JP2010175413A

JP2010175413A - 測定システム

Info

Publication number: JP2010175413A
Application number: JP2009018915A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tanaka; 利明田中; Kunihisa Kubota; 訓久久保田; Hiroki Kobayashi; 宏企小林; Kenichi Seki; 憲一関
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP5235705B2

Abstract

【課題】測定開始および測定終了の各タイミングでの時間的なずれを大幅に低減する。
【解決手段】各測定装置は時刻データに基づき互いに同期する単位期間Ｔｕを繰り返し計測し、マスタ測定装置は、単位期間Ｔｕの期首に同期してスレーブ測定装置に指示信号Ｓｃ２（開始指示信号）を出力すると共に開始指示信号の出力後における２個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値の測定を開始し、かつ単位期間Ｔｕの期首に同期してスレーブ測定装置に指示信号Ｓｃ２（終了指示信号）を出力すると共に終了指示信号の出力後における２個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値の測定を終了し、スレーブ測定装置は、指示信号Ｓｃ２（開始指示信号）の入力後における２個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値の測定を開始し、指示信号Ｓｃ２（終了指示信号）の入力後における２個目の単位期間の期首Ｔｕに同期して瞬時電力値の測定を終了する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の電力測定装置を用いて複数の電力の同期測定を行う測定システムに関するものである。

この種の測定システムとして、下記特許文献１に開示された電力測定器を用いたシステムが知られている。この電力測定器は、マスタモードとスレーブモードのいずれかに選択的に設定可能に構成されている。この電力測定器を複数使用して、同期測定を行う場合には、マスタモードに設定された電力測定器の内部測定開始信号発生回路から出力される測定開始信号が、スレーブモードに設定された複数の電力測定器における外部信号入力端子に送信されるように接続すると共に、マスタモードに設定された電力測定器の外部信号出力端子から出力される測定終了信号が、スレーブモードに設定された複数の電力測定器における外部測定終了信号入力端子に送信されるように接続する。これにより、マスタモードの電力測定器が測定を開始したときには、この電力測定器で発生された測定開始信号が、スレーブモードの各電力測定器に送信されて、スレーブモードの各電力測定器が同時に電力測定を開始し、マスタモードの電力測定器が測定を終了させるときには、この電力測定器で発生された測定終了信号が、スレーブモードの各電力測定器に送信されて、スレーブモードの各電力測定器が同時に電力測定を終了する。したがって、この電力測定器を複数使用した測定システムでは、時間的なずれを抑えた同期測定が可能となっている。

特許第３８９６７７５号公報（第４−５頁、第３−４図）

ところが、上記の電力測定器で構成される測定システムには、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、上記電力計を含むこの種の電力計では、各スレーブモードの電力測定器は、マスタモードの電力測定器から送信される測定開始信号および測定終了信号そのものに直接同期して、電力測定を開始し、また電力測定を終了している。しかしながら、マスタモードの電力測定器とスレーブモードの電力測定器との間には、厳密にはその距離に応じた信号遅延が測定開始信号および測定終了信号において必ず発生している。このため、これらの電力測定器で構成される測定システムには、各電力測定器間において測定開始タイミングおよび測定終了タイミングの双方で時間的なずれが常に発生しているという解決すべき課題が存在している。

