(57)【要約】【課題】交流信号の周期が変動する場合においても、交流信号における判定対象の良否を判定する際の判定精度を向上させる。【解決手段】１周期分の交流信号Ｓ１を判定対象として規定すると共に判定対象よりも先に入力した１周期分の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定し、サンプリング処理によって取得された比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃ（Ａｃ１〜Ａｃ１７）について設定された上限値Ｂおよび下限値Ｃと判定対象の瞬時値との比較結果に基づいて判定対象の良否を判定する判定処理を実行する処理部を備え、処理部は、サンプリング処理によって取得された比較対象Ｕｃおよび判定対象の瞬時値の取得数が互いに異なるときに、サンプリング処理によって取得された判定対象の瞬時値に基づいて特定した補間式から比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃの取得数と同数の瞬時値を補間式から算出し、算出した瞬時値と比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃとを用いて判定処理を実行する。【選択図】図３
2012154761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行するサンプリング部と、
１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、
前記処理部は、前記サンプリング処理によって取得された前記比較対象の前記瞬時値の取得数と当該サンプリング処理によって取得された前記判定対象の前記瞬時値の取得数とが異なるときに、前記比較対象および前記判定対象の一方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて当該一方についての補間式を特定すると共に、前記比較対象および前記判定対象の他方の前記取得数と同数の前記瞬時値を前記補間式から算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値と前記他方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値とを用いて前記判定処理を実行する測定装置。
【請求項２】
入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行するサンプリング部と、
１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、
前記処理部は、前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて前記比較対象および前記判定対象についての各補間式を特定すると共に、前記比較対象の前記瞬時値および前記判定対象の前記瞬時値を互いに同じ数ずつ前記各補間式からそれぞれ算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値を用いて前記判定処理を実行する測定装置。
【請求項３】
前記サンプリング部は、前記サンプリング処理において前記瞬時値を整数値で取得し、
前記処理部は、前記サンプリング処理によって取得された瞬時値を整数値から浮動小数点形式に変換して前記補間式を特定すると共に当該補間式から浮動小数点形式の前記瞬時値を算出し、当該算出した瞬時値を浮動小数点形式から整数値に変換して前記上限値および前記下限値と当該変換した整数値の瞬時値とを比較する請求項１または２記載の測定装置。
【請求項４】
前記補間式として２次以上の高次補間式を特定する請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
【請求項５】
入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行し、
１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する判定方法であって、
前記サンプリング処理によって取得された前記比較対象の前記瞬時値の取得数と当該サンプリング処理によって取得された前記判定対象の前記瞬時値の取得数とが異なるときに、前記比較対象および前記判定対象の一方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて当該一方についての補間式を特定すると共に、前記比較対象および前記判定対象の他方の前記取得数と同数の前記瞬時値を前記補間式から算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値と前記他方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値とを用いて前記判定処理を実行する判定方法。
