JPS62209369A - サンプリングによる電圧測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の対象は、特に、広い周波数範囲で動作する個別
計器又は自動測定装置で特に使用することができる、サ
ンプリング（Ａ　ｂｔａｓｔｕｎｇ）による電圧測定装
ｆｆｌ　（Ｖ　ｏｒｒｉｃｈｔｕｎｇ　　ｚｕｒ　　Ｓ
　ｐａｎ＋＋ｕｎｇｓ−ＩＩＩｅｓｓｕｎｇ）である。

高周波電圧計においては選ばれた作用方式が一般にその
測定器の使用分野を決定し、またそれによって制限する
。自動測定装置に使用する場合は、選択可能な系の数が
一層狭められる。ＧＨｚ級の上限周波数を有するこの測
定器では高速のａ能、大きな精度、良好な時間的熱的前
定性を保証することが必要だからである。

自動測定装置でも使用できるプログラム可能な高周波電
圧計に対して２１９１類の解決策が公知である。すなわ
ち検波器を用いる種類と、非コヒーレン）　（ｉｎｋｏ
ｈＭｒｅｎｔｅｎ）　（推計学的（ｓｔｏｅｈａｓｔｉ
ｓｃｌ＋ｅｎ））サンプリングの原理に従って動作する
種類である。

この２種類の装置によって理論上おおむね同様の測定周
波数範囲が得られる。

検波器（Ｄ　ｃＬｅｋｔｏｒ）を備えた装置の場合は、
測定される高周波信号がダイオードで構成された検波回
路の入力に到達する。検波回路の出力に現れる直流電圧
信号は、ダイオードの特性に基づき小さな入力レベルの
場合は入力信号の真の実効値に比例するが、大きな入力
レベルの場合は入力信号のピーク値に比例する。検波回
路の伝送特性は非線形であり、また小さなレベルの方向
で変換効率が急速に減少する。従って検波回路の出力信
号は適当な増幅の後に非線形増幅器の入力に到達する。

非線形増幅器は区切り照返ａ回路により検波回路の非線
形を補償する。非線形増幅器の出力信号は測定器に、又
はアナログディジタル変換器を経てディノタル表示器に
、又は再処理のために計Ｗ、機に送ることができる。

この測定原理においては次の欠点が生じる。

−検波器の非線形伝送特性を非線形の区切り点近似回路
で線形化しなければならないが、それは個々のダイオー
ドに関係する面倒な調整を必要とする。

一小さな入力レベルと大きな入力レベルの場合に検波回
路の出力信号が入力信号のそれぞれ別のパラメータ（実
効値、ピーク値）に比例するから、複合信号（例えば雑
音）の場合は測定をレベルの関数として明確に評価する
ことができない。

−小さな入力レベルの場合はダイオードの特性の結果、
検波器の変換効率が急激に減少し、その結果、装置は約
２００μＶ　の入力レベル以下で不感になり、このため
装置を最小測定範囲内でゼロにすることができず、ゼロ
範囲を表示することしかでかない。

非コヒーレントサンプリングの原理に従って動作する装
置の機能は次の通りである。測定される高周波信号がサ
ンプラー（Ａ　ｂｔａｓｔｅｒ）の入力に到達する。サ
ンプラーは電圧制御発振器の周波数に応じて被測定信号
を極めて小さな期間の間、定常利得増幅器（Ｋ　ｏｎｓ
ｔａｎｔｅ　　Ｖ　ｅｒｓｔａｒｋｕｎｇ）の入力に接
続する。サンプリングは例えば数百ｐｓｅｃの間持続し
、増幅器の入力ｌｉ！Ｆ量が！！置の全周波数範囲で、
サンプリングの瞬間に受領する被測定信号の瞬時値に比
例する電圧まで充電され、２つのサンプリングの間に放
電される。従って増幅器の出力に現れるパルス列の振幅
は、サンプリングの時点で被測定信号の瞬時値に比例す
る。サンプリング周波数が被測定信号と比較して推計学
的に変化するならば、すなわちサンプリングが非コヒー
レントであり、被測定信号から極めて多数のサンプリン
グ値を取出すことができるならば、サンプリングさにた
パルス列の統計的特性値（波高値、平均値、実効値）は
被測定信号の対応する値と一致する（推計学的サンプリ
ングの原理）。確率的サンプリングは、サンプリングを
制御する電圧制御発振器の周波数を別の発振器で周波数
変調して行う。

