JP2009025285A - Wattmeter - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wattmeter capable of conducting high-precision computations, using a non-distorted waveform. <P>SOLUTION: This wattmeter is provided with one sensor 2, a plurality of signal regulating parts 3a, 3b, an A/D converter 4, a selection part 5a, and a computing part 5b. The sensor 2 outputs a signal as to the current or the voltage. The plurality of signal regulating parts 3a, 3b has amplification rates different each other, and regulates a signal S output from the one sensor. The A/D converter 4 samples and A/D-converts, respectively the regulated signals SA, SB after being regulated by the plurality of signal regulation parts 3a, 3b. The selection part 5a selects either the signal out of numerical value data SA' or of SB' sampled and A/D-converted by the A/D converter 4. The computing part 5b conducts computation, by using the numerical value data SA' or SB' selected by the selection part 5a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力計に関する。   The present invention relates to a power meter.

ビルや住宅等の建物内には、空調機器や照明機器等の設備機器が複数設置されている。電力計は、複数の設備機器により消費される電力または電力量を計測するものとして一般的に用いられている。   In buildings such as buildings and houses, a plurality of equipment such as air conditioners and lighting devices are installed. The wattmeter is generally used as a measure of the power or the amount of power consumed by a plurality of equipment.

電力計としては、例えば特許文献１や特許文献２に示すように、電圧や電流に関する信号を増幅及びサンプリングして電力量の総和等の演算に用いるものが知られている。このような電力計には、入力された電圧や電流に関する信号を増幅するための増幅回路や、入力された電圧や電流に関する信号に応じて増幅率を切り換えるための切換回路が備えられている。
特開平５−１８０８７４号公報 特開２００２−１１６０５２号公報 As a wattmeter, for example, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, a power meter is known that amplifies and samples a signal related to voltage or current and uses it for calculations such as a sum of electric energy. Such a power meter is provided with an amplifier circuit for amplifying a signal related to an input voltage or current, and a switching circuit for switching an amplification factor according to a signal related to the input voltage or current.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-180874 JP 2002-116052 A

特許文献１及び特許文献２の電力計では、切換回路としてリレー等のスイッチが用いられる。しかしながら、この場合、リレー等のスイッチ自体の耐久性、即ちスイッチの寿命を考慮する必要がある。また、スイッチにより増幅率を切り換えるタイミングによっては、増幅された信号の波形が歪んでしまう場合がある。波形が歪んだ信号を用いて演算を行うと演算結果に誤差が発生し、電力計の測量精度の低下を引き起こすおそれがある。   In the wattmeters of Patent Document 1 and Patent Document 2, a switch such as a relay is used as a switching circuit. However, in this case, it is necessary to consider the durability of the switch itself such as a relay, that is, the life of the switch. Further, depending on the timing at which the amplification factor is switched by the switch, the waveform of the amplified signal may be distorted. If calculation is performed using a signal with a distorted waveform, an error occurs in the calculation result, which may cause a decrease in the measurement accuracy of the wattmeter.

本発明は背景技術の欠点を克服し、歪みのない波形を用いて精度の高い演算を行うことができる電力計の提供を目的とする。本発明は切り替えスイッチを必要としないため、スイッチの耐久性或いは増幅率切り換えタイミング等の要素を考慮する必要がなくなる。従って、歪みのない波形を用いて演算を行うことができる。   An object of the present invention is to provide a wattmeter capable of overcoming the drawbacks of the background art and performing highly accurate calculations using a waveform without distortion. Since the present invention does not require a changeover switch, it is not necessary to consider factors such as switch durability or amplification factor changeover timing. Therefore, calculation can be performed using a waveform without distortion.

発明１に係る電力計は、１つの信号出力部と、複数の信号調整部と、サンプリング部と、選択部と、演算部とを備える。１つの信号出力部は、電流または電圧に関する信号を出力する。複数の信号調整部は、互いに異なる増幅率を有しており、１つの信号出力部により出力された信号を調整する。サンプリング部は、複数の信号調整部により調整された調整後の信号をそれぞれサンプリングする。選択部は、サンプリング部によりサンプリングされた信号のうち、いずれかの信号を選択する。演算部は、選択部により選択された信号を用いて演算を行う。   The power meter according to the first aspect includes a signal output unit, a plurality of signal adjustment units, a sampling unit, a selection unit, and a calculation unit. One signal output unit outputs a signal related to current or voltage. The plurality of signal adjustment units have different amplification factors, and adjust the signals output by one signal output unit. The sampling unit samples each of the adjusted signals adjusted by the plurality of signal adjustment units. The selection unit selects one of the signals sampled by the sampling unit. The calculation unit performs a calculation using the signal selected by the selection unit.

この電力計によると、１つの信号出力部から各信号調整部に入力された信号は、各増幅率で増幅され調整された後、サンプリングされる。そして、サンプリングされた信号の中からいずれかの信号が選択部により選択されると、選択された信号は、演算部による演算に用いられる。このように、この電力計によると、スイッチ等の増幅率を切り換えるための切換手段を必要としないため、切換手段の耐久性や増幅率を切り換えるタイミング等を考慮せずに済む。従って、電力計は、歪みのない波形を用いて演算を行うことができる。   According to this wattmeter, a signal input from one signal output unit to each signal adjustment unit is amplified at each amplification factor, adjusted, and then sampled. When one of the sampled signals is selected by the selection unit, the selected signal is used for calculation by the calculation unit. Thus, according to this wattmeter, there is no need for a switching means for switching the amplification factor such as a switch, so it is not necessary to consider the durability of the switching means, the timing for switching the amplification factor, and the like. Therefore, the power meter can perform calculation using a waveform without distortion.

発明２に係る電力計は、発明１に係る電力計であって、サンプリング部は、調整後の信号をそれぞれサンプリングしてＡ／Ｄ変換する１以上のＡ／Ｄ変換部である。   A power meter according to a second aspect of the present invention is the power meter according to the first aspect of the present invention, wherein the sampling unit is one or more A / D conversion units that sample and perform A / D conversion on the adjusted signals.

発明３に係る電力計は、発明２に係る電力計であって、サンプリング部が１つのＡ／Ｄ変換部である場合、時間間隔制御部を更に備える。時間間隔制御部は、１つのＡ／Ｄ変換部が、調整後の信号それぞれを異なるタイミングでＡ／Ｄ変換するように、Ａ／Ｄ変換を行う時間の間隔を制御する。   The wattmeter according to the third aspect is the wattmeter according to the second aspect, and further includes a time interval control unit when the sampling unit is one A / D conversion unit. The time interval control unit controls the time interval for performing A / D conversion so that one A / D conversion unit performs A / D conversion on the adjusted signals at different timings.

複数の信号調整部から出力された複数の調整後の信号が、１つのＡ／Ｄ変換部に同時に入力されＡ／Ｄ変換されると、例えば調整後の信号同士が衝突する場合が生じてしまう。しかし、この電力計におけるＡ／Ｄ変換部は、調整後の各信号をそれぞれ異なるタイミングでＡ／Ｄ変換する。従って、Ａ／Ｄ変換手段が１つであっても、信号同士の衝突を回避することができる。   If a plurality of adjusted signals output from a plurality of signal adjustment units are simultaneously input to one A / D conversion unit and A / D converted, for example, the adjusted signals may collide with each other. . However, the A / D converter in this wattmeter performs A / D conversion on the adjusted signals at different timings. Therefore, even if there is one A / D conversion means, collision between signals can be avoided.

発明４に係る電力計は、発明１〜３のいずれかに係る電力計であって、選択部は、サンプリング部によりサンプリングされた信号のうち少なくとも１つに基づいて１つの信号出力部により出力された信号の大小を判断し、その判断結果に応じてサンプリングされた信号の中から選択する信号を決定する。   A power meter according to a fourth aspect of the present invention is the power meter according to any of the first to third aspects, wherein the selection unit is output by one signal output unit based on at least one of the signals sampled by the sampling unit. The signal to be selected is selected from the sampled signals according to the determination result.

