(57)【要約】【課題】高価な部品を使用せず、かつ消費電力も増やさずに自己雑音の影響を低減した測定値を得ることができる計測器を提供する。【解決手段】センサ１と増幅器３と検波器４を備えた計測器において、基準信号を用いて算出したセンサ１の感度から自己雑音値を推定する自己雑音値推定器５と、この自己雑音値推定器５が推定した自己雑音値を検波器４の出力信号から減算する自己雑音補正器７を設けた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測器の自己雑音値を推定する方法であって、基準信号を用いて前記計測器が備えるセンサの感度を算出し、次いで前記センサの感度から自己雑音値を推定することを特徴とする自己雑音値の推定方法。
【請求項２】
センサと増幅器と検波器を備えた計測器において、基準信号を用いて算出した前記センサの感度から自己雑音値を推定する自己雑音値推定手段と、この自己雑音値推定手段が推定した自己雑音値を前記検波器の出力信号から減算する自己雑音補正手段を設けたことを特徴とする計測器。
【請求項３】
前記自己雑音値の推定は、前記計測器の製造時または毎起動時に行う請求項１記載の自己雑音値の推定方法又は請求項２記載の計測器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測器の自己雑音値を推定する方法及び自己雑音値を考慮した測定値を得る計測器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計測器は必ず計測器固有の自己雑音を発生するので、計測器が表示する測定値は、測定したい真値に計測器の自己雑音値が加算されたものとなる。測定したい真値が小さい場合には、自己雑音値が計測器の測定値に大きく影響するため、一般に測定範囲の下限は自己雑音値の大きさにより決定される。即ち、計測器の自己雑音値が小さい程、測定範囲の下限が広がることになる。
従って、測定値が大きい場合は自己雑音による誤差は実用上問題とならないが、測定値が小さい場合は自己雑音による誤差が問題となっている。
【０００３】
そこで、自己雑音による誤差を小さくするため、自己雑音値の小さいセンサを使用したり、電気回路の部品として高性能の部品を使用したり、消費電力の大きい部品を使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、自己雑音値の小さいセンサ、高性能な電気回路の部品や消費電力の大きい部品などを使用すると、コストの上昇を招き、コスト低減を図ることができない。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡便な方法で自己雑音値を推定することができる自己雑音値の推定方法及び高価な部品を使用せず、かつ消費電力も増やさずに自己雑音の影響を低減した測定値を得ることができる計測器を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、計測器の自己雑音値を推定する方法であって、基準信号を用いて前記計測器が備えるセンサの感度を算出し、次いで前記センサの感度から自己雑音値を推定する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、センサと増幅器と検波器を備えた計測器において、基準信号を用いて算出した前記センサの感度から自己雑音値を推定する自己雑音値推定手段と、この自己雑音値推定手段が推定した自己雑音値を前記検波器の出力信号から減算する自己雑音補正手段を設けた。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の自己雑音値の推定方法又は請求項２記載の計測器において、前記自己雑音値の推定は前記計測器の製造時または毎起動時に行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は計測器で発生する自己雑音値の概念説明図、図２は本発明に係る計測器の構成図、図３と図４は本発明に係る自己雑音値の推定方法の説明図、図５は測定時の計測器の構成図である。
【００１０】
計測器の自己雑音の発生源は、主に計測器が備えるセンサと計測器内部の電気回路である。一般に電気回路が発生する自己雑音値はほぼ同じ値である。また、センサが発生する自己雑音値もほぼ同じ値である。しかし、センサの感度には一般にばらつきがある。
【００１１】
