JP3390407B2 - デジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法 - Google Patents
デジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電流や電圧等の測定
値をデジタル表示するデジタルメータ及びそのゲイン誤
差補正方法に関し、特にデジタルメータのＡ−Ｄ変換器
で発生するゲイン誤差による表示値のずれを補正するデ
ジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法に関する。
値をデジタル表示するデジタルメータ及びそのゲイン誤
差補正方法に関し、特にデジタルメータのＡ−Ｄ変換器
で発生するゲイン誤差による表示値のずれを補正するデ
ジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にデジタルメータの基本構成は、図
４に示すように、検出器（図示せず）から出力される測
定信号Ｓ１を受けてデジタル信号Ｄ１に変換するＡ−Ｄ
変換器１と、Ａ−Ｄ変換器１から出力されるデジタル信
号Ｄ１にゲイン定数を乗算して表示器３に測定値を表示
させる信号Ｄ２を出力するＤＳＰ部６（ＤＳＰ：デジタ
ルシグナルプロセッサ）と、ＤＳＰ部６から出力される
信号Ｄ２に応じて測定値をデジタル表示する表示器３
と、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤差を補正するためのゲイ
ン調整値Ｎ（Ｎは整数）を発生するゲイン調整値発生部
４と、調整終了時のゲイン定数Ｇａを記憶するメモリ５
とを備えている。
４に示すように、検出器（図示せず）から出力される測
定信号Ｓ１を受けてデジタル信号Ｄ１に変換するＡ−Ｄ
変換器１と、Ａ−Ｄ変換器１から出力されるデジタル信
号Ｄ１にゲイン定数を乗算して表示器３に測定値を表示
させる信号Ｄ２を出力するＤＳＰ部６（ＤＳＰ：デジタ
ルシグナルプロセッサ）と、ＤＳＰ部６から出力される
信号Ｄ２に応じて測定値をデジタル表示する表示器３
と、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤差を補正するためのゲイ
ン調整値Ｎ（Ｎは整数）を発生するゲイン調整値発生部
４と、調整終了時のゲイン定数Ｇａを記憶するメモリ５
とを備えている。
【０００３】なお、測定信号Ｓ１は、図示しない検出器
によって検出された電圧や電流等の測定値を示すアナロ
グ信号である。
によって検出された電圧や電流等の測定値を示すアナロ
グ信号である。
【０００４】いま、この測定信号Ｓ１がＡ−Ｄ変換器１
によって、例えば１６ｂｉｔのデジタル信号Ｄ１に変換
される場合、デジタル信号Ｄ１の最上位ビットは正負符
号を示すビットとすれば、残り１５ビットが測定値の絶
対値を示すことになる。従って、このデジタル信号Ｄ１
が示す最大値は２の１５乗、すなわち、３２７６８とな
る。
によって、例えば１６ｂｉｔのデジタル信号Ｄ１に変換
される場合、デジタル信号Ｄ１の最上位ビットは正負符
号を示すビットとすれば、残り１５ビットが測定値の絶
対値を示すことになる。従って、このデジタル信号Ｄ１
が示す最大値は２の１５乗、すなわち、３２７６８とな
る。
【０００５】ここで、ＤＳＰ部６に入力するデジタル信
号Ｄ１が最大値のときに、表示器３に所定桁数で最大値
を表示させるためには、入力デジタル信号Ｄ１が示す最
大値Ｄｍとデジタル表示の最大値Ｍｍとの比（ゲイン定
数と称する）に、測定時の入力デジタル信号を乗算し、
この乗算出力信号が示す値を表示器３に表示させればよ
い。すなわち、ゲイン定数をＧｍとすれば、Ｇｍ＝（Ｍ
ｍ／Ｄｍ）であり、入力するデジタル信号の値をＤとす
れば、表示器に表示させるデジタル信号の値Ｍは、Ｍ＝
Ｇｍ×Ｄとすればよい。
号Ｄ１が最大値のときに、表示器３に所定桁数で最大値
を表示させるためには、入力デジタル信号Ｄ１が示す最
大値Ｄｍとデジタル表示の最大値Ｍｍとの比（ゲイン定
数と称する）に、測定時の入力デジタル信号を乗算し、
この乗算出力信号が示す値を表示器３に表示させればよ
い。すなわち、ゲイン定数をＧｍとすれば、Ｇｍ＝（Ｍ
ｍ／Ｄｍ）であり、入力するデジタル信号の値をＤとす
れば、表示器に表示させるデジタル信号の値Ｍは、Ｍ＝
Ｇｍ×Ｄとすればよい。
【０００６】例えば、ＤＳＰ部６に１６ｂｉｔのデジタ
ル信号が入力し、この信号の示す最大値Ｄｍが３２７６
８を示したときに、表示器３に最大表示値Ｍｍとして１
０００（Ｖ）を表示させる場合は、ゲイン定数Ｇｍは１
０００／３２７６８である。いま、測定時の入力デジタ
ル信号の値Ｄが１６３８４であるならば、ＤＳＰ部６
は、この入力デジタル信号の値Ｄにゲイン定数Ｇｍを乗
じた値、１６３８４×１０００／３２７６８＝５００を
求め、表示器に５００（Ｖ）を表示させればよい。
ル信号が入力し、この信号の示す最大値Ｄｍが３２７６
８を示したときに、表示器３に最大表示値Ｍｍとして１
０００（Ｖ）を表示させる場合は、ゲイン定数Ｇｍは１
０００／３２７６８である。いま、測定時の入力デジタ
ル信号の値Ｄが１６３８４であるならば、ＤＳＰ部６
は、この入力デジタル信号の値Ｄにゲイン定数Ｇｍを乗
じた値、１６３８４×１０００／３２７６８＝５００を
求め、表示器に５００（Ｖ）を表示させればよい。
【０００７】ところで、一般にＡ−Ｄ変換器１はデジタ
ル変換に際してゲイン誤差が生じ、測定信号Ｓ１をデジ
タル信号に変換したとき、測定信号Ｓ１の示す測定値と
デジタル信号の示す値との間にずれが生じる。このよう
なゲイン誤差を補正する必要があるため、図４に示した
ように、ゲイン調整値発生部４および調整済ゲイン定数
を記憶するメモリ５を設けている。
