FI118931B - Apparatus and method for measuring electrical power - Google Patents

Apparatus and method for measuring electrical power Download PDF

Info

Publication number
FI118931B
FI118931B FI20060233A FI20060233A FI118931B FI 118931 B FI118931 B FI 118931B FI 20060233 A FI20060233 A FI 20060233A FI 20060233 A FI20060233 A FI 20060233A FI 118931 B FI118931 B FI 118931B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
power
voltage
current
conductor
mechanical element
Prior art date
Application number
FI20060233A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060233A0 (en
FI20060233A (en
Inventor
Heikki Seppae
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI20060233A priority Critical patent/FI118931B/en
Publication of FI20060233A0 publication Critical patent/FI20060233A0/en
Priority to PCT/FI2007/050126 priority patent/WO2007101916A1/en
Priority to RU2008139456/28A priority patent/RU2407022C2/en
Priority to CN200780008351.5A priority patent/CN101410717B/en
Priority to EP07712616.7A priority patent/EP1991879A4/en
Publication of FI20060233A publication Critical patent/FI20060233A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118931B publication Critical patent/FI118931B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/06Arrangements for measuring electric power or power factor by measuring current and voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/146Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop
    • G01R15/148Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop involving the measuring of a magnetic field or electric field
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods

Description

1 1189311118931

Laite ja menetelmä sähkötehon mittaamiseksiApparatus and method for measuring electrical power

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen laitteisto sähkötehon mittaamiseksi.The invention relates to an apparatus for measuring electrical power according to the preamble of claim 1.

55

Keksinnön kohteena on myös menetelmä sähkötehon mittaamiseksi.The invention also relates to a method for measuring electrical power.

Keksinnön sovelluksena on myös sähköenergian mittauslaite ja menetelmä.An embodiment of the invention is also an electrical energy measuring device and method.

10 Kilowattituntimittareita valmistetaan 100 miljoonia kappaleita vuodessa. Viimeaikoina painopiste on siirtynyt ns. induktiivista elektronisiin kilowattituntimittareihin. Lisäksi kaukoluennan merkitys on lisääntymässä. Varsinaisten kilowattituntimittaieiden lisäksi tehon mittausta tehdään useissa koneissa ja laitteissa. On olemassa paineita tuoda tehon mittaus lähes kaikkiin laitteisiin, mutta tehomittarin hinta ja edullisen käyttöliittymän 13 puutteen takia näin ei vielä tehdä. Jos koneisiin ja laitteisiin sekä tehtaissa ja kotona olisi käytettävissä yleinen ja edullinen käyttöliittymä ja tehonmittauskomponentti, markkinapotentiaali komponenteille olisi useita miljardeja kappaleita vuosittain. Nykyiset kilowattituntimittarit eivät ole integroituneet vielä komponenttitasolle. Syynä ovat korkeiden jännitteiden ja suurien virtojen aiheuttamat rajoitukset sekä vaatimus 20 tarkkuudesta ja suuresta dynaamisesta alueesta.10 Million Watt hour meters are manufactured 100 million a year. Recently, the focus has shifted to the so-called. from inductive to electronic kilowatt hour meters. Furthermore, the importance of telecommuting is increasing. In addition to the actual kilowatt-hour meters, power is measured on a number of machines and devices. There are pressures to bring power measurement to almost all devices, but due to the cost of the power meter and the lack of an inexpensive interface 13, this is not yet the case. With the availability of a generic and affordable interface and power measurement component for machinery and equipment, as well as for factories and at home, the market potential for the components would be several billion pieces each year. The current Kilowatt hour meters are not yet integrated at the component level. This is due to the limitations of high voltages and high currents, and the requirement for 20 precision and high dynamic range.

«· · • · t • · • * ·· * a a a • *' Nykyisin energiamittareita tuottava yritys myy tuotteen sähkölaitokselle, joka asentaa a i · sen yrityksiin tai kotitalouksiin. Jos liiketoiminta muuttuu siten, että • a ***** komponenttivalmistaja myy tehonmittausyksikön esim. kodinkonevalmistajalle, • * * 25 tehonmittaus integroituisi hyvin nopeasti yhdelle piirille.Nowadays, a company that sells energy meters sells the product to an electric company that installs it in companies or households. If the business changes as a • a ***** component manufacturer sells a power measurement unit to a home appliance manufacturer, for example, * * * 25 power metering would be integrated very quickly into one circuit.

• · • ·• · • ·

• M• M

. Tällä hetkellä kotitalouksissa käytettävät uudet kilowattituntimittarit maksavat · a sähkölaitokselle n. 30 €, jos siihen ei ole liitetty esim. kaukoluentaa. Yleisin tekniikka 1 · *’* on käyttää virtamuuntajia. Tämä ratkaisu on kallis, koska virtamuuntaja ei sellaisenaan • a a : t;‘ 30 voida käyttää, koska se saturoituu dc-virralla (nykyiset määräykset edellyttävät sen, että i a ·"* mittari kestää tasavirtaa). Eräänä ratkaisuna on käytetty kahden virtamuuntajan a ·· V * sarjakytkentää, mutta tämä lisää mittarin hintaa. Eräs käytetty ratkaisu on asettaa ··· • a • a • a * 2 118931 virtamuuntajaan resistiivinen virran jakaja, jolloin sekä vaihtovirta että tasavirta pienenevät ja dc-virta ei saturoi muuntajaa. Tämän hakemuksen hakijan aikaisemmin kehittämässä menetelmässä virran mittaus tehtiin induktiivisesta Tämä menetelmä on edullinen ja toimii, mutta kertominen täytyy tehdä kalliilla IC-piirillä. Lisäksi 5 induktiokäämin tulee olla riittävän suuri, jotta magneettikentän aiheuttama jännitteen voimakkuus olisi riittävä. Myös vastusshunttia on käytetty kilowattituntimittareissa, mutta ongelmana on riittävän jännitteen saaminen vastuksen yli ilman että vastus lämpenee liikaa suurilla virroilla. Tämä on ollut yleinen ratkaisu varsinkin yksivaiheisissa kilowattituntimittareissa. Kaikissa edellä mainituissa ratkaisuissa 10 kertominen tehdään IC-piirillä.. At present, the new Kilowatt hour meters used in households will cost the electricity company approximately € 30, if not included with eg a telemetry. The most common technique 1 · * '* is to use current transformers. This solution is expensive because the current transformer itself • aa; '30 is not usable because it is saturated with dc current (current regulations require ia · "* meter to withstand direct current). One solution is the use of two current transformers a ·· V * serial connection, but this adds to the meter cost One solution used is to set a · 2 · 118931 current transformer into a resistive current divider, which reduces both AC and DC power and does not saturate the transformer. This method is inexpensive and works, but multiplication has to be done with an expensive IC circuit, plus 5 inductors must be large enough to have enough voltage from the magnetic field. Resistance shunt is also used in kilowatt hour meters, but the problem is n resistance without overheating at high currents, a common solution, especially for single-phase kWh meters. In all of the above solutions, multiplication is done by the IC.

