JP2000121679A - 電子式電力量計のテスト方法及び電子式電力量計 - Google Patents

電子式電力量計のテスト方法及び電子式電力量計

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JP2000121679A JP10301726A JP30172698A JP2000121679A JP 2000121679 A JP2000121679 A JP 2000121679A JP 10301726 A JP10301726 A JP 10301726A JP 30172698 A JP30172698 A JP 30172698A JP 2000121679 A JP2000121679 A JP 2000121679A
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一博 下澤
Etsuro Nakayama
悦郎 中山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子式電力量計のテスト時間を短縮する。 【解決手段】 瞬時電力のデジタル値をサンプリング信
号に基づいて得て、電力量に応じた電力量パルスを電子
的に発生する電子式電力量計の、テスト時間での電力量
パルス数をテストする方法であって、テスト時に測定対
象として入力されるテスト電圧v、テスト電流iの周波
数を商用周波数より高く設定し、かつ、分周器7より出
力され、設定器8により選択されるテスト用のサンプリ
ング信号S2 の周波数も前記テスト電圧、テスト電流の
周波数の増加に比例して高く設定するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テスト時間での電
子式電力量計にて発生される電力量パルスの数が規定ど
おりであるか否かのテスト方法及びこのテストを行うの
に適した電子式電力量計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5に示されるものは、従来の電子式電
力量計用LSIの等価回路構成を示すものである。1は
測定対象の電圧vをA/D変換するA/D変換器、2は
測定対象の電流iをA/D変換するA/D変換器、3は
乗算器、4は累積加算器、5はパルス発生器、6は発振
器、7はサンプリング信号を出力する分周器である。
【0003】A/D変換器1,2によりアナログ値の電
圧v、アナログ値の電流iはそれぞれデジタル電圧信
号、デジタル電流信号に変換され、これらの信号は乗算
器3において乗算され、デジタル値の電力データに変換
される。累積加算器4は乗算器3からの電力データを累
積加算すると共に、その累積加算値が予め定められた出
力基準値(1個の電力量パルスに相当する電力に対応す
る電力データの値)以上になると、パルス発生器5に1
個の電力量パルスの発生を指令し、電力量パルス1個に
相当する電力データを累積加算値から差し引く。
【0004】分周器7のサプリング信号は、A/D変換
器1,2及び累積加算器4に供給される。
【0005】累積加算器4の累積加算値が0から出力基
準値以上となるまでの時間は、瞬時電力が大きい程短く
なるため、パルス発生指令の出力頻度は瞬時電力が大き
い程高くなり、これによって電力値に応じた電力量パル
ス列がパルス発生器5から出力される。電力量パルスは
この電子式電力量計の電力量表示や精度試験に使用され
る。
【0006】最近の電子式電力量計はデジタル回路を多
用しているため、デジタル回路をLSI等に集積化する
傾向がある。電子式電力量計用LSIの出荷試験におい
ても、電力量パルス列を用いて精度を確認している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5のA/D変換器
1,2に入力する電圧v及び電流iの周波数を図6
(a)(b)に示されるように商用周波数とした場合、
電力viのアナログ値は図6(c)のようになり、その
時、パルス発生器5から出力される電力量パルスは図6
(d)のようになり、商用周波数の1周期内で疎密のパ
ルスとなる。
【0008】このような電力量パルス列を用いて短時間
で電子式電力量計用LSIの出荷試験を行おうとする場
合、電力量計パルス列が商用周波数の1周期内において
疎密となっているために、テスト時間でのパルス出力数
にバラツキが生じ、その結果、測定精度が悪くなるとい
う問題点がある。このため、疎密な電力量パルス列の影
響を軽減するために、電子式電力量計用LSI1個当り
のテスト時間を10秒程度かける必要があった。したが
って、大量の製品の出荷試験をする場合に、テスト時間
が長くかかり、製品の低価格化及び生産の迅速化を妨げ
ていた。(発明の目的)本発明の目的は、テスト時間を
短縮することができる電子式電力量計のテスト方法及び
電子式電力量計を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明は、瞬時電力のデジタル値を
