JP3309380B2 - ディジタル測定器 - Google Patents
ディジタル測定器Info
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- JP3309380B2 JP3309380B2 JP00113995A JP113995A JP3309380B2 JP 3309380 B2 JP3309380 B2 JP 3309380B2 JP 00113995 A JP00113995 A JP 00113995A JP 113995 A JP113995 A JP 113995A JP 3309380 B2 JP3309380 B2 JP 3309380B2
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自己診断機能を備えた
ディジタル測定器に関するのである。
ディジタル測定器に関するのである。
【０００２】
【従来の技術】電圧，電流或いは抵抗等を測定し、その
値をディジタル表示する測定器が種々提供されている。
このような測定器においては、最適な状態で測定できる
ように複数の入力レンジを備えているのが通例である。
一方、近時レンジが正常に動作しているか否かを自動的
にチェックする自己診断機能を内蔵したディジタル測定
器も提供されている。
値をディジタル表示する測定器が種々提供されている。
このような測定器においては、最適な状態で測定できる
ように複数の入力レンジを備えているのが通例である。
一方、近時レンジが正常に動作しているか否かを自動的
にチェックする自己診断機能を内蔵したディジタル測定
器も提供されている。
【０００３】図４は自己診断機能を備えた従来の測定器
の一例の構成図である。図４において、１は被測定入力
Ｖｉｎが印加される端子、２は基準電圧Ｖｒｅｆを発生
する基準電圧源、３は切換えスイッチである。４は３段
階の切り換えを備えたレンジ切換え回路で、アンプ４１
の入力端に接続された抵抗素子４２、アンプ４１の帰還
回路に接続された抵抗４３〜４５及びスイッチ４６〜４
８よりなっている。５はプログラマブルゲインアンプ、
６はＡ／Ｄ変換器、７はＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）、８は表示部である。
の一例の構成図である。図４において、１は被測定入力
Ｖｉｎが印加される端子、２は基準電圧Ｖｒｅｆを発生
する基準電圧源、３は切換えスイッチである。４は３段
階の切り換えを備えたレンジ切換え回路で、アンプ４１
の入力端に接続された抵抗素子４２、アンプ４１の帰還
回路に接続された抵抗４３〜４５及びスイッチ４６〜４
８よりなっている。５はプログラマブルゲインアンプ、
６はＡ／Ｄ変換器、７はＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）、８は表示部である。
【０００４】このような各部からなる測定器において、
入力の測定時においては切換えスイッチ３をＮＣ側に接
続することにより、端子１に加えられる被測定入力Ｖｉ
ｎに応じた電流がレンジ切換え回路４を構成するアンプ
４１の入力抵抗４２を介して帰還抵抗４３〜４５に流れ
て電圧に変換される。帰還抵抗４３〜４５に夫々接続さ
れたスイッチ４６〜４８を切り換えることにより、その
倍率が例えば×１，×１０，×１００の３段階に渡って
入力レンジの切り換えが行われる。
入力の測定時においては切換えスイッチ３をＮＣ側に接
続することにより、端子１に加えられる被測定入力Ｖｉ
ｎに応じた電流がレンジ切換え回路４を構成するアンプ
４１の入力抵抗４２を介して帰還抵抗４３〜４５に流れ
て電圧に変換される。帰還抵抗４３〜４５に夫々接続さ
れたスイッチ４６〜４８を切り換えることにより、その
倍率が例えば×１，×１０，×１００の３段階に渡って
入力レンジの切り換えが行われる。
【０００５】このように、入力抵抗４２に流れる電流は
レンジ切換え回路４の指定倍率で電圧に変換され、プロ
グラマブルゲインアンプ５及びＡ／Ｄ変換器６を介して
ＣＰＵ７に取り込まれる。入力の測定時においてはプロ
グラマブルゲインアンプ５のゲインは１に設定されてい
る。ＣＰＵ７は、入力切換えスイッチ３とレンジ切換え
回路４の各スイッチの切換えと共に、Ａ／Ｄ変換器６の
出力を読み取って測定値の算出を行い、その結果を表示
手段８で表示させる。
レンジ切換え回路４の指定倍率で電圧に変換され、プロ
グラマブルゲインアンプ５及びＡ／Ｄ変換器６を介して