非コヒーレントサンプリングの原理に従って動作する′
ｉ＆置は、検波器型と比較して次の利点を有する。

一サンプリングするスイッチが定振幅信号によって制御
され、従って変換効率が被測定信号のレベルに関係しな
いから、サンプ２−の伝送特性は線形である。

一サンプラーの出力信号は入力レベルにかかわりなく被
測定信号の統計的パラメータを有するから、複合信号（
例えば雑音）の測定の場合に測定を明確に評価すること
ができる。

一サンプラーの直列回路スイッチ（Ｒｅｉｈｅｎｓｃ−
ｂａｌｔｅｒ）の開放は被測定信号に無関係の信号によ
りで行われるから、サンプラーの変換効率は被測定信号
のレベルに関係せず、従って装置を明確にゼロにするこ
とができる。

非コヒーレントサンプリングの原理に従って動作する装
置の欠点は、サンプラーの変換効率が外界温度に大いに
左右され、それが見掛上の利得変化となって現れること
である。この値は、ダイオード検波器を使用する装置に
特徴的な値のおよそ３倍乃至４倍である。この問題は公
知の解決策で、装置に内部校正装置を取付けろことによ
って取除かれる。内部校正装置の出力に測定入力を接続
することができ、それによって装置を当該の環境温度に
合わせて校正することができる。この校正装置は要する
に度量衡原器であるか、かなり高価である。更にこの解
決策の欠点は、それを自動測定装置に使用する場合に明
白である。測定過程の一時的中断によって自動測定装置
による測定時間が着しくｉ長されるからである。

本発明の目的は、非コヒーレントサンプリングの原理に
従って動作する装置の利点を保持すると共に、使用され
る部品と回路素子の温度依存性のパラメータの変化にか
かわらず、測定過程を中断しない温度依存性測定を保証
する解決策を提供することである１本発明に基づき測定
電圧値を歪めずに安定な測定を保証する補助信号を使用
することによって、所期の目的が達成される。

このような訳で本発明は、被測定電圧サンプリング部、
サンプリングされた信号を増幅する増幅器及び増幅され
た信号を所定の測定目的に従って評価する信号処理部を
有し、サンプリング部が制御発振器に接続されて成る、
サンプリングによる電圧測定装置である。本発明によれ
ば、装置は補助信号を発生する補助発振器及びサンプリ
ング部と信号処理部の間の利得制御可能な増幅器と差回
路（［）　ｉ［ｅｒｅｎｚｋｒｅｉｓ）を有し、補助信
号が一方では被測定電圧と共にサンプリング部の信号入
力に、他方では移相器を経て差回路の入力に接続され、
更に一方では差回路の出力及び／又は制御可能な増幅器
に接続された差回路の別の入力と、他方では制御可能な
増幅器の制御入力との間に、補助信号の周波数に対して
選択的な帰還分岐が接続される。

本発明によれば、補助信号はサンプリング部と差回路の
間で常に被測定信号に重畳されるが、差回路の後は既に
極めて小さい値を取るから、電圧測定に影響しない。差
回路の前及び／後に接続され、補助信号の周波数に対し
て選択的な帰還分岐（ＲｉｊｃｋｋｏｐｐｌｕＢｓｚｗ
ｅｉｇ）　　は−場合によっては適当な増幅と共に一補
助信号を感知し、それに基づいて制御可能な増幅器を介
して逆制御することができる。帰還分岐が差回路の前に
接続されていれば、この場合は感知される補助信号が大
きいから、利得が極めて小さい０本発明に基づく解決策
は高安定補助発振器を必要としない。

