JPH0658765A

JPH0658765A - 計測器

Info

Publication number: JPH0658765A
Application number: JP4207948A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamashita; 隆司山下
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1994-03-04
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JP2814166B2

Abstract

(57)【要約】【目的】測定者に計測器の確度や表示値の信頼性を表す
許容差範囲を瞬時に知らせることができるようにする。【構成】誤差データ記憶手段２０に各種物理量の種類お
よび測定レンジに応じた計測器の複数種類の誤差データ
２０ａを予め記憶させておく。測定条件設定手段１０に
おけるファンクション１１およびレンジ１２の設定によ
る測定条件設定信号１０ａに基づいて誤差データ選択手
段３０が誤差データ記憶手段２０をアクセスし該当する
誤差データ２０ａを読み出す。確度演算手段５０はその
誤差データ値Ａと測定データ値Ｂとに基づいて計測器の
確度Ｄを算出する。許容差範囲演算手段６０は許容差Ｃ
と測定データ値Ｂとに基づいて許容差範囲Ｅを算出す
る。算出した確度Ｄや許容差範囲Ｅを表示手段７０に表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子測定器のデ
ィジタルマルチメーターなどのように、各種の物理量を
測定し、あるいは測定のために各種の物理量を供給する
計測器に関する。

【０００２】

【従来の技術】計測器は、各種の物理量を測定したり、
測定のために各種の物理量を供給したりするもので、さ
まざまな分野で使用されている。

【０００３】ところで、計測器が表示している測定値に
ついてその信頼性に注意を払いながら作業を行う測定者
は非常に少ない。つまり、計測器の固有誤差を考えなが
ら計測を行うことは非常に少なく、多くの場合は、計測
器が表示している測定値をそのまま鵜呑みにして読み取
り、それを正しい値と信じて実験データなどとして利用
している。

【０００４】特に、ディジタル計測器において表示値が
安定している場合などでは、読み取りが容易であるだけ
に、つい、最下位の表示桁までも含めてすべて正しいデ
ータとして取り扱いがちである。測定者が計測する都
度、使用する計測器の取扱説明書の仕様を見て表示され
ている値がどの程度の信頼性をもっていのかをいちいち
計算して確認することはまず行われない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような状態で物理
量を測定しても、あるいは供給しても、計測器の使用レ
ンジ、ファンクションなどの選択によっては、表示され
ている値に大きな誤差を含んでいることがあり、その信
頼性の悪い値をあたかも真値として取り扱ってしまうと
いう問題があった。

【０００６】今日では、計測器が物理量をいかに細かく
測定または供給できるのかを表す最小変化量である分解
能のすぐれたものが多くなり、それをディジタル表示で
きるようになってきている。

【０００７】しかし、このようなディジタル計測器の表
示桁が多く並んでいても、それらすべての桁の数値を信
頼するわけにはいかない。要するに、計測器の表示値は
意外とあてにならないものであり、うっかりするとデー
タとして意味のない桁が並び、一部に無効な値が入り込
んでくることになる。

【０００８】このような事態を避けるためには、「今の
測定条件における確度はいくらか」、「表示している値
の信頼性はどのくらいか」、「どこまでの桁が有効で必
要としている値なのか」などを是非とも知る必要があ
る。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、計測時において測定者にその計測器
の確度を知らせることができ、また、表示値の信頼性を
表す許容差範囲を知らせることができる高信頼度の計測
器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第一の計測
器は、物理量の種類および測定レンジに応じた計測器の
複数種類の固有誤差のデータを記憶している記憶手段
と、設定条件に従って前記誤差データ記憶手段から誤差
データを読み出す誤差データ選択手段と、読み出した誤
差データと実測された測定値とに基づいて確度を算出す
る確度演算手段と、算出された確度を表示する表示手段
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明に係る第二の計測器は、物理
量の種類および測定レンジに応じた計測器の複数種類の
固有誤差のデータを記憶している記憶手段と、設定条件
に従って前記誤差データ記憶手段から誤差データを読み
出す誤差データ選択手段と、読み出した誤差データと実
測された測定値とに基づいて確度を算出する確度演算手
段と、前記確度を算出する過程で得られた許容差と前記
測定値とに基づいて測定値についての許容差範囲を算出
する許容差範囲演算手段と、算出された確度および許容
差範囲を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする
ものである。