【請求項６】
入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行し、
１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する判定方法であって、
前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて前記比較対象および前記判定対象についての各補間式を特定すると共に、前記比較対象の前記瞬時値および前記判定対象の前記瞬時値を互いに同じ数ずつ前記各補間式からそれぞれ算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値を用いて前記判定処理を実行する判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力した交流信号における１または複数の周期分の判定対象についての良否を判定する測定装置および判定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、特開平１０−１９５９７号公報において出願人が開示した波形記録計が知られている。この波形記録計は、増幅器、Ａ／Ｄ変換器、ＤＭＡ、メモリ、ＣＰＵおよびゼロクロス検出回路などを備えて構成されている。この波形記録計では、増幅器によって増幅された入力信号をＡ／Ｄ変換器が波形データに変換し、ＤＭＡがその波形データをメモリに書き込む。また、ＣＰＵが、ＤＭＡによって波形データがメモリに書き込まれる際のアドレス情報を読み取る。また、ゼロクロス検出回路が入力信号のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を出力し、ＣＰＵは、ゼロクロス信号の入力時点でアドレス情報に基づく波形判定処理を行う。ＣＰＵは、この波形判定処理において、被判定データのアドレスよりも１周期前のアドレスにおける波形データに対して管理幅を設定する。具体的には、１周期前のアドレスの前後に存在する複数の波形データの中から最大値と最小値とを検出し、最大値に所定値を加えて管理幅の上限値とし、最小値から所定値を減算して管理幅の下限値とする。次いで、被判定データが設定した管理幅内であるか否かを判定する。つまり、この波形記録計では、判定対象の波形よりも１周期前の波形に所定値を加減算した帯状の範囲を判定範囲として、判定対象の波形がその判定範囲内に含まれているか否かによって入力信号の良否判定が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９５９７号公報（第３−４頁、第１−５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した従来の波形記録計には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記の波形記録計では、被判定データのアドレスよりも１周期前のアドレスにおける波形データに対して管理幅を設定し、被判定データが設定した管理幅内であるか否かによって入力信号の良否判定が行われる。一方、この種の装置では、一般的に、予め決められた一定の周期でＡ／Ｄ変換が行われる。このため、例えば、入力信号の周波数が変動して、判定対象の１つの周期分の波長が、１周期前における比較対象の１つの周期分の波長よりも長いときには、Ａ／Ｄ変換によって生成される判定対象の被判定データ数が比較対象のデータ数よりも多いこととなる。このため、このように入力信号の周波数が変動しているときには、被判定データの一部に対応する比較対象のデータが存在しないことがあり、これに起因して、入力信号の良否判定の精度が低下するおそれがあり、この点の改善が望まれている。
【０００５】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、交流信号の周期（周波数）が変動する場合においても、その交流信号における判定対象の良否を判定する際の判定精度を向上し得る測定装置および判定方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行するサンプリング部と、１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、前記処理部は、前記サンプリング処理によって取得された前記比較対象の前記瞬時値の取得数と当該サンプリング処理によって取得された前記判定対象の前記瞬時値の取得数とが異なるときに、前記比較対象および前記判定対象の一方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて当該一方についての補間式を特定すると共に、前記比較対象および前記判定対象の他方の前記取得数と同数の前記瞬時値を前記補間式から算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値と前記他方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値とを用いて前記判定処理を実行する。
