JP2001201523A - 電力測定装置 - Google Patents
電力測定装置Info
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Abstract
めのマイクロコンピュータの占有時間を短縮できる電力
測定装置を実現する。 【解決手段】 A/D変換器で変換された電圧データと
電流データをマイクロコンピュータに取り込み、測定電
力を演算処理する電力測定装置において、前記マイクロ
コンピュータから供給されるデータ変換開始信号に従っ
てシリアルクロックを生成し、前記A/D変換器に出力
するクロック生成回路を設けたことを特徴とするもの。
Description
し、詳しくは、電圧と電流をマイクロコンピュータに取
り込み電力測定を行う装置におけるマイクロコンピュー
タの負荷の改善に関するものである。
ジタルデータ化してマイクロコンピュータに取り込み、
ディジタル演算により電力を求めるものが実用化されて
いる。
例のブロック図を示す。電圧入力は第1のマルチプレク
サMPX1で選択されて第1のA/D変換器ADC1に
加えられ、電流入力は第2のマルチプレクサMPX2で
選択されて第2のA/D変換器ADC2に加えられる。
クサMPX1,MPX2およびA/D変換器ADC1,
ADC2を制御してディジタル化された電圧データと電
流データを取り込み、電力演算を行う。
ロコンピュータMPCはDATAとCONVとCLKよ
りなる3線のシリアルインターフェースで接続され、マ
ルチプレクサMPX1,MPX2とマイクロコンピュー
タMPCはポート制御を行う切換信号線で接続されてい
る。
チャートにより説明する。マイクロコンピュータMPC
は、(A)のデータ変換開始信号CONVと(B)のシ
リアルクロックCLKをA/D変換器ADC1,ADC
2に送出する。
(A)のデータ変換開始信号CONVの立下りのタイミ
ングでA/D変換動作を開始する。そしてこれら変換し
た(C)のデータDATAを(B)のシリアルクロック
CLKのタイミングでシリアルインターフェースDAT
A1,DATA2に送出する。
換器ADC1,ADC2で変換されたデータDATAを
シリアルインターフェースDATA1,DATA2を介
して取り込む。
れらA/D変換器ADC1,ADC2との間のデータの
授受と並行して、A/D変換器ADC1,ADC2に入
力される電圧および電流を切り換えるために(D)の切
換信号を生成してマルチプレクサMPX1,MPX2に
出力する。
のようにして取り込んだ電圧データDATA1と電流デ
ータDATA2に基づいて、ディジタル演算処理を行
い、電力を求める。
構成におけるデータ取り込みと入力切換制御方式によれ
ば、これらの制御処理のためのマイクロコンピュータM
PCの処理時間の占有率が高く、電圧および電流のサン
プリング間隔が制限されてしまうという問題点がある。
マイクロコンピュータMPCは、これらの制御の他、電
力演算処理や演算結果に基づく電力測定結果の表示処理
なども行わなければならないので、データ取り込みおよ
び入力切換制御処理の占有時間をできるだけ短くするこ
とが望ましい。
であり、その目的は、データ取り込みおよび入力切換制
御処理のためのマイクロコンピュータの占有時間を短縮
できる電力測定装置を実現することにある。
/D変換器で変換された電圧データと電流データをマイ
クロコンピュータに取り込み、測定電力を演算処理する
電力測定装置において、前記マイクロコンピュータから
供給されるデータ変換開始信号に従ってシリアルクロッ
クを生成し、前記A/D変換器に出力するクロック生成
回路を設けたことを特徴とする。
タ変換開始信号を出力するとともにA/D変換器から変
換出力されるデータを取り込むだけでよく、従来のよう
にシリアルクロックをも出力する場合に比べて負荷を大
幅に軽減できる。
測定装置において、前記A/D変換器の前段に選択的に
電圧または電流を出力する信号選択手段を設けたことを
特徴とする。
統の電力を時分割的に測定できる。
測定装置において、前記A/D変換器を、電圧系統と電
流系統とで個別に設けたことを特徴とする。
グで取り込むことができ、電力を高精度に測定できる。
測定装置において、各系統のA/D変換器の前段に選択
的に電圧または電流を出力する信号選択手段を設けたこ
とを特徴とする。
統の電力を時分割的に高精度に測定できる。
から所望の電圧を選択的に出力する第1のマルチプレク
サと、該第1のマルチプレクサの出力をディジタル変換
する第1のA/D変換器と、前記第1のマルチプレクサ
と同期して駆動され、複数系統の電流入力から所望の電
流を選択的に出力する第2のマルチプレクサと、該第2
のマルチプレクサの出力をディジタル変換する第2のA
/D変換器と、クロックおよびデータ変換開始信号を出
力するとともに、これらA/D変換器で変換された電圧
データと電流データを取り込み、測定電力を演算処理す
るマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータか
ら供給されるクロックおよびデータ変換開始信号に従っ
てシリアルクロックを生成し、各部に出力するクロック
生成回路と、これらシリアルクロックおよびデータ変換
開始信号に従って切換信号を生成し、各マルチプレクサ
に出力する切換信号生成回路、を設けたことを特徴とす
る電力測定装置である。
を大幅に軽減しながら、高精度の電力測定が行える。
の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態例を示す
ブロック図であり、図3と共通するものには同一の符号
を付してそれらの説明は省略している。図1と図3の異
なる点は、図1にはクロック生成回路GEN1と切換信
号生成回路GEN2を外付けしていることである。
路GEN1には、マイクロコンピュータMPCからクロ
ックCLKとデータ変換開始信号CONVが入力されて
いる。切換信号生成回路GEN2には、マイクロコンピ
