JPS6366471A - Level measuring apparatus - Google Patents
Level measuring apparatusInfo
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- JPS6366471A JPS6366471A JP21194586A JP21194586A JPS6366471A JP S6366471 A JPS6366471 A JP S6366471A JP 21194586 A JP21194586 A JP 21194586A JP 21194586 A JP21194586 A JP 21194586A JP S6366471 A JPS6366471 A JP S6366471A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、光パワーメータやディジタルマルチメータ
等の分野において用いられる、レンジ切換が設けられた
レベル測定装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a level measuring device equipped with range switching, used in the field of optical power meters, digital multimeters, and the like.
「従来の技術」
従来のこの種のレベル測定装置の構成例を第２図に示す
。この図において、Ｉは被測定電圧Ｖｉが印加される入
力端子、２は入力抵抗、３は演算増幅器、４−１．＝１
−２．・・・・・・４− Ｎは各々演算増幅器３の増幅
率を決める抵抗、５−１．５−２’、・・・・・・５−
Ｎは各々、マイクロコンピュータ８によってオン／オフ
制御されるスイッチである。６は演算増幅器３の出力を
マイクロコンピュータ８から供給されるサンプリングパ
ルスＳｐのタイミングでホールドするサンプルホールド
回路、７はサンプルホールド回路６の出力をディジタル
データに変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換
器であり、このＡ／Ｄ変換器７の出力データがマイクロ
コンピュータ８へ供給される。"Prior Art" An example of the configuration of a conventional level measuring device of this type is shown in FIG. In this figure, I is an input terminal to which a voltage to be measured Vi is applied, 2 is an input resistor, 3 is an operational amplifier, 4-1. =1
-2. ......4- N is a resistance that determines the amplification factor of the operational amplifier 3, 5-1.5-2', ...5-
Each of N is a switch controlled on/off by the microcomputer 8. 6 is a sample hold circuit that holds the output of the operational amplifier 3 at the timing of the sampling pulse Sp supplied from the microcomputer 8, and 7 is an A/D (analog/digital) conversion that converts the output of the sample hold circuit 6 into digital data. The output data of this A/D converter 7 is supplied to the microcomputer 8.
以上の構成において、被測定電圧Ｖｉは、増幅器３にお
いてその時オンとなっているスイッチ５−１〜５−Ｎに
対応する増幅率で増幅され、この増幅された電圧がサン
プルホールド回路６へ印加される。そして、マイクロコ
ンピュータ８がサンプリングパルスＳｐを出力すると、
増幅器３の出力がサンプルホールド回路６によってホー
ルドされ、Ａ／Ｄ変換器７においてディジタルデータに
変換され、マイクロコンピュータ８へ供給される。In the above configuration, the voltage to be measured Vi is amplified by the amplification factor corresponding to the switches 5-1 to 5-N that are turned on at that time in the amplifier 3, and this amplified voltage is applied to the sample and hold circuit 6. Ru. Then, when the microcomputer 8 outputs the sampling pulse Sp,
The output of the amplifier 3 is held by a sample and hold circuit 6, converted into digital data by an A/D converter 7, and supplied to a microcomputer 8.
マイクロコンピュータ８はＡ／Ｄ変換器７の出力をチェ
ックし、その値が現在オンとなっているスイッチ５−１
〜５−Ｈに対応する測定範囲内（インレンジ）であった
場合は、Ａ／Ｄ変換器７の出力データをレベル測定結果
として内部のメモリに書き込む。一方、Ａ／Ｄ変換器７
の出力データが測定範囲外（アウトレンジ）であった場
合は、マイクロコンピュータ８がスイッチ５−１〜５−
Ｈの切換（レンジ切換）を行い、次いでサンプリングパ
ルスｓｐを出力して再び増幅器３の出力のホールドを行
う。The microcomputer 8 checks the output of the A/D converter 7, and the value indicates whether the switch 5-1 is currently on.