【０００７】
また、請求項２記載の測定装置は、入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行するサンプリング部と、１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、前記処理部は、前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて前記比較対象および前記判定対象についての各補間式を特定すると共に、前記比較対象の前記瞬時値および前記判定対象の前記瞬時値を互いに同じ数ずつ前記各補間式からそれぞれ算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値を用いて前記判定処理を実行する。
【０００８】
また、請求項３記載の測定装置は、請求項１または２記載の測定装置において、前記サンプリング部は、前記サンプリング処理において前記瞬時値を整数値で取得し、前記処理部は、前記サンプリング処理によって取得された瞬時値を整数値から浮動小数点形式に変換して前記補間式を特定すると共に当該補間式から浮動小数点形式の前記瞬時値を算出し、当該算出した瞬時値を浮動小数点形式から整数値に変換して前記上限値および前記下限値と当該変換した整数値の瞬時値とを比較する。
【０００９】
また、請求項４記載の測定装置は、請求項１から３のいずれかに記載の測定装置において、前記補間式として２次以上の高次補間式を特定する。
【００１０】
また、請求項５記載の判定方法は、入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行し、１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する判定方法であって、前記サンプリング処理によって取得された前記比較対象の前記瞬時値の取得数と当該サンプリング処理によって取得された前記判定対象の前記瞬時値の取得数とが異なるときに、前記比較対象および前記判定対象の一方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて当該一方についての補間式を特定すると共に、前記比較対象および前記判定対象の他方の前記取得数と同数の前記瞬時値を前記補間式から算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値と前記他方における前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値とを用いて前記判定処理を実行する。
【００１１】
また、請求項６記載の判定方法は、入力した交流信号の瞬時値を予め決められたサンプリング周期で取得するサンプリング処理を実行し、１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記判定対象の前記瞬時値に対応する前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値と当該判定対象の瞬時値とを比較してその比較結果に基づいて当該判定対象についての良否を判定する判定処理を実行する判定方法であって、前記サンプリング処理によって取得された前記瞬時値に基づいて前記比較対象および前記判定対象についての各補間式を特定すると共に、前記比較対象の前記瞬時値および前記判定対象の前記瞬時値を互いに同じ数ずつ前記各補間式からそれぞれ算出する補間処理を行い、当該補間処理によって算出した瞬時値を用いて前記判定処理を実行する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の測定装置および請求項５記載の判定方法では、サンプリング処理によって取得された比較対象の瞬時値の取得数と判定対象の瞬時値の取得数とが異なるときに、比較対象および判定対象の一方の瞬時値に基づいてその一方についての補間式を特定すると共に、比較対象および判定対象の他方の取得数と同数の瞬時値を補間式から算出する補間処理を行い、補間処理によって算出した瞬時値と他方におけるサンプリング処理によって取得された瞬時値とを用いて判定処理を実行する。このため、この測定装置および判定方法によれば、この補間処理を行うことで、比較対象および判定対象において互いに同じ数の瞬時値を取得または算出することができる。したがって、この測定装置および判定方法によれば、交流信号の周波数が変動している場合であっても、補間処理によって算出した判定対象における全ての瞬時値と、これらの各瞬時値にそれぞれ対応する比較対象の各瞬時値について設定された上限値および下限値とを確実に比較することができる結果、その比較結果に基づいて判定対象の良否を判定する際の判定精度を十分に高めることができる。
【００１３】