帰還分岐は差回路の出力に接続され、別の増幅器、移相
器の出力信号によって制御される位相敏感整流器（ｐｌ
＋ａｓｅｎｅｍｐｆｉｎｄｌｉｃｂｅｎ　　Ｇｌｅｉｃ
ｈｒｉｃｈｔｅｒ）及び第１低域フィルタを具備し、こ
れらが直列に接続されるように構成することが好ましい
。

別の増幅器が低域フィルタ特性を有し、例えば積分型で
あれば、帰還分岐の選択性を一層高めることができる。

別の可能な実施態様においては帰還分岐が差回路の前述
の別の入力に接続されており、位相敏感整流器、直流電
圧差動素子（Ｇ　ｌｅｉｅｈｓｐａｎｎｕｒＢｙＳｄｉ
−ｆｆｅｒｅｎｚｇｌｉｅｄ）　、別の増幅器及び第１
低域フィルタを具備し、直流電圧差動素子の入力が整流
器を介して移相器に接続される。この実施態様では帰還
分岐によって感知される補助信号が大きく、従って信号
雑音比が良好である。

別の可能な実施態様では帰還分岐が差回路の出力と更に
は前述の別の入力に接続される。この場合１、帰還分岐
は差回路の出力と前述の別の入力に２つの入力が接続さ
れる第１の差動素子（Ｄ　ｉｆｆｅ−ｒｅｎｚｇｌｉｅ
ｄ）　、第２の差動素子、別の増幅器、位相敏感整流器
及び第１低域フィルタを具備し、これらが直列に接続さ
れ、第２差動素子の入力と位相に敏感な整流器の制御入
力が移相器に接続されている。この構成は良好な信号雑
音比を保証するものであって、差回路が制御回路の中に
あるという利点を伴う。

高周波電圧測定に適した実施態様においては、差回路の
前述の別の人力がサンプリング部に比しで遅れて制御さ
れるサンプリング・保持回路を介して、制御可能な増幅
器の出力多こ接続されることが好ましい、サンプリング
・保持回路の出力が−選ばれた補助信号による制御と並
んで一第２低域フィルタを経てサンプリング部の帰還入
力に接続されることが好ましい、このｒｊＳ２の負帰還
はまず第一にサンプリング部の直流電圧安定性を保証す
る。

本発明に基づく解決策は、非コヒーレントサンプリング
によって行われる確率的性格の測定に特に適している。

そのためにサンプリングユニットを制御する発振器が電
圧制御発振器であって、その制御入力は可変出力信号の
電源に接続される。

またコヒーレントな又はシャノンのサンプリングによっ
て行われる測定にも本発明を適用することができる。こ
の場合はサンプリング部を制御する発振器は、被測定電
圧の当該の周波数に相当する信号又は定電圧信号を発生
するユニットである。

非コヒーレントサンプリングの実施態様では、補助発振
器の周波数が被測定電圧の周波数範囲の下限より小さい
ことが好ましい。それによって測定精度を一層高めるこ
とができる。

高周波電圧測定の目的のために構成された実施態様は、
サンプリング部がアナログ・ダイオードスイッチ回路を
具備し、その信号入力が一方ではコンデンサを経て補助
発振器の被測定電圧を受領する入力に、他方では直列接
続の抵抗とプッシング形コンデンサを経て補助発振器の
出力に接続されるならば、特に好適である。

本発明に基づく装置では所望の測定目的に応じて信号処
Ｊ！１！部を選択する。信号処理部は実効値・ピーク値
又は電解平均値を測定する回路若しくは切換可能なその
組合せであることができる。複雑な測定目的の実行、例
えば被測定電圧信号の統計的分析のために、信号処理装
置をアナログ処理装置として、又はアナログ・ディジタ
ル変換器の後に接続したディジタル処理装置として構成
することができる。

