JPH0830659B2 - Level measuring instrument - Google Patents
Level measuring instrumentInfo
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- JPH0830659B2 JPH0830659B2 JP1240165A JP24016589A JPH0830659B2 JP H0830659 B2 JPH0830659 B2 JP H0830659B2 JP 1240165 A JP1240165 A JP 1240165A JP 24016589 A JP24016589 A JP 24016589A JP H0830659 B2 JPH0830659 B2 JP H0830659B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- low
- pass filter
- switching
- time
- measurement range
- Prior art date
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、最終的に出力される信号レベルを測定レン
ジの切換により所定のレベル範囲に収束させるレベル測
定器に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a level measuring device that converges a finally output signal level into a predetermined level range by switching a measurement range.
[従来の技術] 例えば測定器において、信号処理の高速化とともに広
いダイナミックレンジをとるために、測定レンジを幾つ
か設けて最終的に出力される信号のレベルが所定のレベ
ル範囲に収束するように測定レンジを1つずつ自動的に
切換える方法が使用されており、これにより一定範囲内
での信号の測定を行なっている。[Prior Art] For example, in a measuring instrument, several measurement ranges are provided so that the level of a signal finally output converges to a predetermined level range in order to increase the signal processing speed and a wide dynamic range. A method is used in which the measurement ranges are automatically switched one by one, thereby measuring signals within a certain range.
この場合、入力される信号は正弦波や矩形波であっ
て、その信号を検波し安定化した直流信号に変換するた
めにはローパスフィルタが必要となる。In this case, the input signal is a sine wave or a rectangular wave, and a low pass filter is required to detect the signal and convert it into a stabilized DC signal.
第8図はこうしたローパスフィルタを用いたレベル測
定器の概略構成を示している。FIG. 8 shows a schematic structure of a level measuring instrument using such a low pass filter.
このレベル測定器は増幅器20に対して複数の測定レン
ジ21をなす帰還抵抗rが並列接続され、さらに増幅器20
の後段に抵抗RおよびコンデンサCからなるローパスフ
ィルタ22が直列接続されており、入力信号に応じて測定
レンジ21が切換えられると、第4図に示すようにローパ
スフィルタの時定数に従ってその出力が時間t1をかけて
最終値まで変化する。In this level measuring instrument, feedback resistors r forming a plurality of measuring ranges 21 are connected in parallel to an amplifier 20.
A low-pass filter 22 consisting of a resistor R and a capacitor C is connected in series in the subsequent stage, and when the measurement range 21 is switched according to the input signal, its output is timed according to the time constant of the low-pass filter as shown in FIG. It changes to the final value over t 1 .
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来のレベル測定器では、測
定レンジ21の切換が行なわれてから出力が最終値に収束
するまでt1だけ時間を要し、これが測定器の測定速度を
遅くさせるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional level measuring instrument, it takes t 1 time after the switching of the measuring range 21 until the output converges to the final value. There was a problem of slowing down the measurement speed.
そこで、上述した問題を解決するべく、ローパスフィ
ルタの時定数を小さくしたり、あるいは第9図に示すよ
うにローパスフィルタ22を構成する抵抗Rと並列にダイ
オードDを接続してコンデンサCの放電速度を速くして
測定速度の高速化を図っていた。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the time constant of the low-pass filter is made small, or as shown in FIG. 9, the diode D is connected in parallel with the resistor R constituting the low-pass filter 22 to discharge the capacitor C. To speed up the measurement speed.
ところが、このような方法では信号を十分に平滑化す
ることができず安定度が劣化するという問題があった。However, such a method has a problem that the signal cannot be sufficiently smoothed and stability is deteriorated.
一方、光パワーメータによる光パワーレベルの測定で
は、光検出器のドリフトの影響を無くし、高感度を図っ
て低レベルまで測定可能にするために上述したレベル測
定器が使用されている。On the other hand, in the measurement of the optical power level by the optical power meter, the above-mentioned level measuring device is used in order to eliminate the influence of the drift of the photodetector and achieve high sensitivity and enable measurement to a low level.
この場合、信号は交流として扱われ、この交流信号を
検波した後は、ローパスフィルタを通して平滑化されて
直流信号に変換されるが、この検波信号を十分に平滑化
するためにはある程度の時定数を持ったローパスフィル
タが必要になる。In this case, the signal is treated as an alternating current, and after detecting this alternating current signal, it is smoothed through a low-pass filter and converted to a direct current signal, but to smooth this detected signal sufficiently, a certain time constant is required. A low pass filter with is required.