ル変換に際してゲイン誤差が生じ、測定信号Ｓ１をデジ
タル信号に変換したとき、測定信号Ｓ１の示す測定値と
デジタル信号の示す値との間にずれが生じる。このよう
なゲイン誤差を補正する必要があるため、図４に示した
ように、ゲイン調整値発生部４および調整済ゲイン定数
を記憶するメモリ５を設けている。
【０００８】従来、ゲイン誤差を補正する場合は、ゲイ
ン定数Ｇｍ＝（Ｍｍ／Ｄｍ）の分子（Ｍｍ）にゲイン調
整値Ｎ（Ｎは整数）を加算してゲイン定数を調整するこ
とにより行っている。
ン定数Ｇｍ＝（Ｍｍ／Ｄｍ）の分子（Ｍｍ）にゲイン調
整値Ｎ（Ｎは整数）を加算してゲイン定数を調整するこ
とにより行っている。
【０００９】いま、調整したゲイン定数をＧａとすれ
ば、 Ｇａ＝（（Ｍｍ＋Ｎ）／Ｄｍ）＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄｍ） ……（１）としている。
ば、 Ｇａ＝（（Ｍｍ＋Ｎ）／Ｄｍ）＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄｍ） ……（１）としている。
【００１０】このゲイン調整値Ｎを発生するのがゲイン
調整値発生部４であり、ゲイン調整値Ｎの最小可変単位
を±１として、±１、±２、±３……となるように可変
させている。
調整値発生部４であり、ゲイン調整値Ｎの最小可変単位
を±１として、±１、±２、±３……となるように可変
させている。
【００１１】式（１）で示したゲイン定数の調整は、Ｄ
ＳＰ部６において行っている。すなわち、ＤＳＰ部６の
内部メモリにゲイン定数Ｇｍを予め記憶させておき、デ
ジタルメータの調整段階において、実際に測定しようと
する測定値を示す測定信号Ｓ１をＡ−Ｄ変換器１に入力
し、Ａ−Ｄ変換器１の出力デジタル信号（つまり、ＤＳ
Ｐ部への入力デジタル信号Ｄ１）をＤＳＰ部６に入力す
る。そして、表示器３に正しい値が表示されるようにゲ
イン調整値発生部４のゲイン調整値Ｎを変化させてゲイ
ン定数を調整し、調整終了時に調整済のゲイン定数Ｇａ
をメモリ５に記憶させる。
ＳＰ部６において行っている。すなわち、ＤＳＰ部６の
内部メモリにゲイン定数Ｇｍを予め記憶させておき、デ
ジタルメータの調整段階において、実際に測定しようと
する測定値を示す測定信号Ｓ１をＡ−Ｄ変換器１に入力
し、Ａ−Ｄ変換器１の出力デジタル信号（つまり、ＤＳ
Ｐ部への入力デジタル信号Ｄ１）をＤＳＰ部６に入力す
る。そして、表示器３に正しい値が表示されるようにゲ
イン調整値発生部４のゲイン調整値Ｎを変化させてゲイ
ン定数を調整し、調整終了時に調整済のゲイン定数Ｇａ
をメモリ５に記憶させる。
【００１２】調整後の通常の測定時には、調整済のゲイ
ン定数Ｇａをメモリ５から読み出し、このゲイン定数Ｇ
ａを入力デジタル信号Ｄ１に乗算し、この乗算出力の値
を表示器３に所定桁数で数字表示させるための７セグメ
ント変換を行って表示器３に出力し、Ａ−Ｄ変換器１の
ゲイン誤差が補正された値を表示器３に表示させてい
る。
ン定数Ｇａをメモリ５から読み出し、このゲイン定数Ｇ
ａを入力デジタル信号Ｄ１に乗算し、この乗算出力の値
を表示器３に所定桁数で数字表示させるための７セグメ
ント変換を行って表示器３に出力し、Ａ−Ｄ変換器１の
ゲイン誤差が補正された値を表示器３に表示させてい
る。
【００１３】ここで、表示器３に表示される値Ｍは、入
力するデジタル信号Ｄ１の値をＤとすれば、 Ｍ＝Ｇａ×Ｄ＝（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄｍ））×Ｄ ……（２）となる。
力するデジタル信号Ｄ１の値をＤとすれば、 Ｍ＝Ｇａ×Ｄ＝（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄｍ））×Ｄ ……（２）となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤差を補正するために、デ
ジタルメータの調整段階において、ＤＳＰ部６に入力す
るデジタル信号Ｄ１の示す最大値Ｄｍと表示器３に表示
させる最大値Ｍｍとの比であるゲイン定数Ｇｍの分子Ｍ
ｍにゲイン調整値Ｎを加算し、表示器３に正しい値が表
示されるようにゲイン定数を調整している。
は、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤差を補正するために、デ
ジタルメータの調整段階において、ＤＳＰ部６に入力す
るデジタル信号Ｄ１の示す最大値Ｄｍと表示器３に表示
させる最大値Ｍｍとの比であるゲイン定数Ｇｍの分子Ｍ
ｍにゲイン調整値Ｎを加算し、表示器３に正しい値が表
示されるようにゲイン定数を調整している。
【００１５】ところで、デジタルメータの調整時の入力
デジタル信号の値をＤａとすれば、ゲイン調整値Ｎを変
化させたときの表示器に表示される値の変化は、式
（２）から、（Ｎ／Ｄｍ）×Ｄａ＝Ｎ×（Ｄａ／Ｄｍ）
である。
デジタル信号の値をＤａとすれば、ゲイン調整値Ｎを変
化させたときの表示器に表示される値の変化は、式
（２）から、（Ｎ／Ｄｍ）×Ｄａ＝Ｎ×（Ｄａ／Ｄｍ）
である。
【００１６】いま、デジタルメータ調整時の入力デジタ
ル信号の値ＤａがＤｍに近い値である場合は、ゲイン調
整値Ｎを±１可変させたとき、表示器３に表示される値
もゲイン調整値Ｎと同じに±１変化する。
ル信号の値ＤａがＤｍに近い値である場合は、ゲイン調
整値Ｎを±１可変させたとき、表示器３に表示される値
もゲイン調整値Ｎと同じに±１変化する。
【００１７】しかし、デジタルメータの調整時の入力デ
ジタル信号Ｄａの値がＤｍよりも小さい場合には、（Ｄ
ａ／Ｄｍ）＜１となるので、ゲイン調整値Ｎを±１変化
させても表示値の変化量は±１よりも小さくなり、表示