Hall-antureita on käytetty pitkään kilowattituntimittareissa, mutta niiden suuri lämpötilariippuvuus ja huono herkkyys ovat tehneet menetelmästä hankalan. Hall-anturissa kertominen tapahtuu suoraan komponentissa, koska Hall-jännite on 15 magneettikentän ja Hall-komponentin läpi kulkevan virran tulo.Hall sensors have long been used in kilowatt hour meters, but their high temperature dependence and poor sensitivity have made the method difficult. In the Hall sensor, multiplication occurs directly in the component because the Hall voltage is the product of the current through the 15 magnetic fields and the Hall component.

Tämän hakemuksen hakija on kehittänyt vuosina 1978 -1980 elektronista kilowattituntimittaria nimeltään wattivahti. Tuotteen tarkoitus oli taijota kotitalouksille mahdollisuus seurata eri laitteiden tehonkulutusta edullisella mittarilla. Virran mittaus • · · : .* 20 perustui vastusshunttiin ja kertominen tehtiin pulssin leveys-korkeus muuntimella. 1984 ·· · • · · • ·* - 1987 hakija kehitti mikroprosessoripohjaisen kilowattituntimittarin. Tämä oli a · • · · '· " ensimmäinen mikroprosessoripohjainen mittari maailmassa ja se on nyt käytössä sähkön • * *·"* laatumittareissa. Tämän hakemuksen hakija kehitti vuosina 1996 - 1998 • · · *;;** gradiometriseen induktiokäämeihin perustuvan kilowattituntimittarin. Tässä yhteydessä • · 25 kehitettiin myös integroitu piirin, missä virran ja jännitteen kertominen tehtiin sigma-, . delta muuntimiaja digitaalisilla kertojilla.From 1978 to 1980, the applicant developed an electronic kilowatt hour meter called watt watch. The purpose of the product was to allow households to monitor the power consumption of various devices with an inexpensive meter. Current measurement • · ·:. * 20 was based on resistor shunts and multiplication was done by pulse width to height converter. 1984 ··· · · 1987 - The applicant developed a microprocessor based kilowatt hour meter. This was the first microprocessor based meter in the world and is now used in power quality * * * · "* meters. From 1996 to 1998, the applicant developed a kilowatt hour hour meter based on gradiometric induction coils. In this context, an integrated circuit was also developed where the multiplication of current and voltage was done by sigma,. delta converters and digital multipliers.

i t « • · · • · • · · • * • · • · · • · · • · ·i t «•« i * i * * * • i * i * i * i.

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista edellä kuvatut tunnetun tekniikan ongelmia ja tätä • · 7 30 tarkoitusta varten aikaansaada aivan uudentyyppinen laitteisto ja menetelmä sähkötehon • · *.**: mittaamiseksi.The object of the invention is to solve the problems of the prior art described above and, for this purpose, to provide an entirely new type of apparatus and method for measuring electrical power.

• · 3 118931• · 3 118931

Keksintö perustuu siihen, että anturikomponentti toteutetaan piimikromekaanisena rakenteena siten, että virran ja jännitteen kertominen keskenään tapahtuu suoraan mittaavassa komponentissa.The invention is based on the fact that the sensor component is implemented as a silicon micromechanical structure such that the multiplication of the current and the voltage occurs directly in the measuring component.

55

Yhdessä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa tehosta muodostetaan aikaintegraali energiankulutuksen määrittämiseksi.In one preferred embodiment of the invention, power is generated as a time integral to determine energy consumption.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mikä 10 on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the apparatus according to the invention is characterized by what is shown in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle puolestaan on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 12 tunnusmerkkiosassa.The method according to the invention, in turn, is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 12.

IS Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.IS The invention provides considerable advantages.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla hetkkyyttä voidaan varioida jousivakiolla sekä käämissä kulkevan virran avulla. Virta mitataan ilman galvaanista kontaktia. Komponentti mittaa pätötehon suoraan yhdellä komponentilla. Menetelmä ei edellytä 20 kallista IC-piiriä vaan halpa CMOS-piiri riittää. Mittarin dynaaminen alue on laaja.By the method according to the invention, the instantaneous moment can be varied by means of a spring constant and by the current flowing in the winding. Current is measured without galvanic contact. The component measures the actual power directly with one component. The method does not require 20 expensive ICs, but a cheap CMOS chip is enough. The meter has a wide dynamic range.

·· · ί .* Komponentista voi kehittää tehomittarin eri tarkkuusluokkiin. Anturi ei ole herkkä ·· · • · i t ί ·* tasaviiralle ja jos käytämme gradiometristä luentaa ei myöskään ulkoiselle ·*» * *· “ vaihtokentälle. Keksintö mahdollistaa pätötehon lisäksi loistehon mittauksen. Jos • « ***** MEMS-komponentissa kulkeva virta tehdään tasajännitteestä, komponentti muuttuu • · * *·”* 25 magnetometriksi ja sitä voidaan käyttää virran mittaukseen. Lisäksi keksinnön e m **** mukainen laite on edullinen massatuotettuna.·· · ί. * The component can be used to develop a power meter for various accuracy classes. The sensor is not sensitive to · · · · · i t ί · * rectilinear and if we use gradiometric reading, it is also not for the external · * »* * ·“ field. The invention enables measurement of reactive power in addition to actual power. If • «***** the current flowing through the MEMS component is supplied from DC voltage, the component will convert to • · * * ·” * 25 magnetometers and can be used to measure current. Further, the device according to the invention e m **** is advantageous in mass production.

m • · · • » » ··· ··· • · • e *’* Keksintöä tarkastellaan seuraavassa esimerkkien avulla ja oheisiin piirustuksiin viitaten.The invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings.

Γ·\ • ·* 30 • f· • ·Γ · \ • · * 30 • f · • ·

Kuvio la esittää ylhäältä katsottuna kaaviokuvana yhtä keksinnön mukaista • vt ·.· * tehomittaria.Figure 1a is a top plan view of one of the inventive power meters.

«*· • t • · • · · 4 118931«* · • t • · • · · 4 118931

Kuvio lb esittää leikattuna sivukuvantona kuvion la mukaista tehomittaria.Figure 1b is a sectional side elevation view of the power meter of Figure 1a.

5 Kuvio 2 esittää kaaviokuvana toista keksinnön mukaista energiamittaria.Figure 2 is a schematic view of another energy meter according to the invention.

Kuvio 3 esittää kaaviokuvana kolmatta keksinnön mukaista mittausjäijestelyä.Figure 3 is a diagrammatic view of a third measuring array according to the invention.