（以下余白） 次に図面に示す実施態様に基づいて本発明を詳述する。

図面の第１図は本発明に基づく装置のブロック構成図で
あり、ｖｉ２図及び第３図は第１図による装置の帰還分
岐のそれぞれ別の好適な実施態様を示し、第４図は第１
図による装置の結合素子とサンプリング部の回路詳細図
を示す。

図面で同じ要素は同じ参照番号で表示した。

第１図で被測定高周波信号は入力１５から結合素子１を
通ってサンプリング部２の信号人力１７に到達する。被
測定信号と同時に、適当に選定されたー好ましくは測定
範囲外にあってサンプリングの周波数と比較して低い一
周波数の補助信号も補助発振器１４の出力１６から結合
素子１を経てサンプリング部２の信号人力１７に接続さ
れる。

結合素子１の役目は被測定信号と補助信号をサンプリン
グ部２の信号入力１７に適切に結合することである。サ
ンプリング部２の出力２０のサンプリング値は、サンプ
リングの瞬間に受領する被測定信号及び補助信号の瞬時
値の和である。サンプリング部２の開放は発振器（Ｇ　
ｅｎｅｒａｔｏｒ）　１２、図示の実施態様では電圧制
御発振器の制御入力１８によって行われ、この発振器の
出力周波数は可変出力信号の電源１１、例えばのこぎり
波発生器又は正弦波発生器によって変調される。

サンプリング部２は接続された状態で、その信号人力１
７に米る信号をその出力２０に、更に出力を経て利得制
御可能な増幅器３の入力に印加する。サンプリング部２
に配設された記憶容量（第４図のコンデンサ４３を参照
）は、サンプリングの瞬間に受領する被測定信号と補助
信号の和に比例する電圧まで充電される。こｅ容量は２
つのサンプリングの間に電荷を失う、すなわちコンデン
サ４３が放電する。利得制御可能な増幅器３の出力信号
はサンプリング・保持回路４の入力２２に接続さ八る。

サンプリング・保持回路４はサンプリング部２が発生し
、増幅器３が増幅した信号をサンプリングし、それによ
って信号整形（増幅）を行うだけで、サンプリングされ
た信号の統計的特性値には影響しない。サンプリング・
保持回路４はサンプリング部２と同期制御され、サンプ
リング部２の出力に、従って増幅器３の出力に現れる信
号を最大値でサンプリングするものとする。

そのために一定時間の遅延が必要である。サンプリング
・保持回路４は発振器１２の適当に遅れた出力信号によ
り、制御人力２３を経て制御される。

サンプリング・保持回路４の出力信号は一方では低域フ
ィルタ（Ｔ　１ｅｆｐａｓｓｆｉｌＬｅｒ）　１０を通
って直流電圧帰還としてサンプリング部２の帰還人力１
９に到達し、他方では差回路（Ｄ　１ｆｆｅｒｅｎｚｋ
ｒｅｉｓ）５の入力２４に接続する。差回路５の別の入
力には移相ａ　（Ｐ　ｈａｓｅｎｓｃｈｉｅｂｅｒ）　
　１３を経て補助発振器１４の信号が接続する。補助発
振器１４の補助信号が結合素子１の入力から差回路５の
入力２４に到達するまでの間、移相が生じるから、移相
器１３の役目は差回路５の入力２４及び２５に到達する
、補助発振器１４の周波数の信号の同相性を保証するこ
とである。差回路５の入力２５に到達する信号の振幅と
位相が、入力２４に到達する一被測定信号に加Ｗ、され
る一補助発振器１４の信号の振幅及び位相と一致する場
合は、被測定信号と比較した補助発振器１４の周波数の
差信号が差回路５の出力にあっても実際上無視すること
ができる。差動回路５の入力２４に、入力２５に接続さ
れた補助発振器１４の信号の振幅と一致する振幅の、補
助発振器１４の信号が認められない場合は、偏差の方向
に従って差動回路５の出力に補助発振器１４の周波数の
正しい位相の（基準発振器の信号と一致する又は逆の位
相の）差信号が発生する。