の最小桁が変化しないことがある。この場合には、ゲイ
ン調整値Ｎを更に大きく変化させなければならない。
ジタル信号Ｄａの値がＤｍよりも小さい場合には、（Ｄ
ａ／Ｄｍ）＜１となるので、ゲイン調整値Ｎを±１変化
させても表示値の変化量は±１よりも小さくなり、表示
の最小桁が変化しないことがある。この場合には、ゲイ
ン調整値Ｎを更に大きく変化させなければならない。
【００１８】このようにゲイン調整値Ｎを変化させてゲ
イン定数を調整するとき、調整時の入力デジタル信号の
値が小さい程、ゲイン調整値Ｎを大きく変化させなくて
はならないので、調整に時間がかかり操作性が悪いとい
う問題点を有している。
イン定数を調整するとき、調整時の入力デジタル信号の
値が小さい程、ゲイン調整値Ｎを大きく変化させなくて
はならないので、調整に時間がかかり操作性が悪いとい
う問題点を有している。
【００１９】本発明の目的は、Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤
差を補正するため行うゲイン定数の調整において、調整
時の入力デジタル信号の値が小さい場合でも、調整時間
を短縮でき、操作性が向上して調整を容易にすることが
できるデジタルメータを提供することにある。
差を補正するため行うゲイン定数の調整において、調整
時の入力デジタル信号の値が小さい場合でも、調整時間
を短縮でき、操作性が向上して調整を容易にすることが
できるデジタルメータを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明のデジタルメータ
は、検出器から出力される測定値を示すアナログ信号を
Ａ−Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、予め設定さ
れたゲイン定数を前記デジタル信号に乗算し、この乗算
結果が示す値を表示器にデジタル表示するデジタルメー
タにおいて、前記Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤差を補正する
ために前記ゲイン定数を調整するゲイン定数調整手段を
備え、このゲイン定数調整手段は、デジタルメータの調
整段階において、調整時の前記デジタル信号の値Ｄａと
可変調整するゲイン調整値（Ｎ）（Ｎは整数）との比
（Ｎ／Ｄａ）に、前記デジタル信号の示す最大値（Ｄ
ｍ）と前記表示器に表示させる最大値（Ｍｍ）との比で
ある予め設定されたゲイン定数（Ｇｍ＝Ｍｍ／Ｄｍ）を
加算し、この値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））を調整したゲイ
ン定数とする。
は、検出器から出力される測定値を示すアナログ信号を
Ａ−Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、予め設定さ
れたゲイン定数を前記デジタル信号に乗算し、この乗算
結果が示す値を表示器にデジタル表示するデジタルメー
タにおいて、前記Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤差を補正する
ために前記ゲイン定数を調整するゲイン定数調整手段を
備え、このゲイン定数調整手段は、デジタルメータの調
整段階において、調整時の前記デジタル信号の値Ｄａと
可変調整するゲイン調整値（Ｎ）（Ｎは整数）との比
（Ｎ／Ｄａ）に、前記デジタル信号の示す最大値（Ｄ
ｍ）と前記表示器に表示させる最大値（Ｍｍ）との比で
ある予め設定されたゲイン定数（Ｇｍ＝Ｍｍ／Ｄｍ）を
加算し、この値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））を調整したゲイ
ン定数とする。
【００２１】本発明のデジタルメータは、検出器から出
力される測定値を示すアナログ信号をデジタル信号に変
換するＡ−Ｄ変換器と、前記測定値をデジタル表示する
表示器と、前記Ａ−Ｄ変換器からの入力デジタル信号に
ゲイン定数を乗算し前記表示器に乗算結果を表示させる
信号として出力するＤＳＰ部（デジタルシグナルプロセ
ッサ）とを備えるデジタルメータにおいて、前記ＤＳＰ
部は、前記入力デジタル信号の示す最大値（Ｄｍ）と前
記表示器に表示させる最大値（Ｍｍ）との比であるゲイ
ン定数（Ｇｍ＝Ｍｍ／Ｄｍ）を予め保持し、デジタルメ
ータの調整段階において、調整時の前記入力デジタル信
号の値（Ｄａ）と可変調整するゲイン調整値（Ｎ）（Ｎ
は整数）との比（Ｎ／Ｄａ）を演算し、この演算結果に
前記ゲイン定数（Ｇｍ）を加算した値を調整したゲイン
定数（Ｇａ）とし、このゲイン定数（Ｇａ）を前記入力
デジタル信号に乗算した結果を前記表示器に表示させ
る。
力される測定値を示すアナログ信号をデジタル信号に変
換するＡ−Ｄ変換器と、前記測定値をデジタル表示する
表示器と、前記Ａ−Ｄ変換器からの入力デジタル信号に
ゲイン定数を乗算し前記表示器に乗算結果を表示させる
信号として出力するＤＳＰ部（デジタルシグナルプロセ
ッサ）とを備えるデジタルメータにおいて、前記ＤＳＰ
部は、前記入力デジタル信号の示す最大値（Ｄｍ）と前
記表示器に表示させる最大値（Ｍｍ）との比であるゲイ
ン定数（Ｇｍ＝Ｍｍ／Ｄｍ）を予め保持し、デジタルメ
ータの調整段階において、調整時の前記入力デジタル信
号の値（Ｄａ）と可変調整するゲイン調整値（Ｎ）（Ｎ
は整数）との比（Ｎ／Ｄａ）を演算し、この演算結果に
前記ゲイン定数（Ｇｍ）を加算した値を調整したゲイン
定数（Ｇａ）とし、このゲイン定数（Ｇａ）を前記入力
デジタル信号に乗算した結果を前記表示器に表示させ
る。
【００２２】上記構成において、前記ゲイン調整値
（Ｎ）（Ｎは整数）を発生するゲイン調整値発生部と、
調整終了時に調整済のゲイン定数（Ｇａ）を記憶するメ