例えば、１つの信号出力部により出力された信号の大きさが急に変化した場合であっても、この電力計は、１つの信号出力部から出力されたその時々の信号の大きさに応じて、どの増幅率で調整されサンプリングされた信号を選択するかを決定する。従って、電力計は、信号の大きさがどのような場合であっても、適切な増幅率で調整された信号を用いて精度の良い演算を行うことができる。   For example, even if the magnitude of the signal output by one signal output unit suddenly changes, this wattmeter can be used according to the magnitude of the current signal output from one signal output unit. , Determine which amplification factor to select the adjusted and sampled signal. Therefore, the wattmeter can perform a highly accurate calculation using a signal adjusted with an appropriate gain regardless of the magnitude of the signal.

発明５に係る電力計は、発明４に係る電力計であって、選択部は、サンプリングされた信号のうち少なくとも１つを所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて信号を選択する。   A wattmeter according to a fifth aspect is the wattmeter according to the fourth aspect, wherein the selection unit compares at least one of the sampled signals with a predetermined threshold and selects a signal based on the comparison result.

この電力計によると、１つのセンサにより出力された信号の大きさが例えば突発的に変化する場合であっても、サンプリングされた信号と所定の閾値との比較結果に基づいて、どの増幅率で調整されサンプリングされた信号を選択するかが決定される。従って、電力計は、適切な増幅率で調整された信号を用いてより精度の良い演算を行うことができる。   According to this wattmeter, even if the magnitude of the signal output by one sensor changes suddenly, for example, based on the comparison result between the sampled signal and a predetermined threshold, at which amplification factor It is determined whether to select the conditioned and sampled signal. Therefore, the power meter can perform more accurate calculation using the signal adjusted with an appropriate gain.

発明６に係る電力計は、発明５に係る電力計であって、信号調整部は、増幅率の低い第１信号調整部と増幅率の高い第２信号調整部とを備えている。選択部は、第１信号調整部により調整されサンプリングされた第１信号を前記所定の閾値と比較する。第１信号が所定の閾値範囲外である場合、第１信号を選択し、第１信号が所定の閾値範囲内である場合、第２信号調整部により調整された第２信号を選択する。   A power meter according to a sixth aspect of the present invention is the power meter according to the fifth aspect, wherein the signal adjustment unit includes a first signal adjustment unit having a low amplification factor and a second signal adjustment unit having a high amplification factor. The selecting unit compares the first signal adjusted and sampled by the first signal adjusting unit with the predetermined threshold. When the first signal is outside the predetermined threshold range, the first signal is selected. When the first signal is within the predetermined threshold range, the second signal adjusted by the second signal adjustment unit is selected.

この電力計によると、増幅率の低い第１信号調整部で調整された第１信号を基準として信号が選択される。そのため、電力計は、第１信号または第２信号のどちらの信号を選択するかの判断を、容易に行うことができる。   According to this wattmeter, a signal is selected on the basis of the first signal adjusted by the first signal adjustment unit having a low amplification factor. Therefore, the power meter can easily determine which of the first signal and the second signal is selected.

発明７に係る電力計は、発明６に係る電力計であって、選択部が第２信号を選択した場合、演算部は、第２信号調整部の増幅率に対する第１信号調整部の増幅率の比率を第２信号に乗算し、乗算後の第２信号を用いて演算を行う。   A wattmeter according to a seventh aspect is the wattmeter according to the sixth aspect, wherein when the selection unit selects the second signal, the calculation unit is configured to increase the amplification factor of the first signal adjustment unit relative to the amplification factor of the second signal adjustment unit. Is multiplied by the second signal, and the calculation is performed using the second signal after multiplication.

これにより、増幅率の高い第２信号調整部で調整された第２信号が演算に用いられる際には、第２信号は、第１信号調整部の増幅率にあわせて調整されてから演算に用いられる。従って、第１信号調整部の増幅率と第２信号調整部の増幅率とに差がある場合であっても、電力計は、その増幅率の差が演算結果に影響を及ぼすことを抑制することができる。   Accordingly, when the second signal adjusted by the second signal adjustment unit having a high amplification factor is used for the calculation, the second signal is adjusted to the amplification factor of the first signal adjustment unit and then calculated. Used. Therefore, even if there is a difference between the amplification factor of the first signal adjustment unit and the amplification factor of the second signal adjustment unit, the power meter suppresses the difference in the amplification factor from affecting the calculation result. be able to.

発明１及び２に係る電力計によると、スイッチ等の増幅率を切り換えるための切換手段を必要としないため、切換手段の耐久性や増幅率を切り換えるタイミング等を考慮せずに済む。従って、電力計は、歪みのない波形を用いて演算を行うことができる。   According to the wattmeters according to the first and second aspects of the present invention, since no switching means for switching the amplification factor such as a switch is required, it is not necessary to consider the durability of the switching means, the timing for switching the amplification factor, and the like. Therefore, the power meter can perform calculation using a waveform without distortion.

発明３に係る電力計によると、Ａ／Ｄ変換手段が１つであっても、信号同士の衝突を回避することができる。   According to the wattmeter according to the third aspect of the present invention, even if there is only one A / D conversion means, collision between signals can be avoided.

発明４に係る電力計によると、１つの信号出力部から出力されたその時々の信号の大きさがどのような場合であっても、適切な増幅率で調整された信号を用いて精度の良い演算を行うことができる。   According to the power meter according to the fourth aspect of the present invention, regardless of the magnitude of the signal output from one signal output unit at any time, the accuracy is improved using a signal adjusted with an appropriate amplification factor. Arithmetic can be performed.

発明５に係る電力計によると、適切な増幅率で調整された信号を用いてより精度の良い演算を行うことができる。   According to the power meter according to the fifth aspect of the invention, it is possible to perform more accurate calculation using a signal adjusted with an appropriate amplification factor.

発明６に係る電力計によると、第１信号または第２信号のどちらの信号を選択するかの判断を、容易に行うことができる。   According to the wattmeter according to the sixth aspect, it is possible to easily determine which of the first signal and the second signal is selected.

発明７に係る電力計によると、第１信号調整部の増幅率と第２信号調整部の増幅率とに差がある場合であっても、電力計は、その増幅率の差が演算結果に影響を及ぼすことを抑制することができる。   According to the wattmeter according to the seventh aspect, even if there is a difference between the amplification factor of the first signal adjustment unit and the amplification factor of the second signal adjustment unit, the wattmeter indicates that the difference between the amplification factors is the calculation result. It is possible to suppress the influence.

以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。本実施例は本発明の技術方案を前提に実施され、詳細な実施方式とプロセスが記載されているが、本発明の保護範囲は下記の実施例により限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment is implemented on the basis of the technical solution of the present invention, and a detailed implementation method and process are described. However, the protection scope of the present invention is not limited by the following embodiment.

（１）構成
図１は、本実施形態に係る電力計１の構成を模式的に示すブロック図である。この電力計１は、例えば空調機器や照明機器等の設備機器（図示せず）が消費する電力または電力量を計測するためのものであって、計測対象となる設備機器や設備機器が接続されている配電盤（図示せず）等を含む系統の近傍に設置されている。 (1) Configuration FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a wattmeter 1 according to this embodiment. This wattmeter 1 is for measuring the power or the amount of power consumed by equipment (not shown) such as air conditioners and lighting equipment, for example, and is connected to the equipment and equipment to be measured. It is installed in the vicinity of the system including a distribution board (not shown).

本実施形態に係る電力計１は、図１に示すように、主としてセンサ２（信号出力部に相当）と本体部１１とで構成されている。以下より、電力計１の各構成について詳細に説明する。   As shown in FIG. 1, the wattmeter 1 according to the present embodiment mainly includes a sensor 2 (corresponding to a signal output unit) and a main body 11. Below, each structure of the wattmeter 1 is demonstrated in detail.

