(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を入力し、２つの周波数信号を除去するフィルタ装置において、
前記入力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、
一方の周波数信号の１／２ｉ（ｉ：自然数）周期ごとに時間カウントすると共に、他方の周波数信号の（１／２＋ｊ）（ｊ：整数）周期の時間カウント後、一方の周波数信号の１／２ｉ周期ごとに時間カウントするタイマ手段と、
このタイマ手段の時間カウントで、前記Ａ／Ｄ変換器からデジタル値を取り込む取込手段と、
この取込手段が取り込んだデジタル値の平均値を演算する演算手段と
を有することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
２つの周波数信号は、５０Ｈｚと６０Ｈｚの信号であることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの周波数信号、例えば、電力の商用周波数信号ノイズを除去するフィルタ装置に関し、精度よく除去できるフィルタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフィルタ装置は、電力の商用周波数のノイズを、入力信号から除去するためには、事前に電力が５０Ｈｚか、６０Ｈｚかによって、フィルタを切り替えて、商用周波数のノイズを除去していた。
【０００３】
また、この他に、除去する周波数である５０Ｈｚか６０Ｈｚかの選択を行わずに、ノイズを除去するフィルタ装置がある。これは、ＲＣフィルタよってある程度商用周波数信号を除去し、図４に示されるように、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間の１／２周期、つまり、９．２１６ｍｓ間隔で、Ａ／Ｄ変換したデジタル値を４回取り込み、その４回のデジタル値を平均値をとることにより、入力信号から商用周波数のノイズの除去を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置では、５０／６０Ｈｚの中間である９．２１６［ｍｓ］間隔で入力信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル値にしているため、精度よく商用周波数のノイズを除去することができなかった。
【０００５】
また、入力信号を通過させるＲＣフィルタを大きくして精度を上げる方法もあるが、入力信号の速度が遅くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、２つの周波数信号のどちらでも精度よく除去できるフィルタ装置を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
入力信号を入力し、２つの周波数信号を除去するフィルタ装置において、
前記入力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、
一方の周波数信号の１／２ｉ（ｉ：自然数）周期ごとに時間カウントすると共に、他方の周波数信号の（１／２＋ｊ）（ｊ：整数）周期の時間カウント後、一方の周波数信号の１／２ｉ周期ごとに時間カウントするタイマ手段と、
このタイマ手段の時間カウントで、前記Ａ／Ｄ変換器からデジタル値を取り込む取込手段と、
この取込手段が取り込んだデジタル値の平均値を演算する演算手段と
を有することを特徴とするものである。
【０００８】
このような本発明では、Ａ／Ｄ変換器は、入力信号をデジタル値に変換する。そして、取込手段が、タイマ手段の時間カウントにより、デジタル値を取り込み、このデジタル値により、演算手段が平均値の演算を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
【００１０】
