JP2002135119A - Analog signal measuring method and measurement circuit - Google Patents
Analog signal measuring method and measurement circuitInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号測定
方法及び測定回路に関し、特に、アナログ信号をA/D
(アナログ−デジタル)変換によりデジタル化して測定
する際、A/D変換部の測定範囲を固定したまま、この
測定範囲を越える入力信号に対する測定を可能にするア
ナログ信号測定方法及び測定回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog signal measuring method and a measuring circuit, and more particularly to an analog signal measuring method for an analog signal.
The present invention relates to an analog signal measurement method and a measurement circuit which enable measurement of an input signal exceeding the measurement range while keeping the measurement range of an A / D conversion unit when measuring by digitization by (analog-digital) conversion.
【0002】[0002]
【従来の技術】アナログ信号をデジタルデータとして測
定する場合、入力アナログ信号を増幅回路を通してA/
D変換器に入力し、このA/D変換によるデジタル信号
を用いて処理される。図8はA/D変換器を用いた従来
のアナログ信号測定回路を示す。入力のアナログ信号S
iを増幅する可変ゲインアンプ201には、A/D変換
器202が接続され、このA/D変換器202には演算
処理部203が接続されている。2. Description of the Related Art When an analog signal is measured as digital data, an input analog signal is supplied to an A / A circuit through an amplifier circuit.
The signal is input to a D converter, and is processed using a digital signal obtained by the A / D conversion. FIG. 8 shows a conventional analog signal measuring circuit using an A / D converter. Input analog signal S
An A / D converter 202 is connected to the variable gain amplifier 201 that amplifies i, and an arithmetic processing unit 203 is connected to the A / D converter 202.
【0003】図8において、入力のアナログ信号Siは
可変ゲインアンプ201によって所定の増幅が行われた
後、A/D変換器202によってデジタル信号に変換さ
れ、このデジタル信号を用いて演算処理部203により
電圧測定が行われる。このアナログ信号測定回路におい
て、アナログ信号Siの入力レベル(入力電圧)が、例
えば、0.1V〜10Vに変化する場合、このような広
範囲の電圧値を直線性を損なうことなく増幅することは
困難である。直線性を保持できない状態で測定すれば、
測定値に大きな誤差が生じることになる。そこで、入力
レベルに応じて可変ゲインアンプ201のゲインを自動
的に変更する処理、すなわち自動測定レンジ切換が行わ
れる。この自動測定レンジ切換は、演算処理部203で
A/D変換データを判定し、この判定結果に基づいて制
御信号204を生成し、この制御信号204によって可
変ゲインアンプ201のゲイン(増幅度)を変更するこ
とにより行われる。In FIG. 8, an input analog signal Si is subjected to a predetermined amplification by a variable gain amplifier 201, and then converted into a digital signal by an A / D converter 202. The digital signal is used in an arithmetic processing unit 203. Performs the voltage measurement. In this analog signal measuring circuit, when the input level (input voltage) of the analog signal Si changes, for example, from 0.1 V to 10 V, it is difficult to amplify such a wide range of voltage values without deteriorating the linearity. It is. If you measure in a state where linearity cannot be maintained,
Large errors will occur in the measured values. Therefore, processing for automatically changing the gain of the variable gain amplifier 201 according to the input level, that is, automatic measurement range switching is performed. In the automatic measurement range switching, the arithmetic processing unit 203 determines A / D conversion data, generates a control signal 204 based on the determination result, and controls the gain (amplification degree) of the variable gain amplifier 201 by the control signal 204. It is done by changing.
【0004】図9は図8の自動測定レンジ切換を示す。
例えば、可変ゲインアンプ201の増幅可能値を−10
V〜+10Vとした場合、測定レンジは「×1」、「×
10」、「×100」のように設定され、「×1」レン
ジでは−10V〜+10V、「×10」レンジでは−1
V〜+1V、「×100」レンジでは−0.1V〜+
0.1Vが測定可能範囲となる。このレンジ切り換え
は、A/D変換器202の増幅度を演算処理部203に
より変更することで行われる。演算処理部203におい
ては、A/D変換器202の出力がどの測定レンジにあ
るかを判定し、現在使用中のレンジより下側にあるとき
には可変ゲインアンプ201の増幅度を上げ、現在使用
中のレンジより上側にあるときには増幅度を下げるよう
に可変ゲインアンプ201を制御する。FIG. 9 shows the automatic measurement range switching of FIG.
For example, the amplifiable value of the variable gain amplifier 201 is set to -10
When V to +10 V, the measurement range is “× 1”, “×
10 "," x100 ", -10V to + 10V in the" x1 "range, and -1 in the" x10 "range.
V to + 1V, -0.1V to + in "x100" range
0.1 V is the measurable range. This range switching is performed by changing the degree of amplification of the A / D converter 202 by the arithmetic processing unit 203. The arithmetic processing unit 203 determines which measurement range the output of the A / D converter 202 is in. When the output is below the range currently used, the amplification of the variable gain amplifier 201 is increased, and , The variable gain amplifier 201 is controlled so as to lower the amplification degree.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアナロ
グ信号測定回路によると、A/D変換器202の出力が
どの測定レンジにあるかを演算処理部203によって判
定し、この結果に基づいて可変ゲインアンプ201を制
御しているため、タイムラグは避けられず、測定レンジ
の切り換えを瞬時に行うことができない。この結果、高
周波信号を測定することができない。また、入力信号の
大きさによってレンジ間の測定精度が異なる。例えば、
図9の「×1」レンジでは〔20V÷A/D変換ビット
数の精度〕、「×10」レンジでは〔2V÷A/D変換
ビット数の精度〕、「×100」レンジでは〔0.2V
÷A/D変換ビット数〕の精度という具合に、レンジ毎
に異なる測定精度になる。以上のように、アナログ信号
をデジタル化するためにA/D変換を用いると、アナロ
グ信号のレベルに応じて測定レンジが自動的に切り換わ
るが、同時に測定精度も切り換わってしまい、同じ測定
精度を保ちながら測定レンジを換えることはできない。However, according to the conventional analog signal measuring circuit, the arithmetic processing unit 203 determines which measuring range the output of the A / D converter 202 is in, and based on the result, the variable range is determined. Since the gain amplifier 201 is controlled, a time lag is inevitable, and the measurement range cannot be switched instantaneously. As a result, a high-frequency signal cannot be measured. Also, the measurement accuracy between ranges varies depending on the magnitude of the input signal. For example,
In the “× 1” range of FIG. 9, [accuracy of 20V ÷ A / D conversion bit number], in the “× 10” range, [accuracy of 2V ÷ A / D conversion bit number], and in the “× 100” range, [0. 2V
The measurement accuracy differs for each range, such as the accuracy of [A / D conversion bit number]. As described above, when A / D conversion is used to digitize an analog signal, the measurement range is automatically switched according to the level of the analog signal, but the measurement accuracy is also switched at the same time. It is not possible to change the measurement range while maintaining
【0006】したがって、本発明の目的は、入力信号が
A/D変換器の測定範囲外になってもレンジ切り換えを
行うことなく測定範囲を拡大でき、しかも測定精度が変
化しないアナログ信号測定方法及び測定回路を提供する
ことにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide an analog signal measuring method and an analog signal measuring method which can expand the measuring range without switching the range even if the input signal is out of the measuring range of the A / D converter, and which does not change the measuring accuracy. It is to provide a measuring circuit.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、第1の特徴として、アナログによる入力
信号をA/D変換器によりデジタル化して測定を行うア
ナログ信号測定方法において、前記入力信号が前記A/
D変換器の測定範囲を越えるとき、この測定範囲を越え
た分が前記測定範囲に入るように前記入力信号をレベル
変換し、前記レベル変換した信号を増幅し、或いは増幅
することなく前記A/D変換器に入力し、前記A/D変
換器のデジタル出力を用いて演算処理する際、前記入力
信号の内、前記抽出に含まれなかった入力信号のレベル
値分が前記A/D変換器によるA/D変換後の測定結果
に加算されるように処理することを特徴とするアナログ
信号測定方法を提供する。According to the present invention, there is provided a method for measuring an analog signal in which an analog input signal is digitized by an A / D converter for measurement. The input signal is A /
When exceeding the measurement range of the D converter, the input signal is level-converted so that the portion exceeding the measurement range falls within the measurement range, and the A / A signal is amplified without amplifying the level-converted signal. When input to a D converter and performing arithmetic processing using the digital output of the A / D converter, the level value of the input signal that is not included in the extraction is input to the A / D converter. And an analog signal measurement method characterized by performing processing so as to be added to a measurement result after A / D conversion by the A / D converter.
