイ
クルにおいては前のサイクルでのそのスイッチを介して
得られた測定値を用いることにより、被測定入力の連続
測定中においてゼロ点及びゲインの変動を補正する。
クルにおいては前のサイクルでのそのスイッチを介して
得られた測定値を用いることにより、被測定入力の連続
測定中においてゼロ点及びゲインの変動を補正する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明装置の一実施例を示したブロッ
ク図である。図１において、１１はスイッチで、その一
端はプリアンプ６の入力端に、他端は基準電圧源８に接
続されている。スイッチ４，５及び１１のオン・オフは
ＣＰＵ９により制御され、スイッチ４がオンで、スイッ
チ５と１１がオフの状態で被測定入力１を測定する場合
をＸ，スイッチ５がオンで、スイッチ４と１１がオフの
状態でゼロを測定する場合をＹ，スイッチ１１がオン
で、スイッチ４，５がオフの状態で基準電圧８を測定す
る場合をＺとして図１の装置の動作を説明すると次の如
くなる。
ク図である。図１において、１１はスイッチで、その一
端はプリアンプ６の入力端に、他端は基準電圧源８に接
続されている。スイッチ４，５及び１１のオン・オフは
ＣＰＵ９により制御され、スイッチ４がオンで、スイッ
チ５と１１がオフの状態で被測定入力１を測定する場合
をＸ，スイッチ５がオンで、スイッチ４と１１がオフの
状態でゼロを測定する場合をＹ，スイッチ１１がオン
で、スイッチ４，５がオフの状態で基準電圧８を測定す
る場合をＺとして図１の装置の動作を説明すると次の如
くなる。
【００１１】表示器１０で表示される値を算出するには Ｘの過程 （Ｖin＋Ｖof）・Ｇ＝Ｖx …（１） Ｙの過程 Ｖof・Ｇ＝Ｖy …（２） Ｚの過程 （Ｖre＋Ｖof）・Ｇ＝Ｖz …（３） なお、（１）〜（３）式において、 Ｖin：被測定電圧 Ｖof：オフセット電圧 Ｖre：基準電圧 Ｖx，Ｖy，Ｖz：Ａ／Ｄ変換値 Ｇ：プリアンプ６のゲイン を示す。（１）〜（３）式より、次式（４）が成立す
る。 ｛（Ｖin＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝／｛（Ｖre＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝ ＝（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy） …（４） として求められる。ここで、Ｘ，Ｙ，Ｚの過程を測定す
る間、オフセット電圧Ｖof及びプリアンプ６のゲインＧ
が短期的に安定であるならば、（４）式より被測定電圧
Ｖinは Ｖin＝｛（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy）｝・Ｖre …（５） で表される。（５）式はＡ／Ｄ変換値の比（第１項）
と、基準電圧Ｖreからなっている。その為、プリアンプ
６のゲインＧの変動及びＡ／Ｄ変換値の変動はキャンセ
ルされる。
る。 ｛（Ｖin＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝／｛（Ｖre＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝ ＝（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy） …（４） として求められる。ここで、Ｘ，Ｙ，Ｚの過程を測定す
る間、オフセット電圧Ｖof及びプリアンプ６のゲインＧ
が短期的に安定であるならば、（４）式より被測定電圧
Ｖinは Ｖin＝｛（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy）｝・Ｖre …（５） で表される。（５）式はＡ／Ｄ変換値の比（第１項）
と、基準電圧Ｖreからなっている。その為、プリアンプ
６のゲインＧの変動及びＡ／Ｄ変換値の変動はキャンセ
ルされる。
【００１２】ここで、図１に示す装置の動作のシーケン
スを図２に示すタイミングチャートを用いて説明すると
次の如くなる。先ず、第１回目の測定値表示のサイクル
においては、Ａ／Ｄ変換器７により（１）式に基づいて
Ｖxを測定したのち、（２）式によりＶyを測定する。こ
の場合、被測定電圧Ｖinを求めるには（３）式に基づく
Ｖzの値が必要であるが、このＶzの値は前回測定した値