【００１２】なお、上記第一または第二の計測器におい
て、測定のために物理量を測定器に供給するように構成
し、その供給値についても測定値と同様に、誤差データ
記憶手段に固有誤差のデータを記憶させ、演算手段によ
り確度または許容差範囲を算出させ、その算出結果を表
示させるようにしてもよい。

【００１３】

【作用】物理量の種類と測定量・供給量のレンジの設定
条件に従って誤差データ選択手段は誤差データ記憶手段
より該当する誤差データを読み出す。確度演算手段は読
み出された誤差データと実際の測定値・供給値とに基づ
いて確度を算出する。また、許容差範囲演算手段は確度
算出過程で得られた許容差と測定値・供給値とに基づい
て許容差範囲を算出する。これらの確度や許容差範囲は
表示手段において表示され、その表示を通じて測定者に
そのときの測定値・供給値についての確度や許容差範囲
（下限値，上限値）を知らせることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る計測器の一実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。本発明は、任意の物理量を
測定する計測器、および、測定のために必要とする任意
の物理量を測定器に供給する計測器に適用される。

【００１５】図１は実施例に係る計測器の電気的構成を
示すブロック線図である。測定条件設定手段１０は、物
理量の種類を選択するファンクション１１と、測定量の
大きさに応じて切り換えるレンジ１２とを備え、それら
の任意の組み合わせに応じた測定条件設定信号１０ａを
出力するようになっている。誤差データ記憶手段２０
は、各種物理量および測定レンジについての様々の固有
誤差、すなわち、読み取り誤差２１、フルスケール誤差
２２、ディジット誤差２３、校正周期誤差２４、温度特
性誤差２５などの誤差データを予め格納しているもので
ある。誤差データ選択手段３０は、入力した測定条件設
定信号１０ａに基づいて誤差データ記憶手段２０をアク
セスし、測定条件設定信号１０ａに対応した誤差データ
２０ａを読み出して、その値Ａを確度演算手段５０に送
出するものである。測定データ４０は、測定条件設定信
号１０ａが示す測定条件に従って計測器が測定した結果
のデータであり、その測定データ４０の値Ｂが確度演算
手段５０に送出されるようになっている。

【００１６】確度演算手段５０は、誤差データ値Ａと測
定データ値Ｂとに基づいてまず許容差Ｃを求め、その許
容差Ｃと測定データ値Ｂとから当該計測器の確度Ｄを算
出し、その確度Ｄの信号を表示手段７０に送出する。許
容差範囲演算手段６０は、測定データ値Ｂと確度演算手
段５０において途中で算出された許容差Ｃとに基づいて
許容差範囲Ｅを算出し、その許容差範囲Ｅの信号を表示
手段７０に送出する。

【００１７】表示手段７０は、測定データ値Ｂと確度Ｄ
と許容差範囲Ｅとを表示して測定者に知らせるようにな
っている。

【００１８】なお、ここまでの実施例説明においては、
測定に用いる計測器について述べたが、測定に必要な物
理量を測定器に対して供給する計測器についても、上記
と同様の機能を備えることにより、出力する物理量の確
度、および、出力量が安定して信頼性があることを表す
許容差範囲を表示することができ、高信頼度の物理量出
力器としての計測器を構成することができる。

【００１９】以上の動作を行う計測器の一例として、以
下では、電気量である電圧・電流などを測定するディジ
タルマルチメーター（ＤＭＭ）を例にあげて説明するこ
ととする。図２に示すように、ディジタルマルチメータ
ー１００は、そのフロントパネル８０において、直流電
圧、交流電圧、直流電流、交流電流、抵抗、温度などの
複数のファンクション１１を選択する押しボタン式のフ
ァンクションキー８１と、測定レンジに応じて切り換え
るための複数のレンジ１２を調整するためのアップダウ
ンキーからなるレンジ調整キー８２と、測定データ値Ｂ
を表示する測定値表示部８３と、確度Ｄと許容差範囲Ｅ
の上限値Ｅ₁とを切り換えて表示する確度・許容差範囲
下限値表示部８４と、許容差範囲Ｅの下限値Ｅ₂を表示
する許容差範囲上限値表示部８５とを備えている。