ところで、このような測定システムでは、測定器毎に測定データと共にその測定時刻データを記憶させる構成を採用する場合が多く、この構成においては測定器毎に時刻を生成する時刻生成部（例えばＲＴＣなど）を備えている。この構成の測定システムでは、測定データの時間的変化を測定器相互間で高精度で比較するためには、各測定器の時刻生成部で生成される時刻を同期させておくのが好ましく、この時刻の同期手法については、様々な手法が知られている。例えば、本願出願人も特開２００６−２９２４４８号公報において、マスタ側測定装置の測定時刻とスレーブ側測定装置の測定時刻とを同期させ得る測定システムを提案しており、この測定システムによれば、時刻データが各時刻生成部によって受信されるまでに要する時間分だけ進めた時刻データを送信することにより、マスタ側測定装置およびすべてのスレーブ側測定装置内の各測定時刻生成部で生成される測定時刻を示す日時データを正確に同期させることが可能となっている。また、他の手法として、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用した時刻同期方法も知られている。このため、本願発明者らは、マスタ側測定装置の内部時刻とスレーブ側測定装置の内部時刻とが同期している条件下では、マスタ側測定装置とスレーブ側測定装置との間の測定開始タイミングおよび測定終了タイミングでの時間的なずれを一層低減し得るのではと考えた。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、測定開始タイミングおよび測定終了タイミングでの時間的なずれを大幅に低減し得る測定システムを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定システムは、時刻データを生成する時刻生成部と、入力信号に基づいて電気的パラメータを測定する測定部とを備えると共に前記時刻データが同一時刻を示すように互いの前記時刻生成部が同期させられた測定装置を複数有し、当該複数の測定装置のうちの１つをマスタ測定装置とすると共に他のすべてをスレーブ測定装置とする測定システムであって、すべての前記測定装置の前記測定部は、前記時刻データに基づいて互いに同期する同一長の単位期間を繰り返し計測する処理を実行し、前記マスタ測定装置の前記測定部は、前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に開始指示信号を出力すると共に当該開始指示信号の出力後に測定されるｎ個目（ｎは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を開始し、かつ前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に終了指示信号を出力すると共に当該終了指示信号の出力後に計測されるｍ個目（ｍは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を終了し、前記スレーブ測定装置の前記測定部は、前記開始指示信号の入力後に測定される前記ｎ個目の単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を開始すると共に、前記終了指示信号の入力後に測定される前記ｍ個目の単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を終了する。

また、請求項２記載の測定システムは、請求項１記載の測定システムにおいて、前記スレーブ測定装置は、前記開始指示信号および前記終了指示信号を指示信号入力部を介して入力すると共に、入力した当該開始指示信号および当該終了指示信号を指示信号出力部を介して外部に出力する。

また、請求項３記載の測定システムは、請求項１または２記載の測定システムにおいて、前記マスタ測定装置の前記測定部は、外部から外部開始指示信号を入力したときに、当該外部開始指示信号の入力後に測定されるｉ個目（ｉは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に前記開始指示信号を出力し、かつ外部から外部終了指示信号を入力したときに、当該外部終了指示信号の入力後に測定されるｊ個目（ｊは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に前記終了信号を出力する。

請求項１記載の測定システムでは、すべての測定装置の測定部が、時刻生成部から出力される時刻データに基づいて互いに同期する同一長の単位期間を繰り返し計測し、これらの測定装置のうちのマスタ測定装置の測定部は、単位期間の期首に同期してスレーブ測定装置に開始指示信号を出力すると共に、この開始指示信号の出力後に計測されるｎ個目の単位期間の期首に同期して電気的パラメータの測定を開始し、かつ単位期間の期首に同期してスレーブ測定装置に終了指示信号を出力すると共にこの終了指示信号の出力後に計測されるｍ個目の単位期間の期首に同期して電気的パラメータの測定を終了する。また、電力測定装置のうちのスレーブ測定装置の測定部は、上記の開始指示信号の入力後に計測されるｎ個目の単位期間の期首に同期して電気的パラメータの測定を開始すると共に、上記の終了指示信号の入力後に計測されるｍ個目の単位期間の期首に同期して電気的パラメータの測定を終了する。

したがって、この測定システムによれば、すべての測定装置において、同一の単位期間（同一タイミングで計測される単位期間）の期首に同期して電気的パラメータの測定を開始し、かつこの単位期間の計測後に計測される同一の単位期間（同一タイミングで計測される単位期間）の期首に同期して電気的パラメータの測定を終了することができる（測定開始タイミングおよび測定終了タイミングでの時間的なずれを大幅に低減できる）ため、測定期間を高精度で一致させた状態で各測定装置において電気的パラメータを測定させることができ、この結果、例えば各測定装置において測定された電気的パラメータを高精度で比較することができる。

請求項２記載の測定システムでは、スレーブ測定装置が指示信号入力部を介して入力した開始指示信号および終了指示信号を、指示信号出力部を介して外部に出力する（開始指示信号および終了指示信号をスルー出力する）ため、マスタ測定装置に対して複数のスレーブ測定装置をデージーチェーン方式で接続可能となっている。したがって、この測定システムによれば、ファンアウト能力（電流供給能力）の大きな高価な電子部品を使用して各測定装置の指示信号出力部を構成する必要がないため、測定期間を高精度で一致させつつ、装置コストを低減することができる。

