JP2001194390A - 電流測定装置 - Google Patents
電流測定装置Info
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 定常時の電流を精度良く測定し、なおかつ雷
撃電流などの大電流をも測定可能とするためには、幅広
い計測範囲を有するＡ／Ｄ変換器が必要となる。 【解決手段】 ロゴスキーコイル２で検出した信号を入
力調整回路で適正な値に調整した後、ＡＧＣアンプ４で
ある一定の範囲の値となるように圧縮し、第一のＡ／Ｄ
変換器５で飽和することなくアナログ／デジタル変換す
ると共に、ＡＧＣアンプ４からの利得情報をも第二のＡ
／Ｄ変換器６でデジタル変換し、双方をマイクロコンピ
ュータ７でソフトウェア演算して正確な測定を行い、表
示器８で表示する。
撃電流などの大電流をも測定可能とするためには、幅広
い計測範囲を有するＡ／Ｄ変換器が必要となる。 【解決手段】 ロゴスキーコイル２で検出した信号を入
力調整回路で適正な値に調整した後、ＡＧＣアンプ４で
ある一定の範囲の値となるように圧縮し、第一のＡ／Ｄ
変換器５で飽和することなくアナログ／デジタル変換す
ると共に、ＡＧＣアンプ４からの利得情報をも第二のＡ
／Ｄ変換器６でデジタル変換し、双方をマイクロコンピ
ュータ７でソフトウェア演算して正確な測定を行い、表
示器８で表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はガス絶縁開閉装置
（ＧＩＳ）などの中心導体や接地線などに流れる電流を
測定する電流測定装置に関するものである。
（ＧＩＳ）などの中心導体や接地線などに流れる電流を
測定する電流測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、例えば特開昭６３−２０１５６
９号公報に示された従来のロゴスキーコイルを用いた雷
撃電流測定装置である。図において、１は電流測定の対
象となる導体、２はこの導体１に取り付けたロゴスキー
コイル、３はロゴスキーコイル２の出力を適正な電圧に
変換する入力調整回路、１０は入力調整回路３の出力電
圧をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器、７はＡ
／Ｄ変換器１０を制御してアナログ／デジタル変換を行
わせ、その結果を取り込み演算するマイクロコンピュー
タ、８はマイクロコンピュータ７の演算結果を表示させ
る表示器である。
９号公報に示された従来のロゴスキーコイルを用いた雷
撃電流測定装置である。図において、１は電流測定の対
象となる導体、２はこの導体１に取り付けたロゴスキー
コイル、３はロゴスキーコイル２の出力を適正な電圧に
変換する入力調整回路、１０は入力調整回路３の出力電
圧をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器、７はＡ
／Ｄ変換器１０を制御してアナログ／デジタル変換を行
わせ、その結果を取り込み演算するマイクロコンピュー
タ、８はマイクロコンピュータ７の演算結果を表示させ
る表示器である。
【０００３】次に動作を説明する。導体１に電流が流れ
ると、ロゴスキーコイル２の両端にはその大きさに対応
する電圧が発生する。検出された電圧は入力調整回路３
でその後の処理に適正な電圧に調整されてＡ／Ｄ変換器
１０に入力される。マイクロコンピュータ７はＡ／Ｄ変
換器１０を制御し、デジタル値として演算する。マイク
ロコンピュータ７は演算結果をディスプレイやプリンタ
などの表示器８に表示する。
ると、ロゴスキーコイル２の両端にはその大きさに対応
する電圧が発生する。検出された電圧は入力調整回路３
でその後の処理に適正な電圧に調整されてＡ／Ｄ変換器
１０に入力される。マイクロコンピュータ７はＡ／Ｄ変
換器１０を制御し、デジタル値として演算する。マイク
ロコンピュータ７は演算結果をディスプレイやプリンタ
などの表示器８に表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の雷
撃電流測定装置は、雷撃電流を測定することを目的とし
ており、これをＧＩＳの中心導体に流れる電流測定や接
地線電流の測定に適用しようとした場合、定常時の電流
を精度良く測定し、なおかつ雷撃電流や地絡／短絡など
の事故電流をも測定可能とするためには、最小分解能の
数万倍以上の計測範囲（以下ダイナミックレンジ）を有
