电抗测量装置(10)包括：串联电路(30)，其具有包含第1电阻器(311)的第1电路(31)、和保护电抗元件的第2电路(32)；第1电压生成部(21)，其生成第1交流电压(V1)并施加给串联电路(30)；第2电压生成部(22)，其生成相对于第1交流电压(V1)具有预定的相位差(α)的第2交流电压(V2)；乘法部(41)，其将第2交流电压(V2)和第2电路电压(VL)相乘从而生成乘积电压(VX)；测量部(42)，其测量乘积电压(VX)的直流分量(DC)的电压；相位偏移量计算部(431)，其基于第2交流电压(V2)相对于第1交流电压(V1)的相位差(α)与乘积电压(VX)的直流分量(DC)的电压的关系来计算相位偏移量(θ)；以及电抗计算部(432)，其基于相位偏移量(θ)来计算电抗元件的电抗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电抗测量装置
本公开涉及测量电抗元件的电抗的电抗测量装置。
技术介绍
以往，已知测量电抗元件的电抗的电抗测量装置。所谓电抗元件，是具有电容性电抗的电容器、或、具有电感性电抗的电感器。例如专利文献1公开了一种装置，其测量预定的角频率下的电容器的电容性电抗，并计算出电容器的静电电容。专利文献1所记载的装置首先对电容器施加具有预定的振幅的第1交流电压，并将此时流过电容器的电流转换成电压信号。接下来，使用乘法电路对上述的电压信号乘以相位比第1交流电压前进了π/2的第2交流电压。接下来，测量乘法电路的输出电压中的直流分量的电压，基于直流分量的大小与电容器的静电电容之间成立的关系式，计算电容器的静电电容。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7－229941号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1所记载的装置中，在直流分量的大小与电容器的静电电容之间成立的关系式中出现第1交流电压的振幅的值、及第2交流电压的振幅的值。因此，计算的静电电容的值容易受到叠加在第1交流电压或第2交流电压上的噪声的影响。因此，本公开是鉴于这些点而完成的，其目的在于提供一种能够抑制受到噪声的影响的电抗测量装置。用于解决课题的手段在本公开的一个技术方案中提供一种电抗测量装置，包括：串联电路，其具有包含第1电阻器的第1电路、和与上述第1电路串联并包含电抗元件的第2电路；第1电压生成部，其生成具有预定的频率的第1交流电压并施加给上述串联电路；第2电压生成部，其生成具有与上述第1交流电压相同频率、且相对于上述第1交流电压具有预定的相位差的第2交流电压；乘法部，其将上述第2交流电压和上述第2电路的电压相乘从而生成乘积电压；测量部，其测量上述乘积电压的直流分量的电压；相位偏移量计算部，其基于上述第2交流电压相对于上述第1交流电压的上述相位差与上述乘积电压的上述直流分量的电压的关系，计算上述第2电路的电压相对于上述第1交流电压的相位偏移量；以及电抗计算部，其基于上述相位偏移量计算部所计算的上述第2电路的电压相对于上述第1交流电压的相位偏移量，计算上述电抗元件的电抗。上述第2电路也可以包含与上述电抗元件并联的第2电阻器。在此情况下，上述第2电路也可以包含将上述电抗元件与上述第2电阻器并联的一对电线。在此情况下，上述电抗元件也可以被配置在被设置在从内燃机排出的废气的排出流路上的柴油颗粒过滤器内，并包含经由上述一对电线而与上述第2电阻器并联的一对电极。专利技术效果根据本公开，能够抑制在电抗测量装置中电抗元件的电抗的测量结果受到噪声的影响。附图说明图1是表示包含电抗元件的电路的图。图2是表示本实施方式的电抗测量装置的构成的框图。图3是表示本实施方式的电抗测量装置的构成的电路图。图4是表示装入有电抗测量装置的车辆的图。图5是表示本实施方式的一变形例的电抗测量装置的构成的电路图。具体实施方式[测量原理]首先，参照图1，说明本实施方式的电抗测量装置测量电抗元件的电抗的原理。图1是表示包含作为测量对象的电抗元件的电路的图。在本实施方式中，以电抗元件为具有静电电容C的电容器322的例子进行说明。电路包含具有电阻值R1的第1电阻器311、具有电阻值R2的第2电阻器321、以及具有静电电容C的电容器322。第1电阻器311与电容器322串联。第2电阻器321与电容器322并联。在本实施方式中，首先，对电路施加由式(1)表示的正弦函数的第1交流电压V1。V1＝a1·sin(ωt)···(1)在此情况下，电容器322的电压VL由式(2)表示。VL＝b·sin(ωt+θ)···(2)θ表示因电容器322引起的、电压VL相对于第1交流电压V1的相位偏移量。在电压VL相对于第1交流电压V1的相位偏移量θ与角频率ω下的电容器322的电抗X之间，关系式(3)成立。tanθ＝－R1R2/{X(R1+R2)}···(3)如通过将式(3)变形而得到的式(4)所示，如果知道相位偏移量θ，则能够计算出电容器322的电抗X。X＝－R1R2/{tanθ(R1+R2)}···(4)在电容器322的电抗X与静电电容C之间，关系式(5)成立。