ところで、信号を十分に平滑化させるべくローパスフ
ィルタの時定数を設定する場合、扱われる信号の周波数
が高ければ、ある程度フィルタの時定数に余裕をもって
小さくする方向に調整することはできるが、特に周波数
が低い場合には、そのような余裕がなく前述したように
レンジ切換後において信号が最終値に至るまでに時間が
かかるという問題を解消することができなかった。By the way, when setting the time constant of the low-pass filter to sufficiently smooth the signal, if the frequency of the signal to be handled is high, it is possible to adjust the time constant of the filter to some extent with a margin, but especially the frequency In the case of low, there is no such margin, and as described above, the problem that it takes time for the signal to reach the final value after range switching cannot be solved.
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、レンジ切換後において出力が
最終値に収束するまでの時間を短縮して測定の高速化が
図れるとともに十分な安定度が得られるレベル測定器を
提供することにある。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to shorten the time until the output converges to the final value after the range is switched and to achieve a high-speed measurement with sufficient accuracy. It is to provide a level measuring instrument that can obtain stability.
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明による請求項1のレ
ベル測定器は、複数の測定レンジを有する測定レンジ切
換手段と、時定数の異なる複数のローパスフィルタと、
前記測定レンジを切換え制御するとともに、前記測定レ
ンジの切換時に該切換えに連動して前記ローパスフィル
タにおいて所望の値よりも小さい時定数のローパスフィ
ルタに選択的に切換え、該ローパスフィルタの時定数に
より定まる所定時間が経過した後に所望の時定数のロー
パスフィルタに切換制御する制御手段とを備えたことを
特徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the level measuring instrument according to claim 1 of the present invention comprises a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants,
The measurement range is switched and controlled, and when the measurement range is switched, the low pass filter is selectively switched to a low pass filter having a time constant smaller than a desired value in association with the switching, and is determined by the time constant of the low pass filter. A control means for controlling switching to a low-pass filter having a desired time constant after a lapse of a predetermined time is provided.
また、請求項2の発明は、複数の測定レンジを有する
測定レンジ切換手段と、時定数の異なる複数のローパス
フィルタと、該ローパスフィルタの出力を所定時間毎に
サンプリングして出力するサンプリング手段と、前記測
定レンジを切換え制御するとともに、前記測定レンジの
切換時に前記ローパスフィルタにおいて前記サンプリン
グ時間よりも短い時定数を持つローパスフィルタに選択
的に切換え、該ローパスフィルタの時定数による時間が
経過した後に時定数が適正値のローパスフィルタに切換
制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。The invention according to claim 2 further comprises a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, and sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filters at predetermined time intervals. While controlling the switching of the measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter having a time constant shorter than the sampling time at the time of switching the measurement range, and the time is passed after the time according to the time constant of the low-pass filter has elapsed. And a control means for controlling the switching to a low-pass filter having an appropriate constant value.
さらに、請求項3の発明は、複数の測定レンジを有す
る測定レンジ切換手段と、時定数の異なる複数のローパ
スフィルタと、該ローパスフィルタの出力を所定時間毎
にサンプリングして出力するサンプリング手段と、前記
測定レンジを切換え制御するとともに、前記測定レンジ
の切換時に前記ローパスフィルタにおいて適正値よりも
小さい時定数のローパスフィルタに選択的に切換え、該
ローパスフィルタの時定数による時間が経過した後に時
定数が適正値のローパスフィルタに切換制御する制御手
段と、前記サンプリング手段のサンプリング時間毎に最
大値を更新記憶する最大値記憶手段とを備えたことを特
徴としている。Furthermore, the invention of claim 3 is a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, and a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filters at predetermined time intervals, While switching control of the measurement range, at the time of switching of the measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter having a time constant smaller than an appropriate value, and the time constant after the time due to the time constant of the low-pass filter has elapsed. The present invention is characterized by comprising control means for switching control to a low-pass filter having an appropriate value, and maximum value storage means for updating and storing the maximum value at each sampling time of the sampling means.
[作用] ある測定レンジで測定されている状態で測定レンジが
変更されて切換えられると、ローパスフィルタは適正値
よりも小さい時定数のローパスフィルタに選択的に切換
えられる。そして、このローパスフィルタの時定数によ
り定まる所定時間が経過すると、時定数が所望(適正
値)のローパスフィルタに切換えられて測定が行なわれ
る。[Operation] When the measurement range is changed and switched while being measured in a certain measurement range, the low pass filter is selectively switched to a low pass filter having a time constant smaller than an appropriate value. Then, when a predetermined time determined by the time constant of the low pass filter has elapsed, the time constant is switched to a desired (appropriate value) low pass filter and measurement is performed.