差動回路５の出力は低域フィルタ特性の、例えば積分型
の増幅器７を経て、位相敏感整流器８の入力２６に接続
する０位相敏感整流器８の制御人力２７に移相器１３の
出力信号が接続される。積分型増幅器７の役目は、サン
プリングされた信号の積分の後に補助発振器１４の周波
数の差信号を増幅することである。位相敏感整流器（ｐ
）Ｉａｓｅｎｅｍ−ｐｆｉｎｄｌｉｃｈｅｎ　　Ｇ　Ｉ
ｅｉｃｈｒｉｃｈｔｅｒ）　８の出力は低域フィルタ（
Ｔ　１ｅｆｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）　９を経て利得制御
可能な増幅器３の制御入力２１に接続される。増幅器７
、位相敏感整流器８及び低域フィルタ９が帰還分岐２８
を構成する。位相敏感整流器８は極めて大きな選択性を
以て正しい位相の差信号から正しい符号の制御直流電圧
を作る。そして最後にこの制御直流電圧が増幅器３の利
得を、差回路５の入力２４及び２５にある、補助発振器
１４の周波数の信号が等しい振幅を持つように変化する
。

積分型増幅器７の利得を増加することによって差回路５
の出力の、補助発振器１４の周波数の差信号が減少し、
従って利得を適当に高く選定した場合に差回路５の出力
で測定される、補助発振器１４の周波数の信号は被測定
信号と比較して、予め決定できる最小レベルに必ず保持
されるから、測定の際に誤差を生じない。差回路５を同
時に帰還の差形成素子として使用することができ、差回
路５が制御回路の中にあるから、この構成は有利である
。

第２図によれば、帰還分岐２８は第１図と違って差回路
５の入力２４と制御人力２１の間に接続されるように構
成することもできる。この場合は帰還分岐２８で差の形
成も行うことになる。なぜなら、この場合は差回路５が
制御回路にないからである。サンプリング・保持回路４
の出力に位相敏感整流器５２が直結され、その濾波され
た出力が直流電圧差動素子５１の一方の入力に到達する
。

その他方の入力には、移相器１３の出力に接続された整
流器５０の濾波された信号が送られる。直流電圧差動素
子５１の出力は、ループ利得をｌｌ！整する増幅器５３
及び安定性のために必要な低域フィルタ５４を経て制御
入力２１に接続される。この実施態様では大きな振幅の
補助信号を帰還のために得ることができその結果、信号
雑音比が良好である。

第３図によれば、帰還分岐２８第１図と違って差回路５
の出力と入力２４の双方に差動素子６０の入力を経て接
続される。差動素子６０の出力には事実上、入力２４に
ある被測定信号に重畳される補助信号だけが現れる。差
動素子（Ｄ　ｉ　ｒ　ｆｃｒｅｎｚ−ｇｌｉｅｄ）　　
６０の出力は制御回路の差形成を行う差動素子（Ｄ　ｉ
ｆｆｃｒｅｎｚｇｌｉｅｄ）　　６１の一方の入力（ご
到達し、差動素子６１の他方の入力は移相器１４の出力
に接続される。差動素子６１の出力信号は増幅器６２を
経て位相敏感整流器（ｐｈａｓｅｎ−ｅｍｐｆｉｎｄｌ
ｉｅｌ＋ｅｎ　　Ｇ　ＩｅｉｃｈｒｉｃｈＬｅｒ）　　
６３に至る。

位相敏感整流器６３は移相器１３の出力信号によっても
制御される。位相敏感整流器６３の出力信号は安定性の
ために必要な低位相フィルタ（Ｔ　１ｅｆｐａｓｓｆｉ
ｌｔｅｒ）　６４を介して制御人力２１を制御するにの
実施態様の利点は信号雑音比が大きいことと、差動回路
５も制御回路の中にあることにある。