【0008】この方法によれば、入力信号がA/D変換
器の測定範囲を越えると、入力信号の測定範囲を越えた
部分が測定対象になるようにレベル変換し、これを必要
に応じて増幅を行った後、入力信号としてA/D変換器
に入力される。入力信号のレベル変換によって、入力信
号のレベルがA/D変換器の測定範囲を越える大きさで
あっても、レンジ切り換えを行うことなくアナログ信号
の測定が行えるようになる。この結果、入力信号の値が
A/D変換器の測定範囲外になってもレンジ切り換えを
行うことなく測定範囲を拡大でき、しかも測定精度を変
化させることがない。According to this method, when the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, the level is converted so that the portion beyond the measurement range of the input signal is measured, and this is converted as necessary. After amplification, it is input to the A / D converter as an input signal. By the level conversion of the input signal, even if the level of the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, the analog signal can be measured without switching the range. As a result, even if the value of the input signal falls outside the measurement range of the A / D converter, the measurement range can be expanded without performing range switching, and the measurement accuracy does not change.
【0009】本発明は、上記の目的を達成するため、第
2の特徴として、アナログによる入力信号をA/D変換
器によりデジタル化して測定を行うアナログ信号測定方
法において、前記A/D変換器の測定範囲を越える前記
入力信号の最大測定可能値に対して所定の測定領域を等
間隔に設定し、前記入力信号のレベル値に応じて前記測
定領域のいずれかを選択し、前記A/D変換器のデジタ
ル出力を用いて演算処理する際、前記選択した測定領域
に応じて前記A/D変換器によるA/D変換結果を補正
することを特徴とするアナログ信号測定方法を提供す
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided an analog signal measuring method for digitizing an analog input signal by an A / D converter for measurement. A predetermined measurement area is set at equal intervals for the maximum measurable value of the input signal exceeding the measurement range of, and one of the measurement areas is selected according to the level value of the input signal, and the A / D is selected. The present invention provides an analog signal measurement method, wherein when performing arithmetic processing using a digital output of a converter, an A / D conversion result by the A / D converter is corrected according to the selected measurement area.
【0010】この方法によれば、入力信号に対して所定
の測定領域を等間隔に設定し、その全体を測定範囲を基
準にして分割し、入力信号のレベル値に応じて前記測定
領域のいずれかを選択し、この選択した測定領域の基づ
いて入力した前記入力信号をA/D変換器に入力するこ
とにより、入力信号がA/D変換器の測定範囲を越えて
も、従来のようなレンジ切り換えを行うことなく、アナ
ログ信号の測定が行えるようになる。測定領域を設定し
た測定に対しては、選択した測定領域に応じて補正を行
うことにより、真の測定値を得ることができる。したが
って、レンジ切り換えを行うことなく任意のレベルの入
力信号を取り込むことができるので、測定範囲が拡大さ
れる。しかも、レンジ切り換えを行っていないので、測
定精度の変化も生じない。According to this method, predetermined measurement regions are set at equal intervals with respect to the input signal, the whole is divided based on the measurement range, and any of the measurement regions is divided according to the level value of the input signal. Is selected, and the input signal input based on the selected measurement area is input to the A / D converter, so that even if the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, a Measurement of an analog signal can be performed without performing range switching. For a measurement in which a measurement area is set, a true measurement value can be obtained by performing correction according to the selected measurement area. Therefore, an input signal of an arbitrary level can be taken in without performing range switching, so that the measurement range is expanded. In addition, since range switching is not performed, there is no change in measurement accuracy.
【0011】本発明は、上記の目的を達成するため、第
3の特徴として、アナログによる入力信号を測定用のA
/D変換器によりデジタル化して測定を行うアナログ信
号測定回路において、2入力端子の一方に前記入力信号
が入力される差動増幅器と、前記差動増幅器の出力信号
のレベルが前記A/D変換器の測定範囲を越えた分に応
じたデータを出力するレベル比較回路と、前記レベル比
較回路の出力データに応じてアップ又はダウンのカウン
トを行うカウンタ回路と、前記カウンタ回路のカウント
結果に応じたアナログ電圧を前記差動増幅器の他方の入
力端子に印加するD/A変換器を備えることを特徴とす
るアナログ信号測定回路を提供する。In order to achieve the above object, the present invention has, as a third feature, an analog input signal for measuring an analog input signal.
In an analog signal measurement circuit for performing measurement by digitizing with a / D converter, a differential amplifier in which the input signal is input to one of two input terminals, and a level of an output signal of the differential amplifier being the A / D conversion A level comparison circuit that outputs data corresponding to the amount exceeding the measurement range of the device, a counter circuit that counts up or down according to output data of the level comparison circuit, and a counter circuit that counts up or down according to the count result of the counter circuit. An analog signal measuring circuit is provided, which comprises a D / A converter for applying an analog voltage to the other input terminal of the differential amplifier.