請求項３記載の測定システムでは、マスタ測定装置の測定部が、外部から外部開始指示信号を入力したときに、この外部開始指示信号の入力後に計測されるｉ個目の単位期間の期首に同期してスレーブ測定装置にこの開始指示信号を出力し、かつ外部から外部終了指示信号を入力したときに、この外部終了指示信号の入力後に計測されるｊ個目の単位期間の期首に同期してスレーブ測定装置に終了指示信号を出力する。したがって、この測定システムによれば、マスタ測定装置が、自らにとって非同期の信号である外部指示信号を、すべての測定装置において同期した状態で計測される単位期間に同期させて、スレーブ測定装置に開始指示信号および終了指示信号として出力することができるため、すべての測定装置における電気的パラメータの測定期間を確実に一致（同期）させることができる。

測定システム１で使用される電力測定装置２の構成を示す構成図である。測定システム１の構成を示す構成図である。マスタとして機能する電力測定装置２の動作を説明するためのタイミングチャートである。スレーブとして機能する電力測定装置２の動作を説明するためのタイミングチャートである。測定システム１の動作を説明するためのタイミングチャートである。測定システム１Ａの構成を示す構成図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る測定システムの実施の形態について説明する。なお、測定システムを構成する測定装置の一例として、電力測定装置を例に挙げて説明する。

測定システム１は、図２に示すように、複数（本例では一例として４個）の電力測定装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（以下、特に区別しないときには「電力測定装置２」ともいう）を備えて構成されている。各電力測定装置２は、後述するように構成は同一であるが、マスタおよびスレーブのうちのいずれか一方として作動するように選択的に設定可能となっている。

最初に、各電力測定装置２の構成について説明する。

各電力測定装置２は、図１に示すように、時刻生成部３、測定部４、指示信号入力部５、セレクタ６、指示信号出力部７、記憶部８および出力部９を備えて同一に構成されて、入力した電圧信号Ｖｉｎおよび電流信号Ｉｉｎ（いずれも本発明における入力信号の一例）に基づいて瞬時電力値Ｗ（本発明における電気的パラメータの一例）を測定する。時刻生成部３は、時刻データＤｔを生成して出力する。この時刻データＤｔは、現在の年月日および時分秒を示すデータであり、一例として０．０１秒（１０ミリ秒）単位で更新される。

測定部４は、図１に示すように、電圧入力部１１、電流入力部１２、電力演算部１３および処理部１４を備えている。電圧入力部１１は、入力した電圧信号Ｖｉｎを所定のサンプリングクロックでサンプリングして、その振幅を示す電圧データＤｖに変換して出力する。電流入力部１２は、入力した電流信号Ｉｉｎを、電圧入力部１１と同じサンプリングクロックでサンプリングして、その振幅を示す電流データＤｉに変換して出力する。電力演算部１３は、電圧データＤｖおよび電流データＤｉを入力すると共に、入力の都度、電圧データＤｖで示される電圧値および電流データＤｉで示される電流値を乗算して瞬時電力値Ｗを算出し、算出した瞬時電力値Ｗを処理部１４に出力する。

処理部１４は、例えば、ＣＰＵで構成されて、期間計測処理、指示信号生成処理、セレクタ６に対する切換制御処理、および電力積算処理を実行する。この期間計測処理では、処理部１４は、時刻生成部３から出力される時刻データＤｔで示される時刻に基づいて、所定の時間長の単位期間Ｔｕを連続して計測（測定）する。本例では一例として、処理部１４は、この期間計測処理により、５０ミリ秒の時間長の単位期間Ｔｕを連続して計測する。

処理部１４は、マスタとして機能するときに（この処理部１４を有する電力測定装置２が本発明におけるマスタ測定装置として設定されたときに）、指示信号生成処理を実行する。この指示信号生成処理では、処理部１４は、例えば、図示しない押しボタンスイッチなどが操作されることによって（指示信号入力部５を介して）電力測定装置２に出力された指示信号Ｓｃ１を外部指示信号として指示信号入力部５を介して入力すると共に、この指示信号Ｓｃ１に基づいて単位期間Ｔｕに同期させた指示信号Ｓｃ２を生成してセレクタ６に出力する。本例では、一例として、外部指示信号は、そのＨｉｇｈレベル部分が外部終了指示信号として機能し、そのＬｏｗレベル部分が外部開始指示信号として機能する。このため、処理部１４は、外部指示信号のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなったとき（つまり、外部開始指示信号を入力したとき）には、この外部開始指示信号の入力後に計測されるｉ個目（ｉは１以上の整数）の単位期間Ｔｕの期首（「期間の始め」を意味するが、直前の単位期間の期末でもある）に同期して、レベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなり、かつ、外部指示信号のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなったとき（つまり、外部終了指示信号を入力したとき）には、この外部終了指示信号の入力後に計測されるｊ個目（ｊは１以上の整数）の単位期間Ｔｕの期首に同期して、レベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなる指示信号Ｓｃ２を生成してセレクタ６に出力する。この場合、指示信号Ｓｃ２は、そのＨｉｇｈレベル部分が終了指示信号として機能し、そのＬｏｗレベル部分が開始指示信号として機能する。