Kuvio 4a esittää kaaviomaisena yläkuvantona neljättä keksinnön mukaista 10 mittausjäijestelyä.Figure 4a is a schematic top plan view of a fourth measuring stream according to the invention.

Kuvio 4b esittää kuvion 4a ratkaisun poikkileikkausta tasossa Λ-Α.Fig. 4b shows a cross-section of the solution of Fig. 4a in the plane Λ-Α.

Tässä keksinnössä tuodaan esiin uusi tapa tehdä kilowattituntimittari, joka ei ole herkkä 15 tasavirralle ja missä virran ja jännitteen kertominen tapahtuu suoraan mitattavassa komponentissa.The present invention provides a new way of making a kilowatt hour meter which is not sensitive to direct current and where the multiplication of current and voltage occurs directly in the component to be measured.

Kuvioissa la ja Ib on esitetty mikromekaanisen tehomittarin kaaviokuva. Tarkoituksena on kuvion 1 ratkaisussa mitata vaihejohtimessa 3 kulkeva teho. Mitattava jännite, 20 vaihejohtimen 3 ja nollajohtimen 7 välinen jännite tuodaan käämin 2 napojen 8 ja 9 ·· · ί V välille jännitteenjakajalta 50 ja muutetaan näin käämissä 2 viiraksi. Anturikomponentin : .* mekaaniseen stabilointiin voidaan käyttää kytkintä 51 ja vaiheenkääntäjää 52, jolloin « · * · · *· *t jaksoittain käämissä 2 kulkevan virran suunta voidaan muuttaa. Kuviossa on piirretty • e *···’ kiikkutyyppinen liikkuva laatta 1, jonka molempiin puoliin on integroitu • · · ***** 25 magneettikentän synnyttämiseen tarvittavat käämit 2. Kiikku siis tuettu palkilla 5 • · ***** alustaansa. Mittauksen kohteena oleva virtajohdin 3 kulkee lähellä käämiä synnyttäen . magneettikentän gradientin anturikomponentin 4 kohdalle. Laatan 1 asema johtimiin 3 * ♦ * • · ·Figures 1a and Ib show a schematic diagram of a micromechanical power meter. The purpose of the solution of Fig. 1 is to measure the power passing through the phase conductor 3. The voltage to be measured, the voltage between phase conductor 3 and neutral conductor 20, is applied between terminals 8 and 9 ·· · ί V of coil 2 from voltage divider 50 and thus converted into coil 2 in wire. A switch 51 and a phase inverter 52 may be used for mechanical stabilization of the sensor component:. *, So that the direction of the current flowing in the winding 2 periodically can be changed. The figure shows a • e * ··· 'flip-flop type moving plate 1, integrated on both sides • · · ***** coils 2 for generating 25 magnetic fields. The current conductor 3 to be measured passes close to the winding, generating. magnetic field gradient sensor component 4. Plate 1 drive for wires 3 * ♦ * • · ·

Hl ja 7 nähden mitataan kuviossa Ib kuvattujen elektrodien 6 avulla kapasitiivisesti ja kun • · • · '!* kiikun 1, 5 jousivakio tunnetaan, saadaan sijainnin muutoksesta suoraan selville ·· · • · · i ·* 30 vaikuttava voima, joka on puolestaan suoraan verrannollinen virtajohtimessa 3 • * **··* kulkevaan tehoon. Myöhemmin kuvattavalla tavalla elektrodeja 6 voidaan M· • * * • · · »M • « • · ··· 5 118931 vaihtoehtoisesti käyttää voimatakaisinkytkentään, jolloin vaikuttava voima saadaan takaisinkytkentäsuureen (virta tai jännite) kautta.With reference to H1 and 7, capacitors are measured capacitively by means of the electrodes 6 illustrated in Fig. 1b, and when the spring constant of the flip-flop 1, 5 is known, the effective force, which in turn is directly proportional to the power supplied by the power cord 3 • * ** ·· *. Alternatively, as will be described, the electrodes 6 may alternatively be used for force feedback, whereby the effective force is obtained through a feedback variable (current or voltage).

Kuvion 2 mukaisesti toinen vaihtoehto on päällystää laatta 21 metallikerroksella 27 ja 5 synnyttää siihen pyörrevirta komponentissa olevalla liikkumattomalla käämillä 22, joka sijaitsee alustalla 26 välimatkan päässä laatasta 21. Käämi 22 on kytketty samoin kuin kuvion 1 käämi 2. Käytettävän komponenttityypin valinta perustuu tarkkuusvaatimukseen, dynaamiseen alueeseen sekä komponentin valmistettavuuteen. Jos asetamme komponentin lähelle virtajohdinta 23, virta synnyttää liikkuvaan laattaan 10 21 magneettikentän. Laatassa 21 kulkeva virta synnyttää mitattavaan jännitteeseen magneettisen dipolin. Laattaan kohdistuva voima on käämissä 22 kulkevan virran iu ja magneettikentän Btristitulo F = iuxBi. Jos ajatellaan lopputulemaa skalaarisuureena, huomaamme, että sinimäisten signaalien tapauksessa voima F = aUI cos φ, missä φ on vaihe-ero jännitteen ja viiran välillä ja a on vakio. Eli mittaamalla voiman integraali 15 ajassa saamme mitattua sähköenergian. Oleellista tässä keksinnössä on se, että tehomittauksen vaatima kahden suureen kertomisoperaatio tapahtuu suoraan mittaavassa komponentissa. Toisaalta hyvä herkkyys mahdollistaa sen, että suurta virtaa ei tarvitse tuoda mittavaan komponenttiin galvaanisesti vaan riittää, että virtajohdin kulkee läheltä komponenttia. Tähän menetelmään liittyy vielä muita kiehtovia ··.·, 20 ominaisuuksia, mutta ne tulevat esille tuonnempana kun kuvaamme mittarin • · • « elektroniikan.According to Figure 2, another alternative is to coat the plate 21 with a metal layer 27 and 5 to generate a vortex current therewith by a stationary winding 22 in the component located at a base 26 spaced from the plate 21. The winding 22 is coupled similarly to and component manufacturability. If we place the component near the power conductor 23, the current will generate a magnetic field on the moving plate 10 21. The current flowing through the plate 21 generates a magnetic dipole at the voltage to be measured. The force exerted on the plate is the current iu in the winding 22 and the Btrist input F = iuxBi of the magnetic field. If we consider the end result as a scalar, we find that for sinusoidal signals, the force F = aUI cos φ, where φ is the phase difference between the voltage and the wire, and a is a constant. That is, by measuring the force integral in 15 times we get to measure the electrical energy. It is essential in this invention that the multiplication operation required for power measurement is performed directly in the measuring component. On the other hand, high sensitivity allows the high current not to be galvanically applied to the large component, but it is sufficient that the power cable passes close to the component. There are other fascinating features of this method, ··. ·, 20, but they will come up later when we describe the electronics of the meter.