ここで、測定レンジが切換えられてから出力が最終値
に収束するまでの間は、時定数の最小のローパスフィル
タあるいは信号のサンプリング時間よりも短い時定数の
ローパスフィルタに選択的に切換えてもよい。Here, during the period from the switching of the measurement range to the convergence of the output to the final value, it is possible to selectively switch to a low-pass filter having a minimum time constant or a time constant shorter than the sampling time of the signal. ..
さらに、選択切換えされたローパスフィルタを介して
出力される信号は、所定時間毎にサンプリングされ、サ
ンプリング時間毎に最大値が更新記憶される。Further, the signal output through the selectively switched low-pass filter is sampled every predetermined time, and the maximum value is updated and stored every sampling time.
[実施例] 第1図は本発明によるレベル測定器の一実施例を示す
ブロック構成図である。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a level measuring device according to the present invention.
この実施例によるレベル測定器は、最終的に出力され
る信号(電圧)のレベルを測定レンジの切換により所定
のレベル範囲に収束させており、測定レンジ切換手段
1、ローパスフィルタ2、レベル測定部3、測定レンジ
判定部4、フィルタ制御部5、フィルタ切換部6、サン
プリング部7、最大値記憶部8、データ変換部9、表示
部10を備えて構成されている。The level measuring device according to this embodiment converges the level of the finally output signal (voltage) into a predetermined level range by switching the measuring range, and the measuring range switching means 1, the low-pass filter 2 and the level measuring section. 3, a measurement range determination unit 4, a filter control unit 5, a filter switching unit 6, a sampling unit 7, a maximum value storage unit 8, a data conversion unit 9, and a display unit 10.
測定レンジ切換手段としての可変利得増幅器1は最終
出力を適切な値に増幅するもので、入力信号を所定量増
幅させて出力するべく、増幅度の可変可能な複数の測定
レンジ1aを備えている。具体的には第2図に示すように
アンプAに対して測定レンジ1aをなす複数の帰還抵抗R
が並列接続されている。The variable gain amplifier 1 as the measurement range switching means amplifies the final output to an appropriate value, and is provided with a plurality of measurement ranges 1a with variable amplification degrees so as to amplify the input signal by a predetermined amount and output it. . Specifically, as shown in FIG. 2, a plurality of feedback resistors R forming a measurement range 1a with respect to the amplifier A are provided.
Are connected in parallel.
ローパスフィルタ2は信号が充・放電されるコンデン
サCを共通とし、並列接続された抵抗r1,r2(r1>r2)
がコンデンサCと増幅器Aとの間にフィルタ切換部6を
介して直列接続されて第1のローパスフィルタ2aと第2
のローパスフィルタ2bを構成している。The low-pass filter 2 has a common capacitor C for charging / discharging signals, and resistors r1 and r2 (r1> r2) connected in parallel.
Are connected in series between the capacitor C and the amplifier A via the filter switching unit 6 to connect the first low-pass filter 2a and the second low-pass filter 2a.
Of the low pass filter 2b.
ここで、第1のローパスフィルタ2aは十分な安定度を
得るためのもので、測定レンジ1aに応じて最適な時定数
に設定されており、第2のローパスフィルタ2bは出力が
最終値に至るまでの応答時間を決めるもので、第1のロ
ーパスフィルタ2aよりも時定数が小さく設定されてい
る。そして、各フィルタ2a,2bでは可変利得増幅器1よ
り信号が供給されると、その時定数に従って信号を出力
している。Here, the first low-pass filter 2a is for obtaining sufficient stability and is set to an optimum time constant according to the measurement range 1a, and the second low-pass filter 2b reaches the final value of the output. The response time is up to, and the time constant is set smaller than that of the first low pass filter 2a. When a signal is supplied from the variable gain amplifier 1 to each of the filters 2a and 2b, the signal is output according to the time constant.
レベル測定部3は最終出力を測定値に変換するもの
で、ローパスフィルタ2からの信号のレベルを測定して
その結果を測定レンジ判定部4およびサンプリング部7
に出力している。The level measuring unit 3 converts the final output into a measured value. The level measuring unit 3 measures the level of the signal from the low pass filter 2 and outputs the measurement result to the measurement range determining unit 4 and the sampling unit 7.