モリとを具備し、前記ＤＳＰ部は、前記表示器の表示値
が正しい値になるように前記ゲイン調整値（Ｎ）が調整
されたときの調整済の前記ゲイン定数（Ｇａ）を前記メ
モリに記憶させる。
（Ｎ）（Ｎは整数）を発生するゲイン調整値発生部と、
調整終了時に調整済のゲイン定数（Ｇａ）を記憶するメ
モリとを具備し、前記ＤＳＰ部は、前記表示器の表示値
が正しい値になるように前記ゲイン調整値（Ｎ）が調整
されたときの調整済の前記ゲイン定数（Ｇａ）を前記メ
モリに記憶させる。
【００２３】また、前記ＤＳＰ部は、前記ゲイン定数
（Ｇｍ）を予め保持する内部メモリと、前記ゲイン調整
値発生部から出力される前記ゲイン調整値（Ｎ）および
前記内部メモリから出力される前記ゲイン定数（Ｇｍ）
並びに前記入力デジタル信号をそれぞれ受け前記Ａ−Ｄ
変換器で生じるゲイン誤差を補正するように前記ゲイン
定数（Ｇｍ）を調整するゲイン定数調整回路と、調整時
には前記ゲイン定数調整回路から出力される調整された
ゲイン定数を選択し、通常の測定時には前記メモリから
読出された調整済の前記ゲイン定数を選択するスイッチ
と、このスイッチにより選択されたゲイン定数を前記入
力デジタル信号に乗算する乗算回路とを有する。
（Ｇｍ）を予め保持する内部メモリと、前記ゲイン調整
値発生部から出力される前記ゲイン調整値（Ｎ）および
前記内部メモリから出力される前記ゲイン定数（Ｇｍ）
並びに前記入力デジタル信号をそれぞれ受け前記Ａ−Ｄ
変換器で生じるゲイン誤差を補正するように前記ゲイン
定数（Ｇｍ）を調整するゲイン定数調整回路と、調整時
には前記ゲイン定数調整回路から出力される調整された
ゲイン定数を選択し、通常の測定時には前記メモリから
読出された調整済の前記ゲイン定数を選択するスイッチ
と、このスイッチにより選択されたゲイン定数を前記入
力デジタル信号に乗算する乗算回路とを有する。
【００２４】更に、前記ゲイン定数調整回路は、調整時
の入力デジタル信号（値はＤａ）と前記ゲイン調整値
（Ｎ）との比（Ｎ／Ｄａ）を算出する除算回路と、この
除算回路の出力に前記ゲイン定数Ｇｍを加算して調整さ
れたゲイン定数（Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））として出
力する加算回路と、調整終了時に前記加算回路から出力
される調整済のゲイン定数（Ｇａ）を保持して前記メモ
リに記憶させる保持回路とを有する。
の入力デジタル信号（値はＤａ）と前記ゲイン調整値
（Ｎ）との比（Ｎ／Ｄａ）を算出する除算回路と、この
除算回路の出力に前記ゲイン定数Ｇｍを加算して調整さ
れたゲイン定数（Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））として出
力する加算回路と、調整終了時に前記加算回路から出力
される調整済のゲイン定数（Ｇａ）を保持して前記メモ
リに記憶させる保持回路とを有する。
【００２５】本発明のデジタルメータのゲイン誤差補正
方法は、検出器から出力される測定値を示すアナログ信
号をＡ−Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、予め設
定されたゲイン定数を前記デジタル信号に乗算し、この
乗算結果が示す値を表示器にデジタル表示するデジタル
メータにおける前記Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤差補正方法
であって、測定しようとする測定値を示す前記アナログ
信号を前記Ａ−Ｄ変換器に入力したときの前記デジタル
信号の値（Ｄａ）と可変調整するゲイン調整値（Ｎ：整
数）との比（Ｎ／Ｄａ）を求め、前記デジタル信号の示
す最大値（Ｄｍ）と前記表示器に表示させる最大値（Ｍ
ｍ）との比である予め設定されたゲイン定数（Ｇｍ＝Ｍ
ｍ／Ｄｍ）を前記（Ｎ／Ｄａ）に加算し、この加算した
値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））に前記デジタル信号に乗算
し、この乗算結果が示す値が正しい値になるように前記
ゲイン調整値（Ｎ）を変化させてゲイン定数を調整する
ことを特徴とする。
方法は、検出器から出力される測定値を示すアナログ信
号をＡ−Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、予め設
定されたゲイン定数を前記デジタル信号に乗算し、この
乗算結果が示す値を表示器にデジタル表示するデジタル
メータにおける前記Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤差補正方法
であって、測定しようとする測定値を示す前記アナログ
信号を前記Ａ−Ｄ変換器に入力したときの前記デジタル
信号の値（Ｄａ）と可変調整するゲイン調整値（Ｎ：整
数）との比（Ｎ／Ｄａ）を求め、前記デジタル信号の示
す最大値（Ｄｍ）と前記表示器に表示させる最大値（Ｍ
ｍ）との比である予め設定されたゲイン定数（Ｇｍ＝Ｍ
ｍ／Ｄｍ）を前記（Ｎ／Ｄａ）に加算し、この加算した
値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））に前記デジタル信号に乗算
し、この乗算結果が示す値が正しい値になるように前記
ゲイン調整値（Ｎ）を変化させてゲイン定数を調整する
ことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２７】図１は、本発明の一実施形態を示すブロッ
ク図であり、ＤＳＰ部２を除いて、図４に示した基本構
成と同じであり、同じ構成要素には同一符号を付してあ
る。
ク図であり、ＤＳＰ部２を除いて、図４に示した基本構
成と同じであり、同じ構成要素には同一符号を付してあ
る。
【００２８】すなわち、検出器（図示せず）から出力さ