するＡ／Ｄ変換器が必要となり、測定装置が非常に高価
なものになるという問題があった。
撃電流測定装置は、雷撃電流を測定することを目的とし
ており、これをＧＩＳの中心導体に流れる電流測定や接
地線電流の測定に適用しようとした場合、定常時の電流
を精度良く測定し、なおかつ雷撃電流や地絡／短絡など
の事故電流をも測定可能とするためには、最小分解能の
数万倍以上の計測範囲（以下ダイナミックレンジ）を有
するＡ／Ｄ変換器が必要となり、測定装置が非常に高価
なものになるという問題があった。
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、安価なＡ／Ｄ変換器を用いて
上記の広範なダイナミックレンジを実現することによ
り、極めて安価な電流測定装置を得ることを目的とす
る。
るためになされたもので、安価なＡ／Ｄ変換器を用いて
上記の広範なダイナミックレンジを実現することによ
り、極めて安価な電流測定装置を得ることを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電流測定
装置は、測定対象となる導体に取り付けられ、導体に流
れる電流を検出するロゴスキーコイル、このロゴスキー
コイルの出力をアナログ値からデジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換部、このＡ／Ｄ変換部の出力を処理するマイク
ロコンピュータ、およびこのマイクロコンピュータの出
力を電流値として表示する表示器を備えたものにおい
て、上記Ａ／Ｄ変換部は、入力信号の大きさを圧縮した
後にアナログ／デジタル変換する機能を有し、かつ、上
記マイクロコンピュータは、上記Ａ／Ｄ変換部の出力を
圧縮前の値に戻す処理を行うようにしたものである。
装置は、測定対象となる導体に取り付けられ、導体に流
れる電流を検出するロゴスキーコイル、このロゴスキー
コイルの出力をアナログ値からデジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換部、このＡ／Ｄ変換部の出力を処理するマイク
ロコンピュータ、およびこのマイクロコンピュータの出
力を電流値として表示する表示器を備えたものにおい
て、上記Ａ／Ｄ変換部は、入力信号の大きさを圧縮した
後にアナログ／デジタル変換する機能を有し、かつ、上
記マイクロコンピュータは、上記Ａ／Ｄ変換部の出力を
圧縮前の値に戻す処理を行うようにしたものである。
【０００７】また、Ａ／Ｄ変換部は、入力信号の利得制
御を行うＡＧＣアンプと、このＡＧＣアンプの出力をア
ナログ／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力
する第一のＡ／Ｄ変換器と、ＡＧＣアンプの利得制御信
号をアナログ／デジタル変換して上記マイクロコンピュ
ータに出力する第二のＡ／Ｄ変換器とを有し、上記マイ
クロコンピュータは、上記第二のＡ／Ｄ変換器の出力を
用いて第一のＡ／Ｄ変換器の出力を利得制御前の値に戻
す処理を行うようにしたものである。
御を行うＡＧＣアンプと、このＡＧＣアンプの出力をア
ナログ／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力
する第一のＡ／Ｄ変換器と、ＡＧＣアンプの利得制御信
号をアナログ／デジタル変換して上記マイクロコンピュ
ータに出力する第二のＡ／Ｄ変換器とを有し、上記マイ
クロコンピュータは、上記第二のＡ／Ｄ変換器の出力を
用いて第一のＡ／Ｄ変換器の出力を利得制御前の値に戻
す処理を行うようにしたものである。
【０００８】また、Ａ／Ｄ変換部は、入力信号を対数関
数演算して出力するログアンプと、その出力をアナログ
／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力するＡ
／Ｄ変換器とで構成したものである。
数演算して出力するログアンプと、その出力をアナログ
／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力するＡ
／Ｄ変換器とで構成したものである。
【０００９】また、Ａ／Ｄ変換部は、入力信号とあらか
じめ設定されたしきい値とを比較するコンパレータと、
このコンパレータの出力により利得が切り換えられる利
得切換アンプと、この利得切換アンプの出力をアナログ