Is output to.
測定レンジ判定部4はレベル測定部3からの出力に基
づいて最適な測定レンジ1aが選択されるべく可変利得増
幅器1に切換信号S1を出力しており、可変利得増幅器1
はこの切換信号S1によって測定レンジ1aの切換を行なっ
ている。また、測定レンジ判定部からは現在の信号のレ
ベル状態、切換信号S1の出力の有無(測定レンジ1aの切
換の有無)の結果を判定信号S2としてフィルタ制御部5
に出力している。The measurement range determination unit 4 outputs the switching signal S1 to the variable gain amplifier 1 so that the optimum measurement range 1a is selected based on the output from the level measurement unit 3.
Switches the measurement range 1a by this switching signal S1. In addition, the result of the level condition of the current signal from the measurement range determination unit and the output of the switching signal S1 (whether the measurement range 1a is switched) is used as the determination signal S2 as the filter control unit 5
Is output to.
フィルタ制御部5は測定レンジ判定部4からの判定信
号S2に基づいてフィルタ切換部6に切換信号S3を出力し
ており、フィルタ切換部6はこの切換信号S3により可変
利得増幅器1と各ローパスフィルタ2a,2b間における切
換制御を行なっている。さらに説明すると、第3図に示
すように測定レンジ1aが切換えられてから出力が最終値
に収束するまでの時間t2は第2のローパスフィルタ2b
が、また、これ以降で次に測定レンジ1aが切換えられる
までの時間は第1のローパスフィルタ2aが選択されるよ
うに切換制御されている。The filter control unit 5 outputs a switching signal S3 to the filter switching unit 6 based on the determination signal S2 from the measurement range determination unit 4, and the filter switching unit 6 uses the switching signal S3 to output the variable gain amplifier 1 and each low-pass filter. Switching control between 2a and 2b is performed. More specifically, as shown in FIG. 3, the time t 2 from the switching of the measurement range 1a to the convergence of the output to the final value is the second low-pass filter 2b.
However, after that, the switching time is controlled so that the first low-pass filter 2a is selected until the next measurement range 1a is switched.
サンプリング部7はレベル測定部3からの出力を第4
図に示すように所定のサンプリング時間T毎にサンプリ
ングしてその結果を最大値記憶部8およびデータ変換部
9に出力している。The sampling unit 7 outputs the output from the level measuring unit 3 to the fourth
As shown in the figure, sampling is performed at every predetermined sampling time T and the result is output to the maximum value storage unit 8 and the data conversion unit 9.
最大値記憶部8はサンプリング部7から逐次供給され
るサンプリングデータの最大値を常に更新記憶してい
る。The maximum value storage unit 8 constantly stores and updates the maximum value of the sampling data sequentially supplied from the sampling unit 7.
データ変換部9はサンプリング部7から逐次供給され
るサンプリングデータを表示信号に変換し、表示部10に
対してデータをリアルタイムに数値表示している。The data conversion unit 9 converts the sampling data sequentially supplied from the sampling unit 7 into a display signal, and numerically displays the data on the display unit 10 in real time.
次に、上記のように構成されるレベル測定器の動作
を、第5図に示すフローチャート図に基づいて説明す
る。Next, the operation of the level measuring instrument configured as described above will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
ある測定レンジ1aで測定が行なわれているときに(ST
1)、その出力が現在の測定レンジ範囲から外れてオー
バーレンジあるいはアンダーレンジになると(ST2−Ye
s)、測定レンジ判定部4からの切換信号S1により測定
可能な測定レンジ1aに切換られる(ST3)。このレンジ
切換が行なわれると、フィルタ制御部5からの切換信号
S3によって第2のローパスフィルタ2bが選択され(ST
4)、このフィルタ2bによる時定数に従って信号が出力
され測定が行なわれる。そして、このフィルタ2bの時定
数に基づく時間t2が経過して出力が最終値に収束する
と、次にフィルタ制御部5からの切換信号S3によって第
1のローパスフィルタ2aが選択され(ST5)、このフィ
ルタ2aによる時定数に従って信号が出力され測定が行な
われる(ST6)。When measurement is being performed in a certain measurement range 1a (ST
1) If the output goes out of the current measurement range range and becomes overrange or underrange (ST2-Ye
s), the measurement range 1a is switched to the measurable measurement range 1a by the switching signal S1 from the measurement range determination unit 4 (ST3). When this range switching is performed, the switching signal from the filter controller 5
The second low-pass filter 2b is selected by S3 (ST
4), a signal is output according to the time constant of this filter 2b and measurement is performed. Then, when the time t 2 based on the time constant of the filter 2b elapses and the output converges to the final value, the switching signal S3 from the filter control unit 5 selects the first low-pass filter 2a (ST5), A signal is output according to the time constant of the filter 2a and measurement is performed (ST6).
