JP2013122424A - Voltage measuring instrument, current measuring instrument and power measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三相３線式の交流電路の電圧を測定する電圧測定装置、この交流電路の電流を測定する電流測定装置、並びにこの電圧測定装置および電流測定装置において測定された電圧および電流に基づいて２電力計法によって電力を測定する電力測定装置に関するものである。 The present invention relates to a voltage measuring device that measures the voltage of a three-phase three-wire AC circuit, a current measuring device that measures the current of the AC circuit, and the voltage and current measured in the voltage measuring device and the current measuring device. The present invention relates to a power measuring apparatus that measures power by a two-watt meter method.
この種の電力測定装置として、下記特許文献１に開示されている電力測定装置が知られている。この電力測定装置は、入力部、設定部、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、表示部および出力部を備え、三相３線２電力計法によって電力を測定する。
As this type of power measuring apparatus, a power measuring apparatus disclosed in
入力部には、電流センサとして２つのクランプセンサと、電圧検出手段として３つのクリップとが接続されている。入力部は、各クランプセンサからの交流電流と、１つのクリップを測定基準とした他の２つのクリップの交流電圧とを受け取り、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換して、その測定データをＣＰＵに送る。 Two clamp sensors as current sensors and three clips as voltage detection means are connected to the input unit. The input unit receives an alternating current from each clamp sensor and an alternating voltage of the other two clips using one clip as a measurement reference, converts these analog signals into digital signals, and converts the measurement data to the CPU. Send to.
ＣＰＵ３は、入力部からデジタルの交流電圧と交流電流とを受け取ると、これらのデジタル信号をＲＡＭに記憶する。交流電圧が示す波形データと交流電流が示す波形データとが所定周期になると、例えば、１周期分の波形データがＲＡＭに記憶されると、ＣＰＵは、データ保存処理を実行する。
When the
このデータ保存処理では、ＣＰＵは、まず、ＲＡＭに記憶されている波形データに基づいて、２つのクランプセンサの対応する各相への想定される４つの接続状態での電流ベクトルについての８通りのベクトル値を算出する。この４つの接続状態とは、２つのクランプセンサが対応する相に正しく接続された状態、一方のクランプセンサが対応する相に正しく接続され、かつ他方のクランプセンサが対応する相に逆向きで接続された接続、一方のクランプセンサが対応する相に逆向きで接続され、かつ他方のクランプセンサが対応する相に正しく接続された接続、および２つのクランプセンサが対応する相に逆向きで接続された状態の４つの接続状態をいう。 In this data storage process, the CPU first performs eight patterns of current vectors in four assumed connection states to the corresponding phases of the two clamp sensors based on the waveform data stored in the RAM. Calculate the vector value. These four connection states are the state in which two clamp sensors are correctly connected to the corresponding phases, one clamp sensor is correctly connected to the corresponding phase, and the other clamp sensor is connected in the opposite direction to the corresponding phase. Connection, one clamp sensor is connected to the corresponding phase in the opposite direction, and the other clamp sensor is connected correctly to the corresponding phase, and the two clamp sensors are connected to the corresponding phase in the opposite direction. The four connection states in the connected state.
次いで、ＣＰＵは、この８通りのベクトル値と上記した２つの交流電圧についての電圧ベクトルのベクトル値とに基づいて、各電圧ベクトルに関して、８通りの電力値をそれぞれ算出して、ＲＡＭに記憶させる。 Next, the CPU calculates eight power values for each voltage vector based on the eight vector values and the vector value of the voltage vector for the two AC voltages described above, and stores them in the RAM. .
また、ＣＰＵは、上記のデータ保存処理とは別に、電力算出処理を実行することにより、２つのクランプセンサからの交流電流についての波形データと２つのクリップの交流電圧についての波形データとを使用した２電力計法により、電力を算出する。 Further, the CPU uses the waveform data about the alternating current from the two clamp sensors and the waveform data about the alternating voltage of the two clips by executing the power calculation process separately from the above data storage process. Electric power is calculated by the 2-watt meter method.
この電力測定装置によれば、２つのクランプセンサの対応する相への接続に誤りがあったことを電力の測定終了後に気づいたときには、誤った接続を想定した場合の電力値がＲＡＭに記憶されているため、再演算により正しい電力を得ることが可能となっている。 According to this power measuring apparatus, when it is noticed after the completion of power measurement that there is an error in the connection of the two clamp sensors to the corresponding phases, the power value when the incorrect connection is assumed is stored in the RAM. Therefore, correct power can be obtained by recalculation.