ＣＰＵ７に取り込まれる。入力の測定時においてはプロ
グラマブルゲインアンプ５のゲインは１に設定されてい
る。ＣＰＵ７は、入力切換えスイッチ３とレンジ切換え
回路４の各スイッチの切換えと共に、Ａ／Ｄ変換器６の
出力を読み取って測定値の算出を行い、その結果を表示
手段８で表示させる。
【０００６】次、にレンジが正常に動作しているか否か
を自動的にチェックする自己診断時の動作について説明
する。この場合、入力切換えスイッチ３をＮＯ側に接続
することにより、基準電圧Ｖｒｅｆがレンジ切換え回路
４に供給され、これによりレンジの切換えが行なわれ
る。このように、入力抵抗４２に流れる電流はレンジ切
換え回路４の指定倍率で電圧に変換されたのち、プログ
ラマブルゲインアンプ５により予め設定されたゲインで
増幅され、その増幅出力がＡ／Ｄ変換器６でＡ／Ｄ変換
されてＣＰＵ７に取り込まれるようになっている。
を自動的にチェックする自己診断時の動作について説明
する。この場合、入力切換えスイッチ３をＮＯ側に接続
することにより、基準電圧Ｖｒｅｆがレンジ切換え回路
４に供給され、これによりレンジの切換えが行なわれ
る。このように、入力抵抗４２に流れる電流はレンジ切
換え回路４の指定倍率で電圧に変換されたのち、プログ
ラマブルゲインアンプ５により予め設定されたゲインで
増幅され、その増幅出力がＡ／Ｄ変換器６でＡ／Ｄ変換
されてＣＰＵ７に取り込まれるようになっている。
【０００７】ここで、例えばレンジ切換え回路を構成す
る入力抵抗４２が１ＫΩで、帰還抵抗４３〜４５が夫々
１０Ω，１ＫΩ，１００ＫΩとした場合、基準電圧源２
の出力Ｖｒｅｆに対してレンジ切換え回路４の出力は夫
々「０．０１」，「１」，「１００」倍となる。そこ
で、プログラマブルゲインアンプ５のゲインを夫々「１
００」，「１」，「０．０１」倍に設定し、レンジが異
なってもほぼ同じ範囲の数値にした上でそれらの数値を
ＣＰＵ７で計測し、このＣＰＵでレンジが正常に動作し
ているか否かが自動的にチェックされる。
る入力抵抗４２が１ＫΩで、帰還抵抗４３〜４５が夫々
１０Ω，１ＫΩ，１００ＫΩとした場合、基準電圧源２
の出力Ｖｒｅｆに対してレンジ切換え回路４の出力は夫
々「０．０１」，「１」，「１００」倍となる。そこ
で、プログラマブルゲインアンプ５のゲインを夫々「１
００」，「１」，「０．０１」倍に設定し、レンジが異
なってもほぼ同じ範囲の数値にした上でそれらの数値を
ＣＰＵ７で計測し、このＣＰＵでレンジが正常に動作し
ているか否かが自動的にチェックされる。
【０００８】このような自己診断機能を備えた測定器は
従来より知られているが、 自己診断を行う為にその診断精度以上の精度を持った
プログラマブルゲインアンプ５が必要である。 プログラマブルゲインアンプ５は測定器本来の機能で
ある被測定入力Ｖｉｎの測定には使用せず（ゲインは１
倍に設定）、冗長である。という問題がある。
従来より知られているが、 自己診断を行う為にその診断精度以上の精度を持った
プログラマブルゲインアンプ５が必要である。 プログラマブルゲインアンプ５は測定器本来の機能で
ある被測定入力Ｖｉｎの測定には使用せず（ゲインは１
倍に設定）、冗長である。という問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決する為になされたもので、その目的は通常の測
定時に用いる回路を利用して安価な汎用品でレンジが正
常に動作しているか否かを自動的にチェックすることの
できる自己診断機能を内蔵したディジタル測定器を実現
することにある。
題を解決する為になされたもので、その目的は通常の測
定時に用いる回路を利用して安価な汎用品でレンジが正
常に動作しているか否かを自動的にチェックすることの
できる自己診断機能を内蔵したディジタル測定器を実現
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定入力が
印加される入力端子と、 基準電圧発生回路と、 これら被
測定入力と基準電圧発生回路の出力を切換えてアンプの
反転入力端子に印加する第1の切換えスイッチと、 2個の
抵抗が直列接続され一端が前記アンプの出力端子に接続
されて他端が共通電位点に接続された抵抗直列回路と、
一方の固定接点がアンプの出力端子に接続されて他方の
固定接点が抵抗直列回路の2個の抵抗の直列接続点に接
続され可動接点が前記アンプの非反転入力端子に接続さ
れた第2の切換えスイッチと、一方の固定接点がアンプ
