JP2008032465A - Electrical power measurement apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被測定系の交流電圧、交流電流から電力を測定する電力測定装置に関する。 The present invention relates to a power measuring apparatus that measures power from an alternating voltage and alternating current of a system to be measured.
従来より、外部の電圧、電流を検出し電力を測定する電力測定装置が普及している。当該電力測定装置は被測定系の電圧、電流に正比例した信号を乗算する乗算部と、乗算にて発生する誤差を補正する補正部とを具備している。(例えば特許文献1)
被測定系の電圧、電流に正比例した信号を乗算する乗算部と、乗算にて発生する誤差を補正する補正部とを具備た電力測定装置が普及していることは前述のとおりである。従来の電力測定装置において、誤差補正部は乗算部の出力信号に正比例した線形な誤差を補正することができた。しかし、乗算部が出力信号または入力信号に対し正比例しない非線形な誤差を持つ場合がある。例えばギルバートセルと呼ばれる乗算部に使用される回路においては、入力信号の二乗に正比例した演算誤差が発生することが知られている。このような場合、乗算部の出力信号に一定の係数を乗算するのみの補正を行ったのでは、乗算部にて発生する演算誤差を有効に軽減させることができないという問題点があった。 As described above, a power measuring apparatus including a multiplying unit that multiplies a signal that is directly proportional to the voltage and current of the system to be measured and a correcting unit that corrects an error caused by the multiplication is widespread. In the conventional power measuring apparatus, the error correction unit can correct a linear error that is directly proportional to the output signal of the multiplication unit. However, the multiplication unit may have a non-linear error that is not directly proportional to the output signal or the input signal. For example, in a circuit used in a multiplication unit called a Gilbert cell, it is known that an operation error that is directly proportional to the square of an input signal occurs. In such a case, there has been a problem that the calculation error generated in the multiplication unit cannot be effectively reduced by performing correction only by multiplying the output signal of the multiplication unit by a certain coefficient.
本発明は前記問題点に鑑み、乗算部において発生する入力信号または出力信号に対し正比例しない演算誤差を軽減させることが可能な電力測定装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power measuring apparatus capable of reducing a calculation error that is not directly proportional to an input signal or an output signal generated in a multiplication unit.
上記目的を達成するために、本発明による電力測定装置は、基準となる信号を発生する第1の可変電圧発生手段と、被測定系の電流に正比例した信号、前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号のうち1つの信号を選択する第1の信号選択手段と、基準となる信号を発生する第2の可変電圧発生手段と、被測定系の電圧に正比例した信号、前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号のうち1つの信号を選択する第2の信号選択手段と、前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号、または、前記第1の信号選択手段により選択された前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号と前記第2の信号選択手段により選択された前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号を乗算する乗算手段と、前記乗算手段にて乗算された、前記第1の信号選択手段により選択された前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号と前記第2の信号選択手段により選択された前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号の積を表す信号の誤差を検出する誤差検出手段と、前記誤差検出手段により検出された信号と前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号とを補正用信号に変換する補正信号発生手段と、前記乗算手段により乗算された前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号の積を表わす信号と、前記補正信号発生手段により変換された補正用信号とを加算する加算手段とを具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power measuring apparatus according to the present invention includes a first variable voltage generating means for generating a reference signal, a signal directly proportional to the current of the system under test, and the first variable voltage generating means. A first signal selecting means for selecting one of the signals generated by the above, a second variable voltage generating means for generating a reference signal, a signal directly proportional to the voltage of the system under test, the second Second signal selecting means for selecting one of the signals generated by the variable voltage generating means, a signal directly proportional to the current of the system under test selected by the first signal selecting means, and the second A signal directly proportional to the voltage of the system under measurement selected by the signal selection means, or a signal generated by the first variable voltage generation means selected by the first signal selection means and the second signal By means of selection Multiplication means for multiplying the selected signal generated by the second variable voltage generation means, and the first variable voltage generation selected by the first signal selection means multiplied by the multiplication means. Error detecting means for detecting an error of a signal representing a product of the signal generated by the means and the signal generated by the second variable voltage generating means selected by the second signal selecting means; and the error detecting means Correction signal generating means for converting a signal detected by the above-mentioned signal and a signal directly proportional to the current of the system under measurement selected by the first signal selection means into a correction signal; and the first multiplied by the multiplication means. A signal representing the product of a signal directly proportional to the current of the measured system selected by the signal selecting means and a voltage directly proportional to the voltage of the measured system selected by the second signal selecting means; And characterized by including an addition means for adding the correction signal converted by the signal generating means.