【0012】この構成によれば、入力信号がA/D変換
器の測定範囲を越えると、超過の状況に応じたデータが
レベル比較回路により生成され、このレベル比較回路か
らのデータがカウンタ回路によりカウントされ、このカ
ウント値に応じたアナログ信号がD/A変換器から出力
され、差動増幅器に入力されて入力信号との差分が取ら
れる。この差分はA/D変換器の測定範囲に収まる入力
信号に変換されたものとなる。したがって、入力信号が
A/D変換器の測定範囲外になってもレンジ切り換えを
行う必要がないので、測定範囲を拡大できたことにな
る。加えて、レンジ切り換えを行っていないことから、
測定精度に変化を生じることがない。According to this configuration, when the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, data corresponding to the excess condition is generated by the level comparison circuit, and the data from the level comparison circuit is generated by the counter circuit. An analog signal corresponding to the count value is output from the D / A converter, input to the differential amplifier, and a difference from the input signal is obtained. This difference is converted into an input signal that falls within the measurement range of the A / D converter. Therefore, even if the input signal is out of the measurement range of the A / D converter, there is no need to switch the range, so that the measurement range can be expanded. In addition, since the range has not been switched,
There is no change in measurement accuracy.
【0013】本発明は、上記の目的を達成するため、第
4の特徴として、アナログによる入力信号を測定用のA
/D変換器によりデジタル化して測定を行うアナログ信
号測定回路において、前記入力信号が前記A/D変換器
の測定範囲分に達する毎にデジタルデータに変換するA
/D変換手段と、前記A/D変換手段による前記デジタ
ルデータをアナログ信号に変換するD/A変換手段と、
前記入力信号と前記D/A変換手段から出力される前記
アナログ信号の差分を求め、この差分を所定のレベルに
増幅し又は増幅することなく前記A/D変換器へ出力す
る差動増幅器を備えることを特徴とするアナログ信号測
定回路を提供する。In order to achieve the above object, the present invention has, as a fourth feature, an analog input signal for measuring an analog input signal.
In an analog signal measuring circuit that performs measurement by digitizing with an A / D converter, the analog signal is converted into digital data every time the input signal reaches the measurement range of the A / D converter.
/ D conversion means, D / A conversion means for converting the digital data by the A / D conversion means into an analog signal,
A differential amplifier that obtains a difference between the input signal and the analog signal output from the D / A conversion means, and amplifies the difference to a predetermined level or outputs the difference to the A / D converter without amplification. An analog signal measuring circuit is provided.
【0014】この構成によれば、入力信号がA/D変換
器の測定範囲を越えると、超過分が測定範囲分に達する
毎にA/D変換手段によりデジタルデータが生成され、
このデジタルデータがD/A変換手段によってアナログ
信号に変換される。このアナログ信号と入力信号の差分
が差動増幅器によってとられ、この差分がA/D変換器
の測定範囲に収まる入力信号に変換されたものとなる。
したがって、入力信号がA/D変換器の測定範囲外にな
ってもレンジ切り換えを行う必要がないので、測定範囲
を拡大できたことになる。加えて、レンジ切り換えを行
っていないことから、測定精度に変化を生じることがな
い。According to this configuration, when the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, digital data is generated by the A / D conversion means every time the excess reaches the measurement range,
This digital data is converted into an analog signal by the D / A converter. The difference between the analog signal and the input signal is obtained by a differential amplifier, and the difference is converted into an input signal that falls within the measurement range of the A / D converter.
Therefore, even if the input signal is out of the measurement range of the A / D converter, there is no need to switch the range, so that the measurement range can be expanded. In addition, since range switching is not performed, there is no change in measurement accuracy.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図1は、本発明のアナログ信号
測定回路の原理的構成を示す。入力信号Si は測定範囲
超過判定部101及びレベル変換部102に入力され、
また、レベル変換部102には測定範囲超過判定部10
1の判定結果が入力される。更に、レベル変換部102
にはA/D変換器103が接続されている。A/D変換
器103の仕様は、例えば、測定範囲が±10V、変換
ビット数が8ビットである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic configuration of an analog signal measuring circuit according to the present invention. The input signal Si is input to the measurement range excess determination unit 101 and the level conversion unit 102,
The level conversion unit 102 includes a measurement range excess determination unit 10
1 is input. Further, the level conversion unit 102
Is connected to an A / D converter 103. The specifications of the A / D converter 103 are, for example, a measurement range of ± 10 V and a conversion bit number of 8 bits.
【0016】図2は、図1のアナログ信号測定回路の動
作を示す。図2の(a)に示す様に、A/D変換器10
3の測定範囲VRを越えるピーク値を持つ波形の入力信
号Si が入力されたとする。この入力信号Si は、測定
範囲VRに入りきるレベルAの部分、及びレベルAを越
えた後の測定範囲VRの領域に入るレベルBの部分から
成っている。A/D変換器103は測定範囲VRを越え
る入力電圧に対しては、その最大値により処理されるた
め、レベルBの部分は正しくA/D変換処理されない。FIG. 2 shows the operation of the analog signal measuring circuit of FIG. As shown in FIG. 2A, the A / D converter 10
Input signal Si of the waveform having a peak value exceeding the third measuring range V R have been inputted. The input signal Si is made part of the level A, which will fit in the measurement range V R, and the portion of the level B to enter the region of the measuring range V R after exceeding the level A. For an input voltage A / D converter 103 exceeds the measurement range V R, to be processed by that maximum value, the portion of the level B is not correctly A / D conversion process.
【0017】そこで、本発明では、測定範囲超過判定部
101によって入力信号Si に測定範囲VRを越える部
分(電圧VB)が存在することを検出し、レベル変換部
102に判定信号SRRを出力する。レベル変換部10
2は、判定信号SRを受けると、図2の(b)のよう
に、入力信号Si からVRの電圧を差し引いた値(電圧
VB)を出力し、これをA/D変換器103に入力す
る。A/D変換器103の出力は、レベルB分のデジタ
ル値のみであるため、図2の(c)のように、差し引い
てあったVR分のデジタル値を加算して最終値とする。
なお、以上の説明では、測定範囲分を差し引く方法につ
いて説明したが、第2の実施の形態で説明するように、
入力信号Si として受け付け可能な入力信号に対して等
間隔に測定領域(=測定範囲)を設定し、入力信号Si
のレベルに応じて測定領域の1つを選択してA/D変換
器103に入力するようにしてもよい。この場合、選択
した測定領域に応じてA/D変換器103の変換結果を
補正すれば、入力信号Si の真の値を求めることができ
る。[0017] In the present invention, detecting that the portion exceeding the measuring range V R to the input signal Si by measuring overrange determination section 101 (voltage V B) is present, the determination signal SR R to the level converter 102 Output. Level converter 10
2 receives the determination signal S R and outputs a value (voltage V B ) obtained by subtracting the voltage of V R from the input signal Si as shown in FIG. To enter. The output of the A / D converter 103, since only digital value of the level B component, as in FIG. 2 (c), the final value by adding the digital values of V R fraction had been subtracted.