〔センサ〕
センサ２は、電流または電圧に関する信号Ｓを本体部１１内部に出力するためのものであって、図２に示すように、電力計１の本体部１１とケーブル（図示せず）を介して接続されている。そして、センサ２は、計測対象となる系統の所定の位置に取り付けられている。ここで、センサ２の種類としては、例えば電流を検知する電流変換器（以下、Current Transformer：ＣＴ）や、電圧を検知する電圧変換器（以下、Voltage Transformer：ＶＴ）等が挙げられる。 [Sensor]
The sensor 2 is for outputting a signal S relating to current or voltage to the inside of the main body 11 and is connected to the main body 11 of the wattmeter 1 via a cable (not shown) as shown in FIG. Has been. The sensor 2 is attached to a predetermined position of the system to be measured. Here, examples of the type of sensor 2 include a current converter (hereinafter referred to as Current Transformer: CT) that detects current, a voltage converter (hereinafter referred to as Voltage Transformer: VT) that detects voltage, and the like.

また、電力計１に設けられるセンサ２の数は、単相２線であるか、あるいは三相３線であるかなどといった計測対象の系統の構成に応じて決定される。図２は、計測対象となる系統とセンサとの接続方法を説明するための図である。図２では、チャネルＣｈ１には単相２線式の系統Ｌ１が接続されており、チャネルＣｈ２、Ｃｈ３には三相３線式の系統Ｌ２が接続されている。系統Ｌ１には、センサ２としてＣＴ及びＶＴが１つずつ（具体的には、ＣＴ２ａ及びＶＴ２ｂ）取り付けられており、系統Ｌ２には、センサ２としてＣＴ及びＶＴが２つずつ（具体的には、ＣＴ２ｃ，２ｅ及びＶＴ２ｄ，２ｆ）取り付けられている。そして、例えば系統Ｌ１におけるＣＴ２ａは、Ｒ相及びＮ相の２相のうちＲ相を流れる電流を検知し、ＶＴ２ｂは、Ｒ―Ｎ相間の電圧差を検知する。尚、センサ２がＣＴである場合、センサ２は電流を検知して出力するが、検知された電流は図示しない抵抗等により対応する電圧値に変換され、後述する信号調整部３ａ，３ｂそれぞれに入力される。   The number of sensors 2 provided in the wattmeter 1 is determined according to the configuration of the system to be measured, such as whether it is a single-phase two-wire or a three-phase three-wire. FIG. 2 is a diagram for explaining a method of connecting a system to be measured and a sensor. In FIG. 2, a single-phase two-wire system L1 is connected to the channel Ch1, and a three-phase three-wire system L2 is connected to the channels Ch2 and Ch3. One CT and one VT are attached to the system L1 as sensors 2 (specifically, CT2a and VT2b), and two CTs and VT are provided as sensors 2 to the system L2 (specifically, , CT2c, 2e and VT2d, 2f). For example, CT2a in the system L1 detects a current flowing through the R phase of the two phases of the R phase and the N phase, and VT2b detects a voltage difference between the RN phase. When the sensor 2 is a CT, the sensor 2 detects and outputs a current, but the detected current is converted into a corresponding voltage value by a resistor or the like (not shown) and is sent to each of the signal adjustment units 3a and 3b described later. Entered.

このように、電力計１に設けられるセンサ２の数は、センサ２が取り付けられる系統の構成に応じて変化するが、各センサ２に接続された電力計１の本体部１１内の構成は同一であるため、本実施形態では、センサ２が１つである場合を例に取ると共に、１つのセンサ２に接続された本体部１１内について説明する。   As described above, the number of sensors 2 provided in the wattmeter 1 varies depending on the configuration of the system to which the sensors 2 are attached, but the configuration in the main body 11 of the wattmeter 1 connected to each sensor 2 is the same. Therefore, in this embodiment, the case where there is one sensor 2 is taken as an example, and the inside of the main body 11 connected to one sensor 2 will be described.

〔本体部〕
本体部１１は、図１に示すように、２つの信号調整部３ａ，３ｂ、Ａ／Ｄ変換器４及び制御部５を有している。 [Main body]
As shown in FIG. 1, the main body 11 includes two signal adjustment units 3 a and 3 b, an A / D converter 4, and a control unit 5.

〔信号調整部〕
信号調整部３ａ，３ｂは、センサ２に対し互いに並列に接続されており、センサ２から出力された信号Ｓが入力されると、これを調整する。そして、各信号調整部３ａ，３ｂにより調整された後の信号ＳＡ，ＳＢは、各信号調整部３ａ，３ｂと接続されているＡ／Ｄ変換器４に入力される。 [Signal adjustment section]
The signal adjustment units 3a and 3b are connected to the sensor 2 in parallel. When the signal S output from the sensor 2 is input, the signal adjustment units 3a and 3b adjust the signal S. Then, the signals SA and SB after being adjusted by the signal adjusting units 3a and 3b are input to the A / D converter 4 connected to the signal adjusting units 3a and 3b.

以下に、信号調整部３ａ，３ｂの具体的な構成について説明する。信号調整部３ａ、３ｂは、図３に示すように、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂをそれぞれ含む構成からなり、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの増幅率は互いに異なっている。図３では、オペアンプＯＰａの増幅率は、抵抗Ｒ１ａ及び抵抗Ｒ２ａの抵抗値によると、約２倍の増幅率を有していることが分かる。また、オペアンプＯＰｂの増幅率は、抵抗Ｒ１ｂ及び抵抗Ｒ２ｂの抵抗値によると、約２０倍の増幅率を有していることが分かる。また、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂのプラス端子には、基準電圧Ｖｒｅｆ（即ち、オフセット電圧）が入力され、マイナス端子には、抵抗Ｒ１ａまたは抵抗Ｒ１ｂを介してセンサ２からの信号Ｓがそれぞれ入力される。このようなオペアンプＯＰａ、ＯＰｂは、センサ２からの信号Ｓをそれぞれ２倍または２０倍に増幅させることができる。   Below, the specific structure of signal adjustment part 3a, 3b is demonstrated. As shown in FIG. 3, the signal adjustment units 3a and 3b are configured to include operational amplifiers OPa and OPb, respectively, and the amplification factors of the operational amplifiers OPa and OPb are different from each other. In FIG. 3, it can be seen that the amplification factor of the operational amplifier OPa has an amplification factor of about twice according to the resistance values of the resistors R1a and R2a. Further, it can be seen that the amplification factor of the operational amplifier OPb has an amplification factor of about 20 times according to the resistance values of the resistors R1b and R2b. Further, the reference voltage Vref (that is, the offset voltage) is input to the positive terminals of the operational amplifiers OPa and OPb, and the signal S from the sensor 2 is input to the negative terminal via the resistor R1a or the resistor R1b. . Such operational amplifiers OPa and OPb can amplify the signal S from the sensor 2 twice or 20 times, respectively.

ここで、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの電源電圧及び基準電圧Ｖｒｅｆは、Ａ／Ｄ変換器４の許容入力範囲を考慮して決定される。例えば、Ａ／Ｄ変換器４の入力許容範囲が０Ｖ〜＋３Ｖである場合には、例えば、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの電源電圧は＋３Ｖ、基準電圧Ｖｒｅｆは＋１．２５Vと決定される。この場合、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂから出力される信号ＳＡ，ＳＢは、電源電圧である＋３Ｖ以下に押さえ込まれ、Ａ／Ｄ変換器４の許容入力範囲（即ち、０Ｖ〜＋３Ｖ）内の信号として出力される。従って、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂから出力される信号ＳＡ，ＳＢがＡ／Ｄ変換器４に悪影響を及ぼす恐れがなくなる。   Here, the power supply voltage and the reference voltage Vref of the operational amplifiers OPa and OPb are determined in consideration of the allowable input range of the A / D converter 4. For example, when the input allowable range of the A / D converter 4 is 0V to + 3V, for example, the power supply voltages of the operational amplifiers OPa and OPb are determined to be + 3V, and the reference voltage Vref is determined to be + 1.25V. In this case, the signals SA and SB output from the respective operational amplifiers OPa and OPb are suppressed to +3 V or less, which is the power supply voltage, and output as signals within an allowable input range (that is, 0 V to +3 V) of the A / D converter 4. Is done. Therefore, there is no possibility that the signals SA and SB output from the operational amplifiers OPa and OPb adversely affect the A / D converter 4.