図３は、ｉが数値「１」で、ｊが数値「２」のときに、処理部１４が指示信号生成処理を実行して指示信号Ｓｃ１に基づいて指示信号Ｓｃ２を生成するときのタイミングチャートを示している。この例では、処理部１４は、指示信号Ｓｃ１（外部指示信号）のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなってからｉ（＝１）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ３）に同期して、指示信号Ｓｃ２のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとし、指示信号Ｓｃ１（外部指示信号）のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなってからｊ（＝２）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ６）に同期して、指示信号Ｓｃ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとして、指示信号Ｓｃ２を生成している。

また、処理部１４は、セレクタ６に対する切換制御処理では、セレクタ６に対して切換信号Ｓｃｃを出力することにより、マスタとして機能するとき（設定されたとき）には、セレクタ６に入力されている各指示信号Ｓｃ１，Ｓｃ２のうちの指示信号Ｓｃ２をスレーブに対する指示信号Ｓｃ３として出力させ、スレーブとして機能するとき（この処理部１４を有する電力測定装置２が本発明におけるスレーブ測定装置として設定されたとき）には、指示信号Ｓｃ１をスレーブに対する指示信号Ｓｃ３として出力させるようにセレクタ６を切換制御する。

また、処理部１４は、マスタとして機能するときの電力積算処理では、図３に示すように、生成している指示信号Ｓｃ２のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとした（開始指示信号を出力した）後に計測されるｎ個目（ｎは１以上の整数）の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算（本発明における電気的パラメータの測定）を開始し、生成している指示信号Ｓｃ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとした（終了指示信号を出力した）後に計測されるｍ個目（ｍは１以上の整数）の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算を終了する。なお、図３では一例として、ｎ，ｍを共に数値「２」としたときの電力算出処理の実行タイミングを示している。このため、処理部１４は、時刻ｔ５に同期して電力算出処理を開始すると共に、時刻ｔ８に同期して電力算出処理を終了する。

一方、処理部１４は、スレーブとして機能するときの電力積算処理では、指示信号入力部５を介して電力測定装置２に入力された指示信号Ｓｃ１に基づいて、瞬時電力値Ｗの積算（本発明における電気的パラメータの測定）を開始すると共に瞬時電力値Ｗの積算を終了する。具体的には、スレーブのときには、一例として、指示信号Ｓｃ１は、そのＨｉｇｈレベル部分が終了指示信号として機能し、そのＬｏｗレベル部分が開始指示信号として機能する。このため、スレーブとして機能するときの電力積算処理では、処理部１４は、図４に示すように、指示信号Ｓｃ１のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとした（開始指示信号を出力した）後に計測されるｎ個目（ｎは１以上の整数）の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算を開始し、生成している指示信号Ｓｃ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとした（終了指示信号を出力した）後に計測されるｍ個目（ｍは１以上の整数）の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算を終了する。なお、図４では、一例として、ｎ，ｍを共に数値「２」としたときの電力算出処理の実行タイミングを示している。このため、処理部１４は、時刻ｔ５に同期して電力算出処理を開始すると共に、時刻ｔ８に同期して電力算出処理を終了する。これにより、処理部１４は、マスタとして機能するとき、およびスレーブとして機能するときの双方において、単位期間Ｔｕの整数倍の長さとなる期間での瞬時電力値Ｗの積算値Ｗｓを算出する。

指示信号入力部５は、一例として、バッファで構成されて、電力測定装置２の外部から入力端子２１を介して入力した指示信号Ｓｃ１を波形整形（例えば矩形波に整形）して、電力測定装置２の内部に出力する。セレクタ６は、処理部１４から出力される切換信号Ｓｃｃに従い、指示信号入力部５から出力される指示信号Ｓｃ１、および処理部１４から出力される指示信号Ｓｃ２のうちの一方を選択的に指示信号Ｓｃ３として出力する。指示信号出力部７は、一例として、バッファで構成されて、セレクタ６から出力された指示信号Ｓｃ３を波形整形（例えば矩形波に整形）して、出力端子２２を介して電力測定装置２の外部に出力する。