を使用する。ＣＰＵ９は今回測定したＶxとＶy及び前回
測定したＶzの値により（５）式の演算を行うと共にそ
の値を表示器１０に表示させる為の制御を行い、その結
果得られたＶinの値は表示器１０により表示され。
スを図２に示すタイミングチャートを用いて説明すると
次の如くなる。先ず、第１回目の測定値表示のサイクル
においては、Ａ／Ｄ変換器７により（１）式に基づいて
Ｖxを測定したのち、（２）式によりＶyを測定する。こ
の場合、被測定電圧Ｖinを求めるには（３）式に基づく
Ｖzの値が必要であるが、このＶzの値は前回測定した値
を使用する。ＣＰＵ９は今回測定したＶxとＶy及び前回
測定したＶzの値により（５）式の演算を行うと共にそ
の値を表示器１０に表示させる為の制御を行い、その結
果得られたＶinの値は表示器１０により表示され。
【００１３】次の測定サイクルにおいては、（１）式に
基づくＶxの測定と、（３）式に基づくＶzの測定を行
い、マイクロプロセッサ９により被測定電圧Ｖinの値を
求め、その値を表示する。この場合、（２）式に基づく
Ｖyは前回の測定サイクルで求めた値が使用される。従
って、測定周期に対してＶyとＶzの値が十分安定である
必要はあるが、例えばディジタルマルチメータのように
測定周期が短い装置においては特に問題にはならない。
基づくＶxの測定と、（３）式に基づくＶzの測定を行
い、マイクロプロセッサ９により被測定電圧Ｖinの値を
求め、その値を表示する。この場合、（２）式に基づく
Ｖyは前回の測定サイクルで求めた値が使用される。従
って、測定周期に対してＶyとＶzの値が十分安定である
必要はあるが、例えばディジタルマルチメータのように
測定周期が短い装置においては特に問題にはならない。
【００１４】以上説明したように、図１の装置において
はゼロ点とゲインの変動を補正しながら被測定電圧１の
連続測定が可能とすることのできる装置が得られる。こ
のような、プリアンプ６，或いはＡ／Ｄ変換器７の変動
の影響はキャンセルされるので、それらを構成する部品
には安価な汎用品を使用することができ、コストを削減
することができる。
はゼロ点とゲインの変動を補正しながら被測定電圧１の
連続測定が可能とすることのできる装置が得られる。こ
のような、プリアンプ６，或いはＡ／Ｄ変換器７の変動
の影響はキャンセルされるので、それらを構成する部品
には安価な汎用品を使用することができ、コストを削減
することができる。
【００１５】なお、図１の装置においてプリアンプ６が
複数のゲインを持ち、被測定電圧１の値を測定する時と
基準電圧８を測定する時とで使用するゲインが異なる場
合があるが、そのような場合の図１の装置の動作を説明
すると次のごとくなる。スイッチ４がオン、スイッチ
５，６がオフの状態で被測定電圧１を測定する場合を
Ｘ、Ｘと同じプリアンプ６のゲインでスイッチ５がオ
ン，スイッチ４，６がオフの状態でゼロを測定する場合
をＹx，スイッチ６がオン、スイッチ４，５がオフの状
態で基準電圧８を測定する場合をＺ、Ｚと同じプリアン
プ６のゲインでスイッチ５がオン、スイッチ４，６がオ
フの状態でゼロを測定する場合をＹzとする。測定シー
ケンスは→Ｘ→Ｙx→Ｘ→Ｚ→表示→Ｘ→Ｙz→表示→と
なる。
複数のゲインを持ち、被測定電圧１の値を測定する時と
基準電圧８を測定する時とで使用するゲインが異なる場
合があるが、そのような場合の図１の装置の動作を説明
すると次のごとくなる。スイッチ４がオン、スイッチ
５，６がオフの状態で被測定電圧１を測定する場合を
Ｘ、Ｘと同じプリアンプ６のゲインでスイッチ５がオ
ン，スイッチ４，６がオフの状態でゼロを測定する場合
をＹx，スイッチ６がオン、スイッチ４，５がオフの状
態で基準電圧８を測定する場合をＺ、Ｚと同じプリアン
プ６のゲインでスイッチ５がオン、スイッチ４，６がオ
フの状態でゼロを測定する場合をＹzとする。測定シー
ケンスは→Ｘ→Ｙx→Ｘ→Ｚ→表示→Ｘ→Ｙz→表示→と
なる。
