JP4625588B2 - 積算電力計 - Google Patents

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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積算電力計に関し、さらに詳しく言えば、入力レベルに応じて測定レンジを自動的に切替えるオートレンジモード時においても、適切な誤差範囲を表示する積算電力計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3のフローチャートに示されているように、積算電力計においては、被測定ラインの電圧と電流がA/D変換器などにてサンプリングされ、CPUなどの制御手段でその電圧データと電流データとから瞬時電力が算出されるとともに、この瞬時電力の積算を行って積算電力が求められ、この積算電力がディスプレイなどに表示(出力)される。
【0003】
ところで、積算電力計の性能諸元の1つに電力確度があり、積算電力とともに、この電力確度に基づいて積算電力の誤差が求められ、多くの場合、この誤差範囲が積算電力とともに表示される。
【0004】
この電力確度として、リーディング誤差とフルスケール誤差なるものがあり、リーディング誤差が±α%rdg.、フルスケール誤差が±β%f.s.であるとすると、積算電力の誤差は次式によって求められる。
【0005】
Figure 0004625588
【0006】
1時間にわたって瞬時電力が積算されて積算電力が得られ、この場合の測定レンジが例えば10kWレンジで、積算電力が6kWh、電力確度のリーディング誤差が±1%rdg.およびフルスケール誤差が±2%f.s.であるとすると、積算電力の誤差は次のようになる。
【0007】
Figure 0004625588
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の積算電力計では、積算電力が求められた後に、電力確度のリーディング誤差とフルスケール誤差とから、積算電力の誤差を算出するようにしているため、次のような課題があった。
【0009】
すなわち、上記式(1)からして、サンプリングの間は、瞬時電力の測定レンジが一定に固定されていなければならない。したがって、入力レベルに応じて測定レンジが自動的に切替えられるオートレンジには対応できない。また、積算電力を求めてから誤差を算出するため、出力(表示)するまで余計に時間がかかる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、被測定ラインから複数の測定レンジを有する入力部を介して入力される電圧と電流をサンプリングして、上記電圧と上記電流とから瞬時電力を算出し、所定積算時間にわたって上記瞬時電力を積算して積算電力を得るとともに、上記測定レンジに固有のリーディング誤差とフルスケール誤差とから上記積算電力の電力誤差を求めて、その電力誤差を上記積算電力とともに出力する積算電力計において、上記各測定レンジごとに上記リーディング誤差と上記フルスケール誤差を設定する操作手段を含み、上記瞬時電力を算出するごとに、そのときに選択されている上記測定レンジの上記リーディング誤差と上記フルスケール誤差とにより上記瞬時電力の電力誤差を算出するとともに、その各電力誤差を所定積算時間にわたって積算することにより、上記積算電力の電力誤差を得ることを特徴としている。
【0011】
この構成によれば、上記瞬時電力を算出するごとに、その電力確度、すなわち測定レンジ固有のリーディング誤差とフルスケール誤差とから電力誤差が算出されるため、オートレンジモードでも適切な積算電力の誤差が求められる。また、積算電力と同時にその誤差も求められるため、出力(表示)の高速化が図れる。
【0012】
また、電力誤差を積算するにあたって、誤差積算を各測定レンジごとに分けて行ない、その各誤差積算値を出力可能とすることが好ましく、これによれば、各測定レンジでの電力誤差も併せて知ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、図1のブロック図および図2のフローチャートを参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1に示されているように、この積算電力計100には、被測定ラインの電流を検出する電流センサ101および電圧を検出する電圧センサ102と、入力部103と、A/D変換器104と、制御手段(CPU)105と、操作手段106と、表示手段107とが備えられている。
【0014】
図示されていないが、入力部103には複数の測定レンジが切替え可能に設けられており、この実施形態ではCPU105により、入力信号のレベルに応じて測定レンジが自動的に切替えられるように制御される。
【0015】
また、CPU105には、各測定レンジごとに設定されている電力確度としての固有のリーディング誤差とフルスケール誤差が、例えばキーボードなどの操作手段106より入力され、CPU105はこの誤差データに基づいて瞬時電力の誤差を算出する。なお、これらの誤差データをCPU105の制御用ROMなどに書き込んでもよい。
【0016】
また、CPU105には、積算電力用メモリ108と電力誤差用メモリ109の2つのメモリが備えられている。積算電力用メモリ108には、所定の積算時間にわたって瞬時電力が積算される。また、電力誤差用メモリ109には、同じく所定の積算時間にわたって瞬時電力の誤差が積算される。
【0017】