本発明によれば、乗算部において発生する入力信号または出力信号に対し正比例しない演算誤差を軽減させることが可能な電力測定装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power measurement apparatus which can reduce the calculation error which is not directly proportional to the input signal or output signal which generate | occur | produces in a multiplication part can be provided.
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明による電力測定装置の実施例1につき図1を参照して説明する。 Embodiment 1 of a power measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1において、100は電力測定装置本体である。なお、本実施例では単相2線式の電力測定装置としている。
In FIG. 1,
101は端子部で、銅等の導電性のある金属により構成されており、外部から被測定系の交流電流に正比例した電圧が入力される。
102は端子部で、銅等の導電性のある金属により構成されており、外部から被測定系の交流電圧に正比例した電圧が入力される。
103は第1の可変電圧発生部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、基準となる電圧を発生する。
104は第2の可変電圧発生部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、基準となる電圧を発生する。
105は第1の信号選択部で、アナログスイッチ等により構成されており、端子部101に入力された被測定系の交流電流に正比例した電圧または、第1の可変電圧発生部103で発生された基準となる電圧を選択し出力する。
A first
106は第2の信号選択部で、アナログスイッチ等により構成されており、端子部102に入力された被測定系の交流電圧に正比例した電圧または、第2の可変電圧発生部104で発生された基準となる電圧を選択し出力する。
107は乗算部で、トランジスタ等半導体からなるアナログ乗算回路により構成されており、信号選択部105ならびに信号選択部106から出力される信号を乗算する。なお当該アナログ乗算回路としてはギルバートセルと呼ばれる回路が近年普及してきている。
A
108は第1の補正信号発生部で、トランジスタ等半導体からなる関数発生回路等により構成されており、第1の信号選択部105から出力される信号を誤差軽減用の電圧に変換し出力する。
109は第2の補正信号発生部で、トランジスタ等半導体からなる関数発生回路等により構成されており、第2の信号選択部106から出力される信号を誤差軽減用の電圧に変換し出力する。
Reference numeral 109 denotes a second correction signal generation unit, which includes a function generation circuit made of a semiconductor such as a transistor, and converts a signal output from the second
110は加算部で、演算増幅器等からなる加算回路により構成されており、乗算部107、第1の補正信号発生部108、第2の補正信号発生部109の出力信号を加算し出力する。
111は信号切替部で、トランジスタ等半導体からなるアナログスイッチ等により構成されており、被測定系の交流電流に正比例した電圧と被測定系の交流電圧に正比例した電圧が乗算部107に入力されているときは、加算部110の出力電圧信号を後述する出力端子112に、また、第1の可変電圧発生部103と第2の可変電圧発生部104の出力電圧が乗算部107に入力されているときは加算部110の出力電圧信号を後述するアナログ−デジタル変換部113に出力する。
112は出力端子で、銅等の導電性のある金属により構成されており、信号切替部111により出力される被測定系の電力に正比例した電圧信号を出力する。
An
113はアナログ−デジタル変換部で、トランジスタ等半導体からなる回路により構成されており、信号切替部111により出力される電圧信号をデジタル信号に変換する。
114は制御部で、マイクロコンピュータ等により構成されており、第1の信号選択部105、第2の信号選択部106、第1の可変電圧発生部103、第2の可変電圧発生部104、信号切替部111を制御する。また、制御部114は、アナログ−デジタル変換部113によりアナログ−デジタル変換された、第1の可変電圧発生部103ならびに第2の可変電圧発生部104が発生した基準電圧を乗算した乗算部107の出力電圧に対応したデジタル信号に応じ第1の補正信号発生部108ならびに第2の補正信号発生部109を制御する。
次に、本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
乗算部107には例えばギルバートセルと呼ばれる回路が使用されることは前述のとおりである。本実施例においては乗算部107にギルバートセル型乗算回路を用いた一実施例につき説明する。
As described above, the
当該ギルバートセル型乗算回路は近年普及しているアナログ型乗算回路であるがその出力電圧は入力電圧の乗算結果に対して線形でない誤差成分を含んでいる。その出力電圧Ew1を次式に表わす。 The Gilbert cell type multiplication circuit is an analog type multiplication circuit that has been widespread in recent years, but its output voltage includes an error component that is not linear with respect to the multiplication result of the input voltage. The output voltage Ew1 is expressed by the following equation.