【００１６】この場合、表示値を算出するには、 Ｘの過程 （Ｖin＋Ｖof）・Ｇ１＝Ｖx …（６） Ｙxの過程 Ｖof・Ｇ１＝Ｖyｘ …（７） Ｚの過程 （Ｖre＋Ｖof）・Ｇ２＝Ｖz …（８） Ｙzの過程 Ｖof・Ｇ２＝Ｖyz …（９） となる。なお、（６）〜（９）式において、 Ｖin：被測定電圧 Ｖof：オフセット電圧 Ｖre：基準電圧 Ｖx，ＶyX，ＶyZ，Ｖz：Ａ／Ｄ変換値 Ｇ１，Ｇ２：プリアンプのゲイン を示す。従って、（６）〜（９）式より ｛（Ｖin＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ１｝／｛（Ｖre＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ２｝ ＝（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz） …（１０） ∴Ｖin＝｛（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz）｝・（Ｇ２／Ｇ１）・Ｖre…（１１） となり、Ｇ２を１倍にすれば次式のようになる。 Ｖin＝｛（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz）｝・Ｖre／Ｇ１ ・…（１２）
【００１７】ここで、例えばゲインＧ１のプリアンプ６
を図３のように基準抵抗６１，６２とスイッチ６３，６
４で構成し、例えば基準抵抗６１を１８ｋΩ，６２を２
ｋΩとすれば、このプリアンプは１０，１，０.1倍のゲ
インを持つことができる。従って、例えば基準電圧Ｖre
が１Ｖ，Ａ／Ｄ変換器７のフルスケールが１.2Ｖの場
合、この計測装置は0.1Ｖ，１Ｖ，１０Ｖの３段階の測
定レンジを持つことができる。このように、本発明の装
置においては、基準電圧源８と基準のプリアンプ６があ
れば測定レンジの拡張が可能である。この場合も、Ａ／
Ｄ変換器７の変動の影響をキャンセルすることができ
る。
を図３のように基準抵抗６１，６２とスイッチ６３，６
４で構成し、例えば基準抵抗６１を１８ｋΩ，６２を２
ｋΩとすれば、このプリアンプは１０，１，０.1倍のゲ
インを持つことができる。従って、例えば基準電圧Ｖre
が１Ｖ，Ａ／Ｄ変換器７のフルスケールが１.2Ｖの場
合、この計測装置は0.1Ｖ，１Ｖ，１０Ｖの３段階の測
定レンジを持つことができる。このように、本発明の装
置においては、基準電圧源８と基準のプリアンプ６があ
れば測定レンジの拡張が可能である。この場合も、Ａ／
Ｄ変換器７の変動の影響をキャンセルすることができ
る。
【００１８】図４は本発明装置の他の実施例のブロック
図で、この実施例は電圧測定装置に更に測定レンジを追
加した場合である。図４において、１２は１倍とＧ’倍
のゲインを持つアンプである。このアンプ１２はスイッ
チ４とプリアンプ６の間に接続されている。プリアンプ
６は図３に示した構成となっており、スイッチ６３と６
４の切り換え操作により例えば１０，１，０.1倍のゲイ
ンを持つものとなっている。測定シーケンスは図２と同
じであり、測定値の算出も ｛（Ｖin＋Ｖof−Ｖof)・Ｇ'・Ｇ１｝／｛（Ｖre＋Ｖof−Ｖof)・Ｇ’・Ｇ２｝ ＝（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz） …（１３） ∴Ｖin＝｛（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz）}・（Ｇ２／Ｇ１）・Ｖre …（１４） となる。
図で、この実施例は電圧測定装置に更に測定レンジを追
加した場合である。図４において、１２は１倍とＧ’倍
のゲインを持つアンプである。このアンプ１２はスイッ
チ４とプリアンプ６の間に接続されている。プリアンプ
６は図３に示した構成となっており、スイッチ６３と６
４の切り換え操作により例えば１０，１，０.1倍のゲイ
ンを持つものとなっている。測定シーケンスは図２と同
じであり、測定値の算出も ｛（Ｖin＋Ｖof−Ｖof)・Ｇ'・Ｇ１｝／｛（Ｖre＋Ｖof−Ｖof)・Ｇ’・Ｇ２｝ ＝（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz） …（１３） ∴Ｖin＝｛（Ｖx−Ｖyx）／（Ｖz−Ｖyz）}・（Ｇ２／Ｇ１）・Ｖre …（１４） となる。
【００１９】この装置において、例えば基準電圧Ｖreが
１Ｖ，Ａ／Ｄ変換器７のフルスケールが１.2Ｖの場合、
ゲインＧ'，Ｇ１，Ｇ２を１０，１０，０.1倍にすれば
Ｖinの測定レンジは０.0 1Ｖフルスケールになる。ま
た、アンプ１２の部分を例えば分圧回路にしてそのゲイ
ンＧ'，Ｇ１、Ｇ２を０.1，０.1，１０倍にすれば、Ｖi
nの測定レンジは１００Ｖフルスケールになる。Ｇ'はＡ
／Ｄ変換器７の入力をほぼ１Ｖフルスケールにする為に