サンプリング信号に基づいて得て、電力量に応じた電力
量パルスを電子的に発生する電子式電力量計の、テスト
時間での電力量パルス数をテストする方法であって、テ
スト時に測定対象として入力されるテスト電圧、テスト
電流の周波数を商用周波数より高く設定し、かつ、前記
サンプリング信号の周波数も前記テスト電圧、テスト電
流の周波数の増加に比例して高く設定するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0010】また、上記目的を達成するために、請求項
2記載の本発明は、瞬時電力のデジタル値をサンプリン
グ信号に基づいて得て、電力量に応じた電力量パルスを
電子的に発生する電子式電力量計において、定常時用の
サンプリング信号を発生すると共に、定常時用のサンプ
リング信号の周波数よりも高いテスト時用のサンプリン
グ信号を発生するサンプリング信号発生手段と、定常時
にはサンプリング信号として前記定常時用のサンプリン
グ信号を選択し、テスト時には前記テスト時用のサンプ
リング信号を選択する設定手段とを有することを特徴と
するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のテスト方法を実
施するデジタル乗算方式の単相電子式電力量計用LSI
の等価回路構成の一形態を示す図である。なお、この図
では、LSI以外の部分である電力量パルスを計数する
計量部分や、電力量を表示する表示部分などは省略され
ている。
【0012】1〜7は図5に示されるものと同一であ
り、1は測定対象の電圧vをA/D変換するA/D変換
器、2は測定対象の電流iをA/D変換するA/D変換
器、3は乗算器、4は累積加算器、5はパルス発生器、
6は発振器、7はサンプリング信号を出力するサンプリ
ング信号発生手段を構成する分周器である。但し、分周
器7は、定常用のサンプリング信号S1 とテスト用のサ
ンプリング信号S2 を発振器6からのサンプリング源信
号を分周することによって発生する。8は設定手段を構
成する設定器で、スイッチ或いはマイクロコンピュータ
等から構成される操作部材9の操作により定常用のサン
プリング信号S1 とテスト用のサンプリング信号S2
いずれかを選択し、A/D変換器1,2及び累積加算器
4に供給するものである。
【0013】図1の点線で囲まれた部分が電子式電力量
計用LSI10に含まれる。設定器8は電子式電力量計
用LSI10に含まれていなくても良く、電子式電力量
計の内部に含まれるものであれば良い。操作部材9は電
子式電力量計用LSI10の外部にあって、電子式電力
量計の内部或いは外部に設けられるものである。
【0014】定常用のサンプリング信号S1 の周波数
は、定常時にA/D変換器1,2に入力される電圧v及
び電流iの商用周波数に対して適した従来通りのサンプ
リング周波数に定められる。そして、テスト用のサンプ
リング信号S2 の周波数は、定常用のサンプリング信号
1 の周波数よりも高く、例えば、n倍に設定され、テ
スト時に測定対象としてA/D変換器1,2に入力され
るテスト電圧v及びテスト電流iの周波数もサンプリン
グ信号の倍率と同じ倍率で商用周波数よりも高く、例え
ば、n倍に設定される。
【0015】定常時には、設定器8は定常時のサンプリ
ング信号S1 を選択し、これによってサンプリング信号
がS1 に設定される。
【0016】定常時の動作は図5のものと同様である。
A/D変換器1,2によりアナログ値の電圧v、アナロ
グ値の電流iはそれぞれデジタル電圧信号、デジタル電
流信号に変換され、これらの信号は乗算器3において乗
算され、デジタル値の電力データに変換される。累積加
算器4は乗算器3からの電力データを累積加算すると共
に、その累積加算値が予め定められた出力基準値(1個
の電力量パルスに相当する電力に対応する電力データの
値)以上になると、パルス発生器5に1個の電力量パル
スの発生を指令し、電力量パルス1個に相当する電力デ
ータを累積加算値から差し引く。パルス発生器5は電力
量パルスを出力し、この電力量パルスは後段の回路によ
り計数されて、電力量として表示され、電力量計の外部
に出力される。
【0017】テスト時には、操作部材9の操作により設
定器8にテスト用のサンプリング信号S2 を選択させ、
これによってサンプリング信号がS2 に設定される。
【0018】テスト時には、A/D変換器1,2に、商
用周波数のn倍の周波数のテスト電圧v、テスト電流i
が入力され、それぞれデジタル電圧信号、デジタル電流
信号に変換される。これらのデジタル信号は乗算器3に
おいて乗算され、デジタル値の電力データに変換され
る。累積加算器4は乗算器3からの電力データを累積加
算すると共に、その累積加算値が予め定められた出力基
準値以上になると、パルス発生器5に1個の電力量パル
スの発生を指令し、電力量パルス1個に相当する電力デ
ータを累積加算値から差し引く。パルス発生器5は電力
量パルスを出力する。
【0019】定常用のサンプリング信号S1 に対するテ
スト用のサンプリング信号2 の倍率を例えば2倍(n=