請求項２記載の測定装置および請求項６記載の判定方法では、サンプリング処理によって取得された瞬時値に基づいて比較対象および判定対象についての各補間式を特定すると共に、比較対象の瞬時値および判定対象の瞬時値を互いに同じ数ずつ各補間式からそれぞれ算出する補間処理を行い、補間処理によって算出した瞬時値を用いて判定処理を実行する。このため、この測定装置および判定方法によれば、補間処理によって算出した判定対象における全ての瞬時値と、これらの各瞬時値にそれぞれ対応する比較対象の各瞬時値について設定された上限値および下限値とを確実に比較することができる結果、交流信号の周波数が変動している場合であっても、その比較結果に基づいて判定対象の良否を判定する際の判定精度を十分に高めることができる。また、この測定装置および判定方法によれば、算出する瞬時値の数を任意の数に規定することができるため、その数を効率的なＦＦＴ演算に有効な２のべき乗の数に規定することで、例えば、算出した瞬時値を用いて判定対象についての物理量をＦＦＴ演算によって求める際の演算効率を十分に向上させることができる。
【００１４】
また、請求項３記載の測定装置によれば、サンプリング処理において整数値で取得した瞬時値を浮動小数点形式に変換して補間式を特定すると共にその補間式から浮動小数点形式の瞬時値を算出することにより、補間式を正確に特定することができると共に補間式から瞬時値を正確に算出することができる。また、この測定装置によれば、算出した瞬時値を浮動小数点形式から整数値に変換し、上限値および下限値と変換した瞬時値とを比較することにより、上限値および下限値と瞬時値とを比較する処理を高速で行うことができる。なお、浮動小数点形式から整数値への変換に際しては、処理の高速化の有効性を高めるため、３２ビットの浮動小数点形式に対して１６ビットの整数値とするなどのように、データ容量を減らして整数化するのが望ましい。
【００１５】
また、請求項４記載の測定装置では、補間式として２次以上の高次補間式を特定する。この場合、２次以上の高次補間式は、一般的に、１次補間式（直線補間式）と比較して、交流信号が時間的に急激に変化した場合においても正確な補間を行うことができる。このため、この測定装置によれば、交流信号が時間的に急激に変化した場合においても、瞬時値を正確に算出することができる結果、瞬時値と上限値および下限値との比較、およびその比較結果に基づく判定対象の良否の判定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】測定装置１の構成を示す構成図である。
【図２】測定装置１が入力する交流信号Ｓ１の一例を示す信号波形図である。
【図３】測定装置１の動作を説明する第１の説明図である。
【図４】測定装置１の動作を説明する第２の説明図である。
【図５】測定装置１の動作を説明する第３の説明図である。
【図６】測定装置１の動作を説明する第４の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、測定装置および判定方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
最初に、測定装置の一例としての測定装置１の構成について説明する。図１に示す測定装置１は、信号処理部１１、サンプリング部１２、操作部１３、表示部１４、記憶部１５、記憶制御部１６および処理部１７を備え、入力した交流信号Ｓ１（一例として、図２に示すように、波形が正弦波の交流電圧信号）についての物理量（例えば、電圧の実効値）を測定可能に構成されている。また、測定装置１は、入力した交流信号Ｓ１の良否を判定可能に構成されている。
【００１９】
信号処理部１１は、入力した交流信号Ｓ１に含まれているノイズ成分を除去する信号処理を実行する。また、信号処理部１１は、交流信号Ｓ１の周波数（公称周波数：５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）にそれぞれ対応付けられて、互いに電気的特性の異なる複数（一例として、２つ）のフィルタ回路（図示せず）を備えて構成されている。この場合、フィルタ回路は、交流信号Ｓ１に含まれている公称周波数よりも高周波の成分および低周波の成分を除去する（つまり、公称周波数の成分を抽出する）バンドパスフィルタで構成されている。また、信号処理部１１は、操作部１３に対する切り替え操作によってこれら複数のフィルタ回路の中から切り替えられたフィルタ回路によって交流信号Ｓ１に対して予め決められた信号処理を実行する。
【００２０】
サンプリング部１２は、サンプリングクロック生成回路およびサンプリング回路（いずれも図示せず）を備えて構成されている。サンプリングクロック生成回路は、予め決められたサンプリング周期Ｔｓ（図３参照）のサンプリングクロックを生成する。サンプリング回路は、サンプリングクロックに同期して交流信号Ｓ１をサンプリングして交流信号Ｓ１の瞬時値Ａを取得し、その瞬時値Ａを示すデジタルデータ（サンプリングデータ）Ｄｄを出力するサンプリング処理を実行する。この場合、デジタルデータＤｄは、処理部１７よって実行される後述する判定処理において交流信号Ｓ１の良否の判定に用いられると共に、処理部１７よって実行される後述する測定処理において交流信号Ｓ１の物理量（例えば、電圧の実効値）の測定に用いられる。