の出力端子に接続されて他方の固定接点が抵抗直列回路
の2個の抵抗の直列接続点に接続され可動接点がＡ／Ｄ
変換器の入力端子に接続された第３の切換えスイッチよ
りなるレンジ切換え回路と、 自己診断時と通常測定中の
動作および設定レンジに応じて前記アンプが被測定入力
と基準電圧発生回路の出力をそれぞれ設定された倍率で
増幅するように第1から第3の各切換えスイッチの可動接
点をそれぞれ所定の固定接点側に切り換えるとともに、
自己診断時は前記Ａ／Ｄ変換器の結果から合否の判定を
行い、被測定入力の測定中はその測定結果と前記基準電
圧発生回路の出力とを比較することにより回路構成要素
の変動による影響をキャンセルしながら測定値を算出す
るマイクロプロセッサと、自己診断時は合否の判定結果
を表示し通常測定中は被測定入力の測定値を表示する表
示器を具備したものである。
印加される入力端子と、 基準電圧発生回路と、 これら被
測定入力と基準電圧発生回路の出力を切換えてアンプの
反転入力端子に印加する第1の切換えスイッチと、 2個の
抵抗が直列接続され一端が前記アンプの出力端子に接続
されて他端が共通電位点に接続された抵抗直列回路と、
一方の固定接点がアンプの出力端子に接続されて他方の
固定接点が抵抗直列回路の2個の抵抗の直列接続点に接
続され可動接点が前記アンプの非反転入力端子に接続さ
れた第2の切換えスイッチと、一方の固定接点がアンプ
の出力端子に接続されて他方の固定接点が抵抗直列回路
の2個の抵抗の直列接続点に接続され可動接点がＡ／Ｄ
変換器の入力端子に接続された第３の切換えスイッチよ
りなるレンジ切換え回路と、 自己診断時と通常測定中の
動作および設定レンジに応じて前記アンプが被測定入力
と基準電圧発生回路の出力をそれぞれ設定された倍率で
増幅するように第1から第3の各切換えスイッチの可動接
点をそれぞれ所定の固定接点側に切り換えるとともに、
自己診断時は前記Ａ／Ｄ変換器の結果から合否の判定を
行い、被測定入力の測定中はその測定結果と前記基準電
圧発生回路の出力とを比較することにより回路構成要素
の変動による影響をキャンセルしながら測定値を算出す
るマイクロプロセッサと、自己診断時は合否の判定結果
を表示し通常測定中は被測定入力の測定値を表示する表
示器を具備したものである。
【００１１】
【作用】このような本発明では、自己診断時はＡ／Ｄ変
換器の結果から合否の判定が行われ、被測定入力の測定
中は回路構成要素の変動による影響をキャンセルしなが
ら測定値が算出される。
換器の結果から合否の判定が行われ、被測定入力の測定
中は回路構成要素の変動による影響をキャンセルしなが
ら測定値が算出される。
【００１２】
【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
本発明の一実施例を示した回路構成図である。なお、以
下の各実施例において、図４と同一部分は図４と同一符
号を付してそれらの再説明は省略する。図１において、
９はレンジ切換え回路で、アンプ９１，切換えスイッチ
９２，９３，レンジ抵抗９４，９５よりなっている。ア
ンプ９１の（−）入力端は入力切換えスイッチ３に接続
され、出力端は抵抗９４，９５の直列回路を介して共通
電位点に接続されている。切換えスイッチ９２はアンプ
９１の（＋）入力端に接続され、切換えスイッチ９３は
Ａ／Ｄ変換器６の入力端に接続されている。切り換えス
イッチ９２，９３は夫々接点ＮＣとＮＯを持つもので、
両スイッチの接点ＮＣはアンプ９１と抵抗９４の接続点
に、接点ＮＯは抵抗９４と９５の接続点に接続されてい
る。
本発明の一実施例を示した回路構成図である。なお、以
下の各実施例において、図４と同一部分は図４と同一符
号を付してそれらの再説明は省略する。図１において、
９はレンジ切換え回路で、アンプ９１，切換えスイッチ
９２，９３，レンジ抵抗９４，９５よりなっている。ア
ンプ９１の（−）入力端は入力切換えスイッチ３に接続
され、出力端は抵抗９４，９５の直列回路を介して共通
電位点に接続されている。切換えスイッチ９２はアンプ
９１の（＋）入力端に接続され、切換えスイッチ９３は
Ａ／Ｄ変換器６の入力端に接続されている。切り換えス
イッチ９２，９３は夫々接点ＮＣとＮＯを持つもので、
両スイッチの接点ＮＣはアンプ９１と抵抗９４の接続点
に、接点ＮＯは抵抗９４と９５の接続点に接続されてい
る。
【００１３】このような構成において、(1)自己診断時
の動作,(2)通常の測定器の動作について説明する。な