ところで、上記した機能、つまり、複数のアナログ信号（２つの交流電圧と２つの交流電流）を入力すると共に、デジタル信号に変換して測定データとして出力する機能を有する入力部については、アナログ信号の数と同数のＡ／Ｄ変換器を備えて構成することもできるが、装置コストの上昇を伴う。このため、装置コストの上昇を回避する場合には、例えば、２つの交流電圧（電流）を入力すると共にそのうちの１つを選択して出力する１つの信号切換部（スキャナあるいはマルチプレクサ）と、この信号切換部から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する１つのＡ／Ｄ変換器と、２つの交流電流（電圧）を入力すると共にそのうちの１つを選択して出力する他の１つの信号切換部と、この信号切換部から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する他の１つのＡ／Ｄ変換器とを備えた構成とすることが考えられる。一般的にＡ／Ｄ変換器よりもスキャナやマルチプレクサの方が安価であるため、コスト低減が図られる。 By the way, with respect to the input section having the above-described function, that is, a function of inputting a plurality of analog signals (two AC voltages and two AC currents) and converting them into digital signals and outputting them as measurement data, Although it can be configured with the same number of A / D converters as the number, the apparatus cost increases. For this reason, in order to avoid an increase in device cost, for example, one signal switching unit (scanner or multiplexer) that inputs two AC voltages (currents) and selects one of them and outputs it, and this One A / D converter that converts an analog signal output from the signal switching unit into a digital signal, and another signal that inputs two alternating currents (voltages) and selects and outputs one of them It is conceivable to have a configuration including a switching unit and another A / D converter that converts an analog signal output from the signal switching unit into a digital signal. In general, scanners and multiplexers are cheaper than A / D converters, and thus cost reduction can be achieved.
上記のように信号切換部とＡ／Ｄ変換器との組で入力部を構成した場合には、２つの交流電圧を入力する信号切換部は、これらの交流電圧を予め規定されたタイミングで交互に出力させ、この信号切換部の組のＡ／Ｄ変換器が、信号切換部から出力される信号をデジタル信号に変換して出力する。また、２つの交流電流を入力する他の信号切換部は、これらの交流電流を予め規定されたタイミングで交互に出力させ（具体的には、各交流電流を、対応する交流電流と同じタイミングで出力させ）、この信号切換部の組の他のＡ／Ｄ変換器が、信号切換部から出力される信号をデジタル信号に変換して出力する。 When the input unit is configured by the combination of the signal switching unit and the A / D converter as described above, the signal switching unit that inputs two AC voltages alternately switches these AC voltages at a predetermined timing. The A / D converters of the signal switching unit set convert the signal output from the signal switching unit into a digital signal and output the digital signal. In addition, the other signal switching unit that inputs two alternating currents alternately outputs these alternating currents at a predetermined timing (specifically, each alternating current is output at the same timing as the corresponding alternating current). The other A / D converters in the set of the signal switching unit convert the signal output from the signal switching unit into a digital signal and output the digital signal.
この構成では、１つの電力を算出する際に使用される交流電圧と交流電流（異なる信号切換部から出力される信号）の各デジタル信号についてのサンプリングタイミングを一致させ、また他の１つの電力を算出する際に使用される他の交流電圧と他の交流電流（異なる他の信号切換部から出力される信号）の各デジタル信号についてもサンプリングタイミングを一致させることができるが、共通の信号切換部から出力される交流電圧同士、他の共通の信号切換部から出力される交流電流同士については、サンプリングタイミングを一致させることができない。このため、上記の２つの電力の合算値として算出される三相３線式の交流電路の電力の精度が、このサンプリングタイミングのずれに起因して低下するという改善すべき課題が存在している。 In this configuration, the sampling timing for each digital signal of the AC voltage and AC current (signals output from different signal switching units) used when calculating one power is matched, and the other one power is Sampling timings can be matched for each digital signal of other AC voltages and other AC currents (signals output from different other signal switching units) used in the calculation, but the common signal switching unit Sampling timings cannot be made to coincide with each other between AC voltages output from AC and AC currents output from other common signal switching units. For this reason, there is a problem to be improved that the accuracy of the power of the three-phase three-wire AC circuit calculated as the sum of the two powers is reduced due to this sampling timing shift. .
また、２つのクランプセンサからの２つの交流電流と、２つのクリップからの２つの交流電圧のみを入力する入力部を備えた上記の電力測定装置では、３相のうちの２相分の電流、および３つの線間電圧のうちの２つの線間電圧についての実効値を測定することができるが、残りの１つの相についての電流、および残りの１つの線間電圧については、これらの実効値を測定できないという改善すべき課題も存在している。 Further, in the above power measuring device including the input unit that inputs only two alternating currents from the two clamp sensors and two alternating voltages from the two clips, the current for two phases of the three phases, And the RMS value for two of the three line voltages can be measured, but for the current for the remaining one phase and for the remaining one line voltage, these RMS values There is also a problem to be improved that it is not possible to measure.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、三相３線式の交流電路についての三相分の線間電圧を２つの線間電圧から精度良く測定し得る電圧測定装置、三相３線式の交流電路についての三相分の相電流を２つの相電流から精度良く測定し得る電流測定装置、および三相３線式の交流電路の電力を２電力計法によって精度良く測定しつつ、三相分の相電流および線間電圧についても精度良くを測定し得る電力測定装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and a voltage measuring apparatus and a three-phase voltage measuring apparatus capable of accurately measuring a line voltage for three phases of a three-phase three-wire AC circuit from two line voltages. A current measuring device that can accurately measure the three-phase phase current of a three-wire AC circuit from two phase currents, and the power of a three-phase three-wire AC circuit can be accurately measured by a two-watt meter method. On the other hand, it is a main object to provide a power measuring apparatus capable of accurately measuring three-phase phase currents and line voltages.