Ew1=k・Ex・Ey+m・Ex2+n・Ey3 ・・・・・・(1)
ここでExは、乗算部107のX側に入力される電圧で、Eyは乗算部107のY側に入力される電圧である。k,m,nはそれぞれ係数である。
Ew1 = k · Ex · Ey + m · Ex 2 + n · Ey 3 (1)
Here, Ex is a voltage input to the X side of the
従って上記数式中 m・Ex2+n・Ey3 の項は誤差成分であり、誤差を軽減するためには乗算部107の出力電圧Ew1から誤差成分を減算する必要がある。
Therefore, the term m · Ex 2 + n · Ey 3 in the above formula is an error component, and in order to reduce the error, it is necessary to subtract the error component from the output voltage Ew1 of the
つまり以下の演算を行うことにより、乗算部で発生される演算誤差を軽減させることが可能である。 That is, it is possible to reduce the calculation error generated in the multiplication unit by performing the following calculation.
Ew1−m・Ex2−n・Ey3 =k・Ex・Ey=Ew2 ・・・(2)
ここでEw2は乗算部107の演算誤差が軽減された出力電圧である。
Ew1-m · Ex 2 -n · Ey 3 = k · Ex · Ey = Ew2 ··· (2)
Here, Ew2 is an output voltage in which the calculation error of the
補正信号発生部108は乗算部107のX入力側の電圧Exを −m・Ex2 に変換する。補正信号発生部108には二乗回路をあらかじめ用意しておいても良いし、またプログラマブルな関数発生回路を用いても良い。
The
補正信号発生部109は乗算部107のY入力側の電圧Eyを −n・Ey3 に変換する。補正信号発生部108には三乗回路をあらかじめ用意しておいても良いし、またプログラマブルな関数発生回路を用いても良い。
The correction signal generation unit 109 converts the voltage Ey on the Y input side of the
乗算部107のX入力側の入力電圧Exに起因する演算誤差 −m・Ex2 の係数mの算出手順にかかる本実施例の動作を図2のプログラム構成図を参照しつつ説明する。本プログラムは制御部114内の図示しないプログラムメモリ内に記憶され、制御部114の動作を制御している。
The operation of the present embodiment relating to the calculation procedure of the coefficient m of the calculation error −m · Ex 2 due to the input voltage Ex on the X input side of the
まず、制御部114は信号切替部111の出力がアナログ−デジタル変換部113に入力されるよう信号切替部111を制御する(ステップ201)。
First, the
また、第1の可変電圧発生部103からの信号を出力するように第1の信号選択部105を、第2の可変電圧発生部104からの信号を出力するように第2の信号選択部106を制御する(ステップ202)。
In addition, the first
さらに、第1の補正信号発生部108ならびに、第2の補正信号発生部109の出力信号が‘0’となるよう制御する(ステップ203)。
Further, control is performed so that the output signals of the first
当該、ステップ201から203の動作にて、可変電圧発生部103、可変電圧発生部104で発生した電圧を乗算部107が乗算し、その演算誤差を制御部114が検出できるようハードウェアが設定される。
The hardware is set so that the
次に制御部114は出力電圧中の誤差の大きさを検出する動作に入る。
Next, the
制御部114は第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘0v’とする(ステップ204)。なお、本実施例においては、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘0v’としたが、その他の電圧例えば‘1v’とすることも可能である。
The
次に制御部114は(1)式中の m・Ex2 の項の大きさを検知するために、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘+5v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ205)。このときの出力信号をVxp5とする。なお、本実施例においては、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘+5v’としたが、その他の電圧例えば‘+2v’とすることも可能である。
Next, the
さらに、制御部114は、第1の可変電圧発生部103出力電圧Ex0を‘−5v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ206)。このときの出力信号をVxn5とする。なお、本実施例においては、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘−5v’としたが、その他の電圧例えば‘−2v’とすることも可能である。
Further, the
次に制御部114は、記憶している誤差電圧Vxp5と、誤差電圧Vxn5から係数mの値を算出する(ステップ207)。具体的にはEyは0vであるから(1)式は
Ew1=k・Ex・Ey+m・Ex2+n・Ey3=m・Ex2 ・・・(3)
