JPS6175270A - 交流計測装置 - Google Patents
交流計測装置Info
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- JPS6175270A JPS6175270A JP19823384A JP19823384A JPS6175270A JP S6175270 A JPS6175270 A JP S6175270A JP 19823384 A JP19823384 A JP 19823384A JP 19823384 A JP19823384 A JP 19823384A JP S6175270 A JPS6175270 A JP S6175270A
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- current
- microcomputer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
この発明は、閉ｊ０型配電盤等に使用される交流計測装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来、この種の交流針ＩＩＡ装置として第５図に示すも
のがあった０図において、（１）は電流・電圧変換回路
、（２）は無効電力算出用の位相遅延回路、 （３ａ）
、 （３ｂ）は電力（無効電力）算出用のアナログ乗
算・積分回路、（４ａ） 、 （４ｂ）は！ｉＷ流・平
滑回路、（５）はアナログ・デジタル（以下、Ａ／Ｄと
略称する）変換回路（８）への入力信号切換用のマルチ
プレクサ、（７）はマイクロコンピュータであり、Ａ／
Ｄ変換回路（６）からのデジタル出力を受けて演算処理
をして、電圧、電流、電力、無効電力、力率、電力量、
無効電力ｆ等のデータを出力するようになっている。 つぎに上記構成の動作について説明する。 交流電圧ｅを計測する場合は、入力の交流電圧を整流・
平滑回路（４ａ）で交流電圧の平均値に比例した直流電
圧に変換し、マルチプレクサ（５）を経由してＡ／Ｄ４
ｉ換回路（８）に入力し、ここでデジクル（ダ１に変換
された（Ｉ（をマイクロコンピュータ（７）でｒｉＩ算
処理して出力する。交流電流ｌを計測する場合は、電流
・電圧変換回路（１）により交流電流値を電圧値に変換
した後、上記交流電圧の計測と同様の処理を行なう。 平均電力は、ｌサイクルの電圧と電流との積の積分値で
求められる。すなわち。 ただし、Ｐ：平均電力、Ｔ：周期、ｅ：Ｊ圧。 １：’＋Ｔ２ｊ＆である。入力端子と入力電流に比例し
た電圧はアナログ乗算・積分回路（３ａ）で乗算・積分
され、マルチプレクサ（５）を経由してＡ／Ｄ変挽変格
回路）に入力される。ここでデジタル値に変換された値
をマイクロコンピュータ（７）に入力し。 このマイクロコンピュータ（７）で演算処理して出力す
る。無効電力の計測については、電圧、電流の位相関係
を９０’ずらしてモ均値電力を測定すればよいから、入
力電圧の位相を位相遅延回路（２）で９０’遅らせた後
、アナログ乗算・積分回路（３ｂ）を経て上記平均電力
の計測と同様の処理を行なう。 なお、）：記マイクロコンピュータ（７）の処理として
は、この計測系の前処理部に設けられたＰＴ、ＣＴ比の
補正や、アナログ回路の係数補正等が主な内容である。 以上のようにして、入力、出力ともｌｌｌｌＩ次処理が
行なわれる。 なお、ここでは説〔」を簡略にするため１ｍ、相交浚系
で説明したが、３相交流系の場合には、電圧、−電流の
入力、出力が３倍になるのみで、電力、無効電力につい
ては ２電力計法で対応できるものである。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来の交流計測装置は以上のように構成されているので
、アナログ処理回路が必要であり、しかもこの回路は多
くの調整回路を必要とするばかりか１部品点数が多く、
コスト高になる等の欠点があった。 この発明は上記従来の欠点を除去するためになされたも
ので、アナログ処理系をなくして部品截数を減少でさ、
安価で仕様変更が容易であるとともに、′ｇ１力、無効
電力の算出精度の高い交流計測装置を提供することを目