In the above description, the method of subtracting the measurement range has been described. However, as described in the second embodiment,
A measurement area (= measurement range) is set at equal intervals with respect to an input signal that can be received as the input signal Si, and the input signal Si is set.
One of the measurement areas may be selected according to the level and input to the A / D converter 103. In this case, if the conversion result of the A / D converter 103 is corrected according to the selected measurement area, the true value of the input signal Si can be obtained.
【0018】〔第1の実施の形態〕図3は、本発明のア
ナログ信号測定回路の第1の実施の形態を示す。測定対
象のアナログ信号Si が一方の入力端子に入力される差
動増幅器1には、レベル比較回路2及びアンプ3が接続
され、このアンプ3の出力端子から出力信号が取り出さ
れる。レベル比較回路2にはカウンタ回路4が接続さ
れ、このカウンタ回路4にはD/A変換器5が接続さ
れ、このD/A変換器5のアナログ出力が差動増幅器1
の他方の入力端子に入力される。レベル比較回路2及び
D/A変換器5にはクロック発生器6が接続され、この
クロック発生器6から出力されるクロック信号によって
レベル比較回路2とD/A変換器5の同期がとられる。
更に、カウンタ回路4には電圧測定等の処理を行う演算
処理部7が接続され、この演算処理部7に内蔵のA/D
変換器8にはアンプ3の出力端子が接続されている。A
/D変換器8は、例えば、測定範囲が±10V、変換ビ
ット数が8ビットの仕様のものが用いられる。したがっ
て、A/D変換器8の1ビットの分解能は、20V/2
55=0.078V/bitである。[First Embodiment] FIG. 3 shows a first embodiment of the analog signal measuring circuit of the present invention. A level comparison circuit 2 and an amplifier 3 are connected to a differential amplifier 1 to which an analog signal Si to be measured is inputted to one input terminal, and an output signal is taken out from an output terminal of the amplifier 3. A counter circuit 4 is connected to the level comparison circuit 2, a D / A converter 5 is connected to the counter circuit 4, and an analog output of the D / A converter 5 is supplied to the differential amplifier 1.
Is input to the other input terminal. A clock generator 6 is connected to the level comparison circuit 2 and the D / A converter 5, and the level comparison circuit 2 and the D / A converter 5 are synchronized by a clock signal output from the clock generator 6.
Further, an arithmetic processing unit 7 for performing processing such as voltage measurement is connected to the counter circuit 4.
The output terminal of the amplifier 3 is connected to the converter 8. A
The / D converter 8 has, for example, a measurement range of ± 10 V and a conversion bit number of 8 bits. Therefore, the 1-bit resolution of the A / D converter 8 is 20 V / 2
55 = 0.078 V / bit.
【0019】図4は、図1のアナログ信号測定回路の各
部の動作を示す。図3及び図4を参照して本発明の第1
の実施の形態の動作を説明する。図4の(a)に示すよ
うに、アナログ信号Si のレベルは変化し、現在設定の
測定範囲を越える場合がある。このアナログ信号Si
は、差動増幅器1の一方の入力端子に入力され、設定さ
れている増幅率に従って増幅される。また、差動増幅器
1では、アナログ信号Si が測定範囲内に入るように、
D/A変換器5の出力信号をアナログ信号Si に加算す
る処理が行われる。FIG. 4 shows the operation of each part of the analog signal measuring circuit of FIG. Referring to FIG. 3 and FIG.
The operation of the embodiment will be described. As shown in FIG. 4A, the level of the analog signal Si changes and may exceed the currently set measurement range. This analog signal Si
Is input to one input terminal of the differential amplifier 1 and is amplified according to a set amplification factor. Further, in the differential amplifier 1, the analog signal Si falls within the measurement range.
A process of adding the output signal of the D / A converter 5 to the analog signal Si is performed.
【0020】レベル比較回路2は、差動アンプ1からの
アナログ信号Si のレベルをクロック発生器6のクロッ
クタイミングに基づいて、+側又は−側の測定範囲オー
バーの判定を行い、カウンタ回路4にアップカウント
(+側オーバーのとき)又はダウンカウント(−側オー
バーのとき)のデータを送る。例えば、測定範囲の上限
を越えたとき(+側測定範囲オーバー)、図4の(b)
のような出力信号(アップカウント出力)を生成する。The level comparison circuit 2 determines the level of the analog signal Si from the differential amplifier 1 based on the clock timing of the clock generator 6 to determine whether the measurement range is out of the + side or the-side, and sends it to the counter circuit 4. The data of the up count (when over on the + side) or the down count (when over on the minus side) is sent. For example, when the upper limit of the measurement range is exceeded (over the + side measurement range), FIG.
Is generated (up-count output).
【0021】カウンタ回路4は、レベル比較回路2のデ
ータによりアップあるいはダウンのカウントを行い、入
力信号に加算又は減算するデジタルデータを作成する。
図2の(b)に対しては、カウンタ回路4は図4の
(c)のようにカウントn(入力加算データ)を〔n+
1〕にする。カウンタ回路4の出力信号に基づいて、D
/A変換器5は、図4の(d)のように1ビット分のD
/A変換出力電圧(V5)を加算したアナログ電圧を出
力する。この1ビットの電圧V5は、クロック発生器6
のクロックタイミングで差動増幅器1へ送出される。差
動増幅器1は、D/A変換器5からの電圧V5 を入力
信号Si の電圧Viの減算により、アナログ信号Si を
測定範囲内にレベル変化させる。これにより、差動増幅
器1の出力は図4の(e)のように、アナログ信号Si
からD/A変換器5の出力電圧を差し引いた電圧値によ
る波形となる。差動増幅器1の出力信号はアンプ3へ送
出され、所定の増幅が行われた後、A/D変換器8に入
力される。アンプ3の出力波形は図4の(e)と同一に
なる。A/D変換器8によるデジタル出力を用いて演算
処理部7により演算処理が行われるが、その際、カウン
タ回路4からの入力加算データ9を用いて、図4の
(a)に示した連続波形となるように補正が行われる。The counter circuit 4 counts up or down based on the data of the level comparison circuit 2 and creates digital data to be added or subtracted from the input signal.
2B, the counter circuit 4 sets the count n (input addition data) to [n +
1]. Based on the output signal of the counter circuit 4, D
The / A converter 5 outputs one bit of D as shown in FIG.
An analog voltage obtained by adding the / A conversion output voltage (V 5 ) is output. The one-bit voltage V 5 is supplied to the clock generator 6.
Is sent to the differential amplifier 1 at the clock timing shown in FIG. Differential amplifier 1, by the subtraction of the voltage V i of the input signal Si voltage V5 from the D / A converter 5, to the level change an analog signal Si in the measurement range. As a result, the output of the differential amplifier 1 becomes the analog signal Si as shown in FIG.