お、本実施例では測定レンジが３段階（フルスケール
０．１Ｖ，１Ｖ，１０Ｖ）で、基準電圧２の出力Ｖｒｅ
ｆが１Ｖ，レンジ抵抗９４の値が１８ＫΩ，抵抗９５の
値が２ＫΩ，Ａ／Ｄ変換器６のフルスケールが１．２Ｖ
の場合について説明する。 (1)自己診断時の動作について 先ず、レンジ切換え回路９におけるスイッチ９２と９
３をＮＣ側に接続してゲインが１倍のアンプ９１を構成
し、スイッチ３をＮＯ側に接続して１Ｖの基準電圧Ｖｒ
ｅｆをレンジ切換え回路９に加える。レンジ切換え回路
９の出力はＡ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換され
てＣＰＵ７に取り込まれ、その結果を基にして合否が判
定される。 次に、スイッチ９３をＮＯ側に切換えて０．１倍のレ
ンジ切換え回路９を構成し、ＣＰＵ７内においてで求
めた１倍時のＡ／Ｄ変換値と比較して合否を判定する。
その際に、Ａ／Ｄ変換した値は１倍の時に比較して分解
能が１桁落ちているが、基準電圧２とレンジ抵抗９４，
９５として高精度のものを用いれば、診断の精度として
問題はない。 更に、スイッチ９２もＮＯ側に切り換えてで求めた
０．１倍の時のＡ／Ｄ変換値と比較してＣＰＵ７で合否
を判定をする。 これらの過程で、レンジ切換え回路９のスイッチ９２，
９３が独立して正しく動作しているか，又レンジ抵抗９
４，９５の抵抗値に異常がないかどうかがチェックされ
る。
の動作,(2)通常の測定器の動作について説明する。な
お、本実施例では測定レンジが３段階（フルスケール
０．１Ｖ，１Ｖ，１０Ｖ）で、基準電圧２の出力Ｖｒｅ
ｆが１Ｖ，レンジ抵抗９４の値が１８ＫΩ，抵抗９５の
値が２ＫΩ，Ａ／Ｄ変換器６のフルスケールが１．２Ｖ
の場合について説明する。 (1)自己診断時の動作について 先ず、レンジ切換え回路９におけるスイッチ９２と９
３をＮＣ側に接続してゲインが１倍のアンプ９１を構成
し、スイッチ３をＮＯ側に接続して１Ｖの基準電圧Ｖｒ
ｅｆをレンジ切換え回路９に加える。レンジ切換え回路
９の出力はＡ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換され
てＣＰＵ７に取り込まれ、その結果を基にして合否が判
定される。 次に、スイッチ９３をＮＯ側に切換えて０．１倍のレ
ンジ切換え回路９を構成し、ＣＰＵ７内においてで求
めた１倍時のＡ／Ｄ変換値と比較して合否を判定する。
その際に、Ａ／Ｄ変換した値は１倍の時に比較して分解
能が１桁落ちているが、基準電圧２とレンジ抵抗９４，
９５として高精度のものを用いれば、診断の精度として
問題はない。 更に、スイッチ９２もＮＯ側に切り換えてで求めた
０．１倍の時のＡ／Ｄ変換値と比較してＣＰＵ７で合否
を判定をする。 これらの過程で、レンジ切換え回路９のスイッチ９２，
９３が独立して正しく動作しているか，又レンジ抵抗９
４，９５の抵抗値に異常がないかどうかがチェックされ
る。
【００１４】(2)通常の測定器としての動作について ０．１Ｖレンジで測定する場合、先ずスイッチ３をＮ
Ｏ側にして基準電圧源２の出力をレンジ切換え回路９に
加えると共に、レンジ切換え回路９におけるスイッチ９
２と９３をＮＣ側に接続してアンプ９１のゲインを１倍
にして基準電圧ＶｒｅｆをＡ／Ｄ変換器６で測定する。
その結果は、基準電圧源２の出力をＶｒｅｆとし、Ａ／
Ｄ変換値をＶｒとすると次式で表される。 Ｖｒｅｆ＝Ｖｒ …（１） 次にスイッチ３をＮＣ側に接続し、端子１より被測定入
力Ｖｉｎをレンジ切換え回路９に加えると共にスイッチ
９２をＮＯ側にして入力アンプ９１のゲインを１０倍に
構成して同様に測定する。その結果は、ゲインをＧ１
０，Ａ／Ｄ変換値をＶｍとすると次式で表される。 Ｖｉｎ・Ｇ１０＝Ｖｍ …（２） （１），（２）式より被測定入力Ｖｉｎの値は次式で求
められる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｖｒｅｆ／Ｇ１０） …（３） （３）式の演算はＣＰＵ７で行われ、その演算結果は表
示器８で表示される。 １Ｖレンジで測定する場合には前記と同様にして基準
電圧Ｖｒｅｆを測定し、次にスイッチ３，９２，９３を
ＮＣ側に接続して被測定入力Ｖｉｎを１倍の入力アンプ
９１で測定する。その結果からＶｉｎは次式で求められ
る。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・Ｖｒｅｆ …（４） １０Ｖレンジで測定する場合には同様にしてＶｒｅｆ