れる測定信号Ｓ１をデジタル信号Ｄ１に変換するＡ−Ｄ
変換器１と、Ａ−Ｄ変換器１から出力されるデジタル信
号Ｄ１にゲイン定数を乗算して表示器３に測定値を表示
させる信号Ｄ２を出力するＤＳＰ部２（ＤＳＰ：デジタ
ルシグナルプロセッサ）と、ＤＳＰ部２から出力される
信号Ｄ２に応じて測定値をデジタル表示する表示器３
と、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤差を補正するためのゲイ
ン調整値Ｎ（Ｎは整数）を発生するゲイン調整値発生部
４と、調整終了時に調整済のゲイン定数Ｇａを記憶する
メモリ５とを備えている。
れる測定信号Ｓ１をデジタル信号Ｄ１に変換するＡ−Ｄ
変換器１と、Ａ−Ｄ変換器１から出力されるデジタル信
号Ｄ１にゲイン定数を乗算して表示器３に測定値を表示
させる信号Ｄ２を出力するＤＳＰ部２（ＤＳＰ：デジタ
ルシグナルプロセッサ）と、ＤＳＰ部２から出力される
信号Ｄ２に応じて測定値をデジタル表示する表示器３
と、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤差を補正するためのゲイ
ン調整値Ｎ（Ｎは整数）を発生するゲイン調整値発生部
４と、調整終了時に調整済のゲイン定数Ｇａを記憶する
メモリ５とを備えている。
【００２９】なお、測定信号Ｓ１は、図示しない検出器
によって検出された電圧や電流等の測定値を示すアナロ
グ信号である。
によって検出された電圧や電流等の測定値を示すアナロ
グ信号である。
【００３０】また、ＤＳＰ部２は、入力するデジタル信
号Ｄ１の示す最大値Ｄｍと表示器３に表示させる最大値
Ｍｍとの比であるゲイン定数Ｇｍを予め保持する内部メ
モリ２１と、Ａ−Ｄ変換器１で生じるゲイン誤差を補正
するためにゲイン定数Ｇｍを調整するゲイン定数調整回
路２２と、調整時と測定時とで切換えるスイッチ２３
と、入力するデジタル信号Ｄ１にゲイン定数を乗算する
乗算回路２４と、乗算出力値を表示器３に所定桁数で数
字表示させるために７セグメント変換を行って信号Ｄ２
として表示器３に出力する７セグメント変換回路２５と
を有している。
号Ｄ１の示す最大値Ｄｍと表示器３に表示させる最大値
Ｍｍとの比であるゲイン定数Ｇｍを予め保持する内部メ
モリ２１と、Ａ−Ｄ変換器１で生じるゲイン誤差を補正
するためにゲイン定数Ｇｍを調整するゲイン定数調整回
路２２と、調整時と測定時とで切換えるスイッチ２３
と、入力するデジタル信号Ｄ１にゲイン定数を乗算する
乗算回路２４と、乗算出力値を表示器３に所定桁数で数
字表示させるために７セグメント変換を行って信号Ｄ２
として表示器３に出力する７セグメント変換回路２５と
を有している。
【００３１】次に本発明のゲイン定数調整の基本作用に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３２】図３は、ＤＳＰ部２に入力するデジタル信
号Ｄ１の値と表示器３の表示値との関係を示している。
号Ｄ１の値と表示器３の表示値との関係を示している。
【００３３】なお、横軸はＤＳＰ部２に入力するデジタ
ル信号Ｄ１の値を示し、縦軸は表示器３の表示値を示し
ている。また、直線（ａ）はゲイン定数調整後を示し、
直線（ｂ）はゲイン定数調整前を示している。
ル信号Ｄ１の値を示し、縦軸は表示器３の表示値を示し
ている。また、直線（ａ）はゲイン定数調整後を示し、
直線（ｂ）はゲイン定数調整前を示している。
【００３４】ここで、入力デジタル信号の最大値をＤｍ
とし、表示器３に表示する最大値をＭｍとすれば、ゲイ
ン定数Ｇｍは、Ｇｍ＝（Ｍｍ／Ｄｍ）であり、このゲイ
ン定数Ｇｍはゲイン定数調整前の直線（ｂ）の傾きを示
している。
とし、表示器３に表示する最大値をＭｍとすれば、ゲイ
ン定数Ｇｍは、Ｇｍ＝（Ｍｍ／Ｄｍ）であり、このゲイ
ン定数Ｇｍはゲイン定数調整前の直線（ｂ）の傾きを示
している。
【００３５】さて、デジタルメータの調整段階におい
て、値がＤａのデジタル信号をＤＳＰ部２に入力する。
ゲイン定数調整前では、表示器３に表示される値はＭで
あるが、正しい測定値Ｍａになるようにゲイン調整値発
生部４のゲイン調整値Ｎを変化させる。
て、値がＤａのデジタル信号をＤＳＰ部２に入力する。
ゲイン定数調整前では、表示器３に表示される値はＭで
あるが、正しい測定値Ｍａになるようにゲイン調整値発
生部４のゲイン調整値Ｎを変化させる。
【００３６】ところで、ゲイン定数Ｇｍはゲイン定数調
整前の直線（ｂ）の傾きであり、（Ｍｍ／Ｄｍ）＝（Ｍ
／Ｄａ） ……（３）である。また、表示器３に表示さ
れる値Ｍは、Ｍ＝（Ｇｍ×Ｄａ）である。
整前の直線（ｂ）の傾きであり、（Ｍｍ／Ｄｍ）＝（Ｍ
／Ｄａ） ……（３）である。また、表示器３に表示さ
れる値Ｍは、Ｍ＝（Ｇｍ×Ｄａ）である。
【００３７】この表示値Ｍにゲイン調整値Ｎを加算して
ゲイン定数を調整すれならば、調整したゲイン定数Ｇａ
は、 Ｇａ＝（Ｍ＋Ｎ）／Ｄａ＝（Ｍ／Ｄａ）＋（Ｎ／Ｄａ） ……（４）となる。
ゲイン定数を調整すれならば、調整したゲイン定数Ｇａ
は、 Ｇａ＝（Ｍ＋Ｎ）／Ｄａ＝（Ｍ／Ｄａ）＋（Ｎ／Ｄａ） ……（４）となる。
【００３８】ここで、式（３）を式（４）に代入する
と、 Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ） ……（５）となる。
と、 Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ） ……（５）となる。
【００３９】調整後の通常の測定時に、ＤＳＰ部２に入
力するデジタル信号Ｄ１の値がＤであれば、表示器３の
表示値Ｍは、Ｍ＝Ｇａ×Ｄとなり、ゲイン誤差が補正さ
れた値を表示することができる。
力するデジタル信号Ｄ１の値がＤであれば、表示器３の