From the output voltage of the D / A converter 5 is obtained. The output signal of the differential amplifier 1 is sent to the amplifier 3 and, after a predetermined amplification, is input to the A / D converter 8. The output waveform of the amplifier 3 is the same as that shown in FIG. The arithmetic processing is performed by the arithmetic processing unit 7 using the digital output from the A / D converter 8, and at this time, using the input addition data 9 from the counter circuit 4, the continuous processing shown in FIG. Correction is performed so as to form a waveform.
【0022】このように、第1の実施の形態によれば、
アナログ信号Si の測定範囲を越える入力に対して、レ
ンジ切り換えを行うことなく増幅出力を得ることができ
るため、従来のように測定精度に変化は生じない。この
結果、同一測定精度を保ちながら測定範囲を拡大できる
ようになり、測定精度を飛躍的に向上させることができ
る。As described above, according to the first embodiment,
Since an amplified output can be obtained without performing range switching for an input exceeding the measurement range of the analog signal Si, the measurement accuracy does not change unlike the conventional case. As a result, the measurement range can be expanded while maintaining the same measurement accuracy, and the measurement accuracy can be dramatically improved.
【0023】図5はカウンタ回路4の動作を示す。図5
の(a)に示すような波形の入力信号Si が入力された
とき、図5の(c)に示すように、測定範囲Vm を越え
ると、そのレベル増大時にはクロック発生器6からのク
ロック毎にカウンタ回路4はカウントアップする。そし
て、入力信号Si がピークに達し、レベルが低下し始め
るとカウンタ回路4はカウントダウンする。このカウン
タ回路4のカウント結果に対し、図5の(b)に示すよ
うに、D/A変換器5は出力信号を発生し、このD/A
変換器5の1ビット分の出力電圧V5(1回目は図5の
(c)のカウント「0」における電圧)が差動増幅器1
の他方の入力端子に入力され、入力信号Si の電圧Vi
に対し、(Vi−V5)の電圧が差動増幅器1から図4の
(e)の様に出力される。FIG. 5 shows the operation of the counter circuit 4. FIG.
When an input signal Si having a waveform as shown in FIG. 5A is inputted, and as shown in FIG. 5C, if the level exceeds the measurement range Vm, when the level increases, each clock from the clock generator 6 is output. The counter circuit 4 counts up. Then, when the input signal Si reaches a peak and the level starts to decrease, the counter circuit 4 counts down. In response to the count result of the counter circuit 4, the D / A converter 5 generates an output signal as shown in FIG.
The output voltage V 5 for one bit of the converter 5 (the first time, the voltage at the count “0” in FIG.
Of the input signal Si, the voltage V i
On the other hand, a voltage (V i -V 5 ) is output from the differential amplifier 1 as shown in FIG.
【0024】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。演算処理部7のA/D変換器8の測定範囲が
±10Vである場合、入力信号Si が±0.01V(す
なわち、測定範囲の幅が0.02V)であれば、前置さ
れた増幅器により1000倍した電圧をA/D変換器8
に印加して測定することになる。このような構成におい
ては、±0.1Vの入力信号Si は、〔0004〕で説
明したように、レンジ切り換えを行わない限り、入力オ
ーバーにより測定できない。Next, a second embodiment of the present invention will be described. When the measurement range of the A / D converter 8 of the arithmetic processing unit 7 is ± 10 V, if the input signal Si is ± 0.01 V (that is, the width of the measurement range is 0.02 V), the front amplifier is used. A / D converter 8
To be measured. In such a configuration, as described in [0004], the input signal Si of ± 0.1 V cannot be measured due to input over unless the range is switched.
【0025】しかし、何らかの工夫をして、−0.01
〜+0.01V、+0.01〜+0.03V、+0.0
3〜+0.05Vという具合に、測定範囲の幅を0.0
2Vに分割、すなわち測定範囲の電圧幅(=0.02
V)の単位に分割すれば、解決できることを本発明者は
見い出した。例えば、0.01〜0.03Vの入力信号
Si の場合には、0.02Vを差し引いて(0.01−
0.02)V〜(0.03−0.02)V=−0.01
V〜+0.01V=±0.01Vの測定範囲に変換し、
0.03〜0.05Vの入力信号Si の場合には、0.
04Vを差し引いて±0.01Vの測定範囲に変換すれ
ば、入力信号の測定範囲を拡大できるようになり、±
0.01Vを越える入力信号Si であっても、測定する
ことが可能になる。なお、差し引いた分は演算処理部7
で加算する必要がある。そこで、差し引いた分がどれだ
けかを等間隔測定範囲レンジデータとして演算処理部7
に通知する。演算処理部7は等間隔測定範囲レンジデー
タを用いて、A/D変換後の測定値の補正を行う。以上
のような工夫を実現する回路を備えたアナログ信号測定
回路を示したのが、第2の実施の形態である。以下にお
いては、入力信号Si を等間隔に分解することを「等間
隔の測定範囲」という)。この場合の間隔は、最終的な
測定範囲(A/D変換器8の測定範囲)になる。However, with some contrivance, −0.01
To +0.01 V, +0.01 to +0.03 V, +0.0
The width of the measurement range is set to 0.0 to 3 to +0.05 V.
2V, that is, the voltage width of the measurement range (= 0.02
The inventor has found that it can be solved by dividing into units of V). For example, in the case of an input signal Si of 0.01 to 0.03 V, subtract 0.02 V (0.01-0.03 V).
0.02) V- (0.03-0.02) V = -0.01
V to + 0.01V = convert to ± 0.01V measurement range,
In the case of an input signal Si of 0.03 to 0.05 V, 0.
By subtracting 04V and converting to a measurement range of ± 0.01V, the measurement range of the input signal can be expanded,
Even if the input signal Si exceeds 0.01 V, the measurement can be performed. It should be noted that the subtracted amount is the arithmetic processing unit 7
Need to be added. Therefore, the arithmetic processing unit 7 determines how much the subtracted data is as equally spaced measurement range data.
Notify. The arithmetic processing unit 7 corrects the measurement value after A / D conversion using the equally-spaced measurement range data. The second embodiment shows an analog signal measurement circuit provided with a circuit for realizing the above-described device. In the following, decomposing the input signal Si at equal intervals is referred to as “equally spaced measurement range”. The interval in this case is the final measurement range (the measurement range of the A / D converter 8).
【0026】〔表1〕は上記した3例の入力信号Si に
おける電圧変換処理を説明したものである。他の入力電
圧範囲については、同様にして、演算処理部7のA/D
変換器8の入力電圧範囲が±0.01Vになるように電
圧を差し引く処理をすればよい。ここに示さない電圧の
入力信号Si に対しても、プリアンプ11の特性が保証
される限り同様に処理すればよい。Table 1 explains the voltage conversion processing for the input signal Si in the above three examples. For other input voltage ranges, the A / D
What is necessary is just to perform the process of subtracting the voltage so that the input voltage range of the converter 8 becomes ± 0.01 V. The same processing may be performed on the input signal Si having a voltage not shown here as long as the characteristics of the preamplifier 11 are guaranteed.