上記目的を達成すべく請求項１記載の電圧測定装置は、三相３線式の交流電路についての２つの線間電圧を測定する電圧測定装置であって、前記交流電路を構成する３本の電線のうちの１つの電線の電圧を基準とした他の第１電線の第１電圧および他の第２電線の第２電圧を入力して、基準クロックに同期して、１番目の前記第１電圧、前記第２電圧および２番目の前記第１電圧をこの順序で、かつ当該３つの電圧を１組として繰り返し出力する第１マルチプレクサと、前記第１マルチプレクサから出力される前記３つの電圧を入力すると共に前記基準クロックに同期してサンプリングすることにより、前記１番目の第１電圧の瞬時値を示す１番目の第１電圧データ、前記第２電圧の瞬時値を示す第２電圧データおよび前記２番目の第１電圧の瞬時値を示す２番目の第１電圧データを出力する第１Ａ／Ｄ変換部と、前記１番目の第１電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該１番目の第１電圧データを保持して出力する第１電圧データ保持部と、前記第２電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該第２電圧データを保持して出力する第２電圧データ保持部と、前記２番目の第１電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において、当該２番目の第１電圧データと前記第１電圧データ保持部から出力されている前記１番目の第１電圧データの平均値を示す平均電圧値データを算出する平均電圧算出部と、前記平均電圧値データから前記第２電圧データ保持部によって出力されている前記第２電圧データを減算して減算データを算出すると共に、前記２番目の第１電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して、当該減算データを前記１つの電線の前記電圧である第３電圧を示す第３電圧データとして保持して出力する第１演算保持部と、前記平均電圧値データに基づいて前記第１電圧の電圧値を前記２つの線間電圧のうちの１つの線間電圧の電圧値として算出すると共に、前記第２電圧データ保持部から出力される前記第２電圧データに基づいて前記第２電圧の電圧値を前記２つの線間電圧のうちの他の１つの線間電圧の電圧値として算出し、かつ前記第１演算保持部から出力される前記第３電圧データに基づいて前記第３電圧の電圧値を前記交流電路についての３つの線間電圧のうちの前記２つの線間電圧以外の残りの線間電圧の電圧値として算出する電圧値算出部とを備えている。
In order to achieve the above object, the voltage measuring device according to
請求項２記載の電流測定装置は、三相３線式の交流電路についての２つの相電流を測定する電流測定装置であって、前記交流電路を構成する３本の電線のうちの第１電線の第１電流および第２電線の第２電流をそれぞれ検出して第１変換電圧および第２変換電圧に変換する電流電圧変換部と、前記第１変換電圧および前記第２変換電圧を入力して、基準クロックに同期して、１番目の前記第１変換電圧、前記第２変換電圧および２番目の前記第１変換電圧をこの順序で、かつ当該３つの電圧を１組として繰り返し出力する第２マルチプレクサと、前記第２マルチプレクサから出力される前記３つの電圧を入力すると共に前記基準クロックに同期してサンプリングすることにより、前記第１変換電圧で現される前記１番目の第１電流の瞬時値を示す１番目の第１電流データ、前記第２変換電圧で現される前記第２電流の瞬時値を示す第２電流データおよび前記２番目の第１変換電圧で現される前記２番目の第１電流の瞬時値を示す２番目の第１電流データを出力する第２Ａ／Ｄ変換部と、前記１番目の第１電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該１番目の第１電流データを保持して出力する第１電流データ保持部と、前記第２電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該第２電流データを保持して出力する第２電流データ保持部と、前記２番目の第１電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において、当該２番目の第１電流データと前記第１電流データ保持部から出力されている前記１番目の第１電流データの平均値を示す平均電流値データを算出する平均電流算出部と、前記平均電流値データに前記第２電流データ保持部から出力されている前記第２電流データを加算すると共に符号を反転して反転電流データを算出し、前記２番目の第１電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して、当該反転電流データを前記３本の電線のうちの残りの第３電線の第３電流を示す第３電流データとして保持して出力する第２演算保持部と、前記平均電流値データに基づいて前記第１電流の電流値を前記２つの相電流のうちの１つの相電流の電流値として算出すると共に、前記第２電流データ保持部から出力される前記第２電流データに基づいて前記第２電流の電流値を前記２つの相電流のうちの他の１つの相電流の電流値として算出し、かつ前記第２演算保持部から出力される前記第３電流データに基づいて前記第３電流の電流値を前記交流電路についての３つの相電流のうちの前記２つの相電流以外の残りの相電流の電流値として算出する電流値算出部とを備えている。
The current measuring device according to
請求項３記載の電力測定装置は、請求項１記載の電圧測定装置と、請求項２記載の電流測定装置と、前記電圧測定装置によって算出された前記第１電圧および前記第２電圧の前記各電圧値と、前記電流測定装置によって算出された前記第１電流および前記第２電流の前記各電流値とに基づいて、前記三相３線式の交流電路の電力を算出する電力算出部とを備えている。
The power measuring device according to