If it is within the measurement range (in-range) corresponding to 5-H, the output data of the A/D converter 7 is written into the internal memory as the level measurement result. On the other hand, A/D converter 7
If the output data of is outside the measurement range (out range), the microcomputer 8 switches switches 5-1 to 5-5.
H switching (range switching) is performed, then the sampling pulse sp is output, and the output of the amplifier 3 is held again.
「発明が解決しようとする問題点」
上述したように、従来のレベル測定装置にあっては、ア
ウトレンジであった場合に、レンジ切換を行った後再度
データ取り込みを行わなければならず、先に取り込んだ
データが単にレンジ切換のためだけに使用されることに
なり、無駄が多かった。また、各レンジ相互間には、第
３図に示すように、ある程度のマージンＭｇが設定され
ているが、被測定電圧Ｖｉが、例えば第３図に示すよう
にマージンＭｇを越えて高速に変動した場合、図のＯ印
の点でサンプリングを行うと、全くデータを取り込めな
くなってしまう状態が発生する。そして、このようにデ
ータ取り込みを行えない場合はソフトウェアによる平均
化も行い得ない。"Problems to be Solved by the Invention" As mentioned above, with conventional level measuring devices, if the range is out of range, data must be captured again after changing the range. The data imported into the system was used only for changing the range, resulting in a lot of waste. Furthermore, as shown in Fig. 3, a certain margin Mg is set between each range, but the voltage to be measured Vi changes rapidly, exceeding the margin Mg, as shown in Fig. 3. In this case, if sampling is performed at the point marked O in the figure, a situation will occur in which no data can be captured at all. If data cannot be captured in this way, averaging by software cannot be performed.
なお、被測定電圧Ｖｉの変動を抑えるため、時定数の大
きな回路を入力側に設けることも考えられるが、この場
合、その時定数の時間だけ測定を待たなければならず、
測定時間が長くなってしまう欠点がある。Note that in order to suppress fluctuations in the voltage to be measured Vi, it is possible to install a circuit with a large time constant on the input side, but in this case, the measurement must wait for the time of that time constant.
The disadvantage is that the measurement time becomes long.
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的は、アウトレンジであった場合においても、データ
の再取り込みを行うことなくレベル測定を行うことがで
きるレベル測定装置を提供することにある。This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a level measuring device that can measure the level without re-capturing data even when the data is out of range. be.
「問題点を解決するための手段」
この発明は、入力信号を増幅するレンジ切換付きの第１
の増幅器と、前記第１の増幅器の出力をホールドするサ
ンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路の出
力をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変
換器とを具備するレベル測定装置において、前記サンプ
ルホールド回路の出力を増幅するレンジ切換付きの第２
の増幅器を設け、該第２の増幅器の出力を前記アナログ
／ディジタル変換回路へ印加するようにしたことを特徴
としている。"Means for Solving the Problems" This invention provides a first
A level measuring device comprising: an amplifier; a sample-and-hold circuit that holds the output of the first amplifier; and an analog/digital converter that converts the output of the sample-and-hold circuit into a digital signal. 2nd one with range switching to amplify the output
A second amplifier is provided, and the output of the second amplifier is applied to the analog/digital conversion circuit.
「作用」
この発明によれば、サンプルホールド回路の後にレンジ
切換付きの第２の増幅器を設けたので、アウトレンジの
場合にホールドした電圧はそのままで第２の増幅器にお
いてレンジ切換を行ってレベル測定を行うことができる
。"Function" According to this invention, the second amplifier with range switching is provided after the sample and hold circuit, so in the case of out-of-range, the held voltage remains unchanged and the range is switched in the second amplifier to measure the level. It can be performed.