そこで、図１に示すように、計測器には電気回路内にセンサＡ，Ｂの感度のばらつきを調整する感度調整器Ｃを設けているため、最終的に測定値に影響を及ぼす自己雑音値Ｎは、感度調整器Ｃの増幅度Ｇに比例して変化したセンサＡ，Ｂの自己雑音値ＮＡｓ，ＮＢｓと電気回路内の自己雑音値Ｎｃの和（ＮＡｓ＋Ｎｃ），（ＮＢｓ＋Ｎｃ）として表される。なお、図１では感度が異なる２つのセンサＡ，Ｂを示し、センサＡの感度はセンサＢの感度の４倍である。
【００１２】
つまり、測定値に影響を及ぼす自己雑音値Ｎは、電気回路が発生する自己雑音値がほぼ同じ値（Ｎｃ）であり、またセンサが発生する自己雑音値もほぼ同じ値（Ｎｓ）であるので、センサ感度または感度調整器Ｃの増幅度Ｇが分かれば推定できる。
【００１３】
本発明に係る計測器は、図２に示すように、センサ１、基準信号発生器２、増幅器（感度調整器）３、検波器４、自己雑音値推定器５、メモリ６、自己雑音補正器７及び表示器８などを備えている。なお、９，１０は切換スイッチである。
【００１４】
以上のように構成した本発明に係る計測器の自己雑音値の推定方法及び測定動作について説明する。
先ず、切換スイッチ９を操作してセンサ１と増幅器３を接続し、切換スイッチ１０を操作して検波器４と表示器８を接続して、図３に示す構成とする。
【００１５】
次いで、基準となる物理量をセンサ１に入力する。例えば、計測器が騒音計でセンサ１が騒音を計測するためのマイクロホンであれば、基準となる物理量として１００ｄＢの音圧レベル信号をマイクロホンに入力する。更に、表示器８が１００ｄＢを表示するように増幅器３の増幅度Ｇを調整する（増幅器の増幅度調整工程）。
【００１６】
次に、切換スイッチ９を操作して基準信号発生器２と増幅器３を接続し、切換スイッチ１０を操作して検波器４と自己雑音値推定器５を接続して、図４に示す構成とする。
【００１７】
そして、基準信号発生器２により一定の電気信号（例えば、ａＶの電圧）を増幅器３に入力する。更に、自己雑音値推定器５において、検波器４の出力信号（例えば、ｂＶの電圧）と増幅器３に入力された一定の電気信号（例えば、ａＶの電圧）から、先に調整された増幅器３の増幅度Ｇを算出する（Ｇ＝ｂ／ａ）。
【００１８】
次いで、自己雑音値推定器５に予め格納されている増幅器３の増幅度Ｇと自己雑音値Ｎの関係を表すテーブルから、増幅度Ｇ（＝ｂ／ａ）の時の自己雑音値Ｎを推定し、その推定結果をメモリ６に保存する（自己雑音値推定工程）。
以上で自己雑音値の推定作業が終了する。これらの一連の作業は計測器の製造時、または計測器の毎起動時に自動的に実施することができる。
【００１９】
なお、増幅器３の増幅度Ｇを算出する際に、基準信号発生器２から一定の電気信号を出力するのではなく、検波器４の出力信号が一定値になるように基準信号発生器２の出力を調整し、その時の基準信号発生器２の出力値を用いて自己雑音値を推定してもよい。
【００２０】
また、増幅器３の増幅度Ｇを、例えば増幅器に電子ボリュームを使用して、そのコードから直接知ることが可能であれば、基準信号発生器２を使用することなく、その増幅度Ｇから自己雑音値を推定することができる。
【００２１】
次に、実際に測定作業を行う場合には、切換スイッチ９を操作してセンサ１と増幅器３を接続し、切換スイッチ１０を操作して検波器４と自己雑音補正器７を接続して、図５に示す構成とする。
【００２２】
センサ１により検出された物理量は、増幅器３、検波器４を経て自己雑音補正器７に検出値として送られる。そして、自己雑音補正器７で、検出値から予めメモリ６から読み込まれた自己雑音値Ｎを減算し、その減算結果を表示器８に表示する。すると、真値に限りなく近い測定値を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、簡便な方法で計測器の自己雑音値を推定することができる。
【００２４】
請求項２に係る発明によれば、高価な部品を使用せず、かつ消費電力も増やさずに自己雑音の影響を低減した測定値を得ることができる。
【００２５】
請求項３に係る発明によれば、自己雑音値の推定作業を計測器の製造工程内、または毎起動時に自動で行うことにより、製造工数の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】計測器で発生する自己雑音値の概念説明図
【図２】本発明に係る計測器の構成図
【図３】本発明に係る自己雑音値の推定方法の説明図
【図４】本発明に係る自己雑音値の推定方法の説明図
【図５】測定時の計測器の構成図
【符号の説明】
１…センサ、２…基準信号発生器、３…増幅器、４…検波器、５…自己雑音値推定器、６…メモリ、７…自己雑音補正器、８…表示器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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