表示値Ｍは、Ｍ＝Ｇａ×Ｄとなり、ゲイン誤差が補正さ
れた値を表示することができる。
【００４０】上記の式（５）に基づいてゲイン定数を調
整するならば、調整時の入力デジタル信号の値に関係な
く、ゲイン調整値Ｎを可変させたときに表示器３の表示
値がゲイン調整値と同じ量だけ変化し、従って、従来の
ように、調整時の入力デジタル信号の値が小さいときに
ゲイン調整値Ｎを大きく変化させなくてもよいので、調
整時間を短縮でき、操作性が向上して調整が容易にな
る。
整するならば、調整時の入力デジタル信号の値に関係な
く、ゲイン調整値Ｎを可変させたときに表示器３の表示
値がゲイン調整値と同じ量だけ変化し、従って、従来の
ように、調整時の入力デジタル信号の値が小さいときに
ゲイン調整値Ｎを大きく変化させなくてもよいので、調
整時間を短縮でき、操作性が向上して調整が容易にな
る。
【００４１】次に動作を説明する。
【００４２】図１において、Ａ−Ｄ変換器１で生じるゲ
イン誤差を補正するためのゲイン定数の調整を行う場
合、まず、スイッチ２３を接点ａ側に切替えると共に、
測定しようとする測定値を示す測定信号Ｓ１をＡ−Ｄ変
換器１に入力し、Ａ−Ｄ変換器１の出力デジタル信号
（つまり、ＤＳＰ部２への入力デジタル信号Ｄ１）をＤ
ＳＰ部２に入力する。なお、このときの入力デジタル信
号Ｄ１の値はＤａとする。
イン誤差を補正するためのゲイン定数の調整を行う場
合、まず、スイッチ２３を接点ａ側に切替えると共に、
測定しようとする測定値を示す測定信号Ｓ１をＡ−Ｄ変
換器１に入力し、Ａ−Ｄ変換器１の出力デジタル信号
（つまり、ＤＳＰ部２への入力デジタル信号Ｄ１）をＤ
ＳＰ部２に入力する。なお、このときの入力デジタル信
号Ｄ１の値はＤａとする。
【００４３】なお、スイッチ２３を接点ａ側に切替える
ことにより、ゲイン定数調整回路２２から出力されるゲ
イン定数Ｇａが乗算回路２４へ供給される。
ことにより、ゲイン定数調整回路２２から出力されるゲ
イン定数Ｇａが乗算回路２４へ供給される。
【００４４】乗算回路２４は、スイッチ２３を介して供
給されるゲイン定数および入力デジタル信号Ｄ１とを乗
算し、乗算出力信号を７セグメント変換回路２５へ出力
する。７セグメント変換回路２５は、乗算出力信号の示
す値を表示器３に所定桁数で数字表示させるための７セ
グメント変換を行い、信号Ｄ２として表示器３に出力す
る。
給されるゲイン定数および入力デジタル信号Ｄ１とを乗
算し、乗算出力信号を７セグメント変換回路２５へ出力
する。７セグメント変換回路２５は、乗算出力信号の示
す値を表示器３に所定桁数で数字表示させるための７セ
グメント変換を行い、信号Ｄ２として表示器３に出力す
る。
【００４５】ゲイン定数を調整するときは、表示器３に
表示される値を見ながら、表示器３に正しい値が表示さ
れるようにゲイン調整値発生部４のゲイン調整値Ｎを変
化させてゲイン定数を調整する。
表示される値を見ながら、表示器３に正しい値が表示さ
れるようにゲイン調整値発生部４のゲイン調整値Ｎを変
化させてゲイン定数を調整する。
【００４６】ここで、ゲイン定数調整回路２２は、入力
デジタル信号Ｄ１およびゲイン調整値発生部４から出力
されるゲイン調整値Ｎ並びに内部メモリ２１から読み出
されるゲイン定数Ｇｍとをそれぞれ受け、式（５）に基
づいてゲイン定数を調整し出力する。そして、表示器３
に正しい値が表示されたときのゲイン定数Ｇａを調整済
のゲイン定数としてメモリ５に記憶させる。
デジタル信号Ｄ１およびゲイン調整値発生部４から出力
されるゲイン調整値Ｎ並びに内部メモリ２１から読み出
されるゲイン定数Ｇｍとをそれぞれ受け、式（５）に基
づいてゲイン定数を調整し出力する。そして、表示器３
に正しい値が表示されたときのゲイン定数Ｇａを調整済
のゲイン定数としてメモリ５に記憶させる。
【００４７】調整後の通常の測定時には、スイッチ２３
を接点ｂ側に切替え、メモリ５から読み出される調整済
のゲイン定数Ｇａを乗算回路２４へ供給する。乗算回路
２４は、このゲイン定数Ｇａと入力するデジタル信号Ｄ
１とを乗算することにより、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤
差が補正された値を示すデジタル信号を出力する。
を接点ｂ側に切替え、メモリ５から読み出される調整済
のゲイン定数Ｇａを乗算回路２４へ供給する。乗算回路
２４は、このゲイン定数Ｇａと入力するデジタル信号Ｄ
１とを乗算することにより、Ａ−Ｄ変換器１のゲイン誤
差が補正された値を示すデジタル信号を出力する。
【００４８】図２は、ゲイン定数調整回路２２の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【００４９】ゲイン定数調整回路２２は、式（５）に基
づいてゲイン定数を調整するように構成されている。す
なわち、調整時に入力するデジタル信号Ｄ１（値はＤ
ａ）とゲイン調整値Ｎとの比（Ｎ／Ｄａ）を算出する除
算回路２２１と、この除算回路２２１の出力に内部メモ
リ２１に予め記憶させたゲイン定数Ｇｍを加算し、調整
されたゲイン定数Ｇａ（Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））と
して出力する加算回路２２２と、調整終了時にゲイン定
数Ｇａを保持して調整済のゲイン定数としてメモリ５に
記憶させる保持回路２２３とを有している。
づいてゲイン定数を調整するように構成されている。す
なわち、調整時に入力するデジタル信号Ｄ１（値はＤ
ａ）とゲイン調整値Ｎとの比（Ｎ／Ｄａ）を算出する除
算回路２２１と、この除算回路２２１の出力に内部メモ
リ２１に予め記憶させたゲイン定数Ｇｍを加算し、調整