X＝1/(ωC)···(5)因此，如式(6)所示，如果知道相位偏移量θ，则能够计算出电容器322的静电电容C。C＝－{tanθ(R1+R2)}/(ωR1R2)···(6)接下来，说明计算上述的相位偏移量θ的方法。首先，生成具有与第1交流电压V1相同的角频率ω、且相对于第1交流电压V1具有相位差α的第2交流电压V2。V2＝a2·sin(ωt+α)···(7)接下来，将第2交流电压V2与施加在电容器322上的电压VL相乘。将作为相乘的结果而得到的乘积电压VX表示为式(8)。VX＝(a2·b/2)·{cos(α－θ)－cos(2ωt+α－θ)}···(8)乘积电压VX包含随着时间以角频率2ω变化的交流成分AC、以及不随着时间而变化的直流分量DC。AC＝－(a2·b/2)·cos(2ωt+α－θ)···(9)DC＝(a2·b/2)·cos(α－θ)···(10)接下来，从乘积电压VX取出直流分量DC以测量直流分量DC的电压。例如，通过使用具有比角频率2ω充分低的截止频率的低通滤波器，从而从乘积电压VX除去交流成分AC，测量直流分量DC的电压。如从式(10)可知，直流分量DC的电压随着(α－θ)的值例如以如下的方式变化。·在(α－θ)＝0时表示极大值。·在(α－θ)＝π/2的前后从正向负与DC＝0的线交叉。·在(α－θ)＝π时表示极小值。·在(α－θ)＝3π/2的前后从负向正与DC＝0的线交叉。因此，能够基于相位差α与直流分量DC的电压的关系，来计算相位偏移量θ。例如，能够探索表示直流分量DC的电压为极大值的相位差α，从而计算出相位偏移量θ。除此之外，也能够基于将在使相位差α在0～2π的范围内变化的情况下得到的直流分量DC的电压的数据，用最小二乘法等方法近似成正弦函数后的结果，来计算相位偏移量θ。能够基于用上述的方法计算的相位偏移量θ，使用式(4)及式(6)来计算电容器322的电抗X及静电电容C。根据上述的方法，能够基于相位差α与直流分量DC的电压之间的相对关系，来计算相位偏移量θ。因此，相位偏移量θ的计算结果难以受到因噪声而引起的直流分量DC的电压的变动的影响、及直流分量DC的电压的测量误差的影响。因此，能够精度良好地计算电容器322的电抗X及静电电容C。[电抗测量装置的构成]以下，说明基于上述的测量原理来测量电抗元件的电抗的电抗测量装置的构成。图2是表示本实施方式的电抗测量装置10的框图。此外，图3是表示本实施方式的电抗测量装置10的电路图。电抗测量装置10包括第1电压生成部21、第2电压生成部22、串联电路30、乘法部41、测量部42、以及计算部43。以下，说明电抗测量装置10的各构成要素。第1电压生成部21例如包含直接数字合成器(DDS)。第1电压生成部21生成具有预定的角频率ω的第1交流电压V1并施加给串联电路30。第2电压生成部22生成具有与第1交流电压V1相同的角频率ω、且相对于第1交流电压V1具有预定的相位差α的第2交流电压V2。第2电压生成部22例如能够基于后述的MPU经由I/O接口输出的控制信息，将相位差α设定为0～2π的任意的值，生成第2交本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电抗测量装置，包括：串联电路，其具有包含第1电阻器的第1电路、和与上述第1电路串联并包含电抗元件的第2电路，第1电压生成部，其生成具有预定的频率的第1交流电压并施加给上述串联电路，第2电压生成部，其生成具有与上述第1交流电压相同的频率、且相对于上述第1交流电压具有预定的相位差的第2交流电压，乘法部，其将上述第2交流电压和上述第2电路的电压相乘从而生成乘积电压，测量部，其测量上述乘积电压的直流分量的电压，相位偏移量计算部，其基于上述第2交流电压相对于上述第1交流电压的上述相位差与上述乘积电压的上述直流分量的电压的关系，计算上述第2电路的电压相对于上述第1交流电压的相位偏移量，以及电抗计算部，其基于上述相位偏移量计算部所计算的上述第2电路的电压相对于上述第1交流电压的相位偏移量，计算上述电抗元件的电抗。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.10 JP 2015-2413741.一种电抗测量装置，包括：串联电路，其具有包含第1电阻器的第1电路、和与上述第1电路串联并包含电抗元件的第2电路，第1电压生成部，其生成具有预定的频率的第1交流电压并施加给上述串联电路，第2电压生成部，其生成具有与上述第1交流电压相同的频率、且相对于上述第1交流电压具有预定的相位差的第2交流电压，乘法部，其将上述第2交流电压和上述第2电路的电压相乘从而生成乘积电压，测量部，其测量上述乘积电压的直流分量的电压，相位偏移量计算部，其基于上述第2交流电压相对于上述第1交流电压的上述相位差与上...
【专利技术属性】
技术研发人员：野田正文，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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