／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力するＡ
／Ｄ変換器とを有し、上記マイクロコンピュータは上記
コンパレータの出力を用いてＡ／Ｄ変換部からの出力を
利得切換前の値に戻す処理を行うようにしたものであ
る。
じめ設定されたしきい値とを比較するコンパレータと、
このコンパレータの出力により利得が切り換えられる利
得切換アンプと、この利得切換アンプの出力をアナログ
／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力するＡ
／Ｄ変換器とを有し、上記マイクロコンピュータは上記
コンパレータの出力を用いてＡ／Ｄ変換部からの出力を
利得切換前の値に戻す処理を行うようにしたものであ
る。
【００１０】また、Ａ／Ｄ変換部は、入力信号を直接ア
ナログ／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力
する第一のＡ／Ｄ変換器と、上記入力信号にあらかじめ
設定された乗数をかけて出力する利得調整アンプと、こ
の利得調整アンプの出力をアナログ／デジタル変換して
マイクロコンピュータに出力する第二のＡ／Ｄ変換器と
を有し、上記マイクロコンピュータは、上記第一のＡ／
Ｄ変換器の飽和領域では、上記第二のＡ／Ｄ変換器の出
力を利得調整前の値に戻して出力する処理を行うように
したものである。
ナログ／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力
する第一のＡ／Ｄ変換器と、上記入力信号にあらかじめ
設定された乗数をかけて出力する利得調整アンプと、こ
の利得調整アンプの出力をアナログ／デジタル変換して
マイクロコンピュータに出力する第二のＡ／Ｄ変換器と
を有し、上記マイクロコンピュータは、上記第一のＡ／
Ｄ変換器の飽和領域では、上記第二のＡ／Ｄ変換器の出
力を利得調整前の値に戻して出力する処理を行うように
したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係る電流測定装置を示すものである。図
において、１は電流測定の対象となる導体、２はこの導
体１に取り付けたロゴスキーコイル、３はロゴスキーコ
イル２の出力を適正な電圧に変換する入力調整回路であ
る。４は入力調整回路３の出力電圧を調整するＡＧＣア
ンプ、５はＡＧＣアンプ４の出力をアナログ／デジタル
変換する第一のＡ／Ｄ変換器、６はＡＧＣアンプ４の制
御電圧出力をアナログ／デジタル変換する第二のＡ／Ｄ
変換器であり、ＡＧＣアンプ４と第一のＡ／Ｄ変換器５
と第二のＡ／Ｄ変換器６とでＡ／Ｄ変換部２０を構成す
る。７は第一のＡ／Ｄ変換器５と第二のＡ／Ｄ変換器６
を制御し、その出力を得て処理するマイクロコンピュー
タ、８はマイクロコンピュータ７からのデータを表示す
る表示器である。
実施の形態１に係る電流測定装置を示すものである。図
において、１は電流測定の対象となる導体、２はこの導
体１に取り付けたロゴスキーコイル、３はロゴスキーコ
イル２の出力を適正な電圧に変換する入力調整回路であ
る。４は入力調整回路３の出力電圧を調整するＡＧＣア
ンプ、５はＡＧＣアンプ４の出力をアナログ／デジタル
変換する第一のＡ／Ｄ変換器、６はＡＧＣアンプ４の制
御電圧出力をアナログ／デジタル変換する第二のＡ／Ｄ
変換器であり、ＡＧＣアンプ４と第一のＡ／Ｄ変換器５
と第二のＡ／Ｄ変換器６とでＡ／Ｄ変換部２０を構成す
る。７は第一のＡ／Ｄ変換器５と第二のＡ／Ｄ変換器６
を制御し、その出力を得て処理するマイクロコンピュー
タ、８はマイクロコンピュータ７からのデータを表示す
る表示器である。
【００１２】次に動作を説明する。ロゴスキーコイル２
で検出された電流測定の対象となる導体１を流れる電流
に対応する電圧信号は、入力調整回路３で適正な電圧に
調整された後、Ａ／Ｄ変換部２０のＡＧＣアンプ４に入
力される。ＡＧＣアンプ４は、入力電圧が高ければ利得
が小さく、入力電圧が低ければ利得が大きくなるという
特性を有しており、入力電圧の広範な変化に対して出力
をある一定の範囲内に圧縮して出力するとともに、その
ときの利得に対応する制御信号を出力する。マイクロコ
ンピュータ７は第一のＡ／Ｄ変換器５を制御してＡＧＣ
アンプ４の出力電圧をアナログ／デジタル変換させ、取
り込む。このとき、第一のＡ／Ｄ変換器５の入力電圧
は、ＡＧＣアンプ４により第一のＡ／Ｄ変換器５に適合