図において、Ａ／Ｄ変換器１は、入力信号をデジタル値に変換する。制御部２、例えば、マイクロプロセッサは、制御周期ごとに、Ａ／Ｄ変換器１からのデジタル値を入力し、処理を行い、データを上位コンピュータ（図示せず）にデータを伝送する。制御部２は、一般にプログラムで作成されるタイマ手段２１と取込手段２２と演算手段２３とを有する。
【００１１】
タイマ手段２１は、一方の周波数信号（５０Ｈｚ）の１／４周期（５ｍｓ）ごとに３回時間カウントすると共に、他方の周波数信号（６０Ｈｚ）の１／２周期（８．３３ｍｓ）の時間カウント後、一方の周波数信号（５０Ｈｚ）の１／４周期（５ｍｓ）ごとに３回時間カウントする。つまり、５ｍｓ，８．３３ｍｓ，１０ｍｓ，１３．３３ｍｓ，１５ｍｓ，１８．３３ｍｓ，２３．３３ｍｓの時間カウントを行う。
【００１２】
取込手段２２は、タイマ手段２１の時間カウントで、Ａ／Ｄ変換器１からデータを取り込む。
【００１３】
演算手段２３は、取込手段２２が取り込んだ８回のデジタル値の平均値を演算する。
【００１４】
このような装置の動作を以下で説明する。
図２は図１の装置の動作を示したタイミングチャートである。
【００１５】
取込手段２２は、制御周期開始時に、Ａ／Ｄ変換器１からデジタル値ａを取り込む。そして、タイマ手段２１が、５［ｍｓ］の時間カウントで、取込手段２２は、Ａ／Ｄ変換器１からデジタル値ｂを取り込む。タイマ手段２１の８．３３［ｍｓ］の時間カウントで、取込手段２２は、Ａ／Ｄ変換器１からデジタル値ｃを取り込む。また、タイマ手段２１の１０［ｍｓ］の時間カウントで、演算手段２２は、Ａ／Ｄ変換器１からデジタル値ｄを取り込む。
【００１６】
同様にして、タイマ手段２１の１３．３３ｍｓ，１５ｍｓ，１８．３３ｍｓ，２３．３３ｍｓの時間カウントで、取込手段２２は、Ａ／Ｄ変換器からデジタル値ｅ〜ｈを取り込む。
【００１７】
すべてのデジタル値ａ〜ｈが取り込みが終了したら、演算手段２３は、取込手段２２が取り込んだデジタル値の平均値を演算する。この平均値がノイズを除去した入力信号のデジタル値となる。
【００１８】
さらに、図３を用いて、ノイズの除去のメカニズムについて説明する。
図において、ｗ１は、５０Ｈｚの周波数信号を示し、ｗ２は、６０Ｈｚの周波数信号を示す。そして、ａ１〜ｈ１は、周波数信号ｗ１のデジタル値ａ〜ｈに対応し、同様に、ａ２〜ｈ２は、周波数信号ｗ２のデジタル値ａ〜ｈに対応する。
【００１９】
図から示されるように、周波数信号ｗ１のデジタル値ａ１，ｄ１でキャンセルされ、デジタル値ｂ１，ｆ１でキャンセルされ、デジタル値ｃ１，ｇ１でキャンセルされ、デジタル値ｅ１，ｈ１でキャンセルされる。つまり、デジタル値ａ１，ｂ１，ｄ１，ｆ１の足した結果は、”０”になり、デジタル値ｃ１，ｅ１，ｇ１，ｈ１の足した結果が、”０”となる。
【００２０】
同様に、周波数信号ｗ２のデジタル値ａ２，ｃ２でキャンセルされ、デジタル値ｂ２，ｅ２でキャンセルされ、デジタル値ｄ２，ｇ２でキャンセルされ、デジタル値ｆ２，ｈ２でキャンセルされる。つまり、それぞれの組み合わせが逆位相の関係になるため、デジタル値ａ２〜ｈ２の足した結果は、”０”となる。
【００２１】
このように、タイマ手段２１の５０Ｈｚの周波数信号の１／４周期ごとに時間カウントと、６０Ｈｚの周波数信号の１／２周期の時間カウント後、５０Ｈｚの周波数信号の１／４周期ごとの時間カウントとで、取込手段２２がＡ／Ｄ変換器１からの入力信号のデジタル値を取り込む。このデジタル値の平均値を、演算手段２３が演算する。これにより、短時間に、入力信号から２つの周波数信号のノイズを精度よく除去することができる。
【００２２】
また、電力の商用周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚによる入力信号のノイズを、周波数に対応して切り替える等の手間がなく、精度よく除去することができる。
【００２３】