【００２１】
操作部１３は、測定開始を指示する操作や、公称周波数を切り替える（フィルタ回路を切り替える）切り替え操作などを行うための各種のスイッチを備えて構成され、それらが操作されたときに操作信号Ｓｏを出力する。表示部１４は、処理部１７の制御に従って各種の画像や測定値を表示する。記憶部１５は、記憶制御部１６の制御に従い、サンプリング部１２から出力されたデジタルデータＤｄを記憶可能に構成されている。
【００２２】
記憶制御部１６は、ゼロクロス（例えば、立ち上がりのゼロクロス）によって区分される交流信号Ｓ１の１つの周期Ｔａ分（図２参照）、または１つの周期Ｔａが複数連続する複数周期分（この例では、１つの周期Ｔａ分）のデジタルデータＤｄが出力される度に、そのデジタルデータＤｄを１つの周期Ｔａ毎に記憶部１５に記憶させる記憶処理を実行する。また、記憶制御部１６は、一例として、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）で構成されている。なお、記憶制御部１６を処理部１７と共にＣＰＵで構成することもできる。
【００２３】
処理部１７は、操作部１３から出力される操作信号Ｓｏに従って測定装置１を構成する各部を制御する。また、処理部１７は、デジタルデータＤｄを用いて交流信号Ｓ１の良否を判定する判定処理を実行する。この判定処理では、処理部１７は、１つの周期Ｔａ分または複数周期分（この例では、１つの周期Ｔａ分）の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊとして規定し、その判定対象Ｕｊ毎に交流信号Ｓ１の良否を判定する。
【００２４】
この場合、処理部１７は、判定対象Ｕｊよりも時間的に先（一例として、直前）に入力した、判定対象Ｕｊと同数の周期分（この例では、１つの周期Ｔａ分）の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定し（以下、比較対象Ｕｃおよび判定対象Ｕｊを合わせて「対象Ｕｃ，Ｕｊ」ともいう）、この比較対象Ｕｃにおける各デジタルデータＤｄによって示される各瞬時値Ａ（以下、比較対象Ｕｃの瞬時値Ａを「瞬時値Ａｃ」ともいう）に基づいて良否判定用の上限値Ｂおよび下限値Ｃを設定（算出）する。また、処理部１７は、判定対象Ｕｊの各瞬時値Ａ（以下、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａを「瞬時値Ａｊ」ともいう）にそれぞれ対応する比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃに基づいて設定した上限値Ｂおよび下限値Ｃとを比較し、その比較結果に基づいて良否を判定する。
【００２５】
また、処理部１７は、サンプリング部１２が実行するサンプリング処理によって取得された比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃの取得数Ｎｃと判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊの取得数Ｎｊ（以下、取得数Ｎｃ，Ｎｊを区別しないときには「取得数Ｎ」ともいう）とが異なるときには、サンプリング処理によって取得された対象Ｕｃ，Ｕｊの一方の瞬時値Ａに基づいてその一方についての補間式を特定すると共に、その一方に対して補間処理を行って対象Ｕｃ，Ｕｊの他方における取得数Ｎと同数の瞬時値Ａを補間式から算出し、サンプリング処理によって取得された他方の瞬時値Ａと補間処理によって算出した一方の瞬時値Ａとを用いて判定処理を実行する。
【００２６】
また、処理部１７は、測定処理を実行して、記憶部１５に記憶されているデジタルデータＤｄを用いて交流信号Ｓ１の物理量（例えば、電圧の実効値）を測定する。さらに、処理部１７は、上記した判定処理の結果や、測定した物理量を表示部１４に表示させる。
【００２７】
次に、測定装置１を用いて交流信号Ｓ１の良否を判定する判定方法、およびその際の測定装置１の動作について説明する。
【００２８】
この測定装置１では、操作部１３に対して測定開始を指示する操作が行われたときに、信号処理部１１のフィルタ回路（例えば、５０Ｈｚ用のフィルタ回路）が、信号ケーブルを介して入力した交流信号Ｓ１のノイズ成分を除去する信号処理を開始して、処理後の交流信号Ｓ１をサンプリング部１２に出力する。また、サンプリング部１２のサンプリングクロック生成回路が、予め決められたサンプリング周期Ｔｓ（図３参照）のサンプリングクロックを生成する。また、サンプリング部１２のサンプリング回路が、サンプリング処理を実行し、サンプリングクロックに同期して交流信号Ｓ１をサンプリングして、交流信号Ｓ１の瞬時値Ａを取得すると共に、その瞬時値Ａを示すデジタルデータＤｄを出力する。この場合、サンプリング部１２は、瞬時値Ａを整数値で取得し、整数の瞬時値Ａを示すデジタルデータＤｄを出力する。