【表1】 [Table 1]
【0027】図6は、本発明の第2の実施の形態を示
す。入力信号Si を所定のレベルに増幅するプリアンプ
11には差動増幅器12の一方の入力端子が接続され、
この差動増幅器12にはA/D変換器8が接続されてい
る。プリアンプ11の出力端には、更にA/D変換器8
にはA/D変換器13され、このA/D変換器13には
D/A変換器14が接続され、その出力端子は差動増幅
器12の他方の入力端子に接続されている。A/D変換
器13には、そのサンプリングタイミングを決めるため
のクロック信号を発生するクロック発生器15が接続さ
れている。また、A/D変換器13の出力信号は、等間
隔測定範囲レンジデータ16として演算処理部7に入力
されている。A/D変換器13は、例えば、測定範囲が
±10V、変換ビット数が8ビットの仕様である。ま
た、差動増幅器12の増幅度Avは、〔A/D変換器8
の入力範囲〕/〔D/A変換の1ビット振幅〕とする。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. One input terminal of a differential amplifier 12 is connected to a preamplifier 11 for amplifying an input signal Si to a predetermined level.
The A / D converter 8 is connected to the differential amplifier 12. The output terminal of the preamplifier 11 further includes an A / D converter 8.
An A / D converter 13 is connected to the A / D converter 13. A D / A converter 14 is connected to the A / D converter 13, and an output terminal thereof is connected to the other input terminal of the differential amplifier 12. The A / D converter 13 is connected to a clock generator 15 that generates a clock signal for determining the sampling timing. The output signal of the A / D converter 13 is input to the arithmetic processing unit 7 as equally-spaced measurement range data 16. The A / D converter 13 has, for example, a measurement range of ± 10 V and a conversion bit number of 8 bits. Further, the amplification degree Av of the differential amplifier 12 is [A / D converter 8
Input range] / [1 bit amplitude of D / A conversion].
【0028】図7は、図6のアナログ信号測定回路の各
部の動作波形を示す。図6及び図7を参照して、第2の
実施の形態の動作について説明する。図6の構成におい
て、入力信号Si の最大測定範囲が±0.1V、最終的
な等間隔測定範囲を入力信号Si の±0.01Vの範囲
とした場合の図4の構成の動作について説明する。ただ
し、A/D変換器13の測定範囲が±10V、上記した
等間隔測定範囲は±10Vであるとする。プリアンプ1
1は、入力信号Si の±0.01V(最大値)をプリア
ンプ11で100倍に増幅し、±10V(最大値)の電
圧を図7の(a)に示す様に出力する。プリアンプ11
の出力電圧はA/D変換器13に入力され、±10Vの
信号(入力信号Si の±0.1Vに相当)をn等分
(〔0025〕で説明した0.02Vの範囲のとき、そ
の出力は2Vに相当するのでn=10になる)するよう
に変換、つまり、2V間隔でA/D変換される(図7の
(b))。D/A変換器14はA/D変換器13による
A/D変換データを図5の(c)に示すようにアナログ
値に変換する(−10、−8V、−6V、・・・+6
V、+8V、+10V等)。このアナログ変換値を差動
増幅器12へ出力する。差動増幅器12は、プリアンプ
11の出力電圧(入力信号Si を100倍した電圧値)
とD/A変換器14の出力電圧との差分を図7の(c)
のように算出し、これを10倍に増幅する。このままで
は、演算処理部7は差動増幅器12以前においてどのよ
うな処理が行われたのかを知ることができず、±0.0
1Vの範囲で入力されたものとして処理してしまう。そ
こで、A/D変換器13の出力を等間隔測定範囲レンジ
データ16として演算処理部7に通知する。このよう
に、第2の実施の形態は、測定範囲を越える入力信号S
i に対する差分処理を差動増幅器に対してフィードフォ
ワード的に行っているところに特徴がある。一方、第1
の実施の形態は、測定範囲超過に対する差分処理を差動
増幅器1に対してフィードバック的に行っている構成と
言える。FIG. 7 shows operation waveforms of various parts of the analog signal measuring circuit of FIG. The operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the configuration of FIG. 6, the operation of the configuration of FIG. 4 in the case where the maximum measurement range of the input signal Si is ± 0.1 V and the final equidistant measurement range is the range of ± 0.01 V of the input signal Si will be described. . However, it is assumed that the measurement range of the A / D converter 13 is ± 10 V and the above-mentioned equally-spaced measurement range is ± 10 V. Preamplifier 1
1 amplifies ± 0.01 V (maximum value) of the input signal Si by 100 times by the preamplifier 11 and outputs a voltage of ± 10 V (maximum value) as shown in FIG. Preamplifier 11
Is input to the A / D converter 13, and when a ± 10V signal (corresponding to ± 0.1V of the input signal Si) is divided into n equal parts (in the range of 0.02V described in [0025]), The output is converted so as to correspond to 2 V, so that n = 10, that is, A / D converted at 2 V intervals ((b) in FIG. 7). The D / A converter 14 converts the A / D converted data by the A / D converter 13 into an analog value as shown in FIG. 5C (−10, −8 V, −6 V,... +6).
V, + 8V, + 10V, etc.). This analog conversion value is output to the differential amplifier 12. The differential amplifier 12 outputs the output voltage of the preamplifier 11 (a voltage value obtained by multiplying the input signal Si by 100).
The difference between the output voltage of the D / A converter 14 and the output voltage of the D / A converter 14 is shown in FIG.
And amplify it 10-fold. In this state, the arithmetic processing unit 7 cannot know what kind of processing has been performed before the differential amplifier 12,
Processing is performed as if it were input in the range of 1V. Therefore, the output of the A / D converter 13 is notified to the arithmetic processing unit 7 as the equally-spaced measurement range data 16. As described above, in the second embodiment, the input signal S exceeding the measurement range is used.
It is characterized in that the difference processing for i is performed feedforward to the differential amplifier. Meanwhile, the first
In the embodiment, it can be said that the difference processing for the excess of the measurement range is performed on the differential amplifier 1 in a feedback manner.
【0029】更に、具体的な値を示して説明する。例え
ば、入力信号Si が+0.05〜+0.07Vの範囲で
あったとする。この場合、プリアンプ11の出力電圧は
100倍の+5〜+7Vになる。この出力電圧をA/D
変換器13で変換すると、2V間隔の変換であるため、
+5〜7Vの入力電圧に対してはA/D変換値として6
Vが出力され、差動増幅器12の他方の入力端子に入力
される。差動増幅器12では、プリアンプ11の出力電
圧(5〜7V)からD/A変換器4の出力6Vを引い
て、(5−6)V〜(7−6)V=−1〜+1V=±1
Vとし、この±1Vを10倍に増幅し、±10Vの電圧
を出力する。Further, a specific value will be described. For example, assume that the input signal Si is in the range of +0.05 to + 0.07V. In this case, the output voltage of the preamplifier 11 becomes +5 to + 7V which is 100 times. This output voltage is A / D
When converted by the converter 13, the conversion is performed at intervals of 2V.