を測定し、次にスイッチ３，９２をＮＣ側に、スイッチ
９３をＮＯ側にして被測定入力Ｖｉｎを０．１倍の入力
アンプ９１で測定する。その結果からＶｉｎの値は次式
で求めることができる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｖｒｅｆ／Ｇ０．１） …（５） （３）〜（５）式の演算もＣＰＵ７で行われ、その演算
結果は表示器８で表示される。 これら（３）〜（５）式の第１項はＡ／Ｄ変換した値の
比である。従って、Ａ／Ｄ変換器６としては被測定入力
Ｖｉｎの測定と基準電圧Ｖｒｅｆの測定との間だけ短期
的に安定であれば良く、経時変化や温度係数による影響
はキャンセルすることができるので、Ａ／Ｄ変換器６を
構成する部品は安価な汎用品を使用することができる。
Ｏ側にして基準電圧源２の出力をレンジ切換え回路９に
加えると共に、レンジ切換え回路９におけるスイッチ９
２と９３をＮＣ側に接続してアンプ９１のゲインを１倍
にして基準電圧ＶｒｅｆをＡ／Ｄ変換器６で測定する。
その結果は、基準電圧源２の出力をＶｒｅｆとし、Ａ／
Ｄ変換値をＶｒとすると次式で表される。 Ｖｒｅｆ＝Ｖｒ …（１） 次にスイッチ３をＮＣ側に接続し、端子１より被測定入
力Ｖｉｎをレンジ切換え回路９に加えると共にスイッチ
９２をＮＯ側にして入力アンプ９１のゲインを１０倍に
構成して同様に測定する。その結果は、ゲインをＧ１
０，Ａ／Ｄ変換値をＶｍとすると次式で表される。 Ｖｉｎ・Ｇ１０＝Ｖｍ …（２） （１），（２）式より被測定入力Ｖｉｎの値は次式で求
められる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｖｒｅｆ／Ｇ１０） …（３） （３）式の演算はＣＰＵ７で行われ、その演算結果は表
示器８で表示される。 １Ｖレンジで測定する場合には前記と同様にして基準
電圧Ｖｒｅｆを測定し、次にスイッチ３，９２，９３を
ＮＣ側に接続して被測定入力Ｖｉｎを１倍の入力アンプ
９１で測定する。その結果からＶｉｎは次式で求められ
る。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・Ｖｒｅｆ …（４） １０Ｖレンジで測定する場合には同様にしてＶｒｅｆ
を測定し、次にスイッチ３，９２をＮＣ側に、スイッチ
９３をＮＯ側にして被測定入力Ｖｉｎを０．１倍の入力
アンプ９１で測定する。その結果からＶｉｎの値は次式
で求めることができる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｖｒｅｆ／Ｇ０．１） …（５） （３）〜（５）式の演算もＣＰＵ７で行われ、その演算
結果は表示器８で表示される。 これら（３）〜（５）式の第１項はＡ／Ｄ変換した値の
比である。従って、Ａ／Ｄ変換器６としては被測定入力
Ｖｉｎの測定と基準電圧Ｖｒｅｆの測定との間だけ短期
的に安定であれば良く、経時変化や温度係数による影響
はキャンセルすることができるので、Ａ／Ｄ変換器６を
構成する部品は安価な汎用品を使用することができる。
【００１５】図２はレンジ切換え回路９の前段にこの切
換え回路と同一構成のレンジ切換え回路９ａを設けたも
のである。この図２の装置においては、フルスケールが
０．１Ｖ，１Ｖ及び１０Ｖレンジはレンジ切換え回路９
ａのスイッチ９２ａをＮＣ側に接続して入力アンプ９１
ａのゲインを１倍に構成することにより、図１の装置と
同様にして実現することができるが、図２においては更
に０．０１Ｖの測定レンジを得ることができる。
換え回路と同一構成のレンジ切換え回路９ａを設けたも
のである。この図２の装置においては、フルスケールが
０．１Ｖ，１Ｖ及び１０Ｖレンジはレンジ切換え回路９
ａのスイッチ９２ａをＮＣ側に接続して入力アンプ９１
ａのゲインを１倍に構成することにより、図１の装置と
同様にして実現することができるが、図２においては更
に０．０１Ｖの測定レンジを得ることができる。
【００１６】この場合、先ずスイッチ３をＮＯ側に接続
して基準電圧Ｖｒｅｆをレンジ切換え回路９ａに加え、
スイッチ９２ａをＮＯ側にして入力アンプ９１ａのゲイ
ンを１０倍に構成する。更に、レンジ切換え回路９のス
イッチ９２をＮＣ側、スイッチ９３をＮＯ側ににしてア
ンプ９１のゲインを０．１倍に構成してＡ／Ｄ変換器６
で測定する。Ｇ１０'をアンプ９１ａのゲインとする
と、Ｇ１０'は次式で表される。 Ｖｒｅｆ・Ｇ１０'・Ｇ０．１＝Ｖｒ …（６）