必要であるが最終的なＶinの式には含まれず、キャンセ
ルされている。従って、アンプ１２を構成する抵抗は安
価な汎用品でよい。このように本発明においては、基準
のプリアンプ６が１つあれば測定レンジの拡張は汎用部
品を用いて容易に実現することができる。
１Ｖ，Ａ／Ｄ変換器７のフルスケールが１.2Ｖの場合、
ゲインＧ'，Ｇ１，Ｇ２を１０，１０，０.1倍にすれば
Ｖinの測定レンジは０.0 1Ｖフルスケールになる。ま
た、アンプ１２の部分を例えば分圧回路にしてそのゲイ
ンＧ'，Ｇ１、Ｇ２を０.1，０.1，１０倍にすれば、Ｖi
nの測定レンジは１００Ｖフルスケールになる。Ｇ'はＡ
／Ｄ変換器７の入力をほぼ１Ｖフルスケールにする為に
必要であるが最終的なＶinの式には含まれず、キャンセ
ルされている。従って、アンプ１２を構成する抵抗は安
価な汎用品でよい。このように本発明においては、基準
のプリアンプ６が１つあれば測定レンジの拡張は汎用部
品を用いて容易に実現することができる。
【００２０】図５は本発明装置を抵抗測定に応用した場
合の実施例のブロック図である。図５において、１はＨ
ｉ端子２，Ｌｏ端子３の間に接続された被測定抵抗を示
すものである。１３は定電流源、１４，１５はスイッ
チ、１６は抵抗素子である。定電流源１３の出力端はス
イッチ１４を介してＨｉ端子２に接続されると共に、ス
イッチ１５の一端ｂに接続されている。スイッチ１５の
他端ａは抵抗素子１６を介してコモンに接続されると共
にスイッチ１６を介してプリアンプ６の入力端に接続さ
れている。
合の実施例のブロック図である。図５において、１はＨ
ｉ端子２，Ｌｏ端子３の間に接続された被測定抵抗を示
すものである。１３は定電流源、１４，１５はスイッ
チ、１６は抵抗素子である。定電流源１３の出力端はス
イッチ１４を介してＨｉ端子２に接続されると共に、ス
イッチ１５の一端ｂに接続されている。スイッチ１５の
他端ａは抵抗素子１６を介してコモンに接続されると共
にスイッチ１６を介してプリアンプ６の入力端に接続さ
れている。
【００２１】このような構成の装置において、スイッチ
４と１４がオン，スイッチ５と１５及び１１がオフの状
態で被測定抵抗１に発生する電圧を測定する場合をＸ，
スイッチ４と１１がオフ，スイッチ５がオンの状態で、
ゼロを測定する場合をＹ、スイッチ４，５，１４がオ
フ、スイッチ１５と１１がオンの状態で、基準抵抗１６
に発生する電圧を測定する場合をＺとして動作の説明を
する。この場合のシーケンスは図２と同じである。表示
値を算出するには Ｘの過程 （Ｒin・Ｉs＋Ｖof）・Ｇ＝Ｖx …（１５） Ｙxの過程 Ｖof・Ｇ＝Ｖy …（１６） Ｚの過程 （Ｒre・Ｉs＋Ｖof）・Ｇ＝Ｖz …（１７） なお、（１５）〜（１７）式において、 Ｒin：被測定抵抗１の値 Ｖof：オフセット電圧 Ｒre：基準抵抗１６の値 Ｖx，Ｖy，Ｖz：Ａ／Ｄ変換値 Ｇ：プリアンプ６のゲイン Ｉs：定電流源１３の出力電流 を示す。（１５）〜（１７）式より ｛（Ｒin・Ｉｓ＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝／｛（Ｒre・Ｉｓ＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝ ＝（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy） …（１８） ∴Ｒin＝｛（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy）｝・Ｒre …（１９） となる。
４と１４がオン，スイッチ５と１５及び１１がオフの状
態で被測定抵抗１に発生する電圧を測定する場合をＸ，
スイッチ４と１１がオフ，スイッチ５がオンの状態で、
ゼロを測定する場合をＹ、スイッチ４，５，１４がオ
フ、スイッチ１５と１１がオンの状態で、基準抵抗１６
に発生する電圧を測定する場合をＺとして動作の説明を
する。この場合のシーケンスは図２と同じである。表示