For an input voltage of +5 to 7 V, an A / D conversion value of 6
V is output and input to the other input terminal of the differential amplifier 12. In the differential amplifier 12, the output 6V of the D / A converter 4 is subtracted from the output voltage (5-7V) of the preamplifier 11, and (5-6) V- (7-6) V = -1 to + 1V = ± 1
V, and ± 1 V is amplified ten times to output a voltage of ± 10 V.
【0030】仮に、A/D変換器13及びD/A変換器
14が無かったとすれば、+0.05〜+0.07Vの
入力信号Si に対して差動増幅器12から+5〜+7V
が出力され、A/D変換器13で増幅されて+50〜+
70Vとなり、測定範囲の±10Vを越えるため、測定
不能に陥る。しかし、本発明によれば、測定範囲(±1
0V)内になるようにA/D変換器13により±1Vに
変換され、これを10倍した値(±10V)がA/D変
換器13から出力されるため、A/D変換器8までの系
統内で測定範囲オーバーを生じることがない。Assuming that the A / D converter 13 and the D / A converter 14 are not provided, the differential amplifier 12 outputs +5 to +7 V with respect to the input signal Si of +0.05 to +0.07 V.
Is output and amplified by the A / D converter 13 to be +50 to +
70 V, which exceeds the measurement range of ± 10 V, so that measurement is impossible. However, according to the present invention, the measurement range (± 1
0 V) is converted to ± 1 V by the A / D converter 13 and a value (± 10 V) multiplied by 10 is output from the A / D converter 13. The measurement range does not exceed in the system of the above.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上より明らかなように、本発明のアナ
ログ信号測定方法によれば、入力信号がA/D変換器の
測定範囲を越えると、この測定範囲を越えた部分が測定
対象になるようにレベル変換され、この変換値がA/D
変換器に入力信号として入力されるようにしたので、入
力信号がA/D変換器の測定範囲外になってもレンジ切
り換えを行うことなく測定範囲を拡大できる。しかも、
レンジ切り換えを行っていないので、測定精度を変化さ
せることがなく、測定精度を飛躍的に向上させることが
できる。As is clear from the above, according to the analog signal measuring method of the present invention, when the input signal exceeds the measuring range of the A / D converter, the portion beyond the measuring range becomes a measuring object. Is converted as shown in FIG.
Since the input signal is input to the converter, the measurement range can be expanded without switching the range even if the input signal is out of the measurement range of the A / D converter. Moreover,
Since range switching is not performed, measurement accuracy can be dramatically improved without changing measurement accuracy.
【0032】また、本発明の他のアナログ信号測定方法
によれば、入力信号に対して所定の測定領域を等間隔に
設定し、その全体を測定範囲を基準にして分割し、入力
信号のレベル値に応じて前記測定領域のいずれかを選択
し、この選択した測定領域の基づいて入力した前記入力
信号をA/D変換器に入力することにより、入力信号が
A/D変換器の測定範囲を越えても、従来のようなレン
ジ切り換えを行うことなく、アナログ信号の測定が行え
るようにしたので、レンジ切り換えを行うことなく任意
のレベルの入力信号を取り込むことができ、測定範囲が
拡大される。しかも、レンジ切り換えを行っていないの
で、測定精度の変化も生じることがなく、測定精度を飛
躍的に向上させることができる。According to another analog signal measuring method of the present invention, predetermined measurement areas are set at equal intervals with respect to an input signal, and the entire area is divided based on a measurement range to obtain a level of the input signal. By selecting one of the measurement areas according to the value and inputting the input signal based on the selected measurement area to the A / D converter, the input signal is measured in the measurement range of the A / D converter. The analog signal can be measured without switching the range as in the past, so that any level of input signal can be captured without switching the range, thus expanding the measurement range. You. In addition, since range switching is not performed, there is no change in measurement accuracy, and measurement accuracy can be dramatically improved.
【0033】本発明のアナログ信号測定回路によれば、
A/D変換器の測定範囲を入力信号が超過する状況に応
じたデータをレベル比較回路で生成し、このデータをカ
ウンタ回路によりカウントし、このカウント値に応じた
アナログ信号をD/A変換器で生成し、これを差動増幅
器に入力して入力間の差分を取ってA/D変換器でA/
D変換するようにしたため、入力信号がA/D変換器の
測定範囲外になってもレンジ切り換えを行うことなく測
定範囲を拡大することができる。加えて、レンジ切り換
えを行っていないことから、測定精度に変化を生じるこ
とがなく、測定精度を飛躍的に向上させることができ
る。According to the analog signal measuring circuit of the present invention,
A level comparison circuit generates data corresponding to a situation where the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, counts the data by a counter circuit, and converts an analog signal corresponding to the count value into a D / A converter. , And this is input to a differential amplifier, and the difference between the inputs is taken.
Since the D-conversion is performed, even if the input signal is out of the measurement range of the A / D converter, the measurement range can be expanded without performing range switching. In addition, since range switching is not performed, measurement accuracy does not change, and measurement accuracy can be dramatically improved.
【0034】さらに、本発明の他のアナログ信号測定回
路によれば、入力信号がA/D変換器の測定範囲を越え
ると、超過分が測定範囲分に達する毎にA/D変換手段
によりデジタルデータを生成し、このデジタルデータを
D/A変換手段によってアナログ信号に変換し、このア
ナログ信号と入力信号の差分を差動増幅器でとり、この
差分によりA/D変換器で測定するようにしたので、入
力信号がA/D変換器の測定範囲外になってもレンジ切
り換えを行うことなく測定範囲を拡大することができ
る。加えて、レンジ切り換えを行っていないことから、
測定精度に変化を生じることがなく、測定精度を飛躍的
に向上させることができる。Further, according to another analog signal measuring circuit of the present invention, when the input signal exceeds the measurement range of the A / D converter, the digital signal is converted by the A / D conversion means every time the excess reaches the measurement range. Data is generated, the digital data is converted into an analog signal by D / A conversion means, the difference between the analog signal and the input signal is obtained by a differential amplifier, and the difference is measured by an A / D converter. Therefore, even if the input signal is out of the measurement range of the A / D converter, the measurement range can be expanded without switching the range. In addition, since the range has not been switched,
The measurement accuracy does not change, and the measurement accuracy can be dramatically improved.
【図1】本発明のアナログ信号測定回路の原理的構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an analog signal measuring circuit according to the present invention.
【図2】図1のアナログ信号測定回路の動作を示す波形
図である。FIG. 2 is a waveform chart showing an operation of the analog signal measurement circuit of FIG.