上述した動作中、各フィルタ2a,2bより出力される信
号はレベル測定部3によって測定された後、時間T毎に
サンプリングされてその都度最大値が最大値記憶部8に
記憶されるとともに、表示部10に数値表示される。During the operation described above, the signals output from the filters 2a and 2b are measured by the level measuring unit 3 and then sampled at each time T, and the maximum value is stored in the maximum value storage unit 8 at each time and displayed. Numerical value is displayed on part 10.
ここで、第4図は本実施例および従来のレベル測定器
の各々におけるサンプリング時間に対する出力を示して
いる。Here, FIG. 4 shows the output with respect to the sampling time in each of the level measuring instrument of the present embodiment and the conventional level measuring instrument.
この図からも明らかなように、従来のレベル測定器で
は図中破線にて示すように測定レンジが切換えられてか
ら最終値に収束するまでにサンプリング時間Tよりも長
い時間t1を要し応答が遅いので、最終値に収束するまで
の過渡状態にある中間値をサンプリングデータとして捉
え、誤った最大値を表示することになる。この結果、表
示部の表示画面上に写し出されるデータが最終値のデー
タに落ち着くまでの間に何回も変化するので、ユーザは
表示画面上に写しだされた過渡状態にある中間値のデー
タを見て最大値と誤認する虞があった。また、この問題
を解決するために信号の収束時間t1に対してサンプリン
グ時間Tを十分に取ると、その分、測定時間を要して効
率的な測定が行なえないという問題が生ずる。As is clear from this figure, the conventional level measuring instrument requires a time t 1 longer than the sampling time T from the measurement range is switched to the final value as shown by the broken line in the figure, and the response is required. Is slow, the intermediate value in the transient state until it converges to the final value is taken as sampling data, and the incorrect maximum value is displayed. As a result, since the data displayed on the display screen of the display unit changes many times before reaching the final value data, the user can change the intermediate value data in the transient state displayed on the display screen. There was a risk of mistakenly recognizing it as the maximum value. Further, if a sufficient sampling time T is set for the signal convergence time t 1 in order to solve this problem, there arises a problem that the measurement time is correspondingly required and efficient measurement cannot be performed.
これに対し、本実施例では測定レンジが切換えられて
から最終値に収束するまでの時間t2は、時定数の小さい
第2のローパスフィルタ2bによって信号処理し、最終値
に収束して次の測定レンジに切換えられるまでは、安定
度の得られる最適な時定数に設定された第1のローパス
フィルタ2aによって信号処理しているので、測定レンジ
が切換えられてから最終値に収束するまでの時間t2がサ
ンプリング時間Tよりも短くて応答が速く、極めて短時
間で最終値が得られるため、常に正確な最大値(最終
値)を記憶して表示させることができ、ユーザは常に正
確な最大値を知ることができ誤認を防止することができ
る。On the other hand, in this embodiment, the time t 2 from the switching of the measurement range to the convergence to the final value is processed by the second low-pass filter 2b having a small time constant, converges to the final value, and then The signal is processed by the first low-pass filter 2a that is set to the optimum time constant that provides stability until switching to the measurement range, so the time from when the measurement range is switched until it converges to the final value. Since t 2 is shorter than the sampling time T, the response is fast, and the final value can be obtained in an extremely short time, the accurate maximum value (final value) can always be stored and displayed. It is possible to know the value and prevent misidentification.
また、このように常に正確な最大値を測定して記憶で
きることから、光パワーメータに適用した場合には、最
適な光軸合わせ位置を測定することができる。また、こ
の他、各種被測定物に供給される信号のレベルを測定す
ることで被測定物の評価試験等にも応用することができ
る。In addition, since an accurate maximum value can always be measured and stored in this way, when applied to an optical power meter, the optimum optical axis alignment position can be measured. In addition, by measuring the level of a signal supplied to various measured objects, it can be applied to an evaluation test of the measured objects.