請求項１の電圧測定装置では、１組として測定される１番目の第１電圧、第２電圧および２番目の第１電圧のうちの１番目の第１電圧の瞬時値を示す１番目の第１電圧データと２番目の第１電圧の瞬時値を示す２番目の第１電圧データとの平均値である平均電圧値データを、第２電圧の瞬時値を示す第２電圧データの出力（検出）タイミングにおける第１電圧（３つの線間電圧のうちの１つの線間電圧）の瞬時値を示す電圧データ（直線補間法によって算出した補間データ）として算出し、また、この平均電圧値データと第２電圧データ（３つの線間電圧のうちの他の１つの線間電圧の瞬時値を示す電圧データ）とに基づいて実測していない第３電圧（３つの線間電圧のうちの残りの線間電圧）の瞬時値を示す第３電圧データを算出して出力する。
In the voltage measuring device according to
したがって、この電圧測定装置によれば、交流電路の３つの線間電圧のうちの２つを第１電圧および第２電圧として測定することにより、出力（検出）タイミングの揃った３つの線間電圧の瞬時値を示す平均電圧値データ、第２電圧データおよび第３電圧データに基づいて、３つの線間電圧としての第１電圧、第２電圧および第３電圧の各電圧値（例えば、電圧実効値）を精度良く算出（測定）することができる Therefore, according to this voltage measuring apparatus, three line voltages having the same output (detection) timing are obtained by measuring two of the three line voltages of the AC circuit as the first voltage and the second voltage. Based on the average voltage value data, the second voltage data, and the third voltage data indicating the instantaneous values of the first voltage, the second voltage, and the third voltage as the three line voltages (for example, voltage effective Value) can be calculated (measured) with high accuracy.
請求項２の電流測定装置では、１組として測定される第１電流、第２電流および第１電流のうちの１番目の第１電流の瞬時値を示す１番目の第１電流データと２番目の第１電流の瞬時値を示す２番目の第１電流データとの平均値である平均電流値データを、第２電流の瞬時値を示す第２電流データの出力（検出）タイミングにおける第１電流（３つの相電流のうちの１つの相電流）の瞬時値を示す電流データ（直線補間法によって算出した補間データ）として算出し、また、この平均電流値データと第２電流データ（３つの相電流のうちの他の１つの相電流の瞬時値を示す電流データ）とに基づいて実測していない第３電流（３つの相電流のうちの残りの相電流）の瞬時値を示す第３電流データを算出して出力する。
In the current measuring device according to
したがって、この電流測定装置によれば、交流電路の３つの相電流のうちの２つを第１電流および第２電流として測定することにより、出力（検出）タイミングの揃った３つの相電流の瞬時値を示す平均電流値データ、第２電流データおよび第３電流データに基づいて、３つの相電流としての第１電流、第２電流および第３電流の各電流値（例えば、電流実効値）を精度良く算出（測定）することができる Therefore, according to this current measuring device, by measuring two of the three phase currents of the AC circuit as the first current and the second current, the instantaneous of the three phase currents having the same output (detection) timings. Based on the average current value data indicating the value, the second current data, and the third current data, the respective current values (for example, current effective values) of the first current, the second current, and the third current as the three phase currents are obtained. Accurate calculation (measurement)
請求項３の電力測定装置によれば、上記のようにして精度の良好な状態で算出（測定）された２つの線間電圧としての第１電圧および第２電圧の各電圧値、並びに２つの相電流としての第１電流および第２電流の各電流値に基づいて、２電力計法により、交流電路の電力についても精度良く算出（測定）することができる。 According to the power measuring device of the third aspect, the voltage values of the first voltage and the second voltage as the two line voltages calculated (measured) with good accuracy as described above, and two Based on the current values of the first current and the second current as the phase current, the power of the AC circuit can be calculated (measured) with high accuracy by the two-watt meter method.