2)に設定したとすると、テスト電圧v、テスト電流i
の周波数も商用周波数の2倍に設定され、図2(a)
(b)のようになる。電力viのアナログ値は図2
(c)のようになり、その時、パルス発生器5から出力
される電力量パルスは図2(d)のようになり、テスト
電圧v、テスト電流iの1周期内で疎密のパルスとな
る。
【0020】サンプリング周波数が2倍になる時は、テ
スト電圧v、テスト電流iの周波数も商用周波数の2倍
となるので、テスト電圧v、テスト電流iの1周期当り
のサンプル数は同数となる。また、累積加算器4の出力
基準値は変更されていない。したがって、テスト電圧
v、テスト電流iの1周期の電力量パルスの数はサンプ
リング周波数の倍率が2倍になっても、或いは何倍にな
っても、電圧v、電流iが商用周波数の場合と同数とな
る。そして、テスト電圧v、テスト電流iの1周期は1
/2(即ち1/n)となるので、テスト時間を1/2
(1/n)に短縮することができる。
【0021】図1に示されるA/D変換器1,2とし
て、図3に示されるように、ΔΣ変調器11,12及び
デジタルフィルタ13,14により構成されたものを用
いることができる。
【0022】また、図4に示されるように、設定器8は
発振器6と分周器7の間に位置し、操作部材9の操作に
より設定器8が発振器6と電子式電力量計用LSIの外
部にある外部発振器15のいずれかを選択することによ
って、分周器7の出力をサンプリング信号S1 ,S2
いずれかに設定させるようにすることもできる。
【0023】なお、図1 図3及び図4では、測定対象
の電圧vと電流iをデジタル値に変換するA/D変換器
を用いて、デジタル乗算を行うデジタル乗算方式の電子
式電力量計に適用するテスト方法について説明したが、
電流iと電圧vをアナログ乗算し、このアナログ乗算値
をデジタル値に変換するアナログ乗算方式の電子式電力
量計にも全く同様に適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1または請
求項2に記載の本発明によれば、テスト時間を短縮する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するデジタル乗算方式の電子式電
力量計用LSIの等価回路構成の一形態を示す図であ
る。
【図2】図1の電子式電力量計用LSIにおける信号波
形を示す図である。
【図3】本発明を実施するデジタル乗算方式の電子式電
力量計用LSIの等価回路構成の他の形態を示す図であ
る。
【図4】本発明を実施するデジタル乗算方式の電子式電
力量計用LSIの等価回路構成の別の形態を示す図であ
る。
【図5】従来のデジタル乗算方式の電子式電力量計用L
SIの等価回路構成を示す図である。
【図6】図5の電子式電力量計用LSIにおける信号波
形を示す図である。
【符号の説明】
1,2 A/D変換器器 3 乗算器 4 累積加算器 5 パルス発生器 6 発振器 7 分周器(サンプリング信号発生手段) 8 設定器(設定手段) 9 操作部材 10 電子式電力量計用LSI 11,12 ΔΣ変調器 13,14 デジタルフィルタ 15 外部発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 悦郎 神奈川県横浜市緑区霧が丘6−1−1−4 −102 (72)発明者 川島 直人 神奈川県横浜市港北区大豆戸町743−6− 401 Fターム(参考) 2G032 AA09 AB01 AC03 AC10 AD01 AD04 AG03 AG09 AH02 AK01 AK16 AL18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 瞬時電力のデジタル値をサンプリング信
    号に基づいて得て、電力量に応じた電力量パルスを電子
    的に発生する電子式電力量計の、テスト時間での電力量
    パルス数をテストする方法であって、テスト時に測定対
    象として入力されるテスト電圧、テスト電流の周波数を
    商用周波数より高く設定し、かつ、前記サンプリング信
    号の周波数も前記テスト電圧、テスト電流の周波数の増
    加に比例して高く設定するようにしたことを特徴とする
    電子式電力量計のテスト方法。
  2. 【請求項2】 瞬時電力のデジタル値をサンプリング信
    号に基づいて得て、電力量に応じた電力量パルスを電子
    的に発生する電子式電力量計において、定常時用のサン
    プリング信号を発生すると共に、定常時用のサンプリン
    グ信号の周波数よりも高いテスト時用のサンプリング信
    号を発生するサンプリング信号発生手段と、定常時には
    サンプリング信号として前記定常時用のサンプリング信
    号を選択し、テスト時には前記テスト時用のサンプリン
    グ信号を選択する設定手段とを有することを特徴とする
    電子式電力量計。
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