する範囲内に圧縮されているため、飽和などの現象をお
こすことなく正確に変換されたデータを得ることができ
る。
で検出された電流測定の対象となる導体１を流れる電流
に対応する電圧信号は、入力調整回路３で適正な電圧に
調整された後、Ａ／Ｄ変換部２０のＡＧＣアンプ４に入
力される。ＡＧＣアンプ４は、入力電圧が高ければ利得
が小さく、入力電圧が低ければ利得が大きくなるという
特性を有しており、入力電圧の広範な変化に対して出力
をある一定の範囲内に圧縮して出力するとともに、その
ときの利得に対応する制御信号を出力する。マイクロコ
ンピュータ７は第一のＡ／Ｄ変換器５を制御してＡＧＣ
アンプ４の出力電圧をアナログ／デジタル変換させ、取
り込む。このとき、第一のＡ／Ｄ変換器５の入力電圧
は、ＡＧＣアンプ４により第一のＡ／Ｄ変換器５に適合
する範囲内に圧縮されているため、飽和などの現象をお
こすことなく正確に変換されたデータを得ることができ
る。
【００１３】また、同時にマイクロコンピュータ７は、
第二のＡ／Ｄ変換器６を制御してＡＧＣアンプ４の利得
を示す制御信号出力をアナログ／デジタル変換させて取
り込み、これを、先にＡＧＣアンプ４の出力を第一のＡ
／Ｄ変換器でアナログ／デジタル変換して得たデータに
乗ずるソフトウェア演算を行うことにより、ロゴスキー
コイル２で検出した値を正確に得る。さらに、マイクロ
コンピュータ７は得た値を表示器８に出力し、表示器８
はこれを表示する。
第二のＡ／Ｄ変換器６を制御してＡＧＣアンプ４の利得
を示す制御信号出力をアナログ／デジタル変換させて取
り込み、これを、先にＡＧＣアンプ４の出力を第一のＡ
／Ｄ変換器でアナログ／デジタル変換して得たデータに
乗ずるソフトウェア演算を行うことにより、ロゴスキー
コイル２で検出した値を正確に得る。さらに、マイクロ
コンピュータ７は得た値を表示器８に出力し、表示器８
はこれを表示する。
【００１４】以上のような構成とすることにより、非常
に高価なダイナミックレンジの広いＡ／Ｄ変換器を用い
ずとも、安価なＡ／Ｄ変換器で広いダイナミックレンジ
を有する電流測定装置を実現することができる。
に高価なダイナミックレンジの広いＡ／Ｄ変換器を用い
ずとも、安価なＡ／Ｄ変換器で広いダイナミックレンジ
を有する電流測定装置を実現することができる。
【００１５】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２に係る電流測定装置を示すもので、図において、９
は入力調整回路３の出力が接続されたログアンプ、１０
はログアンプ９の出力を入力してアナログ／デジタル変
換するＡ／Ｄ変換器であり、これらでＡ／Ｄ変換部２０
を構成している。Ａ／Ｄ変換器１０の出力はマイクロコ
ンピュータ７に接続されている。その他の構成は図１と
同じであるので説明を省略する。
態２に係る電流測定装置を示すもので、図において、９
は入力調整回路３の出力が接続されたログアンプ、１０
はログアンプ９の出力を入力してアナログ／デジタル変
換するＡ／Ｄ変換器であり、これらでＡ／Ｄ変換部２０
を構成している。Ａ／Ｄ変換器１０の出力はマイクロコ
ンピュータ７に接続されている。その他の構成は図１と
同じであるので説明を省略する。
【００１６】次に動作を説明する。実施の形態１と同様
に入力調整回路３から出力された電圧信号はＡ／Ｄ変換
部２０のログアンプ９に入力される。ログアンプ９は入
力電圧に対して対数関数出力を行うという特性を有して
おり、言い換えると、入力電圧が高くなるにつれて対数
関数状に利得が小さくなるものである。すなわち、入力
電圧の大きな変化を圧縮する効果がある。マイクロコン
ピュータ７はＡ／Ｄ変換器１０を制御してログアンプ９
の出力をアナログ／デジタル変換させ取り込んだ後、マ
イクロコンピュータ７内部にあらかじめ記憶したログア
ンプ９の特性テーブルに基づきソフトウェアによる逆演
算を行い、元の電圧値を求める。
に入力調整回路３から出力された電圧信号はＡ／Ｄ変換
部２０のログアンプ９に入力される。ログアンプ９は入
力電圧に対して対数関数出力を行うという特性を有して
おり、言い換えると、入力電圧が高くなるにつれて対数
関数状に利得が小さくなるものである。すなわち、入力
電圧の大きな変化を圧縮する効果がある。マイクロコン
ピュータ７はＡ／Ｄ変換器１０を制御してログアンプ９
の出力をアナログ／デジタル変換させ取り込んだ後、マ
イクロコンピュータ７内部にあらかじめ記憶したログア