本発明に基づく装置には、補助発振器１４の補助信号に
対して温度依存性の増幅を補償することによって、被測
定信号にも同様の増幅を自動的に保証する制御ループが
ある。

差回路５の出力に更に信号処理部６が接続される。被測
定信号の統計的特性値だけを搬送し、補助発振器１４の
周波数の信号の作用を無視することができるパルス列が
信号処理部６に到達する。

信号処理部６の出力２９はサンプリングされたパルス列
から、そのピーク値、電解平均値及び／又は実効値に比
例する信号を発生する。この信号は被測定信号の対応す
る値に比例し、被測定信号の対応する値に従って校正さ
れる。出力２９の信号は再処理のために、図示しないア
ナログ・ディジタル変換器を経て計算機へ松送される。

信号処理部６は統計的特性値（例えば振幅分布）又は複
数個の特性値を決定する複合回路であることができ、ア
ナログ回路又はディノタル回路のいずれでも構成するこ
とができる。

第４図は第１図による結合素子１とサンプリング部２の
実施態様で、別の周波数範囲で動作するミリボルト／−
夕のためにも適するものを示す。

被測定電圧信号は入力１５からコンデンサ３０を経てサ
ンプリング部２の信号人力１７に到達する。

補助発振器１４の出力１６にある例えば１ｋＨｚの正弦
又は方形補助信号が抵抗３３、プッシング形コンデンサ
（Ｄ　ｕｒｃｈｆＭｈｒｕＢｓｋｏｎｄｅｎｓａＬｏｒ
）３２及び別の抵抗３１を経て入力１７に至る。このよ
うにして結合素子１は２つの信号を相加する”と共に、
プッシング形コンデンサ３２によって被測定高周波信号
（例えば１００　ｋＨｚ−Ｉ　Ｇ　Ｈｚ）が出力１６に
行かないことを保証する。

入力１７はアナログ・ダイオードスイッチ回路３４を経
て増幅器４７の入力に接続し、一方、増幅器４７の出力
はサンプリング部２の出力２０を形成する。ダイオード
スイッチ回路３４は抵抗３５及び３６を介して電源電圧
−ＵＴ及び＋ＵＴの間に接続されたブリッヂ接続の４個
のダイオード３７．３８．３９．４０から成る。ダイオ
ードブリッヂ回路の、抵抗３５及び３６に接続する点に
は、発振器１２から制御入力１８を経てパルス変成器４
８の一次巻線で得られる、例えば１００〜１５０ｋＨｚ
の範囲で可変の制御に従って、二次巻線により互いに同
期の正又は負パルスが送られる。上述の制御によって制
御範囲の下限周波数が決定される。正及び負パルスのピ
ーク値は電源電圧ＵＴより大きいから、パルスの瞬時値
が電源電圧０丁、を超えている期間の間、ダイオードス
イッチ回路３４が開放される。測定範囲の上限周波数が
約Ｉ　Ｇ　Ｈ７，の場合、この期間は約０．１〜０．３
　ｉｓである。

ダイオードスイッチ回路３４と大地の間に、サンプリン
グされた信号を記憶するコンデンサ４３が接続されてい
る。増幅器４７の入力でもある。

この点に抵抗４６、プッシング形コンデンサ（Ｄ　ｕｒ
ｃｈｆＵｂｒｕＢｓｋｏｎｄｅｎｓａｔｏｒ）　４５及
び別の抵抗４４を経て帰還人力１９が接続される。帰還
人力１９は低域フィルタ１０の出力に接続されている。

このようにして増幅器４７の出力で一方では被測定信号
と補助信号のサンプリング和信号（ａｂｇｅｔａｓｔｅ
ｔｅ　　Ｓ　ｕｍ＋＊ｅｎｓｉｇｎａｌ）と、他方では
帰還信号が相加され、それに対応する信号がサンプリン
グ部２の出力２０である増幅器４７の出力に現れる。