されたゲイン定数Ｇａ（Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））と
して出力する加算回路２２２と、調整終了時にゲイン定
数Ｇａを保持して調整済のゲイン定数としてメモリ５に
記憶させる保持回路２２３とを有している。
【００５０】このように、式（５）に基づいてゲイン定
数を調整することにより、従来のように入力デジタル信
号の値が小さい場合に、ゲイン調整値を大きく変化させ
なくても表示値が変化するので、調整時間を短縮でき、
操作性を向上させることができる。
数を調整することにより、従来のように入力デジタル信
号の値が小さい場合に、ゲイン調整値を大きく変化させ
なくても表示値が変化するので、調整時間を短縮でき、
操作性を向上させることができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ａ
−Ｄ変換器で生じるゲイン誤差を補正するためのゲイン
定数の調整において、調整時に入力するデジタル信号Ｄ
１の値Ｄａとゲイン調整値Ｎとの比（Ｎ／Ｄａ）にゲイ
ン定数Ｇｍを加算した値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））をゲイ
ン定数Ｇａとし、表示器に正しい値が表示されるように
ゲイン調整値Ｎを変化させてゲイン定数Ｇａを調整する
ことにより、調整時の入力デジタル信号の値が小さい場
合でも、調整時間を短縮でき、操作性が向上して調整を
容易にすることができる。
−Ｄ変換器で生じるゲイン誤差を補正するためのゲイン
定数の調整において、調整時に入力するデジタル信号Ｄ
１の値Ｄａとゲイン調整値Ｎとの比（Ｎ／Ｄａ）にゲイ
ン定数Ｇｍを加算した値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））をゲイ
ン定数Ｇａとし、表示器に正しい値が表示されるように
ゲイン調整値Ｎを変化させてゲイン定数Ｇａを調整する
ことにより、調整時の入力デジタル信号の値が小さい場
合でも、調整時間を短縮でき、操作性が向上して調整を
容易にすることができる。
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示したゲイン定数調整回路２２の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】図１に示したＤＳＰ部２の入力デジタル信号Ｄ
１の値と表示器３の表示値との関係を示す図である。
１の値と表示器３の表示値との関係を示す図である。
【図４】デジタルメータの基本構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１ Ａ−Ｄ変換器
２ ＤＳＰ部
３ 表示器
４ ゲイン調整値発生部
５ メモリ
２１ 内部メモリ
２２ ゲイン定数調整回路
２３ スイッチ
２４ 乗算回路
２２１ 除算回路
２２２ 加算回路
２２３ 保持回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−94110（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−243873（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−119853（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−284710（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−341158（ＪＰ，Ａ)
特開2001−53608（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−62642（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 18/00
G01R 15/12
H03M 1/00
Claims (6)
- 【請求項１】 検出器から出力される測定値を示すアナ
ログ信号をＡ−Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、
予め設定されたゲイン定数を前記デジタル信号に乗算
し、この乗算結果が示す値を表示器にデジタル表示する
デジタルメータにおいて、前記Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤
差を補正するために前記ゲイン定数を調整するゲイン定
数調整手段を備え、このゲイン定数調整手段は、デジタ
ルメータの調整段階において、調整時の前記デジタル信
号の値（Ｄａ）と可変調整するゲイン調整値（Ｎ：整
数）との比（Ｎ／Ｄａ）に、前記デジタル信号の示す最
大値（Ｄｍ）と前記表示器に表示させる最大値（Ｍｍ）
との比である予め設定されたゲイン定数（Ｇｍ＝Ｍｍ／
Ｄｍ）を加算し、この値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））を調整
したゲイン定数とすることを特徴とするデジタルメー
タ。 - 【請求項２】 検出器から出力される測定値を示すアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換器と、前
記測定値をデジタル表示する表示器と、前記Ａ−Ｄ変換
器からの入力デジタル信号にゲイン定数を乗算し前記表
示器に乗算結果を表示させる信号として出力するＤＳＰ
部（デジタルシグナルプロセッサ）とを備えるデジタル
メータにおいて、前記ＤＳＰ部は、前記入力デジタル信
号の示す最大値（Ｄｍ）と前記表示器に表示させる最大
値（Ｍｍ）との比であるゲイン定数（Ｇｍ）（Ｇｍ＝Ｍ
ｍ／Ｄｍ）を予め保持し、デジタルメータの調整段階に