〔Ａ／Ｄ変換器〕
Ａ／Ｄ変換器４は、図１に示すように１つ設けられており、２つの信号調整部３ａ，３ｂにより増幅された後の信号ＳＡ，ＳＢそれぞれが入力されるように、少なくとも信号調整部３ａ，３ｂの数に対応したチャネルを有している。Ａ／Ｄ変換器４は、増幅後の信号ＳＡ，ＳＢを、それぞれ所定の時間間隔でサンプリング及びＡ／Ｄ変換することにより、信号ＳＡ，ＳＢを数値データＳＡ’，ＳＢ’（即ち、デジタル値）に変換する。 [A / D converter]
One A / D converter 4 is provided as shown in FIG. 1, and at least the signal adjustment is performed so that the signals SA and SB amplified by the two signal adjustment units 3a and 3b are input. It has channels corresponding to the number of parts 3a and 3b. The A / D converter 4 samples and A / D-converts the amplified signals SA and SB at predetermined time intervals, thereby converting the signals SA and SB into numerical data SA ′ and SB ′ (that is, digital values). ).

尚、Ａ／Ｄ変換器４によりＡ／Ｄ変換が行われた後の数値データＳＡ’，ＳＢ’は、制御部５に出力され、制御部５におけるメモリ５ｄ（後述）内に一時的に格納される。   The numerical data SA ′ and SB ′ after A / D conversion by the A / D converter 4 is output to the control unit 5 and temporarily stored in a memory 5d (described later) in the control unit 5. Is done.

〔制御部〕
制御部５は、ＣＰＵ及びメモリ５ｄからなるマイクロコンピュータで構成されている。そして、本実施形態に係る制御部５は、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタル値に変換された数値データＳＡ’，ＳＢ’の中から、電力や電力量の演算に用いるべき数値データを選択し、選択した数値データを用いて演算を行う。このような動作を行うため、制御部５は、選択部５ａ、演算部５ｂ、時間間隔制御部５ｃとして機能する。 (Control part)
The control unit 5 includes a microcomputer including a CPU and a memory 5d. And the control part 5 which concerns on this embodiment selects the numerical data which should be used for calculation of electric power or electric energy from numerical data SA 'and SB' converted into the digital value by the A / D converter 4. FIG. The calculation is performed using the selected numerical data. In order to perform such an operation, the control unit 5 functions as a selection unit 5a, a calculation unit 5b, and a time interval control unit 5c.

〔選択部〕
選択部５ａは、Ａ／Ｄ変換器４によりサンプリングされＡ／Ｄ変換された後の数値データＳＡ’，ＳＢ’の中から、数値データＳＡ’または数値データＳＢ’を選択する。具体的には、選択部５ａは、Ａ／Ｄ変換された後の数値データＳＡ’，ＳＢ’に基づいて、センサ２により出力された信号Ｓの大小を判断し、その判断結果に応じて数値データＳＡ’，ＳＢ’のうちどちらの数値データを選択するかを決定する。 [Selection section]
The selection unit 5a selects the numerical data SA ′ or the numerical data SB ′ from the numerical data SA ′ and SB ′ after being sampled and A / D converted by the A / D converter 4. Specifically, the selection unit 5a determines the magnitude of the signal S output from the sensor 2 based on the numerical data SA ′ and SB ′ after A / D conversion, and numerical values are determined according to the determination result. It is determined which of the data SA ′ and SB ′ is to be selected.

ここで、本実施形態に係る選択部５ａがどのようにして数値データＳＡ’または数値データＳＢ’を選択するかについて、詳細に説明する。選択部５ａは、増幅率の低い信号調整部３ａ（第１信号調整部に相当）により増幅された数値データＳＡ’（第１信号に相当）の値と所定の閾値とを逐次比較していく。そして、比較した結果、数値データＳＡ’の値が所定の閾値以上である場合には、選択部５ａは数値データＳＡ’を選択する。また、比較した結果、数値データＳＡ’の値が所定の閾値未満である場合には、選択部５ａは、信号調整部３ａよりも高い増幅率を有する信号調整部３ｂ（第２信号調整部に相当）で増幅された後の数値データＳＢ’（第２信号に相当）を選択する。   Here, how the selection unit 5a according to the present embodiment selects the numerical data SA 'or the numerical data SB' will be described in detail. The selection unit 5a sequentially compares the value of the numerical data SA ′ (corresponding to the first signal) amplified by the signal adjustment unit 3a (corresponding to the first signal adjustment unit) having a low amplification factor with a predetermined threshold value. . As a result of the comparison, when the value of the numerical data SA ′ is equal to or greater than a predetermined threshold, the selection unit 5a selects the numerical data SA ′. As a result of the comparison, when the value of the numerical data SA ′ is less than the predetermined threshold, the selection unit 5a has a signal adjustment unit 3b (a second signal adjustment unit) having an amplification factor higher than that of the signal adjustment unit 3a. The numerical data SB ′ (corresponding to the second signal) after being amplified in (corresponding) is selected.

例えば、信号調整部３ａ，３ｂにより増幅される前の信号Ｓの大きさの範囲が−０．６Ｖ〜＋０．６Ｖ（図５）であって、所定の閾値が＋１．３７Ｖ及び＋１．１３Ｖであるとする。信号調整部３ａ，３ｂは、信号Ｓをそれぞれ約２倍，約２０倍に増幅させるが、オフセットを＋１．２５Ｖとした場合（即ち、信号Ｓの０Ｖが＋１．２５Ｖに相当）、増幅された信号ＳＡ，ＳＢは、大きさの範囲が共に約０〜＋２．５Ｖの信号となる（図６）。また、増幅された信号ＳＡ，ＳＢの大きさが０〜＋２．５Ｖであることから、Ａ／Ｄ変換後の数値データＳＡ’，ＳＢ’の範囲も０〜＋２．５Ｖである。このような場合において、数値データＳＡ’の値が＋１．３７Ｖ以上であれば、選択部５ａは、信号Ｓの大きさが約＋０．０６Ｖ以上であると判断し、増幅率の低い信号調整部３ａにより増幅されＡ／Ｄ変換された数値データＳＡ’を選択する。数値データＳＡ’の値が＋１．３７Ｖ未満かつ＋１．１３Ｖ以上であれば、選択部５ａは、信号Ｓの大きさが約＋０．０６Ｖ〜−０．０６Ｖの範囲内であると判断し、増幅率の高い信号調整部３ｂにより増幅されＡ／Ｄ変換された数値データＳＢ’を選択する。そして、数値データＳＡ’の値が＋１．１３Ｖ未満であれば、選択部５ａは、信号Ｓの大きさが−０．０６Ｖ未満であると判断し、数値データＳＡ’を選択する。   For example, the range of the magnitude of the signal S before being amplified by the signal adjustment units 3a and 3b is −0.6V to + 0.6V (FIG. 5), and the predetermined thresholds are + 1.37V and + 1.13V. Suppose there is. The signal adjustment units 3a and 3b amplify the signal S by about 2 times and about 20 times, respectively, but when the offset is + 1.25V (that is, 0V of the signal S corresponds to + 1.25V), the signal S is amplified. The signals SA and SB are both signals having a magnitude range of about 0 to +2.5 V (FIG. 6). Further, since the magnitudes of the amplified signals SA and SB are 0 to + 2.5V, the range of the numerical data SA 'and SB' after A / D conversion is also 0 to + 2.5V. In such a case, if the value of the numerical data SA ′ is + 1.37V or more, the selection unit 5a determines that the magnitude of the signal S is about + 0.06V or more, and the signal adjustment unit having a low amplification factor. The numerical data SA ′ amplified by 3a and A / D converted is selected. If the value of the numerical data SA ′ is less than + 1.37V and + 1.13V or more, the selection unit 5a determines that the magnitude of the signal S is within the range of about + 0.06V to −0.06V, and amplifies it. The numerical data SB ′ amplified and A / D converted by the signal adjustment unit 3b having a high rate is selected. If the value of the numerical data SA ′ is less than + 1.13V, the selection unit 5a determines that the magnitude of the signal S is less than −0.06V, and selects the numerical data SA ′.