的としている。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は１入力信号を交流のままＡ／Ｄ変換してマイ
クロコンピュータに入力し、入力信号の周期よりも短い
サンプル周期で、まず電圧の１周期分をＡ／Ｄ変換して
マイクロコンピュータに入力し、続く数周期は電流をＡ
／Ｄ変換してマイクロコンピュータに入力するようにし
て電圧と電流とを交互に入力し、サンプル周期中に演算
処理するようにしたものである。 ［作用］ この発明においては、電力の乗算積分等の処理も含めて
従来アナログ処理系で行なっていた処理内容ヲマイクロ
コンピュータで処理するから、アナログ処理系が不要と
なる。また、電圧と電流を交互にサンプルし、とくに、
負荷により変動するｔｍを主にサンプルするようにして
いるので、電力、無効′電力の算出精度が高くなる。 ［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。 第１図はこの発明による交流計測装置の実施例を示して
いる０図において、（１）は電流・電圧変換回路、（５
）はＡ／Ｄ変挽変格回路）へのアナログ入力を切換える
マルチプレクサ、（Ｂ）はアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路。 （７）はデジタル信号）受けて演算処理を行ない。 電流、電圧、電力、無効電力、力率等のデータを出力す
るマイクロコンピュータである。 第２図は、第１ＩＡの系に入力される交流電圧。 交流゛、電流の信号波形図を示している。ここでは。 入力信号の周期Ｔｉよりも短いサンプル周期Ｔｓで電圧
と電流とを交互にサンプルする。この場合、ＣＯのサイ
クルでは１に圧だけをサンプルし。 ０１〜ＣＩＯのサイクルでは電流だけをサンプルする。 つぎに動作について説明する。 第１図において、交流電圧信号ｅはマルチプレフサ（５
）を経てＡ／Ｄ変換回路（６）へ入力される。Ａ／Ｄ変
検回路（６）ではアナログ信号に対するデジタル信号を
出力する。このデジタル信号はマイクロコンピュータ（
７）へ入力される。一方。 交流電圧信号ｉは電流・電圧変換回路（１）で電圧値に
変換され、あとは交流電圧信号ｅの場合と同様にブイク
ロコンピユータ（７）へ入力される。 マイクロコンピュータ（７）には、第２図で示したよう
に、ＣＯの１サイクルでは電圧をサンプルした信号が、
また、Ｃ１〜ＣＩＯのｌＯプサイルでは電流をサンプル
した信号が入力される。このような順序で電圧と電流と
を交互に取込み、それぞれの１周期をｎ回すンプルする
。この入力値は、第３図に示すように、マイクロコンピ
ュータ（７）のデータメモリ（４０）上に格納される。 第２図および第３図において、ｅｌ、Ｃ２，・＠＠＠Ｑ
、ｉｔ、１２．５ａｔｉｎは入力データイ４．ｖ。 １、Ｗ、ＶＡＲ，ＰＦ、ＷＨ，およびＶ Ａ ＲＨＩｔ
入力後の演算処理によって得られる計測出力データで、
それぞれ電圧、電流、電力、無効電力、力率、電力量、
および無効電力量である。 第２図においてサイクルＣｏで取込んだ電圧データは、
統（ＣＩ−ＣＩＯのｌＯプサイルの間はその値が保持さ
れる。その間、電流値は各サイクルごとに新しいデータ
がサンプルされる。サイクルＣＯにおける電流データは
、その直前または直後の’１ｌｔＩＩｔデータで代表さ
せるとよい、これは、電源は電圧で管理されるが、電流
は負荷により変動するからである。 入力されたデータは第４図のフローチャートに示すよう
に、サンプルの間に演算処理される。 電圧および電流の平均値を出力する場合には、 の演算処理を行ない、実効値を出力する場合は。 の演算処理を行なう。 また、電力の算出にあたっては。 ｗ ＝（Σ ｅｉ、 ６ ＋ｈ） ／ ｎの演算処理
を行なう。 無効電力については、電流と電圧の位相を９００ずらせ
て電力と同様の処理を行なうが、サイクルＣｏと、サイ
クルＣＩ ＮＣＩＧの間とでは、算出方法が異なる。 すなわち、サイクルＣＯにおいては。 （Σ に８１．７に’ ｌ ｋ−％・））“ でａＸし、サイクルＣ１〜ＣＩＯの間においては。 で演算する。 また、力率については。 ＰＦ−Ｗ／バＶ”７ＶＡＲ’ の演算を行ない、ＷＨ，ＶＡＲＨについては、順次、Ｗ
、ＷＡＲの値を１周期ごとに積分処理する。 なお、上記実施例では、単相交流の場合について説明し