ンプ９の特性テーブルに基づきソフトウェアによる逆演
算を行い、元の電圧値を求める。
【００１７】以上のような構成とすることにより、Ａ／
Ｄ変換器だけでは飽和を起こして正確なアナログ／デジ
タル変換が行えなくなるような広い範囲の電圧値を正確
に変換することができるため、安価なＡ／Ｄ変換器を用
いて広いダイナミックレンジを有する電流測定装置を実
現することができる。
Ｄ変換器だけでは飽和を起こして正確なアナログ／デジ
タル変換が行えなくなるような広い範囲の電圧値を正確
に変換することができるため、安価なＡ／Ｄ変換器を用
いて広いダイナミックレンジを有する電流測定装置を実
現することができる。
【００１８】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３に係る電流測定装置を示すもので、図において、１
１は入力調整回路３からの出力をあらかじめ設定された
しきい値で２値化してその結果を出力するコンパレー
タ、１２は入力調整回路３の出力を入力し、コンパレー
タ１１からの出力に従って利得が切り換わる利得切換ア
ンプであり、コンパレータ１１と利得切換アンプ１２と
Ａ／Ｄ変換器１０とによりＡ／Ｄ変換部２０を構成して
いる。コンパレータ１１の出力はマイクロコンピュータ
７にも入力されている。その他の構成は図１と同じなの
で説明を省略する。
態３に係る電流測定装置を示すもので、図において、１
１は入力調整回路３からの出力をあらかじめ設定された
しきい値で２値化してその結果を出力するコンパレー
タ、１２は入力調整回路３の出力を入力し、コンパレー
タ１１からの出力に従って利得が切り換わる利得切換ア
ンプであり、コンパレータ１１と利得切換アンプ１２と
Ａ／Ｄ変換器１０とによりＡ／Ｄ変換部２０を構成して
いる。コンパレータ１１の出力はマイクロコンピュータ
７にも入力されている。その他の構成は図１と同じなの
で説明を省略する。
【００１９】次に動作を説明する。実施の形態１と同様
に入力調整回路３から出力された電圧信号はＡ／Ｄ変換
部２０のコンパレータ１１に入力される。コンパレータ
１１は、この入力信号とあらかじめ設定されたしきい値
との比較を行い、その結果を利得切換アンプ１２とマイ
クロコンピュータ７に出力する。利得切換アンプ１２
は、コンパレータ１１から入力される比較結果により、
入力調整回路３の出力電圧値がしきい値より大きい場合
には利得が小さく、逆の場合には利得が大きくなるよう
に構成されており、これに応じた出力がＡ／Ｄ変換器１
０に入力される。マイクロコンピュータ７はＡ／Ｄ変換
器１０を制御して利得切換アンプ１２の出力をアナログ
／デジタル変換して取り込むと同時にコンパレータ１１
の出力も取り込み、Ａ／Ｄ変換器１０からのデータにコ
ンパレータ１１の出力に応じてあらかじめ記憶した常数
をソフトウェア演算して結果を得る。
に入力調整回路３から出力された電圧信号はＡ／Ｄ変換
部２０のコンパレータ１１に入力される。コンパレータ
１１は、この入力信号とあらかじめ設定されたしきい値
との比較を行い、その結果を利得切換アンプ１２とマイ
クロコンピュータ７に出力する。利得切換アンプ１２
は、コンパレータ１１から入力される比較結果により、
入力調整回路３の出力電圧値がしきい値より大きい場合
には利得が小さく、逆の場合には利得が大きくなるよう
に構成されており、これに応じた出力がＡ／Ｄ変換器１
０に入力される。マイクロコンピュータ７はＡ／Ｄ変換
器１０を制御して利得切換アンプ１２の出力をアナログ
／デジタル変換して取り込むと同時にコンパレータ１１
の出力も取り込み、Ａ／Ｄ変換器１０からのデータにコ
ンパレータ１１の出力に応じてあらかじめ記憶した常数
をソフトウェア演算して結果を得る。
【００２０】以上のような構成とすることにより、Ａ／
Ｄ変換器だけでは飽和を起こして正確なアナログ／デジ
タル変換が行えなくなるような広い範囲の電圧値を正確
に変換することができるため、安価なＡ／Ｄ変換器を用
いて広いダイナミックレンジを有する電流測定装置を実
現するとができる。
Ｄ変換器だけでは飽和を起こして正確なアナログ／デジ
タル変換が行えなくなるような広い範囲の電圧値を正確
に変換することができるため、安価なＡ／Ｄ変換器を用
いて広いダイナミックレンジを有する電流測定装置を実
現するとができる。
【００２１】また、本実施の形態では、コンパレータ１
１は一つのしきい値のみを持ち２値化する方式を示した