〔演算部〕
演算部５ｂは、選択部５ａにより選択された数値データＳＡ’，ＳＢ’を用いて電力または電力量の演算を行う。例えば、演算部５ｂは、選択部５ａが数値データＳＡ’を選択した場合、１周期分以上における数値データＳＡ’に基づいて、電圧有効値、電流有効値、力率、周波数、有効電力、無効電力、積算有効電力及び積算無効電力等の演算を行う。 [Calculation section]
The calculation unit 5b calculates electric power or electric energy using the numerical data SA ′ and SB ′ selected by the selection unit 5a. For example, when the selection unit 5a selects the numerical data SA ′, the calculation unit 5b selects a voltage effective value, a current effective value, a power factor, a frequency, an active power, an invalid value based on the numerical data SA ′ for one period or more. Calculation of power, integrated active power, integrated reactive power, etc. is performed.

ここで、数値データＳＡ’，ＳＢ’は、信号Ｓが信号調整部３ａ，３ｂにより２倍または２０倍に増幅された信号ＳＡ，ＳＢがそれぞれＡ／Ｄ変換されたものである。従って、選択部５ａにより選択された数値データがそのまま演算に用いられると、数値データＳＡ’または数値データＳＢ’のどちらが選択されたかにより演算結果が異なってしまう。そこで、本実施形態に係る演算部５ｂは、増幅率の高い信号調整部３ｂにより増幅された後の数値データＳＢ’が選択された場合には、電力や電力量の演算を実際に行う前に、先ずは信号調整部３ｂの増幅率に対する信号調整部３ａの増幅率の比率を数値データＳＢ’に乗算する。次いで、演算部５ｂは、乗算後の数値データＳＢ’を用いて電力または電力量の演算を行う。具体的には、信号調整部３ａ，３ｂの増幅率がそれぞれ２倍、２０倍であることから、演算部５ｂは、数値データＳＢ’が選択された場合には、数値データＳＢ’の１０分の１の値を演算に用いる。そして、数値データＳＡ’が選択された場合には、演算部５ｂは、数値データＳＡ’をそのまま演算に用いる。これにより、信号調整部３ａ，３ｂの増幅率に差がある場合であっても、その差が演算結果（即ち電力または電力量）に影響を及ぼすことを防ぐことができる。   Here, the numerical data SA 'and SB' are obtained by A / D-converting the signals SA and SB obtained by amplifying the signal S by 2 times or 20 times by the signal adjustment units 3a and 3b, respectively. Therefore, when the numerical data selected by the selection unit 5a is used for the calculation as it is, the calculation result differs depending on whether the numerical data SA 'or the numerical data SB' is selected. Therefore, when the numerical data SB ′ after being amplified by the signal adjustment unit 3b having a high amplification factor is selected, the calculation unit 5b according to the present embodiment does not actually calculate the electric power or the electric energy. First, the numerical data SB ′ is multiplied by the ratio of the amplification factor of the signal adjustment unit 3a to the amplification factor of the signal adjustment unit 3b. Next, the calculation unit 5b calculates electric power or electric energy using the multiplied numerical data SB '. Specifically, since the amplification factors of the signal adjustment units 3a and 3b are 2 times and 20 times, respectively, when the numerical data SB ′ is selected, the calculation unit 5b is 10 minutes of the numerical data SB ′. The value of 1 is used for the calculation. When the numerical data SA 'is selected, the calculation unit 5b uses the numerical data SA' as it is for the calculation. Thereby, even if there is a difference between the amplification factors of the signal adjustment units 3a and 3b, it is possible to prevent the difference from affecting the calculation result (that is, power or electric energy).

〔時間間隔制御部〕
時間間隔制御部５ｃは、Ａ／Ｄ変換器４におけるサンプリング間隔（即ち、サンプリング周波数）等を制御する。例えば、時間間隔制御部５ｃは、図７に示すように、各信号ＳＡ，ＳＢがそれぞれ１００μｓｅｃ毎にサンプリングされるように、サンプリング間隔を決定する。尚、図７は、信号ＳＡ，ＳＢの一部分を拡大したものであって、中の黒丸は、Ａ／Ｄ変換器４によりサンプリングされるタイミングを示している。 [Time interval control unit]
The time interval control unit 5c controls the sampling interval (ie, sampling frequency) in the A / D converter 4. For example, as shown in FIG. 7, the time interval control unit 5c determines the sampling interval so that the signals SA and SB are sampled every 100 μsec. FIG. 7 is an enlarged view of a part of the signals SA and SB, and the black circle in the middle indicates the timing at which the signal is sampled by the A / D converter 4.

また、時間間隔制御部５ｃは、各信号調整部３ａ，３ｂにより増幅された後の信号ＳＡ，ＳＢそれぞれが異なるタイミングで１つのＡ／Ｄ変換器４によりサンプリング及びＡ／Ｄ変換されるように、サンプリングされる時間の間隔を制御する。例えば、時間間隔制御部５ｃは、図７に示すように、信号ＳＡがサンプリングされた後、２μｓｅｃ後に信号ＳＢがサンプリングされるように、Ａ／Ｄ変換器４がサンプリングするタイミングを制御する。   In addition, the time interval control unit 5c samples and A / D-converts the signals SA and SB after being amplified by the signal adjustment units 3a and 3b by one A / D converter 4 at different timings. Control the interval of time sampled. For example, as shown in FIG. 7, the time interval controller 5 c controls the timing at which the A / D converter 4 samples so that the signal SB is sampled after 2 μsec after the signal SA is sampled.

ここで、各信号ＳＡ，ＳＢが異なるタイミングでサンプリングされるように時間間隔制御部５ｃが制御する理由について、簡単に説明する。本実施形態では、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換器４は１つであって、この１つのＡ／Ｄ変換器４に２つの信号ＳＡ、ＳＢが入力される。このように、１つのＡ／Ｄ変換器４に複数の信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換器４に入力された複数の信号同士が衝突する場合が生じてしまう。そこで、本実施形態では、時間間隔制御部５ｃは、各信号ＳＡ，ＳＢがサンプリング及びＡ／Ｄ変換されるタイミングをずらす。これにより、１つのＡ／Ｄ変換器４を用いる場合であっても、複数の信号は衝突することなくサンプリング及びＡ／Ｄ変換される。   Here, the reason why the time interval control unit 5c controls the signals SA and SB to be sampled at different timings will be briefly described. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, there is one A / D converter 4, and two signals SA and SB are input to this one A / D converter 4. As described above, when a plurality of signals are input to one A / D converter 4, a plurality of signals input to the A / D converter 4 may collide with each other. Therefore, in the present embodiment, the time interval control unit 5c shifts the timing at which the signals SA and SB are sampled and A / D converted. Thereby, even if one A / D converter 4 is used, a plurality of signals are sampled and A / D converted without colliding.

〔メモリ〕
メモリ５ｄは、例えばＳＲＡＭ等で構成され、信号調整部３ａ，３ｂの数に対応して設けられている。具体的には、本実施形態では、図１に示すように、信号調整部３ａ，３ｂが２つ設けられていることから、メモリ５ｄも２つ設けられている。メモリ５ｄは、数値データＳＡ’，ＳＢ’をそれぞれ格納する他、演算部５ｂによる演算結果やＣＰＵが読み出して実行するための各種プログラム等を、数値データＳＡ’，ＳＢ’が格納される領域とは別の領域に格納することができる。 〔memory〕
The memory 5d is composed of, for example, an SRAM or the like, and is provided corresponding to the number of signal adjustment units 3a and 3b. Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 1, since two signal adjustment units 3a and 3b are provided, two memories 5d are also provided. In addition to storing numerical data SA ′ and SB ′, the memory 5d stores calculation results by the calculation unit 5b, various programs for the CPU to read and execute, and the like as an area in which the numerical data SA ′ and SB ′ are stored. Can be stored in a separate area.