【００２０】測定条件設定手段１０においてファンクシ
ョン１１とレンジ１２との組み合わせからなる測定条件
設定信号１０ａを得る方法については種々のものが考え
られる。例えば、図３に示すように、ファンクションキ
ー８１やレンジ調整キー８２に対応した信号を出力する
連動スイッチＳＷ_i（ｉ＝１，２……）のオン・オフに
よって測定条件設定信号１０ａを得るようにすることが
できる。１つのキーに１つの連動スイッチが対応してい
るものとし、上位４ビットがファンクション１１に対応
し下位４ビットがレンジ１２に対応した８ビットの測定
条件設定信号１０ａを自動的に生成して誤差データ選択
手段３０に送出するものとする。なお、ファンクション
１１の数やレンジ１２の数が多い場合には、測定条件設
定信号１０ａとして１６ビット信号を用いるものとす
る。

【００２１】誤差データ選択手段３０は、測定条件設定
手段１０から入力した測定条件設定信号１０ａに基づい
て誤差データ記憶手段２０をアクセスし、測定条件設定
信号１０ａに対応した誤差データ２０ａを選択して読み
出し、その誤差データ値Ａを確度演算手段５０に送出す
る。

【００２２】ここで、誤差データ記憶手段２０における
誤差データ２０ａについてのフォーマットを図４に基づ
いて説明する。図４において、各枡目内の上段のｒｄｇ
は読み取り誤差２１（ｒｅａｄｉｎｇ）を示し、下段の
ｆ．ｓはフルスケール誤差２２（ｆｕｌｌｓｃａｌ
ｅ）を示している。例えば、誤差データ２０ａが図３に
対応して、“０００１０１００”であるとすると、ファ
ンクション１１を表す上位４ビットの“０００１”は直
流電圧（ＤＣＶ）を指定し、レンジ１２を表す下位４ビ
ットの“０１００”は２０Ｖレンジを指定することか
ら、この場合、誤差データ２０ａとして、読み取り誤差
２１が±０．０１％、フルスケール誤差２２が±０．０
１％の誤差データを選択して読み出すことになる。

【００２３】これ以外の誤差データ２０ａである校正周
期誤差２４、温度特性誤差２５などについては、それぞ
れの周期、温度に対応して図４と同様なデータファイル
を作成しておき、図３のようなスイッチ構成によって新
たに設定信号を生成させ、上記の８ビット信号にさらに
数ビット加えた測定条件設定信号とする。そして、その
測定条件設定信号によって誤差データ記憶手段２０をア
クセスして、読み取り誤差２１、フルスケール誤差２２
に加えて校正周期誤差２４や温度特性誤差２５なども読
み出すものとする。ただし、ここでは、校正周期誤差２
４や温度特性誤差２５などについては説明を省略し、読
み取り誤差２１とフルスケール誤差２２のみを考えるも
のとする。

【００２４】次に、確度演算手段５０の動作を詳しく説
明する。確度演算手段５０に対して、誤差データ選択手
段３０から誤差データ２０ａである（±０．０１％ｏ
ｆｒｄｇ），（±０．０１％ｏｆｆ．ｓ）の値Ａ
と、測定条件設定信号１０ａに基づいて測定された結果
の測定データ４０の値Ｂとが入力されてくる。誤差デー
タ値Ａは、該当するレンジにおける測定データ４０につ
いての読み取り誤差２１と、そのレンジにおけるフルス
ケール誤差２２との組み合わせとして示されるものであ
る。

【００２５】〔例１〕上記の誤差データ値Ａが（０．
０１％ｏｆｒｄｇ），（０．０１％ｏｆｆ．
ｓ）の場合、一例として、測定値表示部８３に表示され
た直流電圧についての測定データ４０の値Ｂが“２０．
０００Ｖ”であったとする。読み取り誤差２１の０．０
１％は、２０．０００×０．０１÷１００＝０．００２より、電圧値で、０．００２Ｖに相当する。また、フル
スケール誤差２２の０．０１％は、フルスケールが２０
Ｖ＝２０．０００Ｖであることから、２０．０００×０．０１÷１００＝０．００２となって、電圧値で、０．００２Ｖに相当する。したが
って、読み取り誤差２１とフルスケール誤差２２とを総
合した許容差Ｃの値は、Ｃ＝０．００２＋０．００２＝０．００４ ……………………………… より、０．００４Ｖとなる。読み取り誤差２１およびフ
ルスケール誤差２２以外は省略して考えるものとする
と、上記の許容差Ｃの値０．００４Ｖより確度Ｄが算出
され、０．００４×１００÷２０．０００＝０．０２より、確度Ｄは、Ｄ＝０．０２％ ……………………………………………………………… となる。