となり、Exはそれぞれ+5v,−5vであるから、
|Vxp5|=m・Ex2=m・(+5v)2 ・・・(4)
|Vxn5|=m・Ex2=m・(−5v)2 ・・・(5)
となる。誤差電圧Vxp5と、誤差電圧Vxn5の平均からmを求めるために(4)式と(5)式の和をとると次式のようになる。
Next, the
Ew1 = k · Ex · Ey + m · Ex 2 + n · Ey 3 = m · Ex 2 (3)
Since Ex is + 5v and -5v, respectively,
| Vxp5 | = m · Ex 2 = m · (+ 5v) 2 (4)
| Vxn5 | = m · Ex 2 = m · (−5v) 2 (5)
It becomes. In order to obtain m from the average of the error voltage Vxp5 and the error voltage Vxn5, the following equation is obtained by summing the equations (4) and (5).
|Vxp5|+|Vxn5|=m・(+5v)2+m・(−5v)2 ・・・(6)
これよりmを求めると
m=(|Vxp5|+|Vxn5|)÷((+5v)2+(−5v)2) ・・(7)
となる。
| Vxp5 | + | Vxn5 | = m · (+ 5v) 2 + m · (−5v) 2 (6)
If m is calculated from this,
m = (| Vxp5 | + | Vxn5 |) / ((+ 5v) 2 + (− 5v) 2 ) (7)
It becomes.
次に制御部114は第1の補正信号発生部108に−m・Ex2なる電圧を出力するよう指示する(ステップ208)。
Next, the
演算誤差が軽減されていることを確認するために、制御部114は−m・Ex2なる電圧を補正信号発生部108から発生させた状態で、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘+1v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ209)。このときの出力信号をVxp1とする。なお、本実施例においては、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘+1v’としたが、その他の電圧、例えば‘+0.1v’とすることも可能である。
In order to confirm that the calculation error is reduced, the
さらに、演算誤差が軽減されていることを確認するために、制御部114は−m・Ex2なる電圧を第1の補正信号発生部108から発生させた状態で、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘−1v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ210)。このときの出力信号がVxn1とする。なお、本実施例においては、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘−1v’としたが、その他の電圧例えば‘−0.1v’とすることも可能である。
Further, in order to confirm that the calculation error is reduced, the
次に制御部114は前記電圧、Vxp1,Vxn1が既定値以内であるか判断を行う(ステップ211)。理想状態においては前記電圧Vxp1,Vxn1はゼロとなるはずであるが回路にて発生する誤差にてゼロとならない場合もある。既定値以内にないと判断した場合、制御部114は誤差電圧Vxp5,Vxn5,Vxp1,Vxn1が平均化するようなmの値を再度計算する(ステップ212)。なお、既定値以内にあると判断した場合は、当該補正信号発生部108の乗数mの算出動作を終了する。
Next, the
乗算部107のY入力側の入力電圧Eyに起因する演算誤差 −n・Ey3 の係数nの算出手順にかかる本実施例の動作を図3のプログラム構成図を参照しつつ説明する。本プログラムは制御部114内の図示しないプログラムメモリ内に記憶され、制御部114の動作を制御している。
The operation of this embodiment relating to the calculation procedure of the coefficient n of the calculation error −n · Ey 3 caused by the input voltage Ey on the Y input side of the
まず、制御部114は信号切替部111の出力がアナログ−デジタル変換部113に入力されるよう信号切替部111を制御する(ステップ301)。
First, the
また、第1の可変電圧発生部103からの信号を出力するように第1の信号選択部105を、第2の可変電圧発生部104からの信号を出力するように第2の信号選択部106を制御する(ステップ302)。
In addition, the first
さらに、第1の補正信号発生部108ならびに、第2の補正信号発生部109の出力信号が‘0’となるよう制御する(ステップ303)。
Further, control is performed so that the output signals of the first
当該、ステップ301から303の動作にて、可変電圧発生部103、可変電圧発生部104で発生した電圧を乗算部107が乗算し、その演算誤差を制御部114が検出できるようハードウェアが設定される。
The hardware is set so that the
次に制御部114は出力電圧中の誤差の大きさを検出する動作に入る。
Next, the
制御部114は第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘0v’とする(ステップ304)。なお、本実施例においては、第1の可変電圧発生部103の出力電圧Ex0を‘0v’としたが、その他の電圧、例えば‘1v’とすることも可能である。