（２）動作
次に、本実施形態に係る電力計１の動作について、図４〜図７を用いて説明する。ここで、図４は、電力計１の動作を説明するためのフローチャートである。図５は、電力計１の各信号調整部３ａ，３ｂに入力される信号Ｓの波形の一例を、横軸を時間（ｓｅｃ）、縦軸を電圧（Ｖ）として図示したものである。図６は、各信号調整部３ａ，３ｂにより増幅された後の信号ＳＡ、ＳＢの波形を図示したものである。尚、以下では、センサ２が、単相２線の系統Ｌ１に取り付けられたＣＴである場合を例に取る。 (2) Operation Next, the operation of the wattmeter 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the wattmeter 1. FIG. 5 shows an example of the waveform of the signal S input to each signal adjustment unit 3a, 3b of the wattmeter 1, with the horizontal axis representing time (sec) and the vertical axis representing voltage (V). FIG. 6 illustrates the waveforms of the signals SA and SB after being amplified by the signal adjustment units 3a and 3b. In the following, a case where the sensor 2 is a CT attached to a single-phase two-wire system L1 is taken as an example.

ステップＳ１：センサ２は、系統Ｌ１に流れる電流の検知を行う。センサ２により検知された信号Ｓは、図示しない抵抗等により電圧に変換された後（図５）、本体部１１内の信号調整部３ａ，３ｂに連続して入力される。ここで、信号Ｓは、図５に示すように、−０．６Ｖ〜＋０．６Ｖの範囲を有する信号であるとする。また、センサ２は、計測用電圧入力信号のゼロクロス割り込みをトリガとして、電流の検知を繰り返し行う。   Step S1: The sensor 2 detects a current flowing through the system L1. The signal S detected by the sensor 2 is converted into a voltage by a resistor (not shown) or the like (FIG. 5), and then continuously input to the signal adjustment units 3a and 3b in the main body unit 11. Here, it is assumed that the signal S is a signal having a range of −0.6 V to +0.6 V as shown in FIG. 5. The sensor 2 repeatedly performs current detection using a zero-cross interrupt of the measurement voltage input signal as a trigger.

ステップＳ２：信号Ｓは、信号調整部３ａ，３ｂが有する各増幅率（即ち、２倍及び２０倍）により増幅された後（図６の信号ＳＡ，ＳＢ）、Ａ／Ｄ変換器４に入力される。これにより、信号ＳＡ，ＳＢは、共に０〜＋２．５Ｖの範囲を有する数値データＳＡ’，ＳＢ’に変換される。ここで、制御部５における時間間隔制御部５ｃは、Ａ／Ｄ変換器４に入力される信号ＳＡ，ＳＢが例えば２μｓｅｃの時間差でそれぞれサンプリング及びＡ／Ｄ変換され、かつ各信号ＳＡ，ＳＢが１００μｓｅｃ毎にサンプリングされるように、Ａ／Ｄ変換器４を制御する。これにより、Ａ／Ｄ変換器４は、図７に示すように、入力された信号ＳＡについてサンプリング及びＡ／Ｄ変換を行ってから２μｓｅｃ後に、信号ＳＢについてサンプリング及びＡ／Ｄ変換を行う。Ａ／Ｄ変換器４は、この動作を１００μｓｅｃ毎に行う。このようにして、Ａ／Ｄ変換された後の数値データＳＡ’，ＳＢ’は、対応するメモリ５ｄ内にそれぞれ格納される。   Step S2: The signal S is amplified by the amplification factors (ie, 2 times and 20 times) of the signal adjustment units 3a and 3b (signals SA and SB in FIG. 6), and then input to the A / D converter 4. Is done. As a result, the signals SA and SB are both converted into numerical data SA 'and SB' having a range of 0 to + 2.5V. Here, the time interval control unit 5c in the control unit 5 samples and A / D-converts the signals SA and SB inputted to the A / D converter 4 with a time difference of 2 μsec, for example, and the signals SA and SB are The A / D converter 4 is controlled so that it is sampled every 100 μsec. Thus, as shown in FIG. 7, the A / D converter 4 performs sampling and A / D conversion on the signal SB 2 μsec after sampling and A / D conversion on the input signal SA. The A / D converter 4 performs this operation every 100 μsec. In this way, the numerical data SA 'and SB' after A / D conversion are stored in the corresponding memory 5d.

ステップＳ３〜Ｓ６：数値データＳＡ’が１周期分以上メモリ５ｄ内に格納されると（Ｓ３）、選択部５ａは、数値データＳＡ’の各値を所定の閾値と比較する（Ｓ４）。数値データＳＡ’の値が＋１．１３Ｖ〜＋１．３７Ｖの範囲に該当しない場合（Ｓ４のＮＯ）、選択部５ａは、数値データＳＡ’を選択し、演算部５ｂは、数値データＳＡ’を用いて演算を行う（Ｓ５、図６の矢印の区間以外）。また、数値データＳＡ’の値が＋１．１３Ｖ〜＋１．３７Ｖの範囲に該当する場合（Ｓ４のＹＥＳ）、選択部５ａは、数値データＳＢ’を選択する（図６の矢印の区間）。そして、演算部５ｂは、数値データＳＢ’の値を１０分の１にしたものを用いて演算を行う（Ｓ６）。   Steps S3 to S6: When the numerical data SA 'is stored in the memory 5d for one period or more (S3), the selection unit 5a compares each value of the numerical data SA' with a predetermined threshold value (S4). When the value of the numerical data SA ′ does not fall within the range of + 1.13V to + 1.37V (NO in S4), the selection unit 5a selects the numerical data SA ′, and the calculation unit 5b uses the numerical data SA ′. (S5, other than the section indicated by the arrow in FIG. 6). Further, when the value of the numerical data SA ′ falls within the range of +1.13 V to +1.37 V (YES in S4), the selection unit 5a selects the numerical data SB ′ (indicated by an arrow in FIG. 6). Then, the calculation unit 5b performs calculation using a value obtained by reducing the value of the numerical data SB 'to 1/10 (S6).

（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る電力計１によると、１つのセンサ２から各信号調整部３ａ，３ｂに入力された信号Ｓは、信号調整部３ａ、３ｂそれぞれが有する増幅率で増幅された後、サンプリング及びＡ／Ｄ変換される。そして、Ａ／Ｄ変換された数値データＳＡ’ＳＢ’の中からいずれかの数値データＳＡ’，ＳＢ’が選択部５ａにより選択されると、選択された数値データは、演算部５ｂによる演算に用いられる。このように、この電力計１によると、スイッチ等の増幅率を切り換えるための切換手段を必要としないため、切換手段の耐久性や増幅率を切り換えるタイミング等を考慮せずに済む。従って、電力計１は、歪みのない波形を用いて演算を行うことができる。 (3) Effect (A)
According to the wattmeter 1 according to the present embodiment, the signal S input from the single sensor 2 to each of the signal adjustment units 3a and 3b is amplified by the amplification factor of each of the signal adjustment units 3a and 3b, A / D conversion is performed. When any one of the numerical data SA ′ and SB ′ is selected by the selection unit 5a from the A / D converted numerical data SA′SB ′, the selected numerical data is calculated by the calculation unit 5b. Used. As described above, according to the wattmeter 1, since no switching means for switching the amplification factor such as a switch is required, it is not necessary to consider the durability of the switching unit, the timing for switching the amplification factor, and the like. Therefore, the wattmeter 1 can perform calculation using a waveform without distortion.