が、複数のしきい値を持ち、多段階の利得を切り換える
ようにすればさらにダイナミックレンジを広げることが
可能であることは言うまでもない。
１は一つのしきい値のみを持ち２値化する方式を示した
が、複数のしきい値を持ち、多段階の利得を切り換える
ようにすればさらにダイナミックレンジを広げることが
可能であることは言うまでもない。
【００２２】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４に係る電流測定装置を示すもので、図において、１
３は入力調整回路３に接続された第一のＡ／Ｄ変換器で
あり、その出力はマイクロコンピュータ７に入力され
る。１４は入力調整回路３の出力を入力し、その値に一
定の減衰を与えて出力する利得調整回路であり、その出
力は第二のＡ／Ｄ変換器１５に接続されている。第一の
Ａ／Ｄ変換器１３と利得調整回路１４と第二のＡ／Ｄ変
換器１５でＡ／Ｄ変換部２０を構成している。Ａ／Ｄ変
換部２０の出力はマイクロコンピュータ７に接続されて
いる。その他の構成は図１と同じなので説明を省略す
る。
態４に係る電流測定装置を示すもので、図において、１
３は入力調整回路３に接続された第一のＡ／Ｄ変換器で
あり、その出力はマイクロコンピュータ７に入力され
る。１４は入力調整回路３の出力を入力し、その値に一
定の減衰を与えて出力する利得調整回路であり、その出
力は第二のＡ／Ｄ変換器１５に接続されている。第一の
Ａ／Ｄ変換器１３と利得調整回路１４と第二のＡ／Ｄ変
換器１５でＡ／Ｄ変換部２０を構成している。Ａ／Ｄ変
換部２０の出力はマイクロコンピュータ７に接続されて
いる。その他の構成は図１と同じなので説明を省略す
る。
【００２３】次に動作を説明する。実施の形態１と同様
に入力調整回路３から出力された電圧信号は、第一のＡ
／Ｄ変換器１３に入力されると同時に利得調整回路１４
により一定の減衰を加えられた後、第二のＡ／Ｄ変換器
にも入力される。マイクロコンピュータ７は、第一のＡ
／Ｄ変換器１３を制御して入力調整回路３の出力をアナ
ログ／デジタル変換させて取り込むとともに、第二のＡ
／Ｄ変換器１５を制御して入力調整回路３の出力を減衰
させた信号をアナログ／デジタル変換して取り込む。次
に、マイクロコンピュータ７は、第一のＡ／Ｄ変換器１
３から得たデータが第一のＡ／Ｄ変換器１３の出力し得
る最大値を下回っている場合はその値を採用して表示器
８に出力し、最大値に等しいかそれ以上の場合は、第二
のＡ／Ｄ変換器１５から取り込んだ値にあらかじめ記憶
した利得調整回路１４の減衰率に基づきソフトウェア演
算を行った後、表示器８に出力する。
に入力調整回路３から出力された電圧信号は、第一のＡ
／Ｄ変換器１３に入力されると同時に利得調整回路１４
により一定の減衰を加えられた後、第二のＡ／Ｄ変換器
にも入力される。マイクロコンピュータ７は、第一のＡ
／Ｄ変換器１３を制御して入力調整回路３の出力をアナ
ログ／デジタル変換させて取り込むとともに、第二のＡ
／Ｄ変換器１５を制御して入力調整回路３の出力を減衰
させた信号をアナログ／デジタル変換して取り込む。次
に、マイクロコンピュータ７は、第一のＡ／Ｄ変換器１
３から得たデータが第一のＡ／Ｄ変換器１３の出力し得
る最大値を下回っている場合はその値を採用して表示器
８に出力し、最大値に等しいかそれ以上の場合は、第二
のＡ／Ｄ変換器１５から取り込んだ値にあらかじめ記憶
した利得調整回路１４の減衰率に基づきソフトウェア演
算を行った後、表示器８に出力する。
【００２４】以上のような構成とすることにより、Ａ／
Ｄ変換器だけでは飽和を起こして正確なアナログ／デジ
タル変換が行えなくなるような広い範囲の電圧値を正確
に変換することができるため、安価なＡ／Ｄ変換器を用
いて広いダイナミックレンジを有する電流測定装置を実
現することができる。
Ｄ変換器だけでは飽和を起こして正確なアナログ／デジ
タル変換が行えなくなるような広い範囲の電圧値を正確
に変換することができるため、安価なＡ／Ｄ変換器を用
いて広いダイナミックレンジを有する電流測定装置を実
現することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、安価な
Ａ／Ｄ変換器を用いて広範なダイナミックレンジを実現
することにより、測定範囲が広く測定精度の高い極めて
安価な電流測定装置を得ることができる。
Ａ／Ｄ変換器を用いて広範なダイナミックレンジを実現