本発明に基づく装置は適当な電流電圧変換部があれば、
電流測定にも適する。この電流電圧変換器は最も簡単な
場合には抵抗であるが、大地と無関係の測定が必要なら
ば、例えば変流器を具備することもできる１本発明に基
づく装置は−チャネル測定だけでなく、ニチャネル測定
用にも構成することができる。例えば一方のチャネルは
電圧測定用、他方のチャネルは当該の電流の測定用であ
る。その場合信号処理部６は複素インピーダンスの値に
比例する信号を発生する。

本発明の本質的利点は、補助発振器１４の出力信号の振
幅に対して特別の熱安定性が必要でないことにある。差
動回路５は同じ補助発振器１４から米る信号の差を形成
するから、補助発振器１４の振幅の変化は誤差を生じな
い。系の熱安定性は移相器１３のパラメータの変化又は
補助発振器１４の周波数の大きな変化によって影響され
るだけである。移相器１３のパラメータ値の熱安定性、
更には補助発振器１４の周波数の熱安定性は、使用され
る受動Ｒ，Ｌ、’Ｃ素子の種類を適宜選択することによ
ってたやすく保証することができる。

本発明のもう一つの利点は、増幅の温度依存性変化だけ
でなく、部品の老化の結実現れる変化も補償することが
できることにある。

この解決策の経済的利点は次の点にある。すなわち一群
の低周波素子によって仕様の大幅な改善が得られるが、
その価格は装置一式の材料価格と比べて無視できる程度
のものであり、更にそれが装置に校正装置を取付けるこ
とが温度に関連して変化する高価な補正増幅器を信号処
理部６に使用することを不要にするのである。

あらゆる点から見て本発明に基づ（装置は、自動測定装
置で使用されてアナログパラメータを測定するプログラ
ム可能な装置に提起される特殊な要求に合致する。実験
室で単独装置として使用する場合は、この部類で既存の
類似のｉ＆置より優れた技術データを提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づ＜＊２のブロック構成図であり、
第２図及び第３図は第１図による装置の帰還分岐のそれ
ぞれ別の好適な実施態様を示し、第４図は第１図による
装置の結合素子とサンプリング部の回路詳細図を示す。 符号については、１は結合素子、２はサンプリング部、
３は制御可能な増幅器、４はサンブリ７グ・保持回路、
５は動回路（Ｄ　１ｆｆｅｒｅｎｚｋｒｅｉｓ）、６は
信号処理部、７は増幅器、８は位相敏感整流器、９及び
１０は低域フィルタ、１１は電源、１２は発振器（Ｇ　
ｅｎｅｒａＬｏｒ）　、　　１３は移相器１１４は補助
発振器、１５は入力、１６は出力、１７は信号入力、１
８は制御入力、１９は帰還人力、２０は出力、２１は制
御入力、２２は入力、２３は制御入力、２４．２５及び
２Ｇは入力、２７は制御入力、２８は帰還分岐、２９は
出力、３θはコンデンサ、３１は抵抗、３２はプッシン
グ形コンデンサ（Ｄ　ｕｒｃｈｆｔｆｈｒｕｎｇｓｋｏ
ｎｄｅｎｓａｔｏｒ）、３３は抵抗、３４はダイオード
スイッチ回路、３５及び３６は抵抗、３７．３８．３９
及ｔ／４０はダイオード、４１．４２及び４３はコンデ
ンサ、４４は抵抗、４５はプッシング形コンデンサ、４
６は抵抗、４７は増幅器、４８はパルス変成器、５０は
整流器、５１は直流電圧差動素子（Ｇｉｅｉｅｈ−ｓｐ
ａｎｎｕｎｇｓｄｉｆｆｅｒｅｎｚｇｌｉｅｄ）、５２
は位相敏感整流器、５３は増幅器、５４は低域フィルタ
、６０及び６１は差動素子（Ｄ　ｉｆｆｅｒｅｎｚｇｌ
ｉｅｃｌ）　　、８２は増幅器、６３は位相敏感整流器
、６４は低域フィルタである。 代　　　　　理　　　　　人 弁理士　　武　　１）　正　　彦 弁理士　　滝　　口　　昌　　司 弁理士　　中　　里　　浩　　−