して基準電圧Ｖｒｅｆをレンジ切換え回路９ａに加え、
スイッチ９２ａをＮＯ側にして入力アンプ９１ａのゲイ
ンを１０倍に構成する。更に、レンジ切換え回路９のス
イッチ９２をＮＣ側、スイッチ９３をＮＯ側ににしてア
ンプ９１のゲインを０．１倍に構成してＡ／Ｄ変換器６
で測定する。Ｇ１０'をアンプ９１ａのゲインとする
と、Ｇ１０'は次式で表される。 Ｖｒｅｆ・Ｇ１０'・Ｇ０．１＝Ｖｒ …（６）
【００１７】次に、レンジ切換え回路９ａのゲインを１
０倍のままでスイッチ３をＮＣ側にして被測定入力Ｖｉ
ｎを接続し、レンジ切換え回路９のスイッチ９２をＮＯ
側に，スイッチ９３をＮＣ側にしてレンジ切換え回路９
のゲインを１０倍に構成して同様に測定する。その結果
は次式で表される。 Ｖｉｎ・Ｇ１０'・Ｇ１０＝Ｖｍ …（７） （６），（７）式より被測定入力Ｖｉｎの値は次式で求
めることができる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｇ０．１／Ｇ１０）・Ｖｒｅｆ …（８） Ｇ１０’は被測定入力Ｖｉｎと基準電圧Ｖｒｅｆの測定
の間だけ短期的に安定であれば（６），（７）式よりキ
ャンセルされ、（８）式にはＧ１０’が存在しなくな
る。従って、レンジ切換え回路９ａを構成する部品は安
価な汎用品を使用することができる。従来のこの種の装
置おいて、レンジの拡張は比較的高価な基準抵抗の追加
が必要であったが、本発明においては比較的容易にこれ
を行うことができる。
０倍のままでスイッチ３をＮＣ側にして被測定入力Ｖｉ
ｎを接続し、レンジ切換え回路９のスイッチ９２をＮＯ
側に，スイッチ９３をＮＣ側にしてレンジ切換え回路９
のゲインを１０倍に構成して同様に測定する。その結果
は次式で表される。 Ｖｉｎ・Ｇ１０'・Ｇ１０＝Ｖｍ …（７） （６），（７）式より被測定入力Ｖｉｎの値は次式で求
めることができる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｇ０．１／Ｇ１０）・Ｖｒｅｆ …（８） Ｇ１０’は被測定入力Ｖｉｎと基準電圧Ｖｒｅｆの測定
の間だけ短期的に安定であれば（６），（７）式よりキ
ャンセルされ、（８）式にはＧ１０’が存在しなくな
る。従って、レンジ切換え回路９ａを構成する部品は安
価な汎用品を使用することができる。従来のこの種の装
置おいて、レンジの拡張は比較的高価な基準抵抗の追加
が必要であったが、本発明においては比較的容易にこれ
を行うことができる。
【００１８】同様にして、フルスケール１００Ｖの測定
レンジを得るようにした実施例を図３に示す。図３にお
いて９ｂはレンジ切換え回路９の前段に設けた分圧回路
で、この分圧回路は切換えスイッチ９３ｂと抵抗９４ｂ
（９ＭΩ），９５ｃ（１ＭΩ）よりなるもので、この分
圧回路９ｂ以外は図１，図２と全く同一構成のものであ
る。このような構成において、先ずスイッチ３をＮＯ側
にして基準電圧源２を接続してスイッチ９３ｂをＮＯ側
にして分圧回路９ｂを０．１倍に構成する。そして、レ
ンジ切換え回路９におけるスイッチ９２の接点をＮＯ側
に，スイッチ９３をＮＣ側にしてアンプ９１のゲインを
１０倍に構成して、Ａ／Ｄ変換器６で測定する。その結
果はＧ０．1'を分圧回路９ｂの分圧比とすると次式が成
立する。 Ｖｒｅｆ・Ｇ０．1'・Ｇ１０＝Ｖｒ …（９）
レンジを得るようにした実施例を図３に示す。図３にお
いて９ｂはレンジ切換え回路９の前段に設けた分圧回路
で、この分圧回路は切換えスイッチ９３ｂと抵抗９４ｂ
（９ＭΩ），９５ｃ（１ＭΩ）よりなるもので、この分
圧回路９ｂ以外は図１，図２と全く同一構成のものであ
る。このような構成において、先ずスイッチ３をＮＯ側
にして基準電圧源２を接続してスイッチ９３ｂをＮＯ側
にして分圧回路９ｂを０．１倍に構成する。そして、レ
ンジ切換え回路９におけるスイッチ９２の接点をＮＯ側
に，スイッチ９３をＮＣ側にしてアンプ９１のゲインを
１０倍に構成して、Ａ／Ｄ変換器６で測定する。その結
果はＧ０．1'を分圧回路９ｂの分圧比とすると次式が成
立する。 Ｖｒｅｆ・Ｇ０．1'・Ｇ１０＝Ｖｒ …（９）
【００１９】次に、分圧回路９ｂのゲインは０．１倍の
ままでスイッチ３をＮＣ側に接続して被測定入力Ｖｉｎ
を接続してレンジ切換え回路９のスイッチ９２をＮＣ
側，スイッチ９３をＮＯ側にしてアンプ９１を０．１倍
に構成して同様に測定する。その結果は次式で表され
る。 Ｖｉｎ・Ｇ０．1'・Ｇ０．１＝Ｖｍ …（１０） （９）式と（１０）式より被測定入力Ｖｉｎの値は次式