【００２６】〔例２〕上記の〔例１〕の場合と同じ誤
差データ値Ａの場合の別の例として、測定値表示部８３
に表示された直流電圧についての測定データ４０が“１
５．０００Ｖ”であったとする。読み取り誤差２１の
０．０１％は、１５．０００×０．０１÷１００＝０．００１５より、電圧値で、０．００１５Ｖに相当する。また、フ
ルスケール誤差２２の０．０１％は、〔例１〕と同じ
で、フルスケールが２０Ｖ＝２０．０００Ｖであること
から、２０．０００×０．０１÷１００＝０．００２となり、電圧値で、０．００２Ｖに相当する。したがっ
て、読み取り誤差２１とフルスケール誤差２２とを総合
した許容差Ｃの値は、Ｃ＝０．００１５＋０．００２＝０．００３５ ………………………… より、０．００３５Ｖとなる。この許容差Ｃの値０．０
０３５Ｖより確度Ｄが算出され、０．００３５×１００÷１５．０００＝０．０２３より、確度Ｄは、Ｄ＝０．０２３％ …………………………………………………………… となる。

【００２７】以上のようにして算出された確度Ｄの値
（または）は、確度・許容差範囲下限値表示部８４
において自動的に表示される。

【００２８】次に、許容差範囲演算手段６０の動作を詳
しく説明する。許容差範囲演算手段６０に対して、測定
条件設定信号１０ａに基づいて測定された結果の測定デ
ータ値Ｂと、確度演算手段５０からそれにおける演算の
途中結果である許容差Ｃとが入力されてくる。許容差範
囲演算手段６０は、測定データ値Ｂと許容差Ｃとに基づ
いて許容差範囲Ｅを算出する。

【００２９】上記の〔例１〕の場合の許容差Ｃはより
０．００４Ｖであるから、これに符号±を付けた±０．
００４Ｖと測定データ値Ｂ＝２０．０００Ｖとの足し算
により、許容差範囲Ｅは、Ｅ＝下限値Ｅ₂〜上限値Ｅ₁
の表現をとることとして、Ｅ＝１９．９９６Ｖ〜２０．００４Ｖ …………………………………… となる。〔例２〕の場合の許容差Ｃはより０．００３
５Ｖであるから、±０．００３５Ｖと測定データ値Ｂ＝
１５．０００Ｖとの足し算により、許容差範囲Ｅは、Ｅ＝１４．９９６５Ｖ〜１５．００３５Ｖ ……………………………… となる。

【００３０】以上のようにして算出された許容差範囲Ｅ
の下限値Ｅ₂は確度・許容差範囲下限値表示部８４にお
いて自動的に表示され、上限値Ｅ₁は許容差範囲上限値
表示部８５において自動的に表示される。〔例１〕の場
合、測定値表示部８３に表示された測定データ値Ｂ＝２
０．０００Ｖについての真値が１９．９９６Ｖ〜２０．
００４Ｖの間に存在していることを意味し、〔例２〕の
場合、測定データ値Ｂ＝１５．０００Ｖについての真値
が１４．９９６５Ｖ〜１５．００３５Ｖの間に存在して
いることを意味している。

【００３１】なお、誤差データ記憶手段２０、誤差デー
タ選択手段３０、確度演算手段５０および許容差範囲演
算手段６０は、具体的にはマイクロコンピュータによっ
て実現され、表示手段７０（各表示部８４，８５）にお
いて確度Ｄおよび許容差範囲Ｅを測定者に知らせること
ができる。それらの表示を見た測定者は、計測器（ディ
ジタルマルチメーター）の確度や測定値・供給値につい
ての許容差範囲を明確に知ることができる。

