JP2002236136A

JP2002236136A - 計測装置

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Publication number: JP2002236136A
Application number: JP2001032558A
Authority: JP
Inventors: Osamu Suzuki; 修鈴木; Tetsuji Kitamori; 鉄治北森
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】監視システム構築時にトランスデューサの設
置数を従来技術に係る計測装置を利用する場合よりも少
なくすることが可能な計測装置を提供すること。【解決手段】第１信号選択回路１２、スイッチ２１，
２２、直接計測回路３１または間接計測回路４１、第２
信号選択回路１４、Ａ／Ｄ変換器１５を設ける。入力端
子１７ａ〜１７ｄから入力された電気信号を第１信号選
択回路１２で選択して出力し、スイッチ２１，２２の開
閉により直接計測回路３１または間接計測回路４１のい
ずれかに適宜入力されるようにする。直接計測回路３１
は、計測対象となる電流等を直接計測可能であるので、
トランスデューサを設置せずに計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、計測対象となる物理量
を直接、またはトランスデューサを介して間接的に計測
する計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来技術に係る計測装置を用い
た監視システムの説明図であり、電話交換機とその電話
交換機に付随して設けられた電源設備に対して監視を行
うために計測装置を設置する場合について示している。
図中、６１はモデム、６２は公衆回線、６３は監視セン
タ、６６ａ，６６ｂ，６７ａ〜６７ｄは電力ケーブル、
７１は商用電源、７２は分電盤、７３はエンジン、７４
は無停電電源装置、７５は整流器、７６は電話交換機、
７７ａ〜７７ｄはトランスデューサ、７８は電源装置、
７９は計測装置である。

【０００３】電話交換機に付随して設けられた電源設備
を監視するシステムは、一般的に図４に示すように構築
される。すなわち、商用電源７１からの交流電流は、分
電盤７２を介して整流器７５に送られる。整流器７５で
は、この交流電流を直流電流に整流して電話交換機７６
に供給する。また、商用電源７１からの電力供給の停止
や電圧低下等の不測の事態に備えるために、エンジン７
３および無停電電源装置７４を設けることにより、エン
ジン７３および無停電電源装置７４からの電力供給によ
って電話交換機７６に直流電流を供給することを可能に
している。

【０００４】そして、商用電源７１からの出力電圧およ
び出力電流、ならびに整流器７５からの出力電圧および
出力電流を監視するために、電力ケーブル６６ａ，６６
ｂにそれぞれトランスデューサ７７ａ〜７７ｄを接続
し、さらにトランスデューサ７７ａ〜７７ｄに計測装置
７９を接続している。トランスデューサ７７ａ〜７７ｄ
は、入力された電圧および電流を所定規格の電気信号に
変換して出力する変換器である。計測装置７９は、汎用
性のある計測装置であり、トランスデューサ７７ａ〜７
７ｄから入力された電気信号を計測することによって、
監視の対象となる電圧値および電流値を間接的に計測
し、計測結果をデジタル信号として出力する。さらに、
出力されたデジタル信号は、モデム６１でアナログ信号
化され、公衆回線６２を介して監視センタ６３へ送信さ
れる。監視センタ６３では、受信したアナログ信号に基
づいて監視の対象となる電圧や電流の状態を把握する。
なお、上述のような電話交換機とその交換機に付随して
設けられた電源設備においては、さらに、エンジン７３
の出力電圧および出力電流、無停電電源装置７４の出力
電圧および出力電流などの電気的物理量、さらに上記電
源設備の近傍の室温なども計測対象の物理量とされるの
が一般的である。