記憶部８は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの半導体メモリで構成されて、処理部１４の動作内容を規定する動作プログラムを予め記憶すると共に、処理部１４のワークメモリとして機能する。出力部９は、一例として表示装置で構成されて、測定結果（積算値Ｗｓ）を画面上に表示させる。

次に、各電力測定装置２の動作と共に測定システム１全体としての動作について説明する。なお、測定システム１では、電力測定装置２ａがマスタとして機能し、かつ他の３つの電力測定装置２ｂ，２ｃ，２ｄがスレーブとして機能するように予め設定されて、図２に示すように、マスタの電力測定装置２ａの出力端子２２に電力測定装置２ｂの入力端子２１が接続され、電力測定装置２ｂの出力端子２２に電力測定装置２ｃの入力端子２１が接続され、電力測定装置２ｃの出力端子２２に電力測定装置２ｄの入力端子２１が接続されて、各電力測定装置２ａ〜２ｄがデージーチェーン方式で接続されているものとする。また、各電力測定装置２ａ〜２ｄにおいて、ｎ，ｍは共に数値「２」に設定されると共に、マスタとして機能する電力測定装置２ａでは、ｉ，ｊは共に数値「１」に設定されているものとする。

測定システム１の作動状態において、各電力測定装置２では、測定部４の電圧入力部１１が、入力した電圧信号Ｖｉｎを所定のサンプリングクロックでサンプリングして、その振幅を示す電圧データＤｖに変換して出力する。また、電流入力部１２が、入力した電流信号Ｉｉｎを、電圧入力部１１と同じサンプリングクロックでサンプリングして、その振幅を示す電流データＤｉに変換して出力する。また、電力演算部１３が、電圧データＤｖおよび電流データＤｉを入力すると共に、瞬時電力値Ｗを算出して処理部１４に出力する。また、各電力測定装置２の時刻生成部３は、時刻が同期させられているため、同じ時刻を示す時刻データＤｔを生成する。また、各処理部１４は、期間計測処理を実行しており、時刻データＤｔに基づいて、所定の時間長（例えば、５０ミリ秒）の単位期間Ｔｕを連続して計測する。この場合、各電力測定装置２の処理部１４によって計測されている単位期間Ｔｕは、その期首が互いに同期した状態となっている（つまり、期首の時刻が同一となっている）。

この作動状態において、マスタの電力測定装置２ａに外部指示信号が入力されたときには、ｉ，ｊが共に数値「１」に設定されているため、電力測定装置２ａの処理部１４は、指示信号生成処理を実行して、図５に示すように、指示信号Ｓｃ１（外部指示信号）のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなってからｉ（＝１）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ３）に同期して、指示信号Ｓｃ２のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとして、指示信号Ｓｃ１（外部指示信号）のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなってからｊ（＝１）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ５）に同期して、指示信号Ｓｃ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとする。電力測定装置２ａのセレクタ６は、この指示信号Ｓｃ２を選択して指示信号Ｓｃ３としてスレーブの電力測定装置２ｂに出力する。また、電力測定装置２ａの処理部１４は、ｎ，ｍが共に数値「２」に設定されているため、指示信号Ｓｃ２のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなってからｎ（＝２）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ５）に同期して電力積算処理を開始すると共に、指示信号Ｓｃ２のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなってからｍ（＝２）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ７）に同期して電力積算処理を終了する。最後に、処理部１４は、電力積算処理において算出した積算値Ｗｓを表示装置で構成された出力部９に表示させる。これにより、マスタの電力測定装置２ａでの電力測定が完了する。