たが、３相交流でもよく、また、電流サンプルの期間は
ＣＩ−ＣＩＧの１０周期としたが。 用途により増減することができる。また、ＶＡＲの演算
法を２１Ｐｌ類に分けたが、どちらか一方に固定しても
よい、さらに、入力信号の周波数が変化する場合は１周
波数検出回路を設け、サンプリング周期をプログラムで
自動的に決定してもよい。 ［発明の効果ｊ 以とのように、この発明によれば、交流信号を直接Ａ／
Ｄ変挽変格回路力してマイクロコンピュータで処理する
ようにしたので、アナログ処理系が不要となって装置が
簡略化されるとともに、電圧と電流を交互にサンプルし
、かつ電流を主にサンプルするようにしたので、電力、
無効電力の算出精度を高くできる効果がある。
のがあった０図において、（１）は電流・電圧変換回路
、（２）は無効電力算出用の位相遅延回路、 （３ａ）
、 （３ｂ）は電力（無効電力）算出用のアナログ乗
算・積分回路、（４ａ） 、 （４ｂ）は！ｉＷ流・平
滑回路、（５）はアナログ・デジタル（以下、Ａ／Ｄと
略称する）変換回路（８）への入力信号切換用のマルチ
プレクサ、（７）はマイクロコンピュータであり、Ａ／
Ｄ変換回路（６）からのデジタル出力を受けて演算処理
をして、電圧、電流、電力、無効電力、力率、電力量、
無効電力ｆ等のデータを出力するようになっている。 つぎに上記構成の動作について説明する。 交流電圧ｅを計測する場合は、入力の交流電圧を整流・
平滑回路（４ａ）で交流電圧の平均値に比例した直流電
圧に変換し、マルチプレクサ（５）を経由してＡ／Ｄ４
ｉ換回路（８）に入力し、ここでデジクル（ダ１に変換
された（Ｉ（をマイクロコンピュータ（７）でｒｉＩ算
処理して出力する。交流電流ｌを計測する場合は、電流
・電圧変換回路（１）により交流電流値を電圧値に変換
した後、上記交流電圧の計測と同様の処理を行なう。 平均電力は、ｌサイクルの電圧と電流との積の積分値で
求められる。すなわち。 ただし、Ｐ：平均電力、Ｔ：周期、ｅ：Ｊ圧。 １：’＋Ｔ２ｊ＆である。入力端子と入力電流に比例し
た電圧はアナログ乗算・積分回路（３ａ）で乗算・積分
され、マルチプレクサ（５）を経由してＡ／Ｄ変挽変格
回路）に入力される。ここでデジタル値に変換された値
をマイクロコンピュータ（７）に入力し。 このマイクロコンピュータ（７）で演算処理して出力す
る。無効電力の計測については、電圧、電流の位相関係
を９０’ずらしてモ均値電力を測定すればよいから、入
力電圧の位相を位相遅延回路（２）で９０’遅らせた後
、アナログ乗算・積分回路（３ｂ）を経て上記平均電力
の計測と同様の処理を行なう。 なお、）：記マイクロコンピュータ（７）の処理として
は、この計測系の前処理部に設けられたＰＴ、ＣＴ比の
補正や、アナログ回路の係数補正等が主な内容である。 以上のようにして、入力、出力ともｌｌｌｌＩ次処理が
行なわれる。 なお、ここでは説〔」を簡略にするため１ｍ、相交浚系
で説明したが、３相交流系の場合には、電圧、−電流の
入力、出力が３倍になるのみで、電力、無効電力につい
ては ２電力計法で対応できるものである。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来の交流計測装置は以上のように構成されているので
、アナログ処理回路が必要であり、しかもこの回路は多
くの調整回路を必要とするばかりか１部品点数が多く、
コスト高になる等の欠点があった。 この発明は上記従来の欠点を除去するためになされたも
ので、アナログ処理系をなくして部品截数を減少でさ、
安価で仕様変更が容易であるとともに、′ｇ１力、無効
電力の算出精度の高い交流計測装置を提供することを目
的としている。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は１入力信号を交流のままＡ／Ｄ変換してマイ
クロコンピュータに入力し、入力信号の周期よりも短い
サンプル周期で、まず電圧の１周期分をＡ／Ｄ変換して
マイクロコンピュータに入力し、続く数周期は電流をＡ
／Ｄ変換してマイクロコンピュータに入力するようにし
て電圧と電流とを交互に入力し、サンプル周期中に演算
処理するようにしたものである。 ［作用］ この発明においては、電力の乗算積分等の処理も含めて
従来アナログ処理系で行なっていた処理内容ヲマイクロ