【０００５】ところで、上述のような計測装置７９にお
いては、計測対象となる物理量の数に対応させてトラン
スデューサを設置する必要があり、この物理量の数が多
くなればそれに応じて設置するトランスデューサの数も
多くなる。しかし、トランスデューサは高価なものであ
り、このような計測装置を用いて監視システムを構築す
ると、監視システム全体のコストアップ要因となってし
まう。また、設置されたトランスデューサ７７ａ〜７７
ｄの電源を確保するために、電源装置７８からトランス
デューサ７７ａ〜７７ｄへ電力ケーブルを引き回さなけ
ればならないので、煩雑な作業が発生する上に、複雑な
配線を設けることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の課題
を解決するために、監視システムを構築する際に、トラ
ンスデューサの設置数を従来技術に係る計測装置を利用
する場合よりも少なくすることが可能な計測装置を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、計測装置において、入力され
る複数の電気信号のうちいずれか１つを選択して送出可
能な第１の信号選択部と、前記第１の信号選択部から送
出された電気信号のうち計測対象から直接導入された電
気信号に対して所定の計測を行い計測結果をアナログ信
号として出力する直接計測回路と、前記第１の信号選択
部から送出された電気信号のうち外部で変換された電気
信号に対して所定の計測を行い計測結果をアナログ信号
として出力する間接計測回路と、前記直接計測回路また
は前記間接計測回路から入力されたアナログ信号のうち
いずれか１つを送出可能な第２の信号選択部と、前記第
２の信号選択部から送出されたアナログ信号をデジタル
信号に変換して送出する信号変換部と、前記第１の信号
選択部が入力される電気信号のうちいずれか１つを送出
し前記第２の信号選択部が前記直接計測回路および前記
間接計測回路から入力されたアナログ信号のうちいずれ
かのものを送出するように制御可能な制御部を有するこ
とを特徴とするものとした。

【０００８】したがって、本発明に係る計測装置は、計
測対象となる物理量を直接計測回路で直接計測すること
ができる。よって、変換器から出力された電気信号を用
いて間接計測回路で間接的に物理量を計測することがで
き、物理量を直接計測回路で直接計測することが可能な
場合には、変換器を用いずに計測することが可能にな
る。また、制御部に所定の制御動作を行わせることによ
り、必要に応じて特定の物理量の計測を行うことが可能
になる。

【０００９】また、本発明は、さらに前記第１の信号選
択部と前記直接計測回路および前記間接計測回路を接続
する電路に設けられるスイッチを有し、前記制御部は、
前記第１の信号選択部が入力される電気信号のうちいず
れか１つを送出したときに、前記スイッチのうちいずれ
かのものが前記第１の信号選択部と前記直接計測回路お
よび前記間接計測回路とを接続する電路を閉成するよう
に構成できる。したがって、本発明に係る計測装置は、
直接計測回路または間接計測回路のうち計測状態でない
回路に対して無用な過電圧または過電流が加わることを
防止できる。

【００１０】また、本発明は、前記直接計測回路および
前記間接計測回路をそれぞれ複数有し、複数の前記直接
計測回路および前記間接計測回路に対して前記スイッチ
を１つずつ設け、前記制御部は、前記スイッチのうちい
ずれか１つが前記電路を閉成し、前記第２の信号選択部
が複数の前記直接計測回路および前記間接計測回路から
入力されたアナログ信号のうちいずれか１つを送出する
ように構成できる。したがって、本発明に係る計測装置
は、制御部に所定の制御動作を行わせることにより、計
測対象となる多数の物理量の中から特定のものを適宜選
択して計測することが可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る計測装置を示すブロック図である。図中、１０
は計測装置、１１はＣＰＵ、１２は第１信号選択回路、
１３はスイッチ群、１４は第２信号選択回路、１５はＡ
／Ｄ変換器、１６は機能指定素子、１７ａ〜１７ｄは入
力端子、２１，２２はスイッチ、３１は直接計測回路、
４１は間接計測回路、６１はモデム、６２は公衆回線、
６３は監視センタ、６４はパソコン、６５ａ，６５ｂは
トランスデューサである。

【００１２】計測装置１０は、ＣＰＵ１１、第１信号選
択回路１２、第２信号選択回路１４、Ａ／Ｄ変換器１
５、機能指定素子１６、入力端子１７ａ〜１７ｄ、スイ
ッチ２１，２２、直接計測回路３１、間接計測回路４１
からなる。

【００１３】ＣＰＵ１１は、外部からの指示に応じて計
測装置１０の各部を制御し、計測装置１０の各種の動作
を実現する。特に、トランスデューサ６５ａ，６５ｂか
ら第１信号選択回路１２に対して入力される電気信号の
うち、ＣＰＵ１１が指定した１つの信号のみが出力され
るように、第１信号選択回路１２を制御する。また、ス
イッチ２１，２２からなるスイッチ群１３のいずれか１
つのみを閉成するように制御する。よって、第１信号選
択回路１２から出力された電気信号は、直接計測回路３
１または間接計測回路４１のいずれか一方に入力され
る。さらに、直接計測回路３１および間接計測回路４１
から第２信号選択回路１４へ入力された電気信号のう
ち、ＣＰＵ１１が指定した電気信号のみをＡ／Ｄ変換器
１５へ出力するように、第２信号選択回路１４を制御す
る。くわえて、計測装置１０にタイマを設けることによ
り、以上の制御動作を任意の時間間隔で、あるいは任意
の時刻に実行することも可能である。