ここで、上述したレベル測定器を光パワーメータに適
用した場合の測定結果を第6図に示す。Here, FIG. 6 shows the measurement results when the level measuring device described above is applied to an optical power meter.
この図からも明らかなように、(1)乃至(3)の何
れの状態においても測定レンジを切換えてから最終値に
収束するまでの時間は、本実施例の方が従来のものより
も勝っていることが分かる。さらに言えば、(1),
(2)のようにノイズを多く含む状態でのレンジ切換え
はローパスフィルタの時定数を大きくとってあるため、
その場合ほど、従来のものでは時定数を大きくした状態
に対応して収束時間が長くなり、本実施例との時間差が
顕著に現われている。As is clear from this figure, in any of the states (1) to (3), the time from the switching of the measurement range to the convergence to the final value is higher in the present embodiment than in the conventional one. I understand that. Furthermore, (1),
Since the range switching in the state containing a lot of noise as in (2) uses a large time constant of the low-pass filter,
In that case, in the conventional case, the convergence time becomes longer corresponding to the state in which the time constant is made larger, and the time difference from the present embodiment appears significantly.
また、測定される出力の安定度については、第9図に
示すダイオードを備えたレベル測定器では±0.06dBに対
し、本実施例では±0.04dBとさらに安定している。Further, the stability of the measured output is ± 0.06 dB in the level measuring instrument equipped with the diode shown in FIG. 9 and ± 0.04 dB in the present embodiment, which is more stable.
従って、上述した実施例では、前述したように測定レ
ンジの切換時から最終値に収束するまでの時間が短縮す
るので、全体の測定時間が短縮し数多くの測定物がある
場合に短時間で効率的な測定を実施することができる。Therefore, in the above-described embodiment, since the time from the switching of the measurement range to the convergence to the final value is shortened as described above, the overall measurement time is shortened and the efficiency is reduced in a short time when there are many measured objects. Measurements can be performed.
また、応答速度を下げてノイズや揺らぎによる影響を
小さくして安定度を上げるためにローパスフィルタの時
定数を大きくしても、前述のように測定レンジの切換速
度が換わらないので、高精度で、しかも高速な測定を行
なうことができる。In addition, even if the time constant of the low-pass filter is increased to decrease the response speed to reduce the influence of noise and fluctuations and increase the stability, the switching speed of the measurement range does not change as described above, so it is highly accurate. Moreover, high-speed measurement can be performed.
さらに、この実施例では、サンプリング時間より短い
時間で最終値が得られ、サンプリング時間毎にサンプリ
ングデータの最大値が更新記憶されるので、ユーザは測
定レンジの切換後に短時間で正確な最大値を確認するこ
とができる。また、この機能を光パワーメータにおける
光軸合わせや被測定物の評価試験等に応用すれば、より
効率的な測定を行なうことができる。Further, in this embodiment, the final value is obtained in a time shorter than the sampling time, and the maximum value of the sampling data is updated and stored for each sampling time, so that the user can obtain the accurate maximum value in a short time after switching the measurement range. You can check. Further, if this function is applied to optical axis alignment in an optical power meter, evaluation test of an object to be measured, etc., more efficient measurement can be performed.
ところで、上述した実施例では、可変利得増幅器に供
給される信号が直流信号の場合を例にとって説明した
が、第7図に示すように可変利得増幅器1の前段に発光
部11a、光チョッパ部11b、受光部11cを備えて構成され
る交流信号信号出力回路11を設け、可変利得増幅器1の
後段にフィルタ12と光チョッパ部11bに同期する検波部1
3を設けることにより、交流信号が扱われるレベル測定
器にも適用することができる。By the way, in the above-described embodiment, the case where the signal supplied to the variable gain amplifier is a DC signal has been described as an example. However, as shown in FIG. An AC signal signal output circuit 11 including a light receiving unit 11c is provided, and a detection unit 1 that synchronizes with a filter 12 and an optical chopper unit 11b is provided at a subsequent stage of the variable gain amplifier 1.
By providing 3, it can be applied to a level measuring instrument that handles an AC signal.
従って、同期検波のように交流信号を検波し、その信
号を測定する時でも従来のようにローパスフィルタの応
答速度に関係せず、測定レンジの切換速度を高速化を図
ることができる。Therefore, even when the AC signal is detected and the signal is measured as in the case of synchronous detection, the speed of switching the measurement range can be increased regardless of the response speed of the low-pass filter as in the conventional case.