The
次に制御部114は(1)式中の n・Ey3 の項の大きさを検知するために、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘+5v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ305)。このときの出力信号をVyp5とする。なお、本実施例においては、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘+5v’としたが、その他の電圧例えば‘+2v’とすることも可能である。
Next, the
さらに、制御部114は、第2の可変電圧発生部104出力電圧Ey0を‘−5v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ306)。このときの出力信号をVyn5とする。なお、本実施例においては、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘−5v’としたが、その他の電圧例えば‘−2v’とすることも可能である。
Further, the
次に制御部114は、記憶している誤差電圧Vyp5と、誤差電圧Vyn5から係数nの値を算出する(ステップ307)。具体的にはEx=0であるから(1)式は
Ew1=k・Ex・Ey+m・Ex2+n・Ey3=n・Ey3 ・・・(8)
となり、Eyはそれぞれ+5v,−5vであるから、
|Vyp5|=|n・Ey3|=|n・(+5v)3| ・・・(9)
|Vyn5|=|n・Ey3|=|n・(−5v)3| ・・・(10)
となる。誤差電圧Vyp5と、誤差電圧Vyn5の平均からnを求めるために(9)式と(10)式の和をとると次式のようになる。
Next, the
Ew1 = k · Ex · Ey + m · Ex 2 + n · Ey 3 = n · Ey 3 (8)
And Ey is + 5v and -5v, respectively.
| Vyp5 | = | n · Ey 3 | = | n · (+ 5v) 3 | (9)
| Vyn5 | = | n · Ey 3 | = | n · (−5v) 3 | (10)
It becomes. In order to obtain n from the average of the error voltage Vyp5 and the error voltage Vyn5, the following equation is obtained by summing the equations (9) and (10).
|Vyp5|+|Vyn5|=|n・(+5v)3|+|n・(−5v)3| ・・(11)
これよりnを求めると
n=(|Vyp5|+|Vyn5|)÷(|(+5v)3|+|(−5v)3|)
・・(12)
となる。
| Vyp5 | + | Vyn5 | = | n · (+ 5v) 3 | + | n · (−5v) 3 |
From this, n is obtained as follows: n = (| Vyp5 | + | Vyn5 |) ÷ (| (+ 5v) 3 | + | (−5v) 3 |)
(12)
It becomes.
次に制御部114は第2の補正信号発生部109に−n・Ey3なる電圧を出力するよう指示する(ステップ308)。
Next, the
演算誤差が軽減されていることを確認するために、制御部114は−n・Ey3なる電圧を第2の補正信号発生部109から発生させた状態で、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘+1v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ309)。このときの出力信号をVyp1とする。なお、本実施例においては、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘+1v’としたが、その他の電圧、例えば‘+0.1v’とすることも可能である。
In order to confirm that the calculation error has been reduced, the
さらに、演算誤差が軽減されていることを確認するために、制御部114は−n・Ey3なる電圧を第2の補正信号発生部109から発生させた状態で、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘−1v’とし、加算部110、信号切替部111を介し、アナログ−デジタル変換部113でアナログ−デジタル変換された乗算部107の出力信号に対応したデジタル信号を受信し制御部114内の図示しない記憶部に記憶しておく(ステップ310)。このときの出力信号をVyn1とする。なお、本実施例においては、第2の可変電圧発生部104の出力電圧Ey0を‘−1v’としたが、その他の電圧例えば‘−0.1v’とすることも可能である。
Further, in order to confirm that the calculation error is reduced, the
次に制御部114は前記電圧、Vyp1,Vyn1が既定値以内であるか判断を行う(ステップ311)。理想状態においては前記電圧Vyp1,Vyn1はゼロとなるはずであるが回路にて発生する誤差にてゼロとならない場合もある。既定値以内にないと判断した場合、制御部114は誤差電圧Vyp5,Vyn5,Vyp1,Vyn1が平均化するようなnの値を再度計算する(ステップ312)。なお、既定値以内にあると判断した場合は、当該補正信号発生部109の乗数nの算出動作を終了する。
Next, the
なお、交流電力測定装置においては前記式のn・Ey3の項が微小である場合や、全体として相殺される場合もあり、nの算出を行わない場合もある。 In the AC power measuring device, the n · Ey 3 term in the above equation may be very small or may be canceled as a whole, and n may not be calculated.