コンピュータで処理するから、アナログ処理系が不要と
なる。また、電圧と電流を交互にサンプルし、とくに、
負荷により変動するｔｍを主にサンプルするようにして
いるので、電力、無効′電力の算出精度が高くなる。 ［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。 第１図はこの発明による交流計測装置の実施例を示して
いる０図において、（１）は電流・電圧変換回路、（５
）はＡ／Ｄ変挽変格回路）へのアナログ入力を切換える
マルチプレクサ、（Ｂ）はアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路。 （７）はデジタル信号）受けて演算処理を行ない。 電流、電圧、電力、無効電力、力率等のデータを出力す
るマイクロコンピュータである。 第２図は、第１ＩＡの系に入力される交流電圧。 交流゛、電流の信号波形図を示している。ここでは。 入力信号の周期Ｔｉよりも短いサンプル周期Ｔｓで電圧
と電流とを交互にサンプルする。この場合、ＣＯのサイ
クルでは１に圧だけをサンプルし。 ０１〜ＣＩＯのサイクルでは電流だけをサンプルする。 つぎに動作について説明する。 第１図において、交流電圧信号ｅはマルチプレフサ（５
）を経てＡ／Ｄ変換回路（６）へ入力される。Ａ／Ｄ変
検回路（６）ではアナログ信号に対するデジタル信号を
出力する。このデジタル信号はマイクロコンピュータ（
７）へ入力される。一方。 交流電圧信号ｉは電流・電圧変換回路（１）で電圧値に
変換され、あとは交流電圧信号ｅの場合と同様にブイク
ロコンピユータ（７）へ入力される。 マイクロコンピュータ（７）には、第２図で示したよう
に、ＣＯの１サイクルでは電圧をサンプルした信号が、
また、Ｃ１〜ＣＩＯのｌＯプサイルでは電流をサンプル
した信号が入力される。このような順序で電圧と電流と
を交互に取込み、それぞれの１周期をｎ回すンプルする
。この入力値は、第３図に示すように、マイクロコンピ
ュータ（７）のデータメモリ（４０）上に格納される。 第２図および第３図において、ｅｌ、Ｃ２，・＠＠＠Ｑ
、ｉｔ、１２．５ａｔｉｎは入力データイ４．ｖ。 １、Ｗ、ＶＡＲ，ＰＦ、ＷＨ，およびＶ Ａ ＲＨＩｔ
入力後の演算処理によって得られる計測出力データで、
それぞれ電圧、電流、電力、無効電力、力率、電力量、
および無効電力量である。 第２図においてサイクルＣｏで取込んだ電圧データは、
統（ＣＩ−ＣＩＯのｌＯプサイルの間はその値が保持さ
れる。その間、電流値は各サイクルごとに新しいデータ
がサンプルされる。サイクルＣＯにおける電流データは
、その直前または直後の’１ｌｔＩＩｔデータで代表さ
せるとよい、これは、電源は電圧で管理されるが、電流
は負荷により変動するからである。 入力されたデータは第４図のフローチャートに示すよう
に、サンプルの間に演算処理される。 電圧および電流の平均値を出力する場合には、 の演算処理を行ない、実効値を出力する場合は。 の演算処理を行なう。 また、電力の算出にあたっては。 ｗ ＝（Σ ｅｉ、 ６ ＋ｈ） ／ ｎの演算処理
を行なう。 無効電力については、電流と電圧の位相を９００ずらせ
て電力と同様の処理を行なうが、サイクルＣｏと、サイ
クルＣＩ ＮＣＩＧの間とでは、算出方法が異なる。 すなわち、サイクルＣＯにおいては。 （Σ に８１．７に’ ｌ ｋ−％・））“ でａＸし、サイクルＣ１〜ＣＩＯの間においては。 で演算する。 また、力率については。 ＰＦ−Ｗ／バＶ”７ＶＡＲ’ の演算を行ない、ＷＨ，ＶＡＲＨについては、順次、Ｗ
、ＷＡＲの値を１周期ごとに積分処理する。 なお、上記実施例では、単相交流の場合について説明し
たが、３相交流でもよく、また、電流サンプルの期間は
ＣＩ−ＣＩＧの１０周期としたが。 用途により増減することができる。また、ＶＡＲの演算
法を２１Ｐｌ類に分けたが、どちらか一方に固定しても
よい、さらに、入力信号の周波数が変化する場合は１周
波数検出回路を設け、サンプリング周期をプログラムで
自動的に決定してもよい。 ［発明の効果ｊ 以とのように、この発明によれば、交流信号を直接Ａ／
Ｄ変挽変格回路力してマイクロコンピュータで処理する
ようにしたので、アナログ処理系が不要となって装置が