以下、添付図面を参照して、電圧測定装置、電流測定装置、およびこれらの装置を備えた電力測定装置の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a voltage measurement device, a current measurement device, and a power measurement device including these devices will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、電力測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。
First, the configuration of the
電力測定装置１は、図１に示すように、第１マルチプレクサ２（以下、「マルチプレクサ２」ともいう）、第２マルチプレクサ３（以下、「マルチプレクサ３」ともいう）、第１Ａ／Ｄ変換部４（以下、「Ａ／Ｄ変換部４」ともいう）、第２Ａ／Ｄ変換部５（以下、「Ａ／Ｄ変換部５」ともいう）、第１サンプリング部６（以下、「サンプリング部６」ともいう）、第２サンプリング部７（以下、「サンプリング部７」ともいう）、処理部８、記憶部９、出力部１０および信号生成部１１を備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、電力測定装置１は、基端側がマルチプレクサ２に接続されると共に、先端側が各電線５２，５３，５４に接続される複数本（本例では一例として３本）の電圧プローブ２ａ，２ｂ，２ｃを備えている。また、電力測定装置１は、基端側がマルチプレクサ３に接続されると共に、先端側に電流電圧変換部（クランプセンサ）１２（以下、「変換部１２」ともいう）が接続された複数本（本例では一例として２本）の電流プローブ３ａ，３ｂを備えている。各電流プローブ３ａ，３ｂに接続された各変換部１２（変換部１２ａ，変換部１２ｂ）は、各電線５２，５３，５４のうちの任意の２本に装着（クランプ）されて、装着された２つの電線に流れる第１電流（相電流）Ｉ１および第２電流（相電流）Ｉ２を検出すると共に電圧（第１変換電圧Ｖｉ１，第２変換電圧Ｖｉ２）にそれぞれ変換して、マルチプレクサ３に出力する。
Further, the
信号生成部１１は、例えば順序回路で構成されて、図１，４に示すように、選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３を基準クロックＣＫに同期して基準クロックＣＫの１周期分ずつこの順序で繰り返し出力する。
The
マルチプレクサ２は、選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３と、３本の電圧プローブ２ａ，２ｂ，２ｃのうちの１本（本例では一例として電圧プローブ２ｃ）の電位を基準として他の２本の電圧プローブ２ａ，２ｂに発生する第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２とを入力する（一例として、第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２を予め規定された割合で降圧して入力する）。また、マルチプレクサ２は、選択信号Ｓｓ１を入力しているとき（例えば、ハイレベルのとき）には、第１電圧Ｖ１を選択して選択電圧Ｖｓｖ（１番目の第１電圧Ｖ１）として出力し、選択信号Ｓｓ２を入力しているとき（例えば、ハイレベルのとき）には、第２電圧Ｖ２を選択して選択電圧Ｖｓｖとして出力し、選択信号Ｓｓ３を入力しているとき（例えば、ハイレベルのとき）には、第１電圧Ｖ１を選択して選択電圧Ｖｓｖ（２番目の第１電圧Ｖ１）として出力する。
The
つまり、マルチプレクサ２は、基準クロックＣＫに同期している選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の入力に応じて第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２を切り替えつつ、３つの電圧（１番目の第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、２番目の第１電圧Ｖ１）を１組として、この順序で、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ１，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ１，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ１，・・・というように繰り返しながら、選択電圧Ｖｓｖとして出力する。
That is, the
マルチプレクサ３は、選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３と、２本の電流プローブ３ａ，３ｂから出力される第１変換電圧Ｖｉ１および第２変換電圧Ｖｉ２とを入力する。また、マルチプレクサ３は、選択信号Ｓｓ１を入力しているとき（例えば、ハイレベルのとき）には、第１変換電圧Ｖｉ１を選択して選択電圧Ｖｓｉ（１番目の第１変換電圧Ｖｉ１）として出力し、選択信号Ｓｓ２を入力しているとき（例えば、ハイレベルのとき）には、第２変換電圧Ｖｉ２を選択して選択電圧Ｖｓｉとして出力し、選択信号Ｓｓ３を入力しているとき（例えば、ハイレベルのとき）には、第１変換電圧Ｖｉ１を選択して選択電圧Ｖｓｉ（２番目の第１変換電圧Ｖｉ１）として出力する。
The