【００２９】
次いで、記憶制御部１６が、図２に示すように、交流信号Ｓ１と基準値（０Ｖ）との交差（ゼロクロス）を検出し、立ち上がりのゼロクロスによって区分される交流信号Ｓ１の１つの周期ＴａをデジタルデータＤｄに基づいて特定する。また、記憶制御部１６は、記憶処理を実行して、１つの周期Ｔａ分のデジタルデータＤｄが出力される度に、そのデジタルデータＤｄを１つの周期Ｔａ毎に記憶部１５に記憶させる。
【００３０】
続いて、処理部１７が、判定処理を実行する。この、判定処理では、処理部１７は、最初の１つの周期Ｔａ分のデジタルデータＤｄが出力されたときに、その１つの周期Ｔａ分の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定し（図３参照）、そのデジタルデータＤｄを用いて良否判定用の上限値Ｂおよび下限値Ｃを設定する（同図参照）。具体的には、処理部１７は、比較対象Ｕｃにおける各デジタルデータＤｄによって示される各瞬時値Ａｃ（例えば、同図に示す瞬時値Ａｃ１〜Ａｃ１７）に対して予め決められた加算値をそれぞれ加算することによって上限値Ｂを設定する。また、処理部１７は、各瞬時値Ａから予め決められた減算値をそれぞれ減算することによって下限値Ｃを設定する。
【００３１】
次いで、処理部１７は、上記のように設定した上限値Ｂおよび下限値Ｃを記憶部１５に記憶させる。続いて、処理部１７は、次の１つの周期Ｔａ分のデジタルデータＤｄが出力されたときには、その１つの周期Ｔａ分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊとして規定する（図４参照）。次いで、処理部１７は、サンプリング処理によって取得された比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃの取得数Ｎｃと、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊの取得数Ｎｊとを比較し、取得数Ｎｃ，Ｎｊが同じであるか、異なっているかを判別する。
【００３２】
この場合、交流信号Ｓ１の周波数が変動していないときには、図３，４に示すように、比較対象Ｕｃにおける瞬時値Ａｃ（例えば、図３に示す瞬時値Ａｃ１〜Ａｃ１７）の取得数Ｎｃ（同図の例では、１７個）と判定対象Ｕｊにおける瞬時値Ａｊ（例えば、図４に示す瞬時値Ａｊ１〜Ａｊ１７）の取得数Ｎｊ（同図の例では、１７個）とが同じ数となる。このときには、処理部１７は、取得数Ｎｃ，Ｎｊが同じであると判別し、続いて、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊに対応する（同じ位相の）瞬時値Ａｃについて設定された上限値Ｂおよび下限値Ｃを記憶部１５から読み出して、それらと瞬時値Ａｊとを比較し、その比較結果に基づいて良否を判定する。具体的には、処理部１７は、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊの全てが下限値Ｃから上限値Ｂまでの間に含まれているときには、その判定対象Ｕｊを良好と判定し、判定対象Ｕｊにおいて下限値Ｃから上限値Ｂまでの間に含まれていない瞬時値Ａｊが１つでも存在するときには、その判定対象Ｕｊを不良と判定する。
【００３３】
一方、交流信号Ｓ１の周波数が変動しているときには、図３，５に示すように、比較対象Ｕｃにおける瞬時値Ａｃの取得数Ｎｃ（この例では、１７個）と判定対象Ｕｊにおける瞬時値Ａｊ（例えば、図５に示す瞬時値Ａｊ１〜Ａｊ１９）の取得数Ｎｊ（同図の例では、１９個）とが異なることがある。このときには、処理部１７は、取得数Ｎｃ，Ｎｊが異なると判別し、次いで、サンプリング処理によって取得された対象Ｕｃ，Ｕｊの一方（例えば、判定対象Ｕｊ）の瞬時値Ａｊに基づいて判定対象Ｕｊについての補間式を特定する。この場合、処理部１７は、サンプリング部１２が実行するサンプリング処理によって取得された瞬時値Ａｊを整数値から浮動小数点形式に変換して補間式を特定する。補間式の特定に際してこのような変換を行うことにより、補間式を正確に特定することができる。
【００３４】
続いて、処理部１７は、判定対象Ｕｊに対して補間処理を行う。この補間処理では、処理部１７は、図６に示すように、対象Ｕｃ，Ｕｊの他方（この例では、比較対象Ｕｃ）における取得数Ｎｃと同数（この例では、１７個）の瞬時値Ａｊ（例えば、同図に示す瞬時値Ａｊ１〜Ａｊ１７）を、特定した補間式から算出する。この場合、処理部１７は、各瞬時値Ａｊの時間間隔が等しくなるように（同図におけるｘ軸に沿って等間隔となるように：同図における１つの周期を図３における比較対象Ｕｃの取得数Ｎｃで除した時間間隔）各瞬時値Ａｊを算出する。また、処理部１７は、瞬時値Ａｊを浮動小数点形式で算出する。このように、浮動小数点形式での算出を行うことにより、各瞬時値Ａｊの時間間隔の等しさの精度を十分に向上させることができる。