また、上述した実施例では、時定数の異なるローパス
フィルタを2つ備えた構成を例にとって説明したが、十
分な安定度を得るために幾つかの測定レンジそれぞれに
対応して時定数の異なるローパスフィルタをさらに複数
設けてもよく、この場合、測定レンジが切換えられてか
ら最終値に至るまでは、適正値より小さい時定数のフィ
ルタ、時定数が最小のフィルタ、サンプリング時間より
短い時定数のフィルタの何れかのフィルタに選択的に切
換え制御されることになる。Further, in the above-described embodiment, the configuration provided with two low-pass filters having different time constants has been described as an example, but in order to obtain sufficient stability, low-pass filters having different time constants are associated with several measurement ranges. Multiple filters may be provided.In this case, from the time the measurement range is changed to the final value, a filter with a time constant smaller than an appropriate value, a filter with a minimum time constant, and a filter with a time constant shorter than the sampling time are used. The filter is selectively switched and controlled.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の請求項1および2記載
のレベル測定器によれば、レンジ切換後の最終値に収束
するまでの時間を短縮して測定の高速化が図れ、その時
の出力は十分な安定度が確保される。また、応答速度を
下げてノイズや揺らぎによる影響を小さくして安定度を
上げるためにローパスフィルタの時定数を大きくして
も、測定レンジの切換速度が変わらないので、高精度で
高速な測定を行なうことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the level measuring instrument according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to shorten the time until it converges to the final value after the range is switched and to speed up the measurement. , The output at that time has a sufficient stability. Also, even if the time constant of the low-pass filter is increased to decrease the response speed to reduce the influence of noise and fluctuations and increase the stability, the switching speed of the measurement range does not change, so high-accuracy and high-speed measurement is possible. Can be done.
また、本発明の請求項3記載のレベル測定器によれ
ば、サンプリング時間より短い時間で最終値が得られ、
サンプリング時間毎にサンプリングデータの最大値が更
新記憶されるので、ユーザは測定レンジの切換後に短時
間で正確な最大値を確認することができ、この機能を光
パワーメータにおける光軸合わせや被測定物の評価試験
等に応用すればさらに効率的な測定を行なうことができ
る。Further, according to the level measuring instrument of claim 3 of the present invention, the final value can be obtained in a time shorter than the sampling time,
Since the maximum value of the sampling data is updated and stored for each sampling time, the user can confirm the accurate maximum value in a short time after switching the measurement range. If it is applied to an evaluation test of a product, more efficient measurement can be performed.
第1図は本発明によるレベル測定器の一実施例を示すブ
ロック構成図、第2図は第1図における可変利得増幅
器、フィルタ切換部およびローパスフィルタの具体的構
成例を示す図、第3図はレンジ切換時における時間に対
する出力を示す図、第4図は本発明および従来のレベル
測定器の各々におけるサンプリング時間に対する出力を
示す図、第5図は本発明によるレベル測定器の動作を示
すフローチャート図、第6図は同測定器を光パワーメー
タに適用した場合の測定結果の一例を示す図、第7図は
本発明によるレベル測定器の他の実施例を示すブロック
構成図、第8図および第9図は従来のレベル測定器の一
例を示す図である。 1……可変利得増幅器(測定レンジ切換手段)、1a……
測定レンジ、2(2a,2b)……ローパスフィルタ、3…
…レベル測定部、4……測定レンジ判定部、5……フィ
ルタ制御部、6……フィルタ切換部、7……サンプリン
グ部、8……最大値記憶部。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a level measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a concrete example of the configuration of a variable gain amplifier, a filter switching unit and a low-pass filter in FIG. 1, and FIG. Is a diagram showing the output with respect to time when the range is switched, FIG. 4 is a diagram showing the output with respect to the sampling time in each of the present invention and the conventional level measuring instrument, and FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the level measuring instrument according to the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an example of measurement results when the same measuring device is applied to an optical power meter, FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the level measuring device according to the present invention, and FIG. And FIG. 9 is a diagram showing an example of a conventional level measuring instrument. 1 ... Variable gain amplifier (measurement range switching means), 1a ...
Measurement range, 2 (2a, 2b) ... Low-pass filter, 3 ...
... Level measuring unit, 4 ... Measurement range determining unit, 5 ... Filter control unit, 6 ... Filter switching unit, 7 ... Sampling unit, 8 ... Maximum value storage unit.