つまり、マルチプレクサ３は、基準クロックＣＫに同期している選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の入力に応じて第１変換電圧Ｖｉ１および第２変換電圧Ｖｉ２を切り替えつつ、３つの電圧（１番目の第１変換電圧Ｖｉ１、第２変換電圧Ｖｉ２、２番目の第１変換電圧Ｖｉ１）を１組として、この順序で、Ｖｉ１，Ｖｉ２，Ｖｉ１，Ｖｉ１，Ｖｉ２，Ｖｉ１，Ｖｉ１，Ｖｉ２，Ｖｉ１，・・・というように繰り返しながら、選択電圧Ｖｓｉとして出力する。
That is, the
Ａ／Ｄ変換部４は、マルチプレクサ２から上記した１組単位で選択電圧Ｖｓｖとして繰り返し出力される１番目の第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２および２番目の第１電圧Ｖ１を基準クロックＣＫに同期してサンプリングしてデジタルデータに変換する。この構成により、Ａ／Ｄ変換部４は、マルチプレクサ２から１番目の第１電圧Ｖ１が出力される選択信号Ｓｓ１に続く選択信号Ｓｓ２の出力期間において、１番目の第１電圧Ｖ１の瞬時値を示す１番目の第１電圧データＤｖ１を出力する。
The A /
また、Ａ／Ｄ変換部４は、マルチプレクサ２から第２電圧Ｖ２が出力される選択信号Ｓｓ２に続く選択信号Ｓｓ３の出力期間において、第２電圧Ｖ２の瞬時値を示す第２電圧データＤｖ２を出力する。また、Ａ／Ｄ変換部４は、マルチプレクサ２から２番目の第１電圧Ｖ１が出力される選択信号Ｓｓ３に続く選択信号Ｓｓ１の出力期間において、２番目の第１電圧Ｖ１の瞬時値を示す２番目の第１電圧データＤｖ１を出力する。以下、１番目の第１電圧データＤｖ１、第２電圧データＤｖ２および２番目の第１電圧データＤｖ１を特に区別しないときには、「電圧データＤｖ」ともいう。なお、各電圧データＤｖは、複数ビット（例えば、８ビットや１２ビット。本例では一例として、８ビット）で構成されるパラレルデータである。
The A /
Ａ／Ｄ変換部５は、マルチプレクサ３から上記した１組単位で選択電圧Ｖｓｉとして繰り返し出力される１番目の第１変換電圧Ｖｉ１、第２変換電圧Ｖｉ２および２番目の第１変換電圧Ｖｉ１を基準クロックＣＫに同期してサンプリングしてデジタルデータに変換する。この構成により、Ａ／Ｄ変換部５は、マルチプレクサ３から１番目の第１変換電圧Ｖｉ１が出力される選択信号Ｓｓ１に続く選択信号Ｓｓ２の出力期間において、１番目の第１変換電圧Ｖｉ１で現される１番目の第１電流Ｉ１についての瞬時値を示す１番目の第１電流データＤｉ１を出力する。
The A /
また、Ａ／Ｄ変換部５は、マルチプレクサ３から第２変換電圧Ｖｉ２が出力される選択信号Ｓｓ２に続く選択信号Ｓｓ３の出力期間において、第２変換電圧Ｖｉ２で現される第２電流Ｉ２の瞬時値を示す第２電流データＤｉ２を出力する。また、Ａ／Ｄ変換部５は、マルチプレクサ３から２番目の第１変換電圧Ｖｉ１が出力される選択信号Ｓｓ３に続く選択信号Ｓｓ１の出力期間において、２番目の第１変換電圧Ｖｉ１で現される２番目の第１電流Ｉ１についての瞬時値を示す２番目の第１電流データＤｉ１を出力する。以下、１番目の第１電流データＤｉ１、第２電流データＤｉ２および２番目の第１電流データＤｉ１を特に区別しないときには、「電流データＤｉ」ともいう。なお、各電流データＤｉは、複数ビット（本例では一例として、８ビット）で構成されるパラレルデータである。
In addition, the A /
サンプリング部６は、図２に示すように、一例として、第１電圧データ保持部２１（以下、「データ保持部２１」ともいう）、第２電圧データ保持部２２（以下、「データ保持部２２」ともいう）、平均電圧算出部２３、第１演算保持部２４（以下、「演算保持部２４」ともいう）、および３つの論理積部２５，２６，２７を備えている。
As shown in FIG. 2, the
論理積部２５は、選択信号Ｓｓ２および基準クロックＣＫを入力すると共に、選択信号Ｓｓ２の入力期間に入力される基準クロックＣＫのみを選択的に第１保持クロックＣＫ１（以下、「保持クロックＣＫ１」ともいう）として出力する。論理積部２６は、選択信号Ｓｓ３および基準クロックＣＫを入力すると共に、選択信号Ｓｓ３の入力期間に入力される基準クロックＣＫのみを選択的に第２保持クロックＣＫ２（以下、「保持クロックＣＫ２」ともいう）として出力する。論理積部２７は、選択信号Ｓｓ１および基準クロックＣＫを入力すると共に、選択信号Ｓｓ１の入力期間に入力される基準クロックＣＫのみを選択的に第３保持クロックＣＫ３（以下、「保持クロックＣＫ３」ともいう）として出力する。
The AND
データ保持部２１は、一例として、フリップフロップ回路やラッチ回路で構成されて、Ａ／Ｄ変換部４から出力されている電圧データＤｖを保持クロックＣＫ１に同期して保持する。この場合、保持クロックＣＫ１は選択信号Ｓｓ２の出力期間に出力されるため、データ保持部２１は、この選択信号Ｓｓ２の出力期間にＡ／Ｄ変換部４から出力される１番目の第１電圧データＤｖ１を保持クロックＣＫ１に同期して保持する。
For example, the
データ保持部２２は、一例として、フリップフロップ回路やラッチ回路で構成されて、Ａ／Ｄ変換部４から出力されている電圧データＤｖを保持クロックＣＫ２に同期して保持する。この場合、保持クロックＣＫ２は選択信号Ｓｓ３の出力期間に出力されるため、データ保持部２２は、この選択信号Ｓｓ３の出力期間にＡ／Ｄ変換部４から出力される第２電圧データＤｖ２を保持クロックＣＫ２に同期して保持する。
For example, the
平均電圧算出部２３は、一例として図２に示すように、加算器２３ａおよび右算術ビットシフト回路２３ｂで構成されている。この平均電圧算出部２３では、加算器２３ａが、データ保持部２１に保持されている第１電圧データＤｖ１と、Ａ／Ｄ変換部４から出力されている電圧データＤｖとを加算して出力する。右算術ビットシフト回路２３ｂは、加算器２３ａから出力される電圧データを構成する各ビットを右方向（最下位ビット方向）に１ビットシフトすることによって、この電圧データの値を二分の一にして出力する。