• · • · • · « * « • · · • · .***. Seuraavaksi kuvataan yksi mahdollinen realisaatio anturista. Voima mitataan esim.• · • · • · «*« • · · •. ***. Next, one possible realization of the sensor is described. The force is measured e.g.

··« • tekemällä rakenteesta kiikku, missä kiikun molemmilla puolilla on magneettisen dipolin ·*· :***: 25 synnyttävä käämi 2 esimerkiksi kuvion 1 mukaisesti. Molemmilla puolilla on joukko elektrodeja 6, joiden avulla mitataan kiikun 4 paikka kapasitiivisesti ja toisaalta pidetään kiikun paikka vakiona sähköisellä takaisinkytkennällä. Mitattava teho t·· synnyttää kiikkuun voiman, mutta takaisinkytkentäjännitettä säädetään siten, että kiikku ·'·’· 4 pysyy keskimäärin tasapainopisteessään. Kun kiikku on tasapainossa kompensoivan • ♦ ·***· 30 jännitteen tehollisarvon keskiarvo on sama kuin mitattava pätöteho. Kiikun asento ··· .···, mitataan kapasitiivisesti. Jos takaisinkytkennässä on eri suuruisia elektrodeja, voidaan et* , * · ·, takaisinkytkentäjännitettä skaalata. Tämä tarkoittaa sitä, että jos mitattava teho on pieni, • 9 999 118931 6 ohjataan takaisinkytkentä pienen kapasitanssin omaavan elektrodin kautta kiikulle. Pieni elektrodi johtaa siihen, että tasapainon saavuttaminen edellyttää suurta jännitettä. Ison tehon tapauksessa takaisinkytkentäjännite ohjataan suurelle elektrodille. Erisuuruisia takaisinkytkentäelektrodeja on kuvattu esimerkiksi kuviossa 2 viitenumerolla 25 ja S mittauselektrodeja esittää viitenumero 24. Tämä mahdollistaa dynaamisen alueen laajentamisen. Toisin sanoen käyttämällä kompensointiin esim. vakiojännitteistä ja pituudeltaan vakioitua pulssia, saamme tehon suoraan pulssijonon taajuudesta. Lisäksi loisteho aiheuttaa sen, että joudumme ajamaan pulsseja kiikun vastakkaiselle puolelle. Mittaus ja takaisinkytkentä tehdään maatasoa 28 vasten. Lopputulemana erotus kuvaa 10 pätötehoa ja ’’negatiivisten” pulssien määrä kuvaa loistehon osuutta. Tämä tarkoittaa sitä, että samalla komponentilla voidaan mitata sekä pätö- että loistehoa. Lisäksi käyttämällä eripituisia pulsseja tai eri elektrodeja voimme laajentaa mittarin dynaamista aluetta.·· «• by making a structure of a flip-flop, where on both sides of the flip-flop there is a coil 2 generating a magnetic dipole · * ·: ***: 25, as shown in Figure 1. On both sides there is a plurality of electrodes 6 for capacitively measuring the position of the flip-flop 4 and, on the other hand, for keeping the flip-flop position constant by electrical feedback. The measured power t ·· generates a flip-flop force, but the feedback voltage is adjusted so that the flip-flop · '·' · 4 remains at its equilibrium point on average. When the flip-flop is in equilibrium, the mean value of • ♦ · *** · 30 is equal to the actual power to be measured. The position of the flip-flop ···. ··· is measured capacitively. If the feedback has different electrode sizes, you cannot scale the *, * · · feedback voltage. This means that if the power to be measured is low, • 9 999 118931 6 is fed back to the flip-flop via a low capacitance electrode. A small electrode leads to the need for high voltage to reach equilibrium. For high power, the feedback voltage is applied to a large electrode. For example, different feedback electrodes are illustrated in Fig. 2 by reference numeral 25 and S measuring electrodes are indicated by reference numeral 24. This allows for dynamic range expansion. In other words, by using, for example, a constant voltage and a constant length pulse for compensation, we obtain power directly from the pulse train frequency. In addition, reactive power causes us to drive pulses to the opposite side of the flip-flop. The measurement and feedback is made against ground 28. In the end, the difference represents 10 of the actual power and the number of '' negative 'pulses represents the proportion of reactive power. This means that both actual and reactive power can be measured with the same component. In addition, by using pulses of different lengths or different electrodes, we can extend the dynamic range of the meter.

15 Mikromekaanisissa komponenteissa on usein ryömintää johtuen pintojen varautumisesta sekä mekaanisista epästabiilisuuksista. Jos käännämme jännitteen suunnan, kääntyy samalla magneettisen dipolin suunta ja sitä kautta kiikkuun kohdistuva voima. Jos käännämme jännitteen suunnan esim. 20 jakson välein, pystymme eliminoimaan ryöminnän lähes kokonaan. Jännitteen suunta muutetaan esimerkiksi 20 mikromekaanisilla- tai puolijohdekytkimillä. Kytkentä jännitteen suunnan M · • V muuttamiseksi on esitetty myös kuviossa la.15 Micromechanical components often exhibit creep due to surface charge and mechanical instabilities. If we reverse the direction of the voltage, the direction of the magnetic dipole, and hence the force exerted on the flip-flop, also turns. If we reverse the direction of the voltage every 20 cycles, for example, we will be able to eliminate creep almost completely. The voltage is reversed, for example, by 20 micromechanical or semiconductor switches. The connection for changing the voltage direction M · • V is also shown in Fig. 1a.

·· · • · · • · • · \**ϊ Jos otamme huomioon sekä ryöminnän poistamisen sekä voimatakaisinkytkennän, »·» *.·.* saamme tehomittarin, jonka tarkkuus riippuu pelkästään referenssin stabiilisuudesta.If we consider both creep removal and force feedback, we get a power meter whose accuracy depends solely on the stability of the reference.

a * · · *·"* 25 Lisäksi, koska voimatakaisinkytkentä tehdään suoraan digitaalisesti, signaalin **··* digitalisointi ei lisää mittarin epätarkkuutta. Jos virtajohtimen ja komponentin keskinäinen paikka ei muutu, voimme helposti rakentaa edullisen jopa luokan 0,1 * « · mittarin.a * · · * · "* 25 Also, since the power feedback is done directly digitally, digitizing the signal ** ·· * does not increase the inaccuracy of the meter. If the position of the power cord and the component does not change, we can easily build a low cost meter.