Claims (3)
対応させて測定レンジが切換られると、前記交流信号を
直流に変換するためのローパスフィルタが前記レンジの
切換に対応して切換られるレベル測定器において、 複数の測定レンジを有する測定レンジ切換手段と、時定
数の異なる複数のローパスフィルタと、前記測定レンジ
を切換え制御するとともに、前記測定レンジの切換時に
該切換えに連動して前記ローパスフィルタにおいて所望
の値よりも小さい時定数のローパスフィルタに選択的に
切換え、該ローパスフィルタの時定数により定まる所定
時間が経過した後に所望の時定数のローパスフィルタに
切換制御する制御手段とを備えたことを特徴とするレベ
ル測定器。1. A level at which a low-pass filter for converting the AC signal into DC is switched when the measurement range is switched in correspondence with the magnitude of the voltage level of an input AC signal. In the measuring instrument, a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, switching control of the measurement ranges, and at the time of switching the measurement ranges, the low-pass filter is interlocked with the switching. And a control means for selectively switching to a low-pass filter having a time constant smaller than a desired value, and switching control to a low-pass filter having a desired time constant after a lapse of a predetermined time determined by the time constant of the low-pass filter. A level measuring instrument characterized by.
対応させて測定レンジが切換られると、前記交流信号を
直流に変換するためのローパスフィルタが前記レンジの
切換に対応して切換られるレベル測定器において、 複数の測定レンジを有する測定レンジ切換手段と、時定
数の異なる複数のローパスフィルタと、該ローパスフィ
ルタの出力を所定時間毎にサンプリングして出力するサ
ンプリング手段と、前記測定レンジを切換え制御すると
ともに、前記測定レンジの切換時に前記ローパスフィル
タにおいて前記サンプリング時間よりも短い時定数を持
つローパスフィルタに選択的に切換え、該ローパスフィ
ルタの時定数による時間が経過した後に時定数が適正値
のローパスフィルタに切換制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とするレベル測定器。2. A level at which a low-pass filter for converting the AC signal into DC is switched when the measurement range is switched in correspondence with the magnitude of the voltage level of an input AC signal. In the measuring device, a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filters at predetermined time intervals, and switching the measurement range. While controlling, when switching the measurement range, the low-pass filter is selectively switched to a low-pass filter having a time constant shorter than the sampling time, and the time constant of the low-pass filter has a proper value after a lapse of time. A low-pass filter, and a control means for switching control. Le measuring instrument.
対応させて測定レンジが切換られると、前記交流信号を
直流に変換するためのローパスフィルタが前記レンジの
切換に対応して切換られるレベル測定器において、 複数の測定レンジを有する測定レンジ切換手段と、時定
数の異なる複数のローパスフィルタと、該ローパスフィ
ルタの出力を所定時間毎にサンプリングして出力するサ
ンプリング手段と、前記測定レンジを切換え制御すると
ともに、前記測定レンジの切換時に前記ローパスフィル
タにおいて適正値よりも小さい時定数のローパスフィル
タに選択的に切換え、該ローパスフィルタの時定数によ
る時間が経過した後に時定数が適正値のローパスフィル
タに切換制御する制御手段と、前記サンプリング手段の
サンプリング時間毎に最大値を更新記憶する最大値記憶
手段とを備えたことを特徴とするレベル測定器。3. A level at which a low-pass filter for converting the AC signal into DC is switched when the measurement range is switched in correspondence with the magnitude of the voltage level of the input AC signal. In the measuring device, a measurement range switching means having a plurality of measurement ranges, a plurality of low-pass filters having different time constants, a sampling means for sampling and outputting the output of the low-pass filters at predetermined time intervals, and switching the measurement range. Along with controlling, the low-pass filter selectively switches to a low-pass filter having a time constant smaller than an appropriate value in the low-pass filter at the time of switching the measurement range, and the time constant of the low-pass filter elapses after a lapse of the time constant. Control means for switching control to, and for each sampling time of the sampling means A level measuring instrument comprising: a maximum value storage means for updating and storing the maximum value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1240165A JPH0830659B2 (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Level measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1240165A JPH0830659B2 (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Level measuring instrument |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03102220A JPH03102220A (en) | 1991-04-26 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JP4691960B2 (en) * | 2004-11-09 | 2011-06-01 | 株式会社ケンウッド | PLL circuit |
JP5388670B2 (en) * | 2009-04-20 | 2014-01-15 | 株式会社ジェピコ | Sensor signal processing circuit |
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- 1989-09-18 JP JP1240165A patent/JPH0830659B2/en not_active Expired - Fee Related
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