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定電圧サンプリング部、サンプリングされた
   信号を増幅する増幅器及び増幅された信号を所定の測定
   目的に従って評価する信号処理部を具備し、サンプリン
   グ部が制御発振器に接続されて成る、サンプリングによ
   る電圧測定装置において、補助信号を発生する補助発振
   器及びサンプリング部と信号処理部の間に利得制御可能
   な増幅器と差回路を有し、補助信号が一方では被測定信
   号と共にサンプリング部の信号入力に、他方では移相器
   を経て差回路の入力に接続され、かつ一方では差回路の
   出力及び／又は制御可能な増幅器に接続された差回路の
   他方の入力と、他方では制御可能な増幅器の制御入力と
   の間に、補助信号の周波数に対して選択的な帰還分岐が
   接続されていることを特徴とする装置。
2. （２）差回路（５）の出力に接続された帰還分岐（２８
   ）が別の増幅器（７）、移相器（１３）の出力信号によ
   って制御される位相敏感整流器（８）及び第１低域フィ
   ルタ（９）を具備し、これらが直列に接続されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）別の増幅器（７）が低域フィルタ特性を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。
4. （４）差回路（５）の上記の他方の入力（２４）に接続
   された帰還分岐（２８）が位相敏感整流器（５２）、直
   流電圧差動素子（５１）、別の増幅器（５３）及び第１
   低域フィルタ（５４）を具備し、これらが直列に接続さ
   れており、直流電圧差動素子（５１）が整流器（５０）
   と介して移相器（１３）に接続されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
5. （５）差回路（５）の出力及び上記の他方の入力（２４
   ）に接続された帰還分岐（２８）が、差回路（５）の出
   力及び上記の他方の入力（２４）に２つの入力を接続す
   る第１の差動素子（６０）、第２の差動素子（６１）、
   別の増幅器（６２）、位相敏感整流器（６３）及び第１
   低域フィルタ（６４）を具備し、これらが直列に接続さ
   れており、第２差動素子（６１）の入力と位相敏感整流
   器（６３）の制御入力が移相器（１３）に接続されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲１項に記載の装置。
6. （６）差回路（５）の上記の他方の入力がサンプリング
   部（２）に比して遅れて制御されるサンプリング・保持
   回路（４）を介して、制御可能な増幅器（３）の出力に
   接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第５項のいずれか１項に記載の装置。
7. （７）サンプリング・保持回路（４）の出力が第２低域
   フィルタ（１０）を経てサンプリング部（２）の帰還分
   岐（１９）に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第６項に記載の装置。
8. （８）サンプリング部（２）を制御する発振器（１２）
   が電圧制御発振器であり、その制御入力が可変出力信号
   の電源（１１）に接続されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項に記載の装
   置。
9. （９）補助発振器（１４）の周波数が被測定電圧の周波
   数範囲の下限より小さいことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の装置。
10. （１０）サンプリング部（２）がアナログ・ダイオード
    スイッチ回路（３４）を具備し、その信号入力（１７）
    が一方では被測定電圧を受領する入力（１５）にコンデ
    ンサ（３０）を介して接続され、他方では直列接続され
    た抵抗（３１、３３）とプッシング形コンデンサ（３２
    ）を経て補助発振器（１４）の出力（１６）に接続され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第９項の
    いずれか１項に記載の装置。
11. （１１）信号処理部（６）が実効値、ピーク値及び／又
    は電解平均値を測定する回路であることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれか１項に記載
    の装置。
12. （１２）信号処理部（６）がその入力に到達する信号の
    少くとも１つの統計的特性値を決定するアナログ又はデ
    ィジタルユニットであることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項乃至第１０項のいずれか１項に記載の装置。