• · • · ·«· «· · * ♦ · '· ·* 30 Kuviossa 3 on kuvattu jäijestely, missä virtajohdin on muokattu siten, että anturin ·«« • « kohdalla magneettikenttä gradientti on pieni. Virtajohtimen symmetrisyyden ansiosta ··· V : toinen magnetometrin kenttä on sama mutta vastakkaismerkkinen. Tämä jäijestely a*a m * • 9 a·· 118931 7 johtaa siihen, että näiden kahden tehomittarin summa on riippumaton ulkopuolisesta homogeenisesta 50 Hz:n magneettikentästä. Virtajohtimen muotoilu johtaa myös siihen, että teholukema ei ensimmäisessä kertaluvussa muutu vaikka komponentti liikkuisi esim. lämpölaajenemisesta johtuen suhteessa virtajohtimeen.Figure 3 illustrates a stiffener where the current conductor is modified such that the magnetic field gradient at the sensor is small. Due to the symmetry of the power cord, ··· V: the other field of the magnetometer is the same but opposite sign. This rigidity a * a m * • 9 a ·· 118931 7 results in the sum of the two power meters being independent of an external homogeneous 50 Hz magnetic field. The design of the power cable also results in that the power reading does not change in the first order even if the component moves, for example due to thermal expansion, in relation to the power cable.

55

Kilowattituntimittareiden tulee kestää erittäin voimakas 50 Hz (tai 60 Hz) ulkoinen magneettikenttä ilman että mittari näyttää väärää lukemaa. Eräs tapa eliminoida ulkoinen kenttä on käyttää kuvion 1 mukaista kiikkutyyppistä MEMS-komponenttia 4, mutta asettaa virtakäämit 2 (kuten kuviossa) kiikun molemmille puolille sitoi, että vain 10 virtajohtimen 3 aiheuttama kentän gradientti synnyttää kiikkua kääntävän voiman mutta ulkoinen homogeeninen kenttä kumoutuu. Jotta herkkyys saataisiin riittävän suureksi ja jotta komponentti ei olisi herkkä virtajohtimen ja komponentin keskinäisestä asennosta, komponentin pitäisi olla kohtuullisen suuri.Kilowatt-hour meters must be capable of withstanding a very strong 50 Hz (or 60 Hz) external magnetic field without showing a false reading. One way to eliminate the external field is to use the flip-type MEMS component 4 of Figure 1, but placing current windings 2 (as shown) on both sides of the flip bound that only field 10 gradient caused by current line 3 generates flip turning force. The component should be reasonably high in order to obtain a sufficiently high sensitivity and to prevent the component from being sensitive to the position of the power cord and component.

15 On myös mahdollista tehdä kuvion 3 mukainen järjestely. Siinä virtajohtimen 33 läheisyyteen sijoitettuun koteloon 30 on asetettu kaksi identtistä MEMS-kilowattituntianturia 31 sekä niihin liittyvä IC-piiri 34. Riittävä herkkyys saadaan vaikka MEMS -komponentti 31 olisi alle 1 mm x 1 mm suuruinen. Koska gradiometrisen mittauksen elementit ovat eri komponentilla, voimme levittää kannan 20 aina 5 mm - 8 mm ilman että komponenttikustannukset oleellisesti suurenevat. On Γ·*: myös huomattava, että MEMS-komponenttia 31 ei tarvitse pakata tyhjöön, koska voimme sallia tässä sovellutuksessa kaasuvaimennuksen.It is also possible to make the arrangement according to Fig. 3. Here, two identical MEMS-kilowatt hour sensors 31 and associated IC circuit 34 are placed in a housing 30 adjacent to the power line 33, and sufficient sensitivity is obtained even if the MEMS component 31 is less than 1 mm x 1 mm. Because the elements of the gradiometric measurement have a different component, we can spread the base 20 up to 5mm to 8mm without significantly increasing component costs. It is also noted that MEMS component 31 does not need to be vacuum packed as we can allow gas damping in this embodiment.

• 0 • ♦ # • *• 0 • ♦ # • *

Kuvioissa 4a ja 4b on kuvattu neljäs keksinnön mukainen ratkaisu, jossa 25 mikromekaaninen komponentti 41 on sijoitettu virtajohtimen 43 sisään. Virtajohdin on 4 * * *...· edullisesti ohennettu linjan ΑΆ-läheisyydessä magneettikentän voimakkuuden kasvattamiseksi. Käämi 45 sijaitsee mahdollisimman tarkasti virtajohtimen 43 keskellä, • a a *”·* jolloin käämin 45 läpi kulkevan magneettikentän summavuo muodostuu nollaksi ja • a käämiä 45 voidaan käyttää referenssikääminä ulkopuolisten häiriöiden eliminoimiseksi.Figures 4a and 4b illustrate a fourth embodiment of the invention, in which the micromechanical component 41 is disposed inside the current conductor 43. The current conductor is 4 * * * ... · advantageously thinned near the line ΑΆ to increase the magnetic field strength. The coil 45 is located as accurately as possible in the center of the current conductor 43, whereby the total flux of the magnetic field passing through the coil 45 is zero, and the coil 45 can be used as a reference coil to eliminate external interference.

a· · • *.* 30 Käämi 46 taas pyritään sijoittamaan magneettikentän maksimikohtaan. Elementti 41 on • aa tyypillisesti kuvioissa la-lb esitetyn kiikkukomponentin 4 kaltainen ja myös a :*·*: mahdollisesti samalla tavalla sähköisesti kytketty. Mittaava ja ohjaava IC-piiri 44 on • aa a a a a • aa 118931 8 edullisesti valmistettu samalle substraatille mikromekaanisen piirin 41 kanssa esimerkiksi SOI(Silicon On Insulatorj-tekniikalla. Kuviosta 4a käy tarkemmin esille koteloidun elementin 40 sijoitus johtimeen 43 tehtyyn hahloon.a · · • *. * 30 The coil 46 is again placed at the maximum point of the magnetic field. The element 41 is • aa typically similar to the flip component 4 shown in Figures 1a-1b and also a: * · *: possibly similarly electrically coupled. The measuring and controlling IC circuit 44 is preferably fabricated on the same substrate as the micromechanical circuit 41, for example by SOI (Silicon On Insulator) technology. Figure 4a illustrates in more detail the placement of the enclosed element 40 in the slot 43.

5 Jos komponenttia käytetään l-vaihekilowattituntimittarissa on edullista laittaa koko tehon mittaus komponentin sisällä olevaan IC-piiriin, mutta 3-vaihemittarissa on edullista laittaa yhteen IC-piiriin vain tehomittauksen kannalta välttämätön elektroniikka ja liittää kilowattituntimittariin prosessori, joka kerää tiedot kolmelta komponentilta ja ohjaa komponenttien toimintaa. Yhden gradiometrisen tehomittarin 10 tuotantokustannukset voisivat olla 0,3 - 0,5 € ja myyntihinta vastaavasti luokkaa 1,5 € -2 €. 1- vaihekilowattituntimittarissa kustannus on kohtuullinen, koska tehon mittaus ei vaadi montakaan ulkoista elementtiä, mutta 3-vaihemittarissa kokonaiskustannus on jo merkittävä. Kuitenkin, jos teemme kaukoluettavan kilowattituntimittarin, joka sisältää prosessorin ja muistia, tilanne on taas kokonaisuuden kannalta edullinen.5 If the component is used in an 1-phase watt-hour meter, it is preferable to place the full power measurement in the IC circuit inside the component, but in a 3-phase meter it is preferable to . The cost of producing one gradiometric power meter 10 could be 0.3 to 0.5 € and the selling price would be in the range of 1.5 € to 2 €. In a 1-phase kilowatt-hour meter, the cost is reasonable, since power measurement does not require many external elements, but in a 3-phase meter, the total cost is already significant. However, if we make a remote reading kilowatt hour meter that includes processor and memory, the situation is again favorable overall.