（Ｂ）
また、本実施形態に係る電力計１は、１つのＡ／Ｄ変換器４を備えている。信号調整部３ａ，３ｂから出力された増幅後の信号ＳＡ，ＳＢが、１つのＡ／Ｄ変換部４に同時に入力されＡ／Ｄ変換されると、例えば信号ＳＡ、ＳＢ同士が衝突する場合が生じてしまう。しかし、この電力計１におけるＡ／Ｄ変換部４は、増幅後の各信号ＳＡ，ＳＢをそれぞれ異なるタイミングでＡ／Ｄ変換する。従って、Ａ／Ｄ変換部４が１つであっても、信号同士の衝突を回避することができる。 (B)
Moreover, the wattmeter 1 according to the present embodiment includes one A / D converter 4. When the amplified signals SA and SB output from the signal adjustment units 3a and 3b are simultaneously input to one A / D conversion unit 4 and A / D converted, for example, the signals SA and SB may collide with each other. It will occur. However, the A / D converter 4 in the wattmeter 1 performs A / D conversion on the amplified signals SA and SB at different timings. Therefore, even if there is one A / D conversion unit 4, it is possible to avoid collision between signals.

（Ｃ）
また、本実施形態に係る電力計１によると、例えば１つのセンサ２により出力された信号Ｓの大きさが突発的に変化した場合であっても、信号Ｓのその時々の大きさに応じて、どの増幅率で増幅されサンプリングされた数値データＳＡ’，ＳＢ’を選択するかが決定される。特に、電力計１は、数値データＳＡ’と所定の閾値との比較結果に基づいて、選択する数値データＳＡ’，ＳＢ’を決定する。従って、電力計１は、例えばセンサ２が検知した電流または電圧が突発的に変化した場合のように信号Ｓの大きさがその時々に応じて異なる場合であっても、いわゆるサチュレーション（即ち、数値データの飽和）が生じることなく、適切な増幅率で調整された信号を用いて精度の良い演算を行うことができる。 (C)
Further, according to the wattmeter 1 according to the present embodiment, for example, even when the magnitude of the signal S output by one sensor 2 suddenly changes, the signal S depends on the occasional magnitude of the signal S. The numerical data SA ′ and SB ′ that are amplified and sampled at a certain amplification factor are selected. In particular, the wattmeter 1 determines the numerical data SA ′ and SB ′ to be selected based on the comparison result between the numerical data SA ′ and a predetermined threshold value. Therefore, even if the magnitude of the signal S varies depending on the time, for example, when the current or voltage detected by the sensor 2 suddenly changes, the wattmeter 1 can perform so-called saturation (ie, numerical value). (Saturation of data) does not occur, and accurate calculation can be performed using a signal adjusted with an appropriate amplification factor.

（Ｄ）
更に、本実施形態に係る電力計１は、増幅率の低い信号調整部３ａで調整された数値データＳＡ’を所定の閾値と比較し、数値データＳＡ’が所定の閾値以上である場合には、数値データＳＡ’を選択する。また、電力計１は、数値データＳＡ’が所定の閾値未満である場合には、増幅率が信号調整部３ａよりも高い信号調整部３ｂにより調整された数値データＳＢ’を選択する。このように、増幅率の低い第１信号調整部で調整された第１信号を基準として信号が選択されることにより、電力計１は、第１信号または第２信号のどちらの信号を選択するかの判断を、容易に行うことができる。 (D)
Furthermore, the wattmeter 1 according to the present embodiment compares the numerical data SA ′ adjusted by the signal adjustment unit 3a having a low amplification factor with a predetermined threshold, and when the numerical data SA ′ is equal to or larger than the predetermined threshold. Numerical data SA ′ is selected. Further, when the numerical data SA ′ is less than the predetermined threshold, the wattmeter 1 selects the numerical data SB ′ adjusted by the signal adjustment unit 3b whose amplification factor is higher than that of the signal adjustment unit 3a. As described above, the wattmeter 1 selects either the first signal or the second signal by selecting the signal based on the first signal adjusted by the first signal adjustment unit having a low amplification factor. Such a determination can be easily made.

（Ｅ）
また、本実施形態に係る電力計１によると、増幅率が信号調整部３ａよりも高い信号調整部３ｂで増幅された数値データＳＢ’が選択された場合には、信号調整部３ｂの増幅率に対する信号調整部３ａの増幅率の比率を数値データＳＢ’に乗算し、乗算後の結果を用いて演算が行われる。従って、信号調整部３ａの増幅率と信号調整部３ｂの増幅率とに差がある場合であっても、電力計１は、その増幅率の差が演算結果に影響を及ぼすことを抑制することができる。 (E)
Further, according to the wattmeter 1 according to the present embodiment, when the numerical data SB ′ amplified by the signal adjustment unit 3b having a higher amplification factor than that of the signal adjustment unit 3a is selected, the amplification factor of the signal adjustment unit 3b is selected. The numerical value data SB ′ is multiplied by the ratio of the amplification factor of the signal adjustment unit 3a to the signal, and an operation is performed using the result after the multiplication. Therefore, even if there is a difference between the amplification factor of the signal adjustment unit 3a and the amplification factor of the signal adjustment unit 3b, the wattmeter 1 suppresses the difference in amplification factor from affecting the calculation result. Can do.

＜その他の実施例＞
（ａ）
上記実施形態では、図１及び図３に示すように、電力計１は２つの信号調整部３ａ、３ｂを有している場合について説明したが、本発明に係る電力計が有する信号調整部の数は、２つに限定されない。即ち、信号調整部は、２以上設けられてもよい。この場合、各信号調整部は、図１と同様に、１つのセンサに対しそれぞれ並列に接続される。そして、各信号調整部により調整された複数の信号は、１つのＡ／Ｄ変換器に入力され、サンプリング及びＡ／Ｄ変換される。尚、この場合においても、Ａ／Ｄ変換器は、上記実施形態と同様、各信号をそれぞれ異なるタイミングでサンプリングする。 <Other examples>
(A)
In the above embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the wattmeter 1 has been described as having two signal adjustment units 3 a and 3 b, but the signal adjustment unit of the wattmeter according to the present invention is described. The number is not limited to two. That is, two or more signal adjustment units may be provided. In this case, each signal adjustment unit is connected in parallel to one sensor, as in FIG. Then, the plurality of signals adjusted by each signal adjustment unit are input to one A / D converter, and are sampled and A / D converted. Even in this case, the A / D converter samples each signal at a different timing as in the above embodiment.

（ｂ）
上記実施形態では、増幅率の低い信号調整部３ａにより増幅された後の数値データＳＡ’が所定の閾値と比較され、選択する数値データが決定される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、選択部５ａは、数値データＳＡ’ではなく、増幅率の高い信号調整部３ｂにより増幅された後の数値データＳＢ’を所定の閾値と逐次比較し、選択する数値データを決定してもよい。この場合、選択部５ａは、数値データＳＢ’が所定の閾値未満であれば、数値データＳＢ’を選択し、数値データＳＢ’が所定の閾値以上であれば、数値データＳＡ’を選択する。 (B)
In the above embodiment, the numerical data SA ′ amplified by the signal adjustment unit 3a having a low amplification factor is compared with a predetermined threshold value, and the numerical data to be selected is determined. It is not limited. For example, the selection unit 5a may sequentially determine the numerical data to be selected by sequentially comparing the numerical data SB ′ amplified by the signal adjustment unit 3b having a high amplification factor with the predetermined threshold instead of the numerical data SA ′. Good. In this case, the selection unit 5a selects the numerical data SB ′ if the numerical data SB ′ is less than the predetermined threshold, and selects the numerical data SA ′ if the numerical data SB ′ is equal to or greater than the predetermined threshold.

また、選択部５ａは、数値データＳＡ’及び数値データＳＢ’の両方を所定の閾値と逐次比較し、その比較結果に基づいて演算に用いるべき数値データを選択してもよい。   Further, the selection unit 5a may sequentially compare both the numerical data SA 'and the numerical data SB' with a predetermined threshold value, and select numerical data to be used for the calculation based on the comparison result.