一方、スレーブの電力測定装置２ｂでは、図２に示すように、電力測定装置２ａから出力される指示信号Ｓｃ３が指示信号Ｓｃ１として入力され、またｎ，ｍが共に数値「２」に設定されているため、処理部１４は、図５に示すように、指示信号Ｓｃ１のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなってからｎ（＝２）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ５）に同期して電力積算処理を開始すると共に、指示信号Ｓｃ１のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなってからｍ（＝２）個目の単位期間Ｔｕの期首（時刻ｔ７）に同期して電力積算処理を終了する。また、電力測定装置２ｂでは、セレクタ６が、指示信号Ｓｃ１を指示信号Ｓｃ３として出力（スルー出力）する。また、スレーブに設定された他の電力測定装置２ｃ，２ｄも、前段のスレーブから出力される指示信号Ｓｃ３を指示信号Ｓｃ１として入力する構成以外は上記した電力測定装置２ｂと同様に作動して、電力積算処理を実行する。最後に、電力測定装置２ｂ，２ｃ，２ｄの各処理部１４は、電力積算処理において算出した積算値Ｗｓを表示装置で構成された出力部９に表示させる。これにより、スレーブの各電力測定装置２での電力測定が完了する。

この場合、スレーブの各電力測定装置２ｂ，２ｃでは、上記したように、入力した指示信号Ｓｃ１を指示信号Ｓｃ３としてスルー出力するため、各電力測定装置２の指示信号入力部５、セレクタ６および指示信号出力部７の各構成要素を通過するときに若干信号遅延が発生するものの、その遅延時間は単位期間Ｔｕの長さ（５０ミリ秒）と比較して極めて短時間（数十マイクロ秒）である。このため、電力測定装置２ｃ，２ｄについても、図５に示す電力測定装置２ｂへの指示信号Ｓｃ１の入力タイミングとほぼ同じタイミングで指示信号Ｓｃ１が入力される。このため、各電力測定装置２ｃ，２ｄにおいても、電力測定装置２ｂと同様にして、処理部１４は、時刻ｔ５に同期して電力積算処理を開始すると共に、時刻ｔ７に同期して電力積算処理を終了する。

このように、この測定システム１では、すべての電力測定装置２の測定部４に含まれている処理部１４が、時刻生成部３から出力される時刻データＤｔに基づいて互いに同期する同一長の単位期間Ｔｕを繰り返し計測し、これらの電力測定装置２のうちのマスタとして機能する電力測定装置２の処理部１４は、単位期間Ｔｕの期首に同期してスレーブ用の電力測定装置２に指示信号Ｓｃ２を指示信号Ｓｃ３として出力すると共に、この指示信号Ｓｃ２のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなった後（開始指示信号の出力後）に計測されるｎ個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算を開始し、かつ指示信号Ｓｃ２のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなった後（終了指示信号の出力後）に計測されるｍ個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの算出を終了する。また、電力測定装置２のうちのスレーブとして機能する各電力測定装置２の処理部１４は、指示信号Ｓｃ１として入力する指示信号Ｓｃ３のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなった後（開始指示信号の出力後）に計測されるｎ個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算を開始し、かつ指示信号Ｓｃ３のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなった後（終了指示信号の出力後）に計測されるｍ個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの算出を終了する。

したがって、この測定システム１によれば、すべての電力測定装置２において、同一の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの積算を開始し、かつこの単位期間Ｔｕの計測後に計測される同一の単位期間Ｔｕの期首に同期して瞬時電力値Ｗの算出を終了することができる（測定開始タイミングおよび測定終了タイミングでの時間的なずれを大幅に低減できる）ため、積算期間（測定期間）を高精度で一致させた状態で各電力測定装置２において電力の積算値Ｗｓを測定させることができ、この結果、例えば各電力測定装置２において測定された電力の積算値Ｗｓを高精度で比較することができる。

また、この測定システム１では、スレーブの各電力測定装置２ｂ，２ｃが指示信号入力部５を介して入力した指示信号Ｓｃ１を指示信号Ｓｃ３としてスルー出力することにより、マスタの電力測定装置２ａに対して、スレーブの各電力測定装置２ｂ，２ｃ，２ｄをデージーチェーン方式で接続可能となっている。したがって、この測定システム１によれば、ファンアウト能力（電流供給能力）の大きな高価な電子部品を使用して各電力測定装置２の指示信号出力部７を構成する必要がないため、測定期間を高精度で一致させつつ、装置コストを低減することができる。