15 Tässä keksinnössä on tuotu esiin menetelmä käyttää mikromekaanista komponenttia teho- ja kilowattituntimittarina. Menetelmässä virran ja jännitteen tulo muuttuu voimaksi, joka mitataan kapasitiivisesti. Voima kompensoidaan edullisimmin pulssijonolla erisuuruisia takaisinkytkentä elektrodeja käyttäen. Menettely kompensoi • · · \m ·* 20 mahdolliset epälineaarisuudet sekä dynaaminen alue saadaan erittäin laajaksi. MEMS- mmm *, *m komponenttiin mahdollisesti liittyvä ryömintä kompensoidaan vaihtamalla kiikussa • · · *;./ kulkevan jännitteeseen verrannollisen vaihtovirran vaihe säännöllisin välein. Ulkoisen • m m m # ....The present invention discloses a method of using a micromechanical component as a power and kilowatt hour meter. In the method, the product of current and voltage becomes a force, which is measured capacitively. The force is most preferably compensated by a pulse train using feedback loops of different magnitudes. The procedure compensates for possible non-linearities and the dynamic range is extremely wide. Any creep associated with the MEMS-mmm *, * m component is compensated for by changing the phase of an AC current proportional to the voltage across the flip-flop at regular intervals. External • m m m # .....

*** magneettikentän vaikutus mittarin toimintaan voidaan eliminoida esim. asettamalla * * · kaksi komponenttia samaan koteloon siten, että homogeeninen kenttä aiheuttaa m m "* 25 molempiin anturoihin efektiivisesti yhtä suuren voiman.*** The effect of the magnetic field on the meter's operation can be eliminated, for example, by placing * * · two components in the same housing so that a homogeneous field effectively exerts an equal force on both sensors.

• « · • · · • · ··· • · • · mmm m mm m mmm m m m m mmm m m m m mmm m m m mmm m m· m m m m m• «· • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Claims (22)