【００３５】
次いで、処理部１７は、算出した瞬時値Ａｊを浮動小数点形式から整数値に変換し、続いて、その瞬時値Ａｊに対応する（比較対象Ｕｃ内における時間的な順番が等しい）瞬時値Ａｃについて設定された上限値Ｂおよび下限値Ｃを記憶部１５から読み出して、それらと瞬時値Ａｊとを比較し、その比較結果に基づいて良否を判定する。つまり、補間処理によって算出した瞬時値Ａｊ（瞬時値Ａｊ１〜Ａｊ１７）とサンプリング処理によって取得された瞬時値Ａｃとを用いて判定処理を実行する。この場合、上記したように、算出した瞬時値Ａｊを浮動小数点形式から整数値に変換することにより、上限値Ｂおよび下限値Ｃと瞬時値Ａｊとを比較する処理を高速で行うことができる。なお、上記した補間式としては、１次補間式（直線補間式）、および２次以上の高次補間式を用いることができるが、この例では、高次補間式の一例としてのラグランジュ補間式を用いている。
【００３６】
この測定装置１では、上記したように、対象Ｕｃ，Ｕｊにおける取得数Ｎｃ，Ｎｊが異なるときには、対象Ｕｃ，Ｕｊの一方に対して補間処理を行い、対象Ｕｃ，Ｕｊの他方における取得数Ｎと同数の瞬時値Ａを補間式から算出している。つまり、この測定装置１では、補間処理を行うことにより、対象Ｕｃ，Ｕｊにおいて互いに同じ数の瞬時値Ａを取得または算出している。このため、交流信号Ｓ１の周波数が変動している場合であっても、補間処理によって算出した判定対象Ｕｊにおける全ての瞬時値Ａｊと、これらの各瞬時値Ａｊにそれぞれ対応する各瞬時値Ａｃについて設定された上限値Ｂおよび下限値Ｃとを確実に比較することができる。したがって、この測定装置１では、瞬時値Ａｊと上限値Ｂおよび下限値Ｃとの比較結果に基づいて交流信号Ｓ１における判定対象Ｕｊの良否を判定する際の判定精度を十分に高めることが可能となっている。
【００３７】
なお、上記の例では、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊに基づいて特定した判定対象Ｕｊについての補間式から、比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃの取得数Ｎｃと同数の瞬時値Ａｊを算出しているが、これとは逆に、比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃに基づいて特定した比較対象Ｕｃについての補間式から、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊと同数の瞬時値Ａｃを算出することもできる。この場合、補間式の特定や、補間式からの瞬時値Ａｃの算出については、上記した方法と同様にして実行することができる。
【００３８】
以後、処理部１７は、１つの周期Ｔａ分のデジタルデータＤｄが出力される度に上記した判定処理を実行する。また、処理部１７は、判定処理と並行して測定処理を実行し、記憶部１５に記憶されているデジタルデータＤｄを用いて交流信号Ｓ１の物理量（例えば、電圧の実効値）を測定する。また、処理部１７は、判定処理の結果や、測定した物理量を表示部１４に表示させる。
【００３９】
このように、この測定装置１および判定方法では、サンプリング処理によって取得された対象Ｕｃ，Ｕｊの瞬時値Ａの取得数Ｎが互いに異なるときに、対象Ｕｃ，Ｕｊの一方の瞬時値Ａに基づいて補間式を特定すると共に、対象Ｕｃ，Ｕｊの他方の取得数Ｎと同数の瞬時値Ａを特定した補間式から算出する補間処理を行い、サンプリング処理によって取得された対象Ｕｃ，Ｕｊの他方の瞬時値Ａと補間処理によって算出した瞬時値Ａとを用いて判定処理を実行する。このため、この測定装置１および判定方法によれば、この補間処理を行うことで、対象Ｕｃ，Ｕｊにおいて互いに同じ数の瞬時値Ａを取得または算出することができる。したがって、この測定装置１および判定方法によれば、交流信号Ｓ１の周波数が変動している場合であっても、補間処理によって算出した判定対象Ｕｊにおける全ての瞬時値Ａｊと、これらの各瞬時値Ａｊにそれぞれ対応する各瞬時値Ａｃについて設定された上限値Ｂおよび下限値Ｃとを確実に比較することができる結果、その比較結果に基づいて判定対象Ｕｊの良否を判定する際の判定精度を十分に高めることができる。
【００４０】
また、この測定装置１および判定方法によれば、サンプリング処理において整数値で取得した瞬時値Ａを浮動小数点形式に変換して補間式を特定すると共にその補間式から浮動小数点形式の瞬時値Ａを算出することにより、補間式を正確に特定することができると共に補間式から瞬時値Ａを正確に算出することができる。また、この測定装置１および判定方法によれば、算出した瞬時値Ａを浮動小数点形式から整数値に変換し、上限値Ｂおよび下限値Ｃと変換した瞬時値Ａとを比較することにより、上限値Ｂおよび下限値Ｃと瞬時値Ａとを比較する処理を高速で行うことができる。なお、浮動小数点形式から整数値への変換に際しては、処理の高速化の有効性を高めるため、３２ビットの浮動小数点形式に対して１６ビットの整数値とするなどのように、データ容量を減らして整数化するのが望ましい。