【００３２】なお、上記実施例においては、１台の計測
器（ディジタルマルチメーター）に確度演算手段５０と
許容差範囲演算手段６０とを備え、表示手段７０に確度
Ｄと許容差範囲Ｅとをともに表示するように構成してあ
るが、計測器によっては、確度演算手段５０は有するが
許容差範囲演算手段６０は省略されたものであってもよ
いし、許容差範囲演算手段６０は有するが確度演算手段
５０は省略されたものであってもよい。また、単に物理
量の測定のみに用いる計測器だけでなく、測定のために
物理量を測定器に供給するように構成した計測器（例え
ば、電源）に対して、上記実施例と同様に本発明を適用
してもよい。すなわち、供給値について物理量の種類お
よび測定レンジに応じた計測器の複数種類の固有誤差の
データを記憶し、演算手段により確度または許容差範囲
を算出し、その結果を表示するように構成してもよい。

【００３３】以上のようにして、測定者は従来の場合の
ように測定値・供給値を決して鵜呑みにするのではな
く、どの桁までが有効であるのかを容易に判定すること
ができるようになる。

【００３４】なお、最近、ＩＳＯ規格などにより、計測
器の校正の必要性が問われているが、校正における標準
器からの標準信号入力に対して確度または許容差範囲を
瞬時に表示できる計測器となることから、校正作業が非
常に便利になり、作業時間の短縮化を図れるとともに、
日常の点検において標準信号を用いて誰でも簡単に計測
器の性能をチェックすることができるようになる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、物理量
の種類や測定レンジに応じた計測器の確度や測定値・供
給値についての許容差範囲を算出し瞬時に表示して測定
者に知らせることができる。測定者は、表示された測定
値・供給値を最下位まで真値であると過信するのではな
く、どの桁までが有効であるのかを容易に判定できるた
め、信頼性の高いデータとして取り扱うことができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る計測器の電気的構成を
示すブロック線図である。

【図２】実施例に係るディジタルマルチメーターの外観
を示す正面図である。

【図３】実施例に係るディジタルマルチメーターにおけ
る測定条件設定手段の具体例を示す図である。

【図４】実施例に係るディジタルマルチメーターにおけ
る誤差仕様データファイルのフォーマットである。

【符号の説明】

１０測定条件設定手段１０ａ測定条件設定信号２０誤差データ記憶手段２０ａ誤差データ２１読み取り誤差２２フルスケール誤差３０誤差データ選択手段４０測定データ５０確度演算手段６０許容差範囲演算手段７０表示手段８１ファンクションキー８２レンジ調整キー８３測定値表示部８４確度・許容差範囲下限値表示部８５許容差範囲上限値表示部１００ディジタルマルチメーターＡ誤差データ値Ｂ測定データ値Ｃ許容差Ｄ確度Ｅ許容差範囲Ｅ₁ 許容差範囲の上限値Ｅ₂ 許容差範囲の下限値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物理量の種類および測定レンジに応じた
計測器の複数種類の固有誤差のデータを記憶している記
憶手段と、設定条件に従って前記誤差データ記憶手段か
ら誤差データを読み出す誤差データ選択手段と、読み出
した誤差データと実測された測定値とに基づいて確度を
算出する確度演算手段と、算出された確度を表示する表
示手段とを備えたことを特徴とする計測器。
【請求項２】物理量の種類および測定レンジに応じた
計測器の複数種類の固有誤差のデータを記憶している記
憶手段と、設定条件に従って前記誤差データ記憶手段か
ら誤差データを読み出す誤差データ選択手段と、読み出
した誤差データと実測された測定値とに基づいて確度を
算出する確度演算手段と、前記確度を算出する過程で得
られた許容差と前記測定値とに基づいて測定値について
の許容差範囲を算出する許容差範囲演算手段と、算出さ
れた確度および許容差範囲を表示する表示手段とを備え
たことを特徴とする計測器。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の計測器
において、測定のために物理量を測定器に供給するよう
に構成し、その供給値についても測定値と同様に、誤差
データ記憶手段に固有誤差のデータを記憶させ、演算手
段により確度または許容差範囲を算出させ、その算出結
果を表示させるように構成したことを特徴とする計測
器。