値を算出するには Ｘの過程 （Ｒin・Ｉs＋Ｖof）・Ｇ＝Ｖx …（１５） Ｙxの過程 Ｖof・Ｇ＝Ｖy …（１６） Ｚの過程 （Ｒre・Ｉs＋Ｖof）・Ｇ＝Ｖz …（１７） なお、（１５）〜（１７）式において、 Ｒin：被測定抵抗１の値 Ｖof：オフセット電圧 Ｒre：基準抵抗１６の値 Ｖx，Ｖy，Ｖz：Ａ／Ｄ変換値 Ｇ：プリアンプ６のゲイン Ｉs：定電流源１３の出力電流 を示す。（１５）〜（１７）式より ｛（Ｒin・Ｉｓ＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝／｛（Ｒre・Ｉｓ＋Ｖof−Ｖof）・Ｇ｝ ＝（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy） …（１８） ∴Ｒin＝｛（Ｖx−Ｖy）／（Ｖz−Ｖy）｝・Ｒre …（１９） となる。
【００２２】上記第（１９）式はＡ／Ｄ値の比（第１
項）と基準抵抗値１６の値からなっている為、抵抗測定
用の定電流源１３，或いはプリアンプ６，Ａ／Ｄ変換器
７等の変動の影響は補正されることができる。なお、本
発明装置は抵抗測定と同様にして電流を測定することも
できる。
項）と基準抵抗値１６の値からなっている為、抵抗測定
用の定電流源１３，或いはプリアンプ６，Ａ／Ｄ変換器
７等の変動の影響は補正されることができる。なお、本
発明装置は抵抗測定と同様にして電流を測定することも
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
被測定点と装置内の複数の基準点を交互に測定して表示
することにより、オートゼロ機能の使用時と同じ測定周
期で、連続測定中にゼロ点とゲインの補正が可能なディ
ジタル測定器を得ることができる。また、被測定体を装
置内の基準と比較して求めることにより、それ以外の回
路構成素子によるゼロ点とゲインの変動をキャンセル
し、それらの回路構成素子を安価な汎用品に置き換える
ことができる特徴がある。
被測定点と装置内の複数の基準点を交互に測定して表示
することにより、オートゼロ機能の使用時と同じ測定周
期で、連続測定中にゼロ点とゲインの補正が可能なディ
ジタル測定器を得ることができる。また、被測定体を装
置内の基準と比較して求めることにより、それ以外の回
路構成素子によるゼロ点とゲインの変動をキャンセル
し、それらの回路構成素子を安価な汎用品に置き換える
ことができる特徴がある。
【図１】本発明のディジタル測定器の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の測定器の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図３】図１のプリアンプの一例の構成図である。
【図４】本発明の測定器の他の実施例を示すブロック図
である。
である。
【図５】本発明の測定器の他の実施例を示すブロック図
である。
である。
【図６】従来のディジタル測定器の一例のブロック図で
ある。
ある。
【図７】図６の測定器の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図８】従来のディジタル測定器の一例のブロック図で
ある。
ある。
１ 被測定入力 ２ Ｈｉ端子 ３ Ｌｏ端子 ４，５，１１，１４，１５，１６ スイッチ ６ プリアンプ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 基準電圧源 ９ ＣＰＵ １０ 表示器 １２ アンプ １３ 定電流源
Claims (1)
- 【請求項１】被測定入力とゼロ点電位及び基準電圧を夫
々プリアンプに供給する第１，第２及び第３のスイッ
チ、前記プリアンプの出力をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、このＡ／Ｄ変換器の出力が取り込まれる
マイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサを介して
得られる測定値を表示する表示器を備え、測定サイクル
の１つのサイクルにおいては前記第１と第２のスイッチ
をオン，第３のスイッチをオフにすると共に次のサイク
ルにおいては第１と第３のスイッチをオン，第２のスイ
ッチをオフにし、スイッチがオフのサイクルにおいては
前のサイクルでのそのスイッチを介して得られた測定値
を用いることにより、被測定入力の連続測定中において
ゼロ点及びゲインの変動を補正するように構成したこと