本発明に係る電力計は、信号調整部の増幅率を切り換えるためのスイッチ等の手段を設ける必要がなく、また突発的に変化する信号が入力されても、歪みのない波形を用いて精度良く演算を行うことができる特徴を有する。従って、本発明に係る電力計は、突発的に変化する信号が入力される場合がある電力計として有用である。   The power meter according to the present invention does not need to be provided with means such as a switch for switching the amplification factor of the signal adjustment unit, and even when a signal that changes suddenly is input, it uses a waveform without distortion and is accurate. It has the feature which can perform a calculation. Therefore, the power meter according to the present invention is useful as a power meter in which a signal that changes suddenly may be input.

本実施形態に係る電力計の構成を模式的に示すブロック図。The block diagram which shows typically the structure of the wattmeter which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電力計のセンサの配置を説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating arrangement | positioning of the sensor of the wattmeter which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電力計の信号調節部の具体的な構成を説明するための回路図。The circuit diagram for demonstrating the specific structure of the signal adjustment part of the wattmeter which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電力計の動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating operation | movement of the wattmeter which concerns on this embodiment. 信号調整部に入力される信号Ｓの波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the waveform of the signal S input into a signal adjustment part. 信号調整部により調整された後の信号ＳＡ，ＳＢの波形を示す図。The figure which shows the waveform of signal SA, SB after being adjusted by the signal adjustment part. 図６における信号ＳＡ，ＳＢの一部分の拡大図。FIG. 7 is an enlarged view of a part of the signals SA and SB in FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電力計
２ センサ
２ａ、２ｃ、２ｅ ＣＴ
２ｂ、２ｄ、２ｆ ＶＴ
３ａ、３ｂ 信号調整部
４ Ａ／Ｄ変換器
５ 制御部
５ａ 選択部
５ｂ 演算部
５ｃ 時間間隔制御部
５ｄ メモリ
１１ 本体部
Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ 抵抗
ＯＰａ，ＯＰｂ オペアンプ
Ｖｒｅｆ 基準電圧 1 Wattmeter 2 Sensor 2a, 2c, 2e CT
2b, 2d, 2f VT
3a, 3b Signal adjustment unit 4 A / D converter 5 Control unit 5a Selection unit 5b Calculation unit 5c Time interval control unit 5d Memory 11 Main unit R1a, R1b, R2a, R2b Resistor OPa, OPb Operational amplifier Vref Reference voltage

Claims (7)

電流または電圧に関する信号を出力する１つの信号出力部（２）と、
互いに異なる増幅率を有しており、前記１つの信号出力部（２）により出力された信号（Ｓ）を調整する複数の信号調整部（３ａ，３ｂ）と、
前記複数の信号調整部（３ａ，３ｂ）により調整された調整後の信号（ＳＡ，ＳＢ）をそれぞれサンプリングするサンプリング部（４）と、
前記サンプリング部（４）によりサンプリングされた信号（ＳＡ’，ＳＢ’）のうち、いずれかの信号を選択する選択部（５ａ）と、
前記選択部（５ａ）により選択された信号を用いて演算を行う演算部（５ｂ）と、
を備える電力計（１）。 One signal output unit (2) for outputting a signal relating to current or voltage;
A plurality of signal adjustment units (3a, 3b) that have different amplification factors and adjust the signal (S) output by the one signal output unit (2);
A sampling unit (4) for sampling the adjusted signals (SA, SB) adjusted by the plurality of signal adjustment units (3a, 3b), respectively;
A selection unit (5a) for selecting one of the signals (SA ′, SB ′) sampled by the sampling unit (4);
A calculation unit (5b) that performs a calculation using the signal selected by the selection unit (5a);
A wattmeter (1) comprising: 前記サンプリング部（４）は、前記調整後の信号（ＳＡ，ＳＢ）をそれぞれサンプリングしてＡ／Ｄ変換する１以上のＡ／Ｄ変換部である、
請求項１に記載の電力計（１）。 The sampling unit (4) is one or more A / D conversion units that sample and A / D convert the adjusted signals (SA, SB), respectively.
The wattmeter (1) according to claim 1. 前記サンプリング部（４）が１つの前記Ａ／Ｄ変換部である場合、前記Ａ／Ｄ変換を行う時間の間隔を制御する時間間隔制御部（５ｃ）を更に備え
前記時間間隔制御部（５ｃ）はＡ／Ｄ変換の時間間隔を制御して、１つの前記Ａ／Ｄ変換部が、前記調整後の信号（ＳＡ，ＳＢ）それぞれを異なるタイミングでＡ／Ｄ変換するようにしている、
請求項２に記載の電力計（１）。 When the sampling unit (4) is one A / D conversion unit, the sampling unit (4) further includes a time interval control unit (5c) that controls an interval of time for performing the A / D conversion. The time interval control unit (5c) Controls the time interval of A / D conversion so that one A / D conversion unit A / D converts each of the adjusted signals (SA, SB) at different timings.
The wattmeter (1) according to claim 2. 前記選択部（５ａ）は、前記サンプリング部（４）によりサンプリングされた信号（ＳＡ’，ＳＢ’）のうち少なくとも１つに基づいて前記１つの信号出力部（２）により出力された信号（Ｓ）の大小を判断し、その判断結果に応じて前記サンプリングされた信号（ＳＡ’，ＳＢ’）の中から選択する信号を決定する、
請求項１〜３のいずれかに記載の電力計（１）。 The selection unit (5a) is configured to output a signal (S) output from the one signal output unit (2) based on at least one of the signals (SA ′, SB ′) sampled by the sampling unit (4). ) And determines a signal to be selected from the sampled signals (SA ′, SB ′) according to the determination result.
The wattmeter (1) in any one of Claims 1-3. 前記選択部（５ａ）は、前記サンプリングされた信号（ＳＡ’，ＳＢ’）のうち少なくとも１つを所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて信号を選択する、
請求項４に記載の電力計（１）。 The selection unit (5a) compares at least one of the sampled signals (SA ′, SB ′) with a predetermined threshold, and selects a signal based on the comparison result.
The wattmeter (1) according to claim 4. 前記信号調整部（３ａ，３ｂ）は、増幅率の低い第１信号調整部（３ａ）と増幅率の高い第２信号調整部（３ｂ）とを備えており、
前記選択部（５ａ）は、
前記第１信号調整部（３ａ）により調整され且つ前記サンプリング部（４）によりサンプリングされた第１信号（ＳＡ’）を前記所定の閾値と比較し、前記第１信号（ＳＡ’）が前記所定の閾値範囲外である場合、前記第１信号（ＳＡ’）を選択し、
前記第１信号（ＳＡ’）が前記所定の閾値範囲内である場合、前記第２信号調整部（３ｂ）により調整され且つ前記サンプリング部（４）によりサンプリングされた第２信号（ＳＢ’）を選択する、
請求項５に記載の電力計（１）。 The signal adjustment unit (3a, 3b) includes a first signal adjustment unit (3a) having a low amplification factor and a second signal adjustment unit (3b) having a high amplification factor,
The selection unit (5a)
The first signal (SA ′) adjusted by the first signal adjustment unit (3a) and sampled by the sampling unit (4) is compared with the predetermined threshold, and the first signal (SA ′) is compared with the predetermined signal. The first signal (SA ′) is selected when the value is outside the threshold range of
When the first signal (SA ′) is within the predetermined threshold range, the second signal (SB ′) adjusted by the second signal adjustment unit (3b) and sampled by the sampling unit (4) is used. select,
The wattmeter (1) according to claim 5. 前記選択部（５ａ）が前記第２信号（ＳＢ’）を選択した場合、前記演算部（５ｂ）は、前記第２信号調整部（３ｂ）の増幅率に対する前記第１信号調整部（３ａ）の増幅率の比率を前記第２信号（ＳＢ’）に乗算し、乗算後の前記第２信号（ＳＢ’）を用いて演算を行う、
請求項６に記載の電力計（１）。 When the selection unit (5a) selects the second signal (SB ′), the calculation unit (5b) is configured such that the first signal adjustment unit (3a) with respect to the amplification factor of the second signal adjustment unit (3b). The second signal (SB ′) is multiplied by the amplification factor ratio, and the multiplication is performed using the second signal (SB ′) after multiplication.
The wattmeter (1) according to claim 6.

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