することにより、測定範囲が広く測定精度の高い極めて
安価な電流測定装置を得ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る電流測定装置
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る電流測定装置
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係る電流測定装置
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４に係る電流測定装置
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
【図５】 従来の電流測定装置を示すブロック構成図で
ある。
ある。
１ 導体、 ２ ロゴスキーコ
イル、３ 入力調整回路、 ４ ＡＧＣ
アンプ、５ Ａ／Ｄ変換器、 ６ Ａ／
Ｄ変換器、７ マイクロコンピュータ、 ８ 表
示器、９ ログアンプ、 １０ Ａ／Ｄ
変換器、１１ コンパレータ、 １２ 利得
切換アンプ、１３ Ａ／Ｄ変換器、 １４
利得調整回路、１５ Ａ／Ｄ変換器、 ２０
Ａ／Ｄ変換部。
イル、３ 入力調整回路、 ４ ＡＧＣ
アンプ、５ Ａ／Ｄ変換器、 ６ Ａ／
Ｄ変換器、７ マイクロコンピュータ、 ８ 表
示器、９ ログアンプ、 １０ Ａ／Ｄ
変換器、１１ コンパレータ、 １２ 利得
切換アンプ、１３ Ａ／Ｄ変換器、 １４
利得調整回路、１５ Ａ／Ｄ変換器、 ２０
Ａ／Ｄ変換部。
Claims (5)
- 【請求項１】 測定対象となる導体に取り付けられ、導
体に流れる電流を検出するロゴスキーコイル、このロゴ
スキーコイルの出力をアナログ値からデジタル値に変換
するＡ／Ｄ変換部、このＡ／Ｄ変換部の出力を処理する
マイクロコンピュータ、およびこのマイクロコンピュー
タの出力を電流値として表示する表示器を備えた電流測
定装置において、上記Ａ／Ｄ変換部は、入力信号の大き
さを圧縮した後にアナログ／デジタル変換する機能を有
し、かつ、上記マイクロコンピュータは、上記Ａ／Ｄ変
換部の出力を圧縮前の値に戻す処理を行うようにしたこ
とを特徴とする電流測定装置。 - 【請求項２】 Ａ／Ｄ変換部は、入力信号の利得制御を
行う自動利得調整アンプ（以下ＡＧＣアンプ）と、この
ＡＧＣアンプの出力をアナログ／デジタル変換してマイ
クロコンピュータに出力する第一のＡ／Ｄ変換器と、Ａ
ＧＣアンプの利得制御信号をアナログ／デジタル変換し
て上記マイクロコンピュータに出力する第二のＡ／Ｄ変
換器とを有し、上記マイクロコンピュータは、上記第二
のＡ／Ｄ変換器の出力を用いて第一のＡ／Ｄ変換器の出
力を利得制御前の値に戻す処理を行うようにしたことを
特徴とする請求項１記載の電流測定装置。 - 【請求項３】 Ａ／Ｄ変換部は、入力信号を対数関数演
算して出力するログアンプと、その出力をアナログ／デ
ジタル変換してマイクロコンピュータに出力するＡ／Ｄ
変換器とを有することを特徴とする請求項１記載の電流
測定装置。 - 【請求項４】 Ａ／Ｄ変換部は、入力信号とあらかじめ
設定されたしきい値とを比較するコンパレータと、この
コンパレータの出力により利得が切り換えられる利得切
換アンプと、この利得切換アンプの出力をアナログ／デ
ジタル変換してマイクロコンピュータに出力するＡ／Ｄ
変換器とを有し、上記マイクロコンピュータは上記コン
パレータの出力を用いてＡ／Ｄ変換部からの出力を利得
切換前の値に戻す処理を行うようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の電流測定装置。 - 【請求項５】 Ａ／Ｄ変換部は、入力信号を直接アナロ
グ／デジタル変換してマイクロコンピュータに出力する
第一のＡ／Ｄ変換器と、上記入力信号にあらかじめ設定
された乗数をかけて出力する利得調整アンプと、この利
得調整アンプの出力をアナログ／デジタル変換してマイ
クロコンピュータに出力する第二のＡ／Ｄ変換器とを有
し、上記マイクロコンピュータは、上記第一のＡ／Ｄ変
換器の飽和領域では、上記第二のＡ／Ｄ変換器の出力を
利得調整前の値に戻して出力する処理を行うようにした