を特徴とする計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00113895A JP3244212B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | ディジタル測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00113895A JP3244212B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | ディジタル測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189940A true JPH08189940A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3244212B2 JP3244212B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=11493095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00113895A Expired - Fee Related JP3244212B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | ディジタル測定器 |
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| JP (1) | JP3244212B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004053511A1 (ja) * | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 電流検出装置及び電池の残量検出システム |
| JP2006170889A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用電圧センサのオフセット補正装置 |
| JP2007024625A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Yazaki Corp | 電圧測定方法および電圧測定装置 |
| JP2007205725A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | 携帯情報端末装置、電圧測定装置、電圧測定方法、及びプログラム |
| JP2008058084A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両の充放電電流の検出方法 |
| JP2008215898A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Hioki Ee Corp | インピーダンス測定装置 |
| JP2015175696A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 横河電機株式会社 | 測定装置 |
| JP2017083368A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 日置電機株式会社 | 測定装置 |
| JP2017129526A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 株式会社デンソー | 電流補正回路 |
| CN108196115A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-06-22 | 漳州市东方智能仪表有限公司 | 一种数字式直流钳形表的零点调节方法及电路 |
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|---|---|---|---|---|
| JP6567391B2 (ja) * | 2015-11-04 | 2019-08-28 | 日置電機株式会社 | 測定装置 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP00113895A patent/JP3244212B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3244212B2 (ja) | 2002-01-07 |
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