【００１４】なお、ＣＰＵ１１の制御動作は、後述する
機能指定素子１６で、もしくは図示しないＰＣインタフ
ェースを介して外部のパソコン６４から予め設定するこ
とができる。あるいは、遠隔地の監視センタ６３から公
衆回線６２およびモデム６１を介して通信することによ
って設定することも可能である。また、ＣＰＵ１１によ
る制御は、上述のものに限られるものではなく、例え
ば、計測装置１０に許容範囲を超える電圧が印加された
場合などに、第１信号選択回路１２および第２信号選択
回路１４から電気信号がまったく出力されないようにす
る、あるいはスイッチ２１，２２を同時に開放するなど
の制御を行うようにしても良いし、さらに別の制御を行
うようにしても良い。

【００１５】第１信号選択回路１２は、入力端子１７ａ
〜１７ｄから第１信号選択回路１２に対して送出される
電気信号のうち、ＣＰＵ１１が指定した１つの信号のみ
を出力する。スイッチ２１，２２は、ＣＰＵ１１の指定
に応じて開放または閉成する。スイッチ２１，２２の
閉成時には、閉成したスイッチの後段にある回路に電気
信号を入力することができ、当該回路において計測を行
うことが可能になる。また、スイッチ２１，２２の開放
時には、閉成したスイッチの後段にある回路に電気信号
が入力されないので、当該回路に過電圧が印加されるこ
とを防止できる。

【００１６】第２信号選択回路１４は、直接計測回路３
１および間接計測回路４１からアナログ信号が入力され
ると、入力ＣＰＵ１１からの命令に従って直接計測回路
３１または間接計測回路４１のいずれか一方の信号のみ
を出力する。Ａ／Ｄ変換器１５は、第２信号選択回路１
４から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換す
る。

【００１７】機能指定素子１６は、ＣＰＵ１１の制御動
作を設定するために用いられる。なお、機能指定素子１
６としては、ディップスイッチ、ロータリスイッチ等の
スイッチを採用することができる。

【００１８】スイッチ２１，２２は、第１信号選択回路
１２と直接計測回路３１および間接計測回路４１とを接
続する電路上に設けられ、ＣＰＵ１１の制御に従って第
１信号選択回路１２から出力された電気信号を遮断す
る。

【００１９】直接計測回路３１は、計測対象となる電流
値、電圧値などの物理量を、トランスデューサを介さず
に直接的に計測し、計測結果をＡ／Ｄ変換器１５におい
て変換するのに適当なアナログ信号として出力する。な
お、直接計測回路３１を用いて電圧等を計測する場合に
は、監視対象となる商用電源や整流器に接続された電力
ケーブルに入力端子１７ａ，１７ｂを接続して計測す
る。また、電圧値などによっては、計器用変圧器、計器
用変流器やシャント抵抗などを介して計測する。ところ
で、直接計測回路３１を用いて電圧等を計測するときに
は、入力端子１７ａ，１７ｂと計測装置１０とを接続す
るケーブル周辺の電磁環境から大きな影響を受けない状
況、例えば、入力端子１７ａ，１７ｂと計測装置１０と
の距離が５０ｍ程度よりも短いなどの状況にあることが
好ましい。

【００２０】間接計測回路４１は、トランスデューサ６
５ａ，６５ｂから出力された所定規格の電気信号を計測
することによって、計測対象となる電圧値や電流値など
の物理量を間接的に計測し、計測結果をＡ／Ｄ変換器１
５において変換するのに適当なアナログ信号として出力
する。なお、トランスデューサ６５ａ，６５ｂにサーミ
スタを接続して温度を計測するなど、電気的物理量以外
のものを計測することもできる。なお、直接計測回路３
１および間接計測回路４１に過電圧、過電流に対する保
護回路を設けても良い。この場合には、スイッチ２１，
２２を省略し、第１信号選択回路１２から直接計測回路
３１および間接計測回路４１の双方へ電気信号を入力す
るようにしても良い。