さらに、この測定システム１では、マスタの電力測定装置２ａが、外部指示信号としての指示信号Ｓｃ１のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとなってからｉ個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して、指示信号Ｓｃ３としてスレーブの電力測定装置２ｂに出力される指示信号Ｓｃ２のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルとし、かつこの指示信号Ｓｃ１のレベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとなってからｊ個目の単位期間Ｔｕの期首に同期して、指示信号Ｓｃ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルとする。したがって、この測定システム１によれば、マスタの電力測定装置２ａが、自らにとって非同期の信号である外部指示信号を、すべての電力測定装置２において同期した状態で計測される単位期間Ｔｕに同期させて、スレーブの電力測定装置２に指示信号Ｓｃ３として出力することができるため、すべての電力測定装置２における瞬時電力値Ｗの積算期間を確実に一致させることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、マスタの電力測定装置２ａに、測定システム１内の各信号とは非同期の外部指示信号を入力して、各電力測定装置２において瞬時電力値Ｗの積算を実行させる構成について上記したが、マスタの電力測定装置２ａ内で、この電力測定装置２ａの指示信号入力部５に入力する指示信号Ｓｃ１を生成する構成を採用することもできる。この構成の一例として、電力測定装置２ａの処理部１４が、時刻生成部３から出力される時刻データＤｔで示される時刻と予めプログラミングされた時刻と一致がしたときに、指示信号Ｓｃ１を生成して指示信号入力部５に出力させる構成を採用することができる。

また、各電力測定装置２をデージーチェーン方式で接続して、指示信号Ｓｃ３を後段の電力測定装置２に伝達させる測定システム１について上記したが、図６に示す測定システム１Ａのように、マスタの電力測定装置２ａの出力端子２２に、すべてのスレーブの電力測定装置２の入力端子２１を直接接続して、マスタの電力測定装置２ａから出力された指示信号Ｓｃ３を、各電力測定装置２ｂ，２ｃ，２ｄに直接伝達する構成を採用してもよいのは勿論である。また、各指示信号Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３の極性については、一例として上記のように、Ｈｉｇｈレベルの状態のときに「終了指示信号」を示し、Ｌｏｗレベルの状態のときに「開始指示信号」を示すように規定したが、Ｈｉｇｈレベルの状態のときに「開始指示信号」を示し、Ｌｏｗレベルの状態のときに「終了指示信号」を示すように規定することもできる。さらに、開始指示信号および終了指示信号を別信号として別のラインにそれぞれ別個に伝達させる構成を採用することもできる。また、測定装置の一例として電力測定装置２で構成される測定システムを例に挙げて説明したが、電力以外の電気的パラメータ（電流や電圧や抵抗など）を測定する測定装置で構成される測定システムにも本発明を適用できるのは勿論である。

１測定システム
２電力測定装置
３時刻生成部
４測定部
Ｄｔ時刻データ
Ｉｉｎ電流信号
Ｖｉｎ電圧信号
Ｗ瞬時電力値
Ｗｓ積算値

Claims

時刻データを生成する時刻生成部と、入力信号に基づいて電気的パラメータを測定する測定部とを備えると共に前記時刻データが同一時刻を示すように互いの前記時刻生成部が同期させられた測定装置を複数有し、当該複数の測定装置のうちの１つをマスタ測定装置とすると共に他のすべてをスレーブ測定装置とする測定システムであって、
すべての前記測定装置の前記測定部は、前記時刻データに基づいて互いに同期する同一長の単位期間を繰り返し計測する処理を実行し、
前記マスタ測定装置の前記測定部は、前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に開始指示信号を出力すると共に当該開始指示信号の出力後に計測されるｎ個目（ｎは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を開始し、かつ前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に終了指示信号を出力すると共に当該終了指示信号の出力後に計測されるｍ個目（ｍは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を終了し、
前記スレーブ測定装置の前記測定部は、前記開始指示信号の入力後に計測される前記ｎ個目の単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を開始すると共に、前記終了指示信号の入力後に計測される前記ｍ個目の単位期間の期首に同期して前記電気的パラメータの測定を終了する測定システム。
前記スレーブ測定装置は、前記開始指示信号および前記終了指示信号を指示信号入力部を介して入力すると共に、入力した当該開始指示信号および当該終了指示信号を指示信号出力部を介して外部に出力する請求項１記載の測定システム。
前記マスタ測定装置の前記測定部は、外部から外部開始指示信号を入力したときに、当該外部開始指示信号の入力後に計測されるｉ個目（ｉは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に前記開始指示信号を出力し、かつ外部から外部終了指示信号を入力したときに、当該外部終了指示信号の入力後に計測されるｊ個目（ｊは１以上の整数）の前記単位期間の期首に同期して前記スレーブ測定装置に前記終了信号を出力する請求項１または２記載の測定システム。