で求められる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｇ１０／Ｇ０．１）・Ｖｒｅｆ …（１１） 分圧回路９ｂのゲインＧ０．1'も図２で説明したレンジ
切換え回路９ａのゲインＧ１０’と同様にキャンセルさ
れるので、分圧回路９ｂを構成する部品も汎用品でよ
い。
ままでスイッチ３をＮＣ側に接続して被測定入力Ｖｉｎ
を接続してレンジ切換え回路９のスイッチ９２をＮＣ
側，スイッチ９３をＮＯ側にしてアンプ９１を０．１倍
に構成して同様に測定する。その結果は次式で表され
る。 Ｖｉｎ・Ｇ０．1'・Ｇ０．１＝Ｖｍ …（１０） （９）式と（１０）式より被測定入力Ｖｉｎの値は次式
で求められる。 Ｖｉｎ＝（Ｖｍ／Ｖｒ）・（Ｇ１０／Ｇ０．１）・Ｖｒｅｆ …（１１） 分圧回路９ｂのゲインＧ０．1'も図２で説明したレンジ
切換え回路９ａのゲインＧ１０’と同様にキャンセルさ
れるので、分圧回路９ｂを構成する部品も汎用品でよ
い。
【発明の効果】本発明によれば、基準電圧或いは基準抵
抗によって構成されたアンプ等、通常の被測定入力の測
定に使用する回路を利用して自己診断機能を備えたディ
ジタル測定器を実現することができる。又、基準抵抗に
より構成される入力アンプを利用して被測定体と内蔵の
基準電圧とを比較して測定値を算出することにより、Ａ
／Ｄ変換器を構成する素子の経時変化或いは温度係数の
影響をキャンセルし、それらを安価な汎用品に置き換え
ることができる効果がある。
抗によって構成されたアンプ等、通常の被測定入力の測
定に使用する回路を利用して自己診断機能を備えたディ
ジタル測定器を実現することができる。又、基準抵抗に
より構成される入力アンプを利用して被測定体と内蔵の
基準電圧とを比較して測定値を算出することにより、Ａ
／Ｄ変換器を構成する素子の経時変化或いは温度係数の
影響をキャンセルし、それらを安価な汎用品に置き換え
ることができる効果がある。
【図１】本発明に係わるディジタル測定器の一実施例を
示した回路構成図である。
示した回路構成図である。
【図２】本発明に係わるディジタル測定器の他の実施例
を示した回路構成図である。
を示した回路構成図である。
【図３】本発明に係わるディジタル測定器の他の実施例
を示した回路構成図である。
を示した回路構成図である。
【図４】従来のこの種のディジタル測定器の一例の回路
構成図である。
構成図である。
１ 被測定入力端子 ２ 基準電圧発生源 ３ 切換えスイッチ ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ ＣＰＵ ８ 表示器 ９ レンジ切換え回路 ９１ 入力アンプ ９２，９３ スイッチ ９４，９５ 基準抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】被測定入力が印加される入力端子と、 基準電圧発生回路と、 これら被測定入力と基準電圧発生回路の出力を切換えて
アンプの反転入力端子に印加する第1の切換えスイッチ
と、 2個の抵抗が直列接続され一端が前記アンプの出力端子
に接続されて他端が共通電位点に接続された抵抗直列回
路と、一方の固定接点がアンプの出力端子に接続されて
他方の固定接点が抵抗直列回路の2個の抵抗の直列接続
点に接続され可動接点が前記アンプの非反転入力端子に
接続された第2の切換えスイッチと、一方の固定接点が
アンプの出力端子に接続されて他方の固定接点が抵抗直
列回路の2個の抵抗の直列接続点に接続され可動接点が
Ａ／Ｄ変換器の入力端子に接続された第３の切換えスイ
ッチよりなるレンジ切換え回路と、 自己診断時と通常測定中の動作および設定レンジに応じ
て前記アンプが被測定入力と基準電圧発生回路の出力を
それぞれ設定された倍率で増幅するように第1から第3の
各切換えスイッチの可動接点をそれぞれ所定の固定接点
側に切り換えるとともに、自己診断時は前記Ａ／Ｄ変換
器の結果から合否の判定を行い、被測定入力の測定中は
その測定結果と前記基準電圧発生回路の出力とを比較す
ることにより回路構成要素の変動による影響をキャンセ
ルしながら測定値を算出するマイクロプロセッサと、 自己診断時は合否の判定結果を表示し通常測定中は被測
定入力の測定値を表示する表示器を具備したディジタル