おいて、調整時の前記入力デジタル信号の値（Ｄａ）と
可変調整するゲイン調整値（Ｎ）（Ｎは整数）との比
（Ｎ／Ｄａ）を演算し、この演算結果に前記ゲイン定数
（Ｇｍ）を加算した値を調整したゲイン定数（Ｇａ）と
し、このゲイン定数（Ｇａ）を前記入力デジタル信号に
乗算した結果を前記表示器に表示させることを特徴とす
るデジタルメータ。 - 【請求項３】 前記ゲイン調整値（Ｎ）（Ｎは整数）を
発生するゲイン調整値発生部と、調整終了時に調整済の
ゲイン定数（Ｇａ）を記憶するメモリとを具備し、前記
ＤＳＰ部は、前記表示器の表示値が正しい値になるよう
に前記ゲイン調整値（Ｎ）が調整されたときの調整済の
前記ゲイン定数（Ｇａ）を前記メモリに記憶させること
を特徴とする請求項２記載のデジタルメータ。 - 【請求項４】 前記ＤＳＰ部は、前記ゲイン定数（Ｇ
ｍ）を予め保持する内部メモリと、前記ゲイン調整値発
生部から出力される前記ゲイン調整値（Ｎ）および前記
内部メモリから出力される前記ゲイン定数（Ｇｍ）並び
に前記入力デジタル信号をそれぞれ受け前記Ａ−Ｄ変換
器で生じるゲイン誤差を補正するように前記ゲイン定数
（Ｇｍ）を調整するゲイン定数調整回路と、調整時には
前記ゲイン定数調整回路から出力される調整されたゲイ
ン定数を選択し、通常の測定時には前記メモリから読出
された調整済の前記ゲイン定数を選択するスイッチと、
このスイッチにより選択されたゲイン定数を前記入力デ
ジタル信号に乗算する乗算回路とを有することを特徴と
する請求項３記載のデジタルメータ。 - 【請求項５】 前記ゲイン定数調整回路は、調整時の入
力デジタル信号（値はＤａ）と前記ゲイン調整値（Ｎ）
との比（Ｎ／Ｄａ）を算出する除算回路と、この除算回
路の出力に前記ゲイン定数（Ｇｍ）を加算して調整され
たゲイン定数（Ｇａ＝Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））として出力
する加算回路と、調整終了時に前記加算回路から出力さ
れる調整済のゲイン定数（Ｇａ）を保持して前記メモリ
に記憶させる保持回路とを有することを特徴とする請求
項４記載のデジタルメータ。 - 【請求項６】 検出器から出力される測定値を示すアナ
ログ信号をＡ−Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、
予め設定されたゲイン定数を前記デジタル信号に乗算
し、この乗算結果が示す値を表示器にデジタル表示する
デジタルメータにおける前記Ａ−Ｄ変換器のゲイン誤差
補正方法であって、測定しようとする測定値を示す前記
アナログ信号を前記Ａ−Ｄ変換器に入力したときの前記
デジタル信号の値（Ｄａ）と可変調整するゲイン調整値
（Ｎ：整数）との比（Ｎ／Ｄａ）を求め、前記デジタル
信号の示す最大値（Ｄｍ）と前記表示器に表示させる最
大値（Ｍｍ）との比である予め設定されたゲイン定数
（Ｇｍ＝Ｍｍ／Ｄｍ）を前記（Ｎ／Ｄａ）に加算し、こ
の加算した値（Ｇｍ＋（Ｎ／Ｄａ））に前記デジタル信
号に乗算し、この乗算結果が示す値が正しい値になるよ
うに前記ゲイン調整値（Ｎ）を変化させてゲイン定数を
調整するを特徴とするデジタルメータのゲイン誤差補正
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138619A JP3390407B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | デジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138619A JP3390407B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | デジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001317971A JP2001317971A (ja) | 2001-11-16 |
| JP3390407B2 true JP3390407B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=18646205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000138619A Expired - Fee Related JP3390407B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | デジタルメータ及びそのゲイン誤差補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390407B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010103927A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | ゲイン調整回路、ａ／ｄ変換装置、ゲイン調整方法 |
| JP5875900B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2016-03-02 | 株式会社ミツトヨ | 表面性状測定機、その制御装置およびその調整方法 |
-
2000
- 2000-05-11 JP JP2000138619A patent/JP3390407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001317971A (ja) | 2001-11-16 |
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