簡略化されるとともに、電圧と電流を交互にサンプルし
、かつ電流を主にサンプルするようにしたので、電力、
無効電力の算出精度を高くできる効果がある。
第１図はこの発明による交流計測装置の実施例を示すブ
ロック図、第２図は入力信号の波形図。 第３図はマイクロコンピュータ内部のデータメモリの構
成図、第４図はマイクロコンピュータの処理の概要を示
すフローチャート、第５図は従来の交流計測装置を示す
ブロック図である。 （６）・・・Ａ／Ｄ変換回路、（７）・・・マイクロコ
ンピュータ、ｅ・・・電圧、ｉ・・・電流。 なお１図中同一毎号は、同一または相当部分を示す。
ロック図、第２図は入力信号の波形図。 第３図はマイクロコンピュータ内部のデータメモリの構
成図、第４図はマイクロコンピュータの処理の概要を示
すフローチャート、第５図は従来の交流計測装置を示す
ブロック図である。 （６）・・・Ａ／Ｄ変換回路、（７）・・・マイクロコ
ンピュータ、ｅ・・・電圧、ｉ・・・電流。 なお１図中同一毎号は、同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）電圧および電流のアナログ交流信号をデジタル信
号に変換するアナログ・デジタル変換回路と、このアナ
ログ・デジタル変換回路の出力信号を入力し、その入力
値を演算処理して、交流電圧、電流、電力、無効電力、
力率、電力量、無効電力量等のデータを出力するマイク
ロコンピュータとを備えた交流計測装置において、入力
信号の周期よりも短いサンプル周期で、まず電圧の１周
期分をアナログ・デジタル変換してマイクロコンピュー
タに入力し、続く数周期は電流をアナログ・デジタル変
換してマイクロコンピュータに入力するようにして電圧
と電流とを交互に入力し、サンプル周期中に演算処理す
るよう構成したことを特徴とする交流計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19823384A JPS6175270A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 交流計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19823384A JPS6175270A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 交流計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175270A true JPS6175270A (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=16387718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19823384A Pending JPS6175270A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 交流計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6175270A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008141935A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-19 | C & S Kokusai Kenkyusho:Kk | 単相交流信号の基本波成分検出方法 |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP19823384A patent/JPS6175270A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008141935A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-19 | C & S Kokusai Kenkyusho:Kk | 単相交流信号の基本波成分検出方法 |
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