1. Anordning för mätning av elefFekt som flödar i en ledare (3), vilken anordning omfattar organ for samtidig mätning av spänning (U) och Ström (I), kännetecknad S av att den omfattar - organ (2, 22, 27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet i ett mekaniskt element (1, 21), vilket befinner sig i ett kraftinfluens-förhällande i relation till ledaren (3), och 10. organ för bestämning av kraftinfluensen mellan det mekaniska elementet (1, 21) och ledaren (3, 23), varvid kraftinfluensen är direkt proportionell mot produkten av spänningen (U) och strömmen (I).Apparatus for measuring electrical power flowing in a conductor (3), comprising means for simultaneously measuring voltage (U) and Current (I), characterized in that it comprises - means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current in a mechanical element (1, 21), which is in a power-fluence relationship in relation to the conductor (3), and 10. means for determining the power flux between the mechanical element (1, 21) and the conductor (3, 23), the power flux being directly proportional to the product of the voltage (U) and the current (I). 2. Anordning i enlighet med patentkrav 1, kännetecknad av att den omfattar organ 15 för att bilda en tidsintegral frän produkten av spänningen och strömmen.Device according to claim 1, characterized in that it comprises means 15 for forming a time integral from the product of the voltage and the current. 3. Anordning i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att kraft- .. , influensen mäts frän det mekaniska elementets (1,21) avvikelse. • · • · ·« · • · · • · [./. 20Device according to claim 1 or 2, characterized in that the force influence is measured from the deviation of the mechanical element (1,21). • · • · · «· • · · • · [./. 20 4. Anordning i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att den omfattar • · · .···] organ för att hälla det mekaniska elementet (1, 2) pä plats med hjälp av en kraftäter- • · , koppling och organ för att bestämma kraftinfluensen frän kraftäterkopplingens • · · * · · * .···, reglenngsstorheter. « # · ·Device according to Claim 1 or 2, characterized in that it comprises • · · · ··· means for holding the mechanical element (1, 2) in place by means of a power ether, coupling and means. to determine the power influences from the power feedback of the power feedback. «# · · 5. Anordning i enlighet med patentkrav 4, kännetecknad av att den omfattar organ • · .**·. för kompensering av kraften medelst en puisko. »·· ·· · • » · • ·5. Device according to claim 4, characterized in that it comprises means. for compensating the force by means of a puisko. »· · · · · 6. Anordning i enlighet med patentkrav 4 eller 5, kännetecknad av att den uppvisar • » [· olika Stora äterkopplingselektroder (25) för olika effektniväer. « φ * *· " 30 • · 1189316. Device according to claim 4 or 5, characterized in that it has different large feedback electrodes (25) for different power levels. «Φ * * ·” 30 • · 118931 7. Anordning i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att den omfattar organ (SO, 51, 52) för att byta spänningens (U) polaritet och sälunda ändra strömmens riktning i det mekaniska elementet (1, 21) för att eliminera in-stabiliteter. 5Device according to any of the preceding claims, characterized in that it comprises means (SO, 51, 52) for changing the polarity of the voltage (U) and thus changing the direction of the current in the mechanical element (1, 21) to eliminate in-stabilities. 5 8. Anordning i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att organet (2, 22, 27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet utgörs av en spole (1).Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that the means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current amount is a coil (1). 9. Anordning i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att organet (2, 22, 27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet utgörs av ett ledande pian (27).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current amount is a conductive tab (27). 10. Anordning i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad 15 av att den omfattar organ (4, 2) för konvertering av gradienten hos ledarens (3) magnetfält tili en kraftstorhet, vilken i sin tur är proportionell mot den eleffekt som flödar i ledaren (3).Device according to any of the preceding claims, characterized in that it comprises means (4, 2) for converting the gradient of the magnetic field of the conductor (3) to a power quantity, which in turn is proportional to the electrical power flowing in the conductor (3). • · · : .* 11. Anordning i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad ·· e • · · • ' 20 av att organen (2, 22, 27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet i e · · det mekaniska elementet (1,21) är anordnade inne i ledaren (3,43). • · • · ··· • i iDevice according to any of the preceding claims, characterized in that the means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current amount ie · The mechanical element (1,21) is arranged inside the conductor (3.43). • · • · ··· • i i 12. Förfarande för mätning av eleffekt som flödar i en ledare (3), vid vilket för- • · ** * farande spänning (U) och Ström (I) mäts samtidigt, . . 25 • · · • · · *.kännetecknat av att • · • · · • · · • t t - spänningen (U) konverteras tili en strömstorhet i ett mekaniskt element • · (1, 21), vilket befinner sig i ett kraftinfluensforhällande i relation till • · 30 ledaren (3), och • · 118931 - kraftinfluensen mellan det mekaniska elementet (1, 21) och ledaren (3, 23) bestäms, varvid kraftinfluensen är direkt proportionell mot produkten av spänningen (U) och strömmen (I). SA method for measuring electrical power flowing in a conductor (3), at which conductive voltage (U) and Current (I) are simultaneously measured,. . Characterized by the fact that the tt voltage (U) is converted to a current in a mechanical element (1, 21), which is in a power-to-air ratio in relation to the conductor (3), and • · 118931 - the power flux between the mechanical element (1, 21) and the conductor (3, 23) is determined, the power flux being directly proportional to the product of the voltage (U) and the current (I). ). S 13. Förfarande i enlighet med patentkrav 12, kännetecknat av att därvid bildas en tidsintegral frän produkten av spänningen och strömmen.Method according to claim 12, characterized in that a time integral is formed from the product of the voltage and the current. 14. Förfarande i enlighet med patentkrav 12 eller 13, kännetecknat av att kraftinfluensen mäts frän det mekaniska elementets (1,21) avvikelse. 10Method according to claim 12 or 13, characterized in that the force flux is measured from the deviation of the mechanical element (1,21). 10 15. Förfarande i enlighet med patentkrav 12 eller 13, kännetecknat av att det mekaniska elementet (1, 21) hälls pä plats med hjälp av en kraftäterkoppling och kraftinfluensen bestäms frän kraftäterkopplingens regleringsstorheter. 1515. A method according to claim 12 or 13, characterized in that the mechanical element (1, 21) is held in place by means of a force feedback and the power influence is determined from the control quantities of the force feedback. 15 16. Förfarande i enlighet med patentkrav 15, kännetecknat av att kraften kompenseras medelst en pulskö.Method according to claim 15, characterized in that the force is compensated by a pulse queue. 17. Förfarande i enlighet med patentkrav 15 eller 16, kännetecknat av att därvid • · · | ·' används olika Stora äterkopplingselektroder (25) för olika effektniväer. 20 • a • · aMethod according to claim 15 or 16, characterized in that: · · · | · Different Large Plug Couplers (25) are used for different power levels. 20 • a • · a 18. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat • a a a “I av att spänningens (U) polaritet byts och sälunda ändras strömmens riktning i det • t| • tl " I mekaniska elementet (1,21) för att eliminera instabiliteter. • a ·· · ..... 2518. A method according to any of the preceding claims, characterized in that • the polarity of the voltage (U) is changed and thus the direction of the current changes in the • t | • tl "In the mechanical element (1.21) to eliminate instabilities. • a ·· · ..... 25 19. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat • · · ,···. av att säsom organ (2, 22,27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet a · används en spole (1). • a a a · a · aa· a a a a 7A method according to any of the preceding claims, characterized by • · ·, ···. by using as a means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current quantity a · a coil (1). • a a a · a · aa · a a a a 7 20. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat # a *· 1ϊ 30 av att säsom organ (2, 22,27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet 1 används ett ledande pian (27). 11893120. A method according to any of the preceding claims, characterized by # a * · 1ϊ in that, as a means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current quantity 1, a conductive piano (27) is used. 118931 21. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att därvid konverteras gradienten hos det av ledaren (3) alstrade magnetfältet tili en kraftstorhet, vilken i sin tur är proportionell mot den elefFekt som flödar i ledaren (3). 5Method according to any of the preceding claims, characterized in that the gradient of the magnetic field generated by the conductor (3) is converted into a power quantity, which in turn is proportional to the electric power flowing in the conductor (3). 5 22. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att organen (2, 22, 27) för konvertering av spänningen (U) tili en strömstorhet i det mekaniska elementet (1,21) är anordnade inne i ledaren (3,43). «· · * · · • · * · ·· · • » 1 • · • · • · • · · * t» • · ··· • · • 1 ··· • · · « · · *·· »·1 • « • · *»· • · • · · • « « • · ··« • · • · ··· ·· · * 1 · • • · ··· • · • # ··1 • 9 1 • 9 · * ·1 • · ·Method according to any of the preceding claims, characterized in that the means (2, 22, 27) for converting the voltage (U) to a current in the mechanical element (1,21) are arranged inside the conductor (3). 43). «· · · · · · · · · · · · · 1 · · · · · · · · · · t · • · ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 · «· · * · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · # ·· 1 • 9 1 • 9 · * · 1
FI20060233A 2006-03-09 2006-03-09 Apparatus and method for measuring electrical power FI118931B (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060233A FI118931B (en) 2006-03-09 2006-03-09 Apparatus and method for measuring electrical power
PCT/FI2007/050126 WO2007101916A1 (en) 2006-03-09 2007-03-08 Device and method for measuring electrical power
RU2008139456/28A RU2407022C2 (en) 2006-03-09 2007-03-08 Device and method for measurement of electric power
CN200780008351.5A CN101410717B (en) 2006-03-09 2007-03-08 Device and method for measuring electrical power
EP07712616.7A EP1991879A4 (en) 2006-03-09 2007-03-08 Device and method for measuring electrical power

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060233A FI118931B (en) 2006-03-09 2006-03-09 Apparatus and method for measuring electrical power
FI20060233 2006-03-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060233A0 FI20060233A0 (en) 2006-03-09
FI20060233A FI20060233A (en) 2007-09-10
FI118931B true FI118931B (en) 2008-05-15

Family

ID=36191911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060233A FI118931B (en) 2006-03-09 2006-03-09 Apparatus and method for measuring electrical power

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1991879A4 (en)
CN (1) CN101410717B (en)
FI (1) FI118931B (en)
RU (1) RU2407022C2 (en)
WO (1) WO2007101916A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2579049A1 (en) 2011-10-05 2013-04-10 Mittatekniikan kesku Method and device for measuring the electric power propagating in a conductor