測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00113995A JP3309380B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP00113995A JP3309380B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | ディジタル測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189845A JPH08189845A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3309380B2 true JP3309380B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=11493123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00113995A Expired - Fee Related JP3309380B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | ディジタル測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309380B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4720548B2 (ja) | 2006-03-07 | 2011-07-13 | 住友電装株式会社 | 負荷異常検出システム |
| KR100839382B1 (ko) | 2006-10-16 | 2008-06-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법 |
| JP2008139674A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Funai Electric Co Ltd | プラズマ表示装置および表示装置 |
| JP2010276386A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電圧検出器および電源装置および点灯装置および電力計測システム |
| JP5952043B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2016-07-13 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体回路、電池監視システム、診断プログラム、及び診断方法 |
| JP6199085B2 (ja) | 2013-06-12 | 2017-09-20 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体回路、組電池システム、及び診断方法 |
| JP6838770B2 (ja) * | 2015-10-05 | 2021-03-03 | 株式会社村田製作所 | 残量測定装置、電池パック、電動工具、電動式航空機、電動車両、電源装置及び無停電電源装置 |
| JP6606014B2 (ja) * | 2016-05-24 | 2019-11-13 | 日本電信電話株式会社 | センサデータ収集システムおよび出力ゲイン照合方法 |
| CN106597078A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 王海燕 | 基于单片机的宽范围电压信号自动测量***设计 |
| JP7006082B2 (ja) * | 2017-09-26 | 2022-01-24 | 株式会社豊田自動織機 | ゲイン切替回路診断装置 |
| JP2022182707A (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-08 | 株式会社デンソー | 監視装置、および、それを含む電池装置 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP00113995A patent/JP3309380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08189845A (ja) | 1996-07-23 |
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