次に、図2のフローチャートに基づいて、この積算電力計100の動作の一例について説明する。この例は、入力部103の測定レンジがオートレンジモードで制御され、1時間単位で積算電力を計測するにあたって、その計測時間の内の例えば測定開始からT1時間までの間は第1レンジ(α1,β1)が選択され、その後に入力レベルの変動により第2レンジ(α2,β2)に切り換えられて、残りのT2時間(1時間−T1時間)は第2レンジが維持される場合についてのものである。α1,α2はリーディング誤差、β1,β2はフルスケール誤差である。
【0018】
測定が開始されると、まず、CPU105は入力部103の測定レンジがどのレンジであるかを見て、瞬時電力VPの誤差演算に用いる誤差データを選択する。上記の仮定によると、測定開始時点の測定レンジは第1レンジであるから、その誤差データには、リーディング誤差α1,フルスケール誤差β1が用いられる。
【0019】
そして、CPU105は、A/D変換器104にて電圧データVと電流データIがサンプリングされるごとに、V×Iなる演算を行なって瞬時電力VPを算出し、その値VPを積算電力用メモリ108に入れ逐次加算する(電力積算)。
【0020】
その一方で、CPU105は、この瞬時電力演算と並行して誤差演算および誤差積算を実行する(ステップSTA,STB参照)。すなわち、次式(3)により、各瞬時電力VPの誤差EPを算出するとともに、その瞬時電力誤差EPを電力誤差用メモリ109入れ逐次加算する(誤差積算)。
【0021】
Figure 0004625588
【0022】
次に、上記の仮定にしたがって、測定開始時点からT1時間経過後に入力レベル変動により、入力部103の測定レンジが第1レンジから第2レンジに切り換えられたとする。
【0023】
CPU105は、このレンジ切換えによっても上記の電力積算(ΣV×I)は続行するが、瞬時電力VPの誤差演算に用いる誤差データには、第2レンジのリーディング誤差α2,フルスケール誤差β2を採用し、今度はこの誤差データα2,β2に基づき瞬時電力誤差EPを次式(4)により算出する。
Figure 0004625588
【0024】
CPU105は、上記と同様に、この瞬時電力誤差EPを電力誤差用メモリ109に入れ、先に積算されたT1時間の瞬時電力誤差EPに対してさらに加算して誤差積算する。
【0025】
このようにして、T1時間後のT2時間の間、第2レンジにて測定が行なわれ、測定開始時点から1時間が経過すると、CPU105は、積算電力用メモリ108から積算電力を、また、電力誤差用メモリ109から電力誤差をそれぞれ読み出し、ディスプレイやプリンタなどの表示手段107に出力する。
【0026】
上記実施形態は、オートレンジモードにより測定レンジが切り換えられた場合についてのものであるが、手動切換であっても同様に積算電力と電力誤差とが求められる。
【0027】
また、上記実施形態では、T2時間内の瞬時電力誤差を先に得られたT1時間内の誤差積算値に逐次加算するようにしているが、各時間内の瞬時電力誤差を別々に積算し、出力時に各誤差積算値を加算するようにしてもよい。
【0028】
例えば、第1レンジでの誤差積算値をEP1、第2レンジでの誤差積算値をEP2とすると、最終的にEP1+EP2の値が積算電力の電力誤差として出力されるが、この場合には、参考情報として各レンジでの誤差積算値EP1,EP2も出力することができる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、瞬時電力の算出時に、その時の測定レンジのリーディング誤差とフルスケール誤差とにより瞬時電力の電力誤差を算出し、この電力誤差を所定の積算時間にわたって積算するようにしたことにより、入力レベルに応じて測定レンジを自動的に変化させるオートレンジモードでも適切な積算電力の電力誤差が得られ、この誤差を積算電力の誤差範囲として表示することができる。
【0030】
また、電力積算と並行して誤差積算が行なわれ、従来のように積算電力が求められてから誤差演算する場合に比べて、出力(表示)の高速化が図れる。また、誤差積算を各測定レンジごとに分けて行ない、その各誤差積算値を出力可能とすることにより、各測定レンジでの電力誤差も併せて知ることができ、電力量を解析する上で有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示したブロック図。
【図2】本発明の動作を説明するためのフローチャート。
【図3】従来の積算電力計の一連の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
100 積算電力計
101 電流センサ
102 電圧センサ
103 入力部
104 A/D変換器
105 制御手段(CPU)
106 操作手段(キーボード)
107 表示手段(ディスプレイ)
108 積算電力用メモリ
109 電力誤差用メモリ

Claims (2)

  1. 被測定ラインから複数の測定レンジを有する入力部を介して入力される電圧と電流をサンプリングして、上記電圧と上記電流とから瞬時電力を算出し、所定積算時間にわたって上記瞬時電力を積算して積算電力を得るとともに、上記測定レンジに固有のリーディング誤差とフルスケール誤差とから上記積算電力の電力誤差を求めて、その電力誤差を上記積算電力とともに出力する積算電力計において、
    上記各測定レンジごとに上記リーディング誤差と上記フルスケール誤差を設定する操作手段を含み、上記瞬時電力を算出するごとに、そのときに選択されている上記測定レンジの上記リーディング誤差と上記フルスケール誤差とにより上記瞬時電力の電力誤差を算出するとともに、その各電力誤差を所定積算時間にわたって積算することにより、上記積算電力の電力誤差を得ることを特徴とする積算電力計。
  2. 上記電力誤差を積算するにあたって、誤差積算を上記各測定レンジごとに分けて行ない、その各誤差積算値を出力可能としたことを特徴とする請求項1に記載の積算電力計。
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