ュータMPCからデータ変換開始信号CONVが入力さ
れ、クロック生成回路GEN1からシリアルクロックC
LK’が入力されている。
ンピュータMPCから入力されるクロックCLKの1周
期後に周期が該クロックCLKの1/2のシリアルクロ
ックCLK’を例えば16個生成し、A/D変換器AD
C1,ADC2および切換信号生成回路GEN2に出力
する。
タ変換開始信号CONVの立ち上がりに同期した切換信
号を生成して信号選択手段として用いるマルチプレクサ
MPX1,MPX2に出力する。
アルクロックCLK’がマイクロコンピュータMPCか
ら入力されるクロックCLKの1周期後に生成されるも
のであってその周期がクロックCLKの1/2であるこ
とを除いて、基本的には前述の図4のタイミングチャー
トと同様である。
は図2(A)のデータ変換開始信号CONVの立下りの
タイミングでA/D変換動作を開始する。そしてこれら
変換した(C)のデータDATAを(B)のシリアルク
ロックCLK’のタイミングでシリアルインターフェー
スDATA1,DATA2に送出する。
換器ADC1,ADC2で変換されたデータDATAを
シリアルインターフェースDATA1,DATA2を介
して図示しないシリアルコミュニケーションインターフ
ェースのFIFOバッファメモリに取り込む。
来と同様に、このようにして取り込んだ電圧データDA
TA1と電流データDATA2に基づいて、ディジタル
演算処理を行い、電力を求める。
に要する負荷率を1とすると、本発明の構成の装置にお
けるデータ取り込みに要する負荷率は約0.3になり、
データ取り込みおよび入力切換制御処理のためのマイク
ロコンピュータの占有時間を大幅に短縮できた。これに
より、短縮できた従来のマイクロコンピュータの占有時
間を、他の処理に割り当てることができ、電力測定装置
全体としての性能を改善できることになる。
路GEN1と切換信号生成回路GEN2としては市販さ
れている汎用の論理回路を用いることができ、そのコス
ト上昇分は装置全体のコストに比べると極めて少額に抑
えられる。
圧データと電流データの取り込みに同時性を必要としな
い場合には、A/D変換器を1個とし、その前段に電圧
と電流を選択的に出力する信号選択手段を設けてもよ
い。
を用いているが、スキャナーでもよい。そして、それら
のスイッチング要素としては、必要とする測定精度に応
じて、機械的な接点を備えたスイッチや半導体スイッチ
を用いればよい。
プレクサの入力数は、サンプリング間隔が許容される範
囲において増加させてもよい。
を供給することが困難な場合には、非同期として他の外
部クロックを使用することも可能である。
ェースは形態例に限定するものではなく、実質的に同等
の機能を備えているものであればよい。
データ取り込みおよび入力切換制御処理のためのマイク
ロコンピュータの占有時間を大幅に短縮でき、データの
サンプリング間隔を早めることができる。
データ変換開始信号を出力するとともにA/D変換器か
ら変換出力されるデータを取り込めばよいのでシステム
クロックも供給していた従来よりも負荷を軽減でき、軽
減された負荷分を他の処理に振り分けて装置全体として
の機能を向上させることができる。
る回路は汎用部品を用いることができるので、低コスト
で実現できる。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 A/D変換器で変換された電圧データと
電流データをマイクロコンピュータに取り込み、測定電
力を演算処理する電力測定装置において、 前記マイクロコンピュータから供給されるデータ変換開
始信号に従ってシリアルクロックを生成し、前記A/D
変換器に出力するクロック生成回路を設けたことを特徴
とする電力測定装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の電力測定装置において、 前記A/D変換器の前段に選択的に電圧または電流を出
力する信号選択手段を設けたことを特徴とする電力測定
装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の電力測定装置において、 前記A/D変換器を、電圧系統と電流系統とで個別に設
けたことを特徴とする電力測定装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の電力測定装置において、 各系統のA/D変換器の前段に選択的に電圧または電流
を出力する信号選択手段を設けたことを特徴とする電力
測定装置。 - 【請求項5】 複数系統の電圧入力から所望の電圧を選
択的に出力する第1のマルチプレクサと、 該第1のマルチプレクサの出力をディジタル変換する第
1のA/D変換器と、 前記第1のマルチプレクサと同期して駆動され、複数系
統の電流入力から所望の電流を選択的に出力する第2の
マルチプレクサと、 該第2のマルチプレクサの出力をディジタル変換する第
2のA/D変換器と、 クロックおよびデータ変換開始信号を出力するととも
に、これらA/D変換器で変換された電圧データと電流
データを取り込み、測定電力を演算処理するマイクロコ
ンピュータと、 該マイクロコンピュータから供給されるクロックおよび
データ変換開始信号に従ってシリアルクロックを生成
し、各部に出力するクロック生成回路と、 これらシリアルクロックおよびデータ変換開始信号に従
って切換信号を生成し、各マルチプレクサに出力する切
換信号生成回路、 を設けたことを特徴とする電力測定装置。
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JP2000009192A JP4690514B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 電力測定装置 |
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