ことを特徴とする請求項１記載の電流測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006682A JP2001194390A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 電流測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006682A JP2001194390A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 電流測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001194390A true JP2001194390A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18535173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000006682A Pending JP2001194390A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 電流測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001194390A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292383A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Honda Motor Co Ltd | 電流検出装置および電動ステアリング装置 |
| CN100370262C (zh) * | 2003-06-02 | 2008-02-20 | 西北核技术研究所 | 电缆芯线电流探测器 |
| JP2008544255A (ja) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | アナログ デバイシーズ インク | 高速応答電流測定システム及び方法 |
| CN104297600A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 国家电网公司 | 变压器电压无线测量装置 |
| JP2015105928A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 新電元工業株式会社 | インピーダンス測定装置及びインピーダンス測定方法 |
| CN104914288A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-16 | 北京市燃气集团有限责任公司 | 一种雷电流测量线圈及设计方法 |
| CN109633361A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-16 | 上海交通大学 | 中压直流发电机出口短路故障稳态电流检测方法 |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000006682A patent/JP2001194390A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4585358B2 (ja) * | 2005-04-05 | 2010-11-24 | 本田技研工業株式会社 | 電動ステアリング装置 |
| JP2008544255A (ja) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | アナログ デバイシーズ インク | 高速応答電流測定システム及び方法 |
| JP4690459B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2011-06-01 | アナログ デバイシーズ インク | 高速応答電流測定システム及び方法 |
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| CN109633361A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-16 | 上海交通大学 | 中压直流发电机出口短路故障稳态电流检测方法 |
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