【図3】本発明によるアナログ信号測定回路の第1の実
施の形態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the analog signal measuring circuit according to the present invention.
【図4】図3の回路の各部の動作を示す波形図である。4 is a waveform chart showing the operation of each part of the circuit of FIG.
【図5】カウンタ回路4の動作を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing an operation of the counter circuit 4.
【図6】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図7】図6のアナログ信号測定回路の各部の動作波形
を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing operation waveforms of respective parts of the analog signal measurement circuit of FIG.
【図8】A/D変換器を用いた従来のアナログ信号測定
回路を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a conventional analog signal measurement circuit using an A / D converter.
【図9】図8の自動測定レンジ切換の概念を示す説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the concept of automatic measurement range switching in FIG.
1,12 差動増幅器 2 レベル比較回路 3 アンプ 4 カウンタ回路 5,14,103 D/A変換器 6,15 クロック発生器 11 プリアンプ 13 A/D変換器 101 測定範囲超過判定部 102 レベル変換部 Reference Signs List 1,12 Differential amplifier 2 Level comparison circuit 3 Amplifier 4 Counter circuit 5,14,103 D / A converter 6,15 Clock generator 11 Preamplifier 13 A / D converter 101 Measurement range excess determination unit 102 Level conversion unit
Claims (7)
によりデジタル化して測定を行うアナログ信号測定方法
において、 前記入力信号が前記A/D変換器の測定範囲を越えると
き、この測定範囲を越えた分が前記測定範囲に入るよう
に前記入力信号をレベル変換し、 前記レベル変換した信号を増幅し、或いは増幅すること
なく前記A/D変換器に入力し、 前記A/D変換器のデジタル出力を用いて演算処理する
際、前記入力信号の内、前記抽出に含まれなかった入力
信号のレベル値分が前記A/D変換器によるA/D変換
後の測定結果に加算されるように処理することを特徴と
するアナログ信号測定方法。1. An analog signal measuring method for digitizing an analog input signal by an A / D converter for measurement, wherein when the input signal exceeds a measurement range of the A / D converter, the input signal exceeds the measurement range. Level-converting the input signal so that the input signal falls within the measurement range, amplifying the level-converted signal, or inputting the signal without amplification to the A / D converter; When performing arithmetic processing using an output, a level value of the input signal which is not included in the extraction among the input signals is added to a measurement result after A / D conversion by the A / D converter. An analog signal measuring method characterized by processing.
ナログ値の1または複数を前記入力信号から減算して行
うことを特徴とする請求項1記載のアナログ信号測定方
法。2. The analog signal measuring method according to claim 1, wherein the level conversion is performed by subtracting one or more analog values in the measurement range from the input signal.
によりデジタル化して測定を行うアナログ信号測定方法
において、 前記A/D変換器の測定範囲を越える前記入力信号の最
大測定可能値に対して所定の測定領域を等間隔に設定
し、 前記入力信号のレベル値に応じて前記測定領域のいずれ
かを選択し、 前記A/D変換器のデジタル出力を用いて演算処理する
際、前記選択した測定領域に応じて前記A/D変換器に
よるA/D変換結果を補正することを特徴とするアナロ
グ信号測定方法。3. An analog signal measuring method for performing measurement by digitizing an analog input signal by an A / D converter, wherein a maximum measurable value of the input signal exceeding a measurement range of the A / D converter is determined. Predetermined measurement areas are set at equal intervals, any one of the measurement areas is selected according to the level value of the input signal, and the arithmetic processing is performed using the digital output of the A / D converter. An analog signal measuring method, comprising: correcting an A / D conversion result by the A / D converter according to a measurement area.
器の前記測定範囲に等しいことを特徴とする請求項3記
載のアナログ信号測定方法。4. The analog signal measuring method according to claim 3, wherein said predetermined measurement area is equal to said measurement range of said A / D converter.
D変換器によりデジタル化して測定を行うアナログ信号
測定回路において、 2入力端子の一方に前記入力信号が入力される差動増幅
器と、 前記差動増幅器の出力信号のレベルが前記A/D変換器
の測定範囲を越えた分に応じたデータを出力するレベル
比較回路と、 前記レベル比較回路の出力データに応じてアップ又はダ
ウンのカウントを行うカウンタ回路と、 前記カウンタ回路のカウント結果に応じたアナログ電圧
を前記差動増幅器の他方の入力端子に印加するD/A変
換器を備えることを特徴とするアナログ信号測定回路。5. An analog input signal for measuring A /
An analog signal measurement circuit which performs measurement by digitizing with a D converter, wherein: a differential amplifier to which the input signal is input to one of two input terminals; A level comparison circuit that outputs data corresponding to the amount of data exceeding the measurement range of the above, a counter circuit that counts up or down according to output data of the level comparison circuit, and an analog that corresponds to a count result of the counter circuit. An analog signal measuring circuit, comprising: a D / A converter for applying a voltage to the other input terminal of the differential amplifier.
D変換器によりデジタル化して測定を行うアナログ信号
測定回路において、 前記入力信号が前記A/D変換器の測定範囲分に達する
毎にデジタルデータに変換するA/D変換手段と、 前記A/D変換手段による前記デジタルデータをアナロ
グ信号に変換するD/A変換手段と、 前記入力信号と前記D/A変換手段から出力される前記
アナログ信号の差分を求め、この差分を所定のレベルに
増幅し又は増幅することなく前記A/D変換器へ出力す
る差動増幅器を備えることを特徴とするアナログ信号測
定回路。6. An analog input signal for measuring an analog input signal
An analog signal measurement circuit that performs digitization and measurement by a D converter, wherein the A / D converter converts the input signal into digital data each time the input signal reaches a measurement range of the A / D converter; D / A conversion means for converting the digital data into an analog signal by the conversion means, and calculating a difference between the input signal and the analog signal output from the D / A conversion means, and amplifying the difference to a predetermined level. An analog signal measuring circuit comprising a differential amplifier that outputs the signal to the A / D converter without amplifying the signal.
入力信号を所定のレベルに増幅するプリアンプが接続さ
れていることを特徴とする請求項4記載のアナログ信号
測定回路。7. The analog signal measuring circuit according to claim 4, wherein a preamplifier for amplifying the input signal to a predetermined level is connected to the preceding stage of the A / D converter.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103675432A (en) * | 2013-12-11 | 2014-03-26 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | Signal amplitude converting system applied to paper recorder |
JP2014530542A (en) * | 2011-09-15 | 2014-11-17 | クアルコム,インコーポレイテッド | Channel quality reporting using dynamically adjusted measured power offsets |
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2000
- 2000-10-20 JP JP2000320848A patent/JP2002135119A/en active Pending
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US9924471B2 (en) | 2011-09-15 | 2018-03-20 | Qualcomm Incorporated | Channel quality reporting using a dynamically adjusted measurement power offset |
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