As shown in FIG. 2 as an example, the average
この構成により、平均電圧算出部２３は、Ａ／Ｄ変換部４から２番目の第１電圧データＤｖ１が出力される選択信号Ｓｓ１の出力期間において、データ保持部２１に保持されている１番目の第１電圧データＤｖ１とＡ／Ｄ変換部４から出力されている２番目の第１電圧データＤｖ１についての平均値を算出して、平均電圧値データＤｖ１１として出力する。また、この平均電圧値データＤｖ１１は、第２電圧データＤｖ２の出力タイミング（基準クロックＣＫに同期したタイミング）の前後において、基準クロックＣＫに同期してＡ／Ｄ変換部４から出力される１番目および２番目の２つの第１電圧データＤｖ１についての平均値であることから、第２電圧データＤｖ２の出力タイミングにおける第１電圧Ｖ１の瞬時値を直線補間法によって算出した値でもある。
With this configuration, the average
演算保持部２４は、一例として図２に示すように、減算器２４ａおよびフリップフロップ回路（またはラッチ回路）２４ｂで構成されている。この演算保持部２４では、減算器２４ａが、第２電圧データＤｖ２（データ保持部２２によって出力されているデータ）から平均電圧値データＤｖ１１を減算して減算データとして出力する。フリップフロップ回路２４ｂは、保持クロックＣＫ３に同期して、この減算データを保持して出力する。この場合、保持クロックＣＫ３は選択信号Ｓｓ１の出力期間に出力され、またこの選択信号Ｓｓ１の出力期間において、平均電圧算出部２３からは平均電圧値データＤｖ１１として１番目の第１電圧データＤｖ１とＡ／Ｄ変換部４から出力されている２番目の第１電圧データＤｖ１についての平均値を示すデータが出力されている。したがって、フリップフロップ回路２４ｂは、第２電圧データＤｖ２から各第１電圧データＤｖ１の平均値を示す平均電圧値データＤｖ１１を減算して算出された減算データを保持クロックＣＫ３に同期して第３電圧データＤｖ３として保持して出力する。
As shown in FIG. 2 as an example, the
サンプリング部７は、図３に示すように、一例として、第１電流データ保持部３１（以下、「データ保持部３１」ともいう）、第２電流データ保持部３２（以下、「データ保持部３２」ともいう）、平均電流算出部３３、第２演算保持部３４（以下、「演算保持部３４」ともいう）、および３つの論理積部３５，３６，３７を備えている。
As shown in FIG. 3, the
論理積部３５は、選択信号Ｓｓ２および基準クロックＣＫを入力すると共に、選択信号Ｓｓ２の入力期間に入力される基準クロックＣＫのみを選択的に第４保持クロックＣＫ４（以下、「保持クロックＣＫ４」ともいう）として出力する。論理積部３６は、選択信号Ｓｓ３および基準クロックＣＫを入力すると共に、選択信号Ｓｓ３の入力期間に入力される基準クロックＣＫのみを選択的に第５保持クロックＣＫ５（以下、「保持クロックＣＫ５」ともいう）として出力する。論理積部３７は、選択信号Ｓｓ１および基準クロックＣＫを入力すると共に、選択信号Ｓｓ１の入力期間に入力される基準クロックＣＫのみを選択的に第６保持クロックＣＫ６（以下、「保持クロックＣＫ６」ともいう）として出力する。
The AND
データ保持部３１は、一例として、フリップフロップ回路やラッチ回路で構成されて、Ａ／Ｄ変換部５から出力されている電流データＤｉを保持クロックＣＫ４に同期して保持する。この場合、保持クロックＣＫ４は選択信号Ｓｓ２の出力期間に出力されるため、データ保持部３１は、この選択信号Ｓｓ２の出力期間にＡ／Ｄ変換部５から出力される１番目の第１電流データＤｉ１を保持クロックＣＫ４に同期して保持する。
For example, the
データ保持部３２は、一例として、フリップフロップ回路やラッチ回路で構成されて、Ａ／Ｄ変換部５から出力されている電流データＤｉを保持クロックＣＫ５に同期して保持する。この場合、保持クロックＣＫ５は選択信号Ｓｓ３の出力期間に出力されるため、データ保持部３２は、この選択信号Ｓｓ３の出力期間にＡ／Ｄ変換部５から出力される第２電流データＤｉ２を保持クロックＣＫ５に同期して保持する。
For example, the
平均電流算出部３３は、一例として図３に示すように、加算器３３ａおよび右算術ビットシフト回路３３ｂで構成されている。この平均電流算出部３３では、加算器３３ａが、データ保持部３１に保持されている第１電流データＤｉ１と、Ａ／Ｄ変換部５から出力されている電流データＤｉとを加算して出力する。右算術ビットシフト回路３３ｂは、加算器３３ａから出力される電流データを構成する各ビットを右方向（最下位ビット方向）に１ビットシフトすることによって、この電流データの値を二分の一にして出力する。
As an example, the average
この構成により、平均電流算出部３３は、Ａ／Ｄ変換部５から２番目の第１電流データＤｉ１が出力される選択信号Ｓｓ１の出力期間において、データ保持部３１に保持されている１番目の第１電流データＤｉ１とＡ／Ｄ変換部５から出力されている２番目の第１電流データＤｉ１についての平均値を算出して、平均電流値データＤｉ１１として出力する。また、この平均電流値データＤｉ１１は、第２電流データＤｉ２の出力タイミング（基準クロックＣＫに同期したタイミング）の前後において、基準クロックＣＫに同期してＡ／Ｄ変換部５から出力される１番目および２番目の２つの第１電流データＤｉ１についての平均値であることから、第２電流データＤｉ２の出力タイミングにおける第１電流Ｉ１の瞬時値を直線補間法によって算出した値でもある。