【００２１】また、上述の構成に加えて、計測装置１０
の動作の初期設定等に必要なプログラムを格納するＲＯ
Ｍ、ＣＰＵ１１の制御動作を格納するＲＡＭ、計時用の
タイマ、計測装置１０の動作状態等を表示する表示手段
などを設けることができる。さらに、機能指定素子１６
に代えて、押しボタン式の操作パネルなど他の機能指定
手段を操作することによって、ＣＰＵ１１の制御動作を
設定できるようにしても良い。くわえて、過電流または
過電圧に対応するために、過電流継電器または過電圧継
電器などを設けても良い。

【００２２】また、モデム６１を計測装置１０に内蔵し
ても良い。さらに、計測装置１０と監視センタ６３とを
結ぶ通信手段としては、モデム６１および公衆回線６２
に限られるものではなく、例えばＬＡＮ(Ｌｏｃａｌ
ＡｅｒａＮｅｔｗｏｒｋ)などの有線通信や無線通信
など他の手段を採用しても良い。この場合には、計測装
置１０に採用した通信手段に適応するインタフェースを
設ける。くわえて、ＣＰＵ１１から図示しないＰＣイン
タフェースを介してパソコン６４へ、あるいはモデム６
１及び公衆回線６２を介して監視センタ６３へ計測装置
１０の動作異常等を報知するアラーム信号など計測値に
関連しない信号を送信するようにしても良い。

【００２３】以上述べた本発明の実施の形態に係る計測
装置の一例の動作について説明する。入力端子１７ａ〜
１７ｄから入力された電気信号は、機能指定素子１６、
監視センタ６３またはパソコン６４からなされた設定に
従って、第１信号選択回路１２でいずれか１つのものが
選択されて出力される。このとき、スイッチ２１，２２
は、上記設定に従っていずれか一方のみが閉成した状態
となる。よって、出力された電気信号は、直接計測回路
３１または間接計測回路４１のうち設定に適合するもの
へ入力される。いずれの計測回路へ入力された電気信号
は、物理量の計測値に対応し、かつＡ／Ｄ変換器１５に
おいて変換するのに適当なアナログ信号として出力さ
れ、第２信号選択回路１４へ入力される。第２信号選択
回路１４は、計測を行った計測回路から出力されたアナ
ログ信号のみを出力する。

【００２４】さらに、第２信号選択回路１４から出力さ
れたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル信号
に変換されて出力される。出力されたデジタル信号は、
モデム６１で公衆回線６２を介して通信を行うのに適合
するアナログ信号に変換されて監視センタ６３へ送信さ
れる。なお、スイッチ２１，２２を設けない場合には、
第１信号選択回路１２、直接計測回路３１および間接計
測回路４１の双方に入力されて、物理量の計測が行われ
る。

【００２５】よって、本発明の実施の形態に係る計測装
置によれば、入力端子と計測装置とを接続するケーブル
周辺の電磁環境が比較的良い場合に、トランスデューサ
を使用せずに計測対象となる物理量を直接的に計測でき
る。したがって、従来の計測装置が計測対象となる物理
量と同一数のトランスデューサを設置しなければならな
いのに対し、本発明の実施の形態に係る計測装置は、計
測対象となる物理量の数よりもトランスデューサの設置
数を少なくすることが可能となる。

【００２６】また、図１の実施の形態においては、直接
計測回路および間接計測回路を１つずつ設けて、それぞ
れの回路で１つずつの物理量を計測するものとしたが、
直接計測回路および間接計測回路をそれぞれ複数設け
て、例えば定格電圧値が大きく異なるものなどに対して
対応可能な構成にしても良い。くわえて、計測装置１０
に複数の通信用インタフェース、これらのインタフェー
スに対応する通信回路等を設けて、計測装置１０以外の
計測装置から受信した計測値等に関する信号をさらに別
の計測装置へ送信できるように構成することにより、計
測値等のデータを計測装置同士がバケツリレー式に受け
渡しできるようにしても良い。

【００２７】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
計測装置を示すブロック図である。図中、１７ａ〜１７
ｅは入力端子、２１〜２ｎはスイッチ、３１〜３ｍは直
接計測回路、４１〜４ｋは間接計測回路、６６ａ，６６
ｂ，６７ａ，６７ｂは電力ケーブルである。その他の符
号を付した構成については、図１のものと同じである。
スイッチ群１３のスイッチ２１〜２ｎは、ＣＰＵ１１に
よっていずれか１つのスイッチが閉成し、他のものが開
放状態になるように制御される。また、直接計測回路３
１〜３ｍおよび間接計測回路４１〜４ｋは、それぞれ測
定レンジが異なるものであり、計測対象となる多数の異
なる物理量に対応して設けられている。