当該mやnの算出動作は例えば電力測定装置の電源投入時や、1時間毎の一定期間ごとに行われる。 The calculation operation of m and n is performed, for example, when the power measuring device is turned on or at regular intervals of one hour.
その後、制御部114は第1の補正信号発生部108に−m・Ex2なる電圧を、第2の補正信号発生部109に−n・Ey3なる電圧を発生させるよう指示し、端子101からの被測定系の交流電流に正比例した電圧信号を選択するように第1の信号選択部105を、端子102からの被測定系の交流電圧に正比例した電圧信号を選択するように第2の信号選択部106を、出力が出力端子112側に接続されるように信号切替部111を制御し電力測定を開始する(図中不示)。すると乗算部107で乗算した出力電圧に−m・Ex2なる電圧ならびに−n・Ey3なる電圧を加算した電圧が加算部110により出力される。その結果
Ew1−m・Ex2−n・Ey3
=k・Ex・Ey+m・Ex2+n・Ey3−m・Ex2−n・Ey3
=k・Ex・Ey ・・(13)
なる電圧が出力端子112から出力されるようになる。
Thereafter, the
Ew1-m · Ex 2 -n · Ey 3
= K · Ex · Ey + m · Ex 2 + n · Ey 3 −m · Ex 2 −n · Ey 3
= K · Ex · Ey · · · (13)
Is output from the
この一連の動作により、乗算による演算誤差の少ない、被測定系の電力に正比例した電圧が出力端子112から出力される。
As a result of this series of operations, a voltage that is directly proportional to the power of the system under test and that has few calculation errors due to multiplication is output from the
以上のように、本実施例を用いれば、乗算部において発生する入力信号または出力信号に対し正比例しない演算誤差を軽減させることが可能な電力測定装置を提供することが可能となる。 As described above, by using the present embodiment, it is possible to provide a power measurement device that can reduce a calculation error that is not directly proportional to an input signal or an output signal generated in a multiplier.
また、一定期間毎に誤差補正動作を行うことにより、温度特性、経年特性を向上させた電力測定装置を提供することが可能となる。 In addition, it is possible to provide a power measuring device with improved temperature characteristics and aging characteristics by performing an error correction operation at regular intervals.