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2956212B1 (en) * 2010-02-08 2012-03-09 Schneider Electric Ind Sas DEVICE AND METHOD FOR ELECTRIC POWER COUNTING
DE102012210849A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-02 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Determination of energy consumption in a household appliance
CN107064617B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 Silicon substrate cantilever beam couples indirect heating type unknown frequency millimeter wave phase detectors
CN106841800B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 Silicon substrate given frequency slot-coupled formula direct-type millimeter wave phase detectors
CN106841795A (en) * 2017-01-24 2017-06-13 东南大学 Cantilever beam couples online microwave phase detector device
CN106841771B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam T junction direct-heating type microwave signal detector
CN106841794B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam T junction directly heats online given frequency microwave phase detector device
CN106771607A (en) * 2017-01-24 2017-05-31 东南大学 The online microwave phase detector device of clamped beam T-shaped knot
CN106802370B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 Silicon substrate unknown frequency slot-coupled formula indirect type millimeter wave phase detectors
CN106802369B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 Silicon substrate cantilever beam couples indirect heating type millimeter-wave signal detecting instrument
CN106771602B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 Silicon substrate given frequency slot-coupled formula T junction direct-type millimeter wave phase detectors
CN106841789B (en) * 2017-01-24 2019-04-26 东南大学 Clamped beam directly heats online unknown frequency microwave phase detector device
CN106814253A (en) * 2017-01-24 2017-06-09 东南大学 The online microwave phase detector device of gap T-shaped knot
CN106814259B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 Clamped beam direct-heating type microwave signal detector
CN106771605B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Silicon substrate unknown frequency slot-coupled formula T junction indirect type millimeter wave phase detectors
CN106771581B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 The direct-type millimeter-wave signal detecting instrument of silicon substrate slot-coupled formula
CN106841799B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 The direct-type millimeter-wave signal detecting instrument of silicon substrate slot-coupled formula T junction
CN106814251B (en) * 2017-01-24 2019-04-30 东南大学 The coupling of silicon-base micro-mechanical cantilever beam directly heats online millimeter wave phase detectors
CN106872796B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 The indirect type millimeter-wave signal detector of silicon substrate slot-coupled formula
CN106872767B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam indirect heating type microwave signal detector device
CN106841782B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 Silicon substrate cantilever beam couples direct-heating type unknown frequency millimeter wave phase detectors
CN106841775B (en) * 2017-01-24 2019-01-25 东南大学 The indirect type millimeter-wave signal detector of silicon substrate slot-coupled formula T junction
CN106841781B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Online millimeter wave phase detectors are directly heated based on silicon substrate cantilever beam T junction
CN106841790B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam T junction direct-heating type microwave signal detector device
CN106872780B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 The online unknown frequency microwave phase detector device of clamped beam T junction indirect heating
CN106645923B (en) * 2017-01-24 2019-01-25 东南大学 The indirect type millimeter-wave signal detecting instrument of silicon substrate slot-coupled formula
CN106872797B (en) * 2017-01-24 2019-03-05 东南大学 Clamped beam T junction indirect heating type microwave signal detector device
CN106771606A (en) * 2017-01-24 2017-05-31 东南大学 The online microwave phase detector device of T-shaped knot slot-coupled
CN106841785B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam directly heats online given frequency microwave phase detector device
CN106841772B (en) * 2017-01-24 2019-01-25 东南大学 The indirect type millimeter-wave signal detecting instrument of silicon substrate slot-coupled formula T junction
CN106771558B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam direct-heating type microwave signal detector device
CN106814252A (en) * 2017-01-24 2017-06-09 东南大学 Online microwave phase detector device based on clamped beam
CN106841793B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 The online given frequency microwave phase detector device of clamped beam indirect heating
CN106841787B (en) * 2017-01-24 2019-04-09 东南大学 Clamped beam T junction directly heats online unknown frequency microwave phase detector device
CN106814260B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 The direct-type millimeter-wave signal detector of silicon substrate slot-coupled formula
CN106841796B (en) * 2017-01-24 2019-03-19 东南大学 The online unknown frequency microwave phase detector device of clamped beam indirect heating

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB764963A (en) * 1954-03-04 1957-01-02 Frederick Horace Edwardes Myer Improvements relating to integrators
US5617020A (en) * 1995-06-07 1997-04-01 Regents Of The University Of California Microelectromechanical-based power meter
US6275034B1 (en) * 1998-03-11 2001-08-14 Analog Devices Inc. Micromachined semiconductor magnetic sensor
JP2000338143A (en) * 1999-05-31 2000-12-08 Murata Mfg Co Ltd Ampere-hour sensor
US6348788B1 (en) * 1999-09-28 2002-02-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. High resolution current sensing apparatus
CN2447794Y (en) * 2000-10-19 2001-09-12 吴为龙 Single-phase induction type watt-hour meter avoiding and indicating fraudulent use of electricity
FR2851368B1 (en) 2003-02-18 2008-03-07 Agence Spatiale Europeenne ELECTRONIC COMPONENTS COMPRISING MICRO ELECTROMECHANICAL CAPACITORS WITH ADJUSTABLE CAPABILITY
FI118490B (en) 2004-06-29 2007-11-30 Valtion Teknillinen Micromechanical sensor for measuring microwave power
CN1688035A (en) * 2005-06-09 2005-10-26 上海交通大学 Magnetosensitive device based on huge magneto impedance effect of micro mechanoelectric system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2579049A1 (en) 2011-10-05 2013-04-10 Mittatekniikan kesku Method and device for measuring the electric power propagating in a conductor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008139456A (en) 2010-04-20
WO2007101916A1 (en) 2007-09-13
FI20060233A0 (en) 2006-03-09
EP1991879A1 (en) 2008-11-19
CN101410717A (en) 2009-04-15
RU2407022C2 (en) 2010-12-20
EP1991879A4 (en) 2017-04-05
FI20060233A (en) 2007-09-10
CN101410717B (en) 2013-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118931B (en) Apparatus and method for measuring electrical power
KR100450012B1 (en) Current sensor
FI83998B (en) MAINTENANCE TRANSFORMER FOR THE MAINTENANCE OF THE END.
US7583073B2 (en) Core-less current sensor
CN102656471B (en) Magnetic field sensor, as well as magnetic field measurement method, power measurement device, and power measurement method using the same
US8299779B2 (en) Device for measuring the intensity of an electric current and electric appliance including such device
US8493059B2 (en) Shunt sensor and shunt sensor assembly
CA2902738C (en) Electricity meter having multiple hall devices
JP2008002876A (en) Current sensor and electronic watthour meter
Singh et al. Giant magneto resistive (GMR) effect based current sensing technique for low voltage/high current voltage regulator modules
US8378662B2 (en) Current sensor
Ripka Contactless measurement of electric current using magnetic sensors
US20230333145A1 (en) Apparatus for measure of quantity and associated method of manufacturing
CA1199971A (en) Electronic watthour meter
JP2012150007A (en) Power measuring device
KR100724101B1 (en) AC current sensor using air core
JP3460375B2 (en) Watt meter
JP2011220952A (en) Current detection device and watt-hour meter using the same
JPS5960363A (en) Radio frequency power level measuring device
JP5793682B2 (en) Power measuring device
JP7439424B2 (en) Current sensor and energy meter
JP7222652B2 (en) Current sensor and electricity meter
JP2012073034A (en) Power measuring device and power measuring method
AU2001100615A4 (en) Terminal arrangement for electricity meter
JP2010071780A (en) Current detection device and watt-hour meter using the same

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118931

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: AIDON OY

Free format text: AIDON OY

MM Patent lapsed