なお、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例では、６０Ｈｚの周波数の１／２周期の時間カウントの例を示したが、逆位相の関係であればよい。例えば、（１＋１／２）周期（２５ｍｓ）の時間カウントでもよい。つまり、実施例の８．３３ｍｓ，１３．３３ｍｓ，１８．３３ｍｓ，２３．３３ｍｓの時間カウントの代わりに、２５ｍｓ，３０ｍｓ，３５ｍｓ，４０ｍｓの時間カウントを行う。
【００２４】
図３を用いて説明すると、ｃ３，ｅ３，ｇ３，ｈ３は、周波数信号ｗ１のデジタル値ｃ１，ｅ１，ｇ１，ｈ１に対応し、同様に、ｃ４，ｅ４，ｇ４，ｈ４は、周波数信号ｗ２のデジタル値ｃ２，ｅ２，ｇ２，ｈ２に対応する。
【００２５】
図から示されるように、周波数信号ｗ１のデジタル値ａ１，ｄ１でキャンセルされ、デジタル値ｂ１，ｆ１でキャンセルされ、デジタル値ｃ３，ｇ３でキャンセルされ、デジタル値ｅ３，ｈ３でキャンセルされる。
【００２６】
同様に、周波数信号ｗ２のデジタル値ａ２，ｃ４でキャンセルされ、デジタル値ｂ２，ｅ４でキャンセルされ、デジタル値ｄ２，ｇ４でキャンセルされ、デジタル値ｆ２，ｈ４でキャンセルされる。
【００２７】
また、５０Ｈｚと６０Ｈｚの時間カウントの関係を逆にしてもよいし、５０Ｈｚと６０Ｈｚの周波数信号に限定されるものでもない。
【００２８】
そして、時間カウントは、５０Ｈｚの１／２周期だけ時間カウントし、６０Ｈｚの１／２周期の時間カウント後、５０Ｈｚの１／２周期だけ時間カウントする構成でもよい。
【００２９】
つまり、以上の関係を総合すると、一方の周波数信号の１／２ｉ（ｉ：自然数）周期ごとに時間カウントし、他方の周波数信号の（１／２＋ｊ）（ｊ：整数）周期の時間カウント後、一方の周波数信号の１／２ｉ周期ごとに時間カウントするものであればよい。
【００３０】
さらに、１点の入力信号に対して、商用周波数のノイズ除去を示したが、多点の入力信号に対して有効である。つまり、従来、Ａ／Ｄ変換器にノイズを除去できるものがあったが、１点に対して、長時間必要であった。Ａ／Ｄ変換器１の前段に多点の入力信号を切り替える切替手段を設け、タイマ手段２１が、切替手段と連動して、時間カウントをずれして行う構成でもよい。すなわち、次の点は、１ｍｓずらして、時間カウントを行い、また、次の点では、前の点に対して、１ｍｓずらして、時間カウントを行う。
【００３１】
このようにすると、多点を短時間で、２つの周波数信号のノイズ除去を行うことができる。
【００３２】
もちろん、Ａ／Ｄ変換器１の前段にＲＣフィルタを用いる構成でもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１によれば、タイマ手段の一方の周波数信号の１／２ｉ（ｉ：自然数）周期ごとの時間カウントと、他方の周波数信号の（１／２＋ｊ）（ｊ：整数）周期の時間カウント後、一方の周波数信号の１／２ｊ周期ごとの時間カウントとで、取込手段がＡ／Ｄ変換器１からの入力信号のデジタル値を取り込む。このデジタル値の平均値を、演算手段が演算する。これにより、短時間に、入力信号から２つの周波数信号のノイズを精度よく除去することができる。
【００３４】
請求項２によれば、電力の商用周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚによる入力信号のノイズを、周波数に対応して切り替え等の手間がなく、精度よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の装置の動作を示したタイミングチャートである。
【図３】図１の装置の動作を説明する図である。
【図４】従来の装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  Ａ／Ｄ変換器
２１  タイマ手段
２２  取込手段
２３  演算手段
【図１】
0003555006.tif 000002
【図２】
0003555006.tif 000003
【図３】
0003555006.tif 000004
【図４】
0003555006.tif 000005