100 電力測定装置本体
101 端子部
102 端子部
103 可変電圧発生部
104 可変電圧発生部
105 信号選択部
106 信号選択部
107 乗算部
108 補正信号発生部
109 補正信号発生部
110 加算部
111 信号切替部
112 出力端子
113 アナログ−デジタル変換部
114 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
被測定系の電流に正比例した信号、前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号のうち1つの信号を選択する第1の信号選択手段と、
基準となる信号を発生する第2の可変電圧発生手段と、
被測定系の電圧に正比例した信号、前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号のうち1つの信号を選択する第2の信号選択手段と、
前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号、または、前記第1の信号選択手段により選択された前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号と前記第2の信号選択手段により選択された前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段にて乗算された、前記第1の信号選択手段により選択された前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号と前記第2の信号選択手段により選択された前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号の積を表す信号の誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段により検出された信号と前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号とを補正用信号に変換する補正信号発生手段と、
前記乗算手段により乗算された前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号の積を表わす信号と、前記補正信号発生手段により変換された補正用信号とを加算する加算手段と
を具備したことを特徴とする電力測定装置。 First variable voltage generating means for generating a reference signal;
First signal selecting means for selecting one signal out of a signal directly proportional to the current of the system under measurement and a signal generated by the first variable voltage generating means;
Second variable voltage generating means for generating a reference signal;
Second signal selection means for selecting one signal out of a signal directly proportional to the voltage of the system under measurement and a signal generated by the second variable voltage generation means;
A signal directly proportional to the current of the measured system selected by the first signal selecting means and a signal directly proportional to the voltage of the measured system selected by the second signal selecting means, or the first signal selection Multiplying means for multiplying the signal generated by the first variable voltage generating means selected by the means and the signal generated by the second variable voltage generating means selected by the second signal selecting means;
The signal generated by the first variable voltage generation means selected by the first signal selection means and the second variable selected by the second signal selection means multiplied by the multiplication means. Error detecting means for detecting an error of a signal representing a product of signals generated by the voltage generating means;
Correction signal generation means for converting a signal detected by the error detection means and a signal directly proportional to the current of the system under measurement selected by the first signal selection means into a correction signal;
The product of the signal directly proportional to the current of the system under measurement selected by the first signal selection means multiplied by the multiplication means and the signal directly proportional to the voltage of the system under measurement selected by the second signal selection means. An electric power measuring apparatus comprising: an adding means for adding a signal representing the correction signal and the correction signal converted by the correction signal generating means.
被測定系の電流に正比例した信号、前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号のうち1つの信号を選択する第1の信号選択手段と、
基準となる信号を発生する第2の可変電圧発生手段と、
被測定系の電圧に正比例した信号、前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号のうち1つの信号を選択する第2の信号選択手段と、
前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号、または、前記第1の信号選択手段により選択された前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号と前記第2の信号選択手段により選択された前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段にて乗算された、前記第1の信号選択手段により選択された前記第1の可変電圧発生手段により発生された信号と前記第2の信号選択手段により選択された前記第2の可変電圧発生手段により発生された信号の積を表す信号の誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段により検出された信号と前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号とを第1の補正用信号に変換する第1の補正信号発生手段と、
前記誤差検出手段により検出された信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号とを第2の補正用信号に変換する第2の補正信号発生手段と、
前記乗算手段により乗算された前記第1の信号選択手段により選択された被測定系の電流に正比例した信号と前記第2の信号選択手段により選択された被測定系の電圧に正比例した信号の積を表わす信号と、前記第1の補正信号発生手段により変換された第1の補正用信号と、前記第2の補正信号発生手段により変換された第2の補正用信号とを加算する加算手段と
を具備したことを特徴とする電力測定装置。 First variable voltage generating means for generating a reference signal;
First signal selecting means for selecting one signal out of a signal directly proportional to the current of the system under measurement and a signal generated by the first variable voltage generating means;
Second variable voltage generating means for generating a reference signal;
Second signal selection means for selecting one signal out of a signal directly proportional to the voltage of the system under measurement and a signal generated by the second variable voltage generation means;
A signal directly proportional to the current of the measured system selected by the first signal selecting means and a signal directly proportional to the voltage of the measured system selected by the second signal selecting means, or the first signal selection Multiplying means for multiplying the signal generated by the first variable voltage generating means selected by the means and the signal generated by the second variable voltage generating means selected by the second signal selecting means;
The signal generated by the first variable voltage generation means selected by the first signal selection means and the second variable selected by the second signal selection means multiplied by the multiplication means. Error detecting means for detecting an error of a signal representing a product of signals generated by the voltage generating means;
First correction signal generation means for converting a signal detected by the error detection means and a signal directly proportional to the current of the system under measurement selected by the first signal selection means into a first correction signal;
Second correction signal generation means for converting a signal detected by the error detection means and a signal directly proportional to the voltage of the system under measurement selected by the second signal selection means into a second correction signal;
The product of the signal directly proportional to the current of the system under measurement selected by the first signal selection means multiplied by the multiplication means and the signal directly proportional to the voltage of the system under measurement selected by the second signal selection means. An adding means for adding the first correction signal converted by the first correction signal generating means and the second correction signal converted by the second correction signal generating means; A power measuring apparatus comprising:
The power measurement apparatus according to claim 1, wherein the error detection unit performs error detection at regular intervals.
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