With this configuration, the average
演算保持部３４は、一例として図３に示すように、加算器３４ａ、符号反転回路３４ｂおよびフリップフロップ回路（またはラッチ回路）３４ｃで構成されている。この演算保持部３４では、加算器３４ａが、平均電流値データＤｉ１１と第２電流データＤｉ２（データ保持部３２によって出力されているデータ）を加算して加算データとして出力する。符号反転回路３４ｂは、この加算データの符号（極性）を反転させた反転電流データを算出して出力する。フリップフロップ回路３４ｃは、保持クロックＣＫ６に同期して、この反転電流データを保持すると共に出力する。この場合、保持クロックＣＫ６は選択信号Ｓｓ１の出力期間に出力され、またこの選択信号Ｓｓ１の出力期間において、平均電流算出部３３からは平均電流値データＤｉ１１として１番目の第１電流データＤｉ１とＡ／Ｄ変換部５から出力されている２番目の第１電流データＤｉ１についての平均値を示すデータが出力されている。したがって、フリップフロップ回路３４ｃは、各第１電流データＤｉ１の平均値を示す平均電流値データＤｉ１１に第２電流データＤｉ２が加算された加算データであって、さらに符号が反転させられた反転電流データを保持クロックＣＫ６に同期して保持すると共に、第３電流データＤｉ３として出力する。
As shown in FIG. 3 as an example, the
処理部８は、ＣＰＵを備えて構成されて、サンプリング部６から出力される平均電圧値データＤｖ１１、第２電圧データＤｖ２および第３電圧データＤｖ３に基づいて、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２および第３電圧Ｖ３の各電圧値（本例では、電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓ）を算出する電圧値算出処理を実行することにより、電圧値算出部として機能する。また、処理部８は、サンプリング部７から出力される平均電流値データＤｉ１１、第２電流データＤｉ２および第３電流データＤｉ３に基づいて、第１電流Ｉ１、第２電流Ｉ２および第３電流Ｉ３の各電流値（本例では、電流実効値Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓ）を算出する電流値算出処理を実行することにより、電流値算出部として機能する。また、処理部８は、平均電圧値データＤｖ１１および平均電流値データＤｉ１１に基づいて第１電力Ｗ１を算出すると共に、第２電圧データＤｖ２および第２電流データＤｉ２に基づいて第２電力Ｗ２を算出し、さらに第１電力Ｗ１および第２電力Ｗ２を加算して加算電力Ｗａを算出する電力算出処理を実行することにより、電力算出部としても機能する。
The
この構成により、マルチプレクサ２、Ａ／Ｄ変換部４、サンプリング部６および処理部８は、各電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓを算出する電圧測定装置ＶＭを構成し、マルチプレクサ３、Ａ／Ｄ変換部５、サンプリング部７および処理部８は、各電流実効値Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓを算出する電流測定装置ＩＭを構成する。
With this configuration, the
記憶部９は、ＨＤＤ（Hard disk drive ）や、ＲＡＭなどの半導体メモリを備えて構成されて、平均電圧値データＤｖ１１、第２電圧データＤｖ２、第３電圧データＤｖ３、平均電流値データＤｉ１１、第２電流データＤｉ２、第３電流データＤｉ３、各電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓ、各電流実効値Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓ、第１電力Ｗ１、第２電力Ｗ２および加算電力Ｗａを記憶する。
The
出力部１０は、一例として、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成されて、処理部８から出力された各電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓ、各電流実効値Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓおよび加算電力Ｗａを画面上に表示させる。なお、出力部１０をデータ伝送回路で構成して、電力測定装置１とは別体に配設された表示装置などに各電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓ、各電流実効値Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓおよび加算電力Ｗａを出力して、この表示装置に表示させる構成を採用することもできる。
For example, the
次に、電力測定装置１を使用して三相３線式の交流電路５１（Ｒ相の電線５２、Ｓ相の電線５３およびＴ相の電線５４で構成される電路）における実効電圧（３つの線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｔの実効値）、実効電流（３つの相電流Ｉｒ，Ｉｔ，Ｉｓの実効値）、および電力（有効電力）Ｗを測定する場合の電力測定装置１の動作について、図面を参照して説明する。
Next, using the
なお、一例として、電圧プローブ２ａは交流電路５１のＲ相の電線５２に接続され、電圧プローブ２