【００２８】よって、計測装置１１は、多数の物理量に
対して任意の時間間隔および順序で計測を行うことがで
き、計測結果を監視センタ６３に送信することができ
る。また、図３は、本発明の第２の実施の形態に係る計
測装置の使用状態を示す説明図である。この実施の形態
に係る計測装置によれば、多数の異なる物理量を計測す
ることが可能である上、入力端子１７ａ〜１７ｅと計測
装置１０とを接続するケーブルが周辺から大きな電磁的
影響を受けない限り、多数の物理量を直接的に計測する
ことができる。よって、図１に示した計測装置よりも、
高価なトランスデューサの設置数を少なくすることが可
能であり、比較的安価に監視システムを構築することが
できる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、直接計測回路
および間接計測回路を設け、これらの回路を適宜選択し
て計測することを可能にしたことにより、直接計測回路
を用いて計測する場合にはトランスデューサが不要にな
る。よって、監視システムを構築するのに際して、トラ
ンスデューサの設置台数を従来技術に係る計測装置より
も削減することができ、監視システムのコストダウンを
図るとともにトランスデューサの接続ケーブル配線材の
不要、施工性の軽減、さらにトランスデューサへの電力
の供給を無くすことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る計測装置を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る計測装置を示
すブロック図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る計測装置の使
用状態を示す説明図である。

【図４】従来技術に係る計測装置を用いた監視システム
の説明図である。

【符号の簡単な説明】

１０計測装置１１ＣＰＵ１２第１信号選択回路１３スイッチ群１４第２信号選択回路１５Ａ／Ｄ変換器１６機能指定素子１７ａ〜１７ｅ入力端子２１〜２ｎスイッチ３１〜３ｍ直接計測回路４１〜４ｋ間接計測回路６１モデム６２公衆回線６３監視センタ６４パソコン６５ａ，６５ｂ，トランスデューサ６６ａ，６６ｂ電力ケーブル６７ａ〜６７ｄ電力ケーブル７１商用電源７２分電盤７３エンジン７４無停電電源装置７５整流器７６電話交換機７７ａ〜７７ｄトランスデューサ７８電源装置７９計測装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される複数の電気信号のうちいずれ
か１つを選択して送出可能な第１の信号選択部と、前記
第１の信号選択部から送出された電気信号のうち計測対
象から直接導入された電気信号に対して所定の計測を行
い計測結果をアナログ信号として出力する直接計測回路
と、前記第１の信号選択部から送出された電気信号のう
ち外部で変換された電気信号に対して所定の計測を行い
計測結果をアナログ信号として出力する間接計測回路
と、前記直接計測回路または前記間接計測回路から入力
されたアナログ信号のうちいずれか１つを送出可能な第
２の信号選択部と、前記第２の信号選択部から送出され
たアナログ信号をデジタル信号に変換して送出する信号
変換部と、前記第１の信号選択部が入力される電気信号
のうちいずれか１つを送出し前記第２の信号選択部が前
記直接計測回路および前記間接計測回路から入力された
アナログ信号のうちいずれかのものを送出するように制
御可能な制御部を有することを特徴とする計測装置。
【請求項２】さらに、前記第１の信号選択部と前記直
接計測回路および前記間接計測回路を接続する電路に設
けられるスイッチを有し、前記制御部は、前記第１の信
号選択部が入力される電気信号のうちいずれか１つを送
出したときに、前記スイッチのうちいずれかのものが前
記第１の信号選択部と前記直接計測回路および前記間接
計測回路とを接続する電路を閉成することを特徴とする
請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】前記直接計測回路および前記間接計測回
路をそれぞれ複数有し、複数の前記直接計測回路および
前記間接計測回路に対して前記スイッチを１つずつ設
け、前記制御部は、前記スイッチのうちいずれか１つが
前記電路を閉成し、前記第２の信号選択部が複数の前記
直接計測回路および前記間接計測回路から入力されたア
ナログ信号のうちいずれか１つを送出するように制御可
能であることを特徴とする請求項２に記載の計測装置。