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図
であり、この図において第２図の各部に対応する部分に
は同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示
す回路が第２図に示す回路と異なる点は、サンプルホー
ルド回路６とＡ／Ｄ変換器７との間に補助レンジ切換回
路！ｌが設けられている点である。この補助レンジ切換
回路１１は、抵抗１２と、演算増幅器Ｉ３と、この増幅
器１３の増幅率を決める抵抗１４−１−１４−３と、マ
イクロコンピュータ８によってオン／オフ制御されるス
イッチ１５−１〜１５−３とから構成されている。なお
、抵抗２．増幅器３．抵抗４−１〜４−Ｎ、スイッチ５
−１〜５−Ｎから構成される回路を主レンジ切換回路１
７という。"Embodiment" Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. The difference between the circuit shown in this figure and the circuit shown in FIG. 2 is that there is an auxiliary range switching circuit between the sample hold circuit 6 and the A/D converter 7! This is the point where l is provided. The auxiliary range switching circuit 11 includes a resistor 12, an operational amplifier I3, resistors 14-1-14-3 that determine the amplification factor of the amplifier 13, and switches 15-1 to 15-1 controlled on/off by the microcomputer 8. 15-3. Note that resistance 2. Amplifier 3. Resistor 4-1 to 4-N, switch 5
Main range switching circuit 1 is a circuit consisting of -1 to 5-N.
It's called 7.
次に、第１図に示す回路の動作を説明する。まず、マイ
クロコンピュータ８は、常時はスイッチ１５−２をオン
状態、スイッチ１５−１．１５−３をオフ状態に保つ。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained. First, the microcomputer 8 normally keeps the switch 15-2 on and the switches 15-1 and 15-3 off.
すなわち、補助レンジを第２レンジにセットしておく。That is, the auxiliary range is set to the second range.
そして、この状態において前述した場合と同様にデータ
取り込みが行われる。すなわち、被測定電圧Ｖｉが増幅
器３によって増幅され、その増幅された電圧が、マイク
ロコンピュータ８から出力されるサンプリングパルスＳ
ｐに基づいてサンプルホールド回路６にホールドされる
。このホールドされた電圧は、増幅器１３によってさら
に増幅される。この場合の増幅率は、抵抗１２と抵抗１
４−２の値によって決まる。そして、この増幅器１３の
出力がＡ／Ｄ変換器７によってディジタルデータに変換
され、マイクロコンピュータ８へ供給される。そして、
そのデータがインレンジであった場合は、レベル測定結
果としてマイクロコンピュータ８内のメモリに書き込ま
れる。一方、Ａ／Ｄ変換器７から出力されたデータがア
ウトレンジであった場合は、マイクロコンピュータ８が
、スイッチ１５−２をオフとし、また、スイッチ１５−
１または！５−３のいずれかをオンとする。すなわち、
補助レンジの切換を行う。これにより、測定レンジが変
更される。マイクロコンピュータ８は再びＡ／Ｄ変換器
７の出力をチェックし、インレンジであった場゛ 合は
内部のメモリに読み込む。そして、次の測定時において
は、マイクロコンピュータ８が、再びスイッチ１５−１
．１５−３をオフ、スイッチ１５−２をオンとし、また
、スイッチ５−１〜５−Ｎ（主レンジ切換スイッチ）を
予想されるレンジに設定する。In this state, data is captured in the same manner as in the case described above. That is, the voltage to be measured Vi is amplified by the amplifier 3, and the amplified voltage is used as the sampling pulse S output from the microcomputer 8.
It is held in the sample hold circuit 6 based on p. This held voltage is further amplified by the amplifier 13. In this case, the amplification factor is 12 resistors and 1 resistor.
Determined by the value of 4-2. The output of the amplifier 13 is then converted into digital data by the A/D converter 7 and supplied to the microcomputer 8. and,
If the data is in-range, it is written to the memory within the microcomputer 8 as a level measurement result. On the other hand, if the data output from the A/D converter 7 is out of range, the microcomputer 8 turns off the switch 15-2, and also turns off the switch 15-2.
1 or! 5-3 is turned on. That is,
Switches the auxiliary range. This changes the measurement range. The microcomputer 8 checks the output of the A/D converter 7 again, and if it is in range, reads it into the internal memory. Then, at the time of the next measurement, the microcomputer 8 again switches the switch 15-1 to
．． 15-3 is turned off, switch 15-2 is turned on, and switches 5-1 to 5-N (main range changeover switches) are set to the expected range.