【００４１】
また、この測定装置１および判定方法では、補間式として２次以上の高次補間式を特定する。この場合、２次以上の高次補間式は、一般的に、１次補間式（直線補間式）と比較して、交流信号Ｓ１が時間的に急激に変化した場合においても正確な補間を行うことができる。このため、この測定装置１および判定方法によれば、交流信号Ｓ１が時間的に急激に変化した場合においても、瞬時値Ａｊを正確に算出することができる結果、瞬時値Ａｊと上限値Ｂおよび下限値Ｃとの比較、およびその比較結果に基づく判定対象Ｕｊの良否の判定を正確に行うことができる。
【００４２】
なお、測定装置および判定方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、サンプリング処理によって取得された比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃの取得数Ｎｃと判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊの取得数Ｎｊとが異なるときに、対象Ｕｃ，Ｕｊの一方に対して補間処理を行う構成および方法について上記したが、取得数Ｎｃと取得数Ｎｊとが異なるか否かに拘わらず、比較対象Ｕｃについての補間式、および判定対象Ｕｊについての補間式をそれぞれ特定し、対象Ｕｃ，Ｕｊの双方に対して補間処理を行い、比較対象Ｕｃの瞬時値Ａｃおよび判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊを互いに同じ算出数Ｍずつ各補間式からそれぞれ算出して、算出した瞬時値Ａを用いて判定処理を実行する構成および方法を採用することもできる。この場合、補間式の特定や、補間式からの瞬時値Ａｃ，Ａｊの算出については、上記した方法と同様にして実行することができる。この構成および方法においても、補間処理によって算出した判定対象Ｕｊにおける全ての瞬時値Ａｊと、これらの各瞬時値Ａｊにそれぞれ対応する各瞬時値Ａｃについて設定された上限値Ｂおよび下限値Ｃとを確実に比較することができる結果、交流信号Ｓ１の周波数が変動している場合であっても、その比較結果に基づいて判定対象Ｕｊの良否を判定する際の判定精度を十分に高めることができる。また、この構成および方法によれば、算出数Ｍを任意の数に規定することができるため、算出数Ｍを効率的なＦＦＴ演算に有効な２のべき乗の数に規定することで、例えば、算出した瞬時値Ａｊを用いて判定対象Ｕｊについての物理量をＦＦＴ演算によって求める際の演算効率を十分に向上させることができる。この場合、算出数Ｍは、取得数Ｎｃおよび取得数Ｎｊの一方と同じ数値に規定することができる。また、取得数Ｎｃおよび取得数Ｎｊのいずれか大きい数よりも大きい数値に規定することができるし、取得数Ｎｃおよび取得数Ｎｊのいずれか小さい数よりも小さい数値に規定することができる。さらに、取得数Ｎｃおよび取得数Ｎｊが互いに異なる数値のときには、その両数値の間の任意の数値に規定することもできる。
【００４３】
また、１つの周期Ｔａ分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊおよび比較対象Ｕｃとしてそれぞれ規定する構成および方法について上記したが、複数周期分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊとして規定し、判定対象Ｕｊと同数の周期分の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定する構成および方法を採用することもできる。
【００４４】
また、判定対象Ｕｊの直前に入力した交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定する構成および方法について上記したが、判定対象Ｕｊよりも２周期以上前（時間的に先）に入力した（判定対象Ｕｊとの間に１周期以上の間隔が生じる）交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定する構成および方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１  測定装置
１２  サンプリング部
１７  処理部
Ｓ１  交流信号
Ａ  瞬時値
Ａｃ  瞬時値
Ａｊ  瞬時値
Ｂ  上限値
Ｃ  下限値
Ｎｃ  取得数
Ｎｊ  取得数
Ｔａ  周期
Ｔｓ  サンプリング周期
Ｕｃ  比較対象
Ｕｊ  判定対象
【図１】
2012154761.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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