しかして、上記実施例によればレンジＭ−１〜Ｍ＋１の
範囲を１回のサンプリングで測定することができる。ま
た、アンプのリニアリティが理想的なものであれば、補
助レンジ切換回路１１の段数を主レンジ切換回路１７の
段数と同じＮ段とすることで、全レンジをカバーするこ
とができる。According to the above embodiment, the range M-1 to M+1 can be measured in one sampling. Further, if the linearity of the amplifier is ideal, the entire range can be covered by setting the number of stages of the auxiliary range switching circuit 11 to N, which is the same as the number of stages of the main range switching circuit 17.
また、ソフトウェアによる平均化も全レンジに亙って行
うことができるので、平均化の回数を大きくするだけで
変動を押さえられる。また、レベル変動に応じて平均化
の回数を調整することが可能である。Further, since averaging can be performed over the entire range by software, fluctuations can be suppressed simply by increasing the number of times of averaging. Furthermore, it is possible to adjust the number of times of averaging according to level fluctuations.
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、サンプルホー
ルド回路の出力を増幅するレンジ切換付きの第２の増幅
器を設けたので、レンジ切換のためサンプルしたデータ
が無駄になるということがない。また、この発明によれ
ば、必ずデータを取り込むことができるので、ソフトウ
ェアによる平均化の回数を大きくすることで、全レンジ
に亙り精度の良い測定を行うことができる。"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, since the second amplifier with range switching is provided to amplify the output of the sample and hold circuit, sampled data is wasted due to range switching. Never. Further, according to the present invention, since data can always be captured, by increasing the number of times of averaging by software, highly accurate measurements can be performed over the entire range.
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
図は従来のレベル測定装置の構成例を示す回路図、第３
図は第２図に示すレベル測定装置の問題点を説明するた
めの波形図である。
３・・・・・・演算増幅器（第１の増幅器）、６・・・
・・・サンプルホールド回路、７・・・・・・Ａ／Ｄ変
換器、１３・・・・・・演算増幅器（第２の増幅器）。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing an example of the configuration of a conventional level measuring device.
This figure is a waveform diagram for explaining the problems of the level measuring device shown in FIG. 2. 3... operational amplifier (first amplifier), 6...
. . . Sample hold circuit, 7 . . . A/D converter, 13 . . . Operational amplifier (second amplifier).
Claims (1)
前記第１の増幅器の出力をホールドするサンプルホール
ド回路と、前記サンプルホールド回路の出力をディジタ
ル信号に変換するアナログ／ディジタル変換器とを具備
するレベル測定装置において、前記サンプルホールド回
路の出力を増幅するレンジ切換付きの第２の増幅器を設
け、該第２の増幅器の出力を前記アナログ／ディジタル
変換回路へ印加するようにしたことを特徴とするレベル
測定装置。a first amplifier with range switching that amplifies the input signal;
In a level measuring device comprising a sample and hold circuit that holds the output of the first amplifier and an analog/digital converter that converts the output of the sample and hold circuit into a digital signal, the output of the sample and hold circuit is amplified. A level measuring device characterized in that a second amplifier with range switching is provided, and the output of the second amplifier is applied to the analog/digital conversion circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21194586A JPS6366471A (en) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | Level measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21194586A JPS6366471A (en) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | Level measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6366471A true JPS6366471A (en) | 1988-03-25 |
Family
ID=16614295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21194586A Pending JPS6366471A (en) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | Level measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6366471A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02176899A (en) * | 1988-08-23 | 1990-07-10 | Furuno Electric Co Ltd | Data display device |
-
1986
- 1986-09-09 JP JP21194586A patent/JPS6366471A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02176899A (en) * | 1988-08-23 | 1990-07-10 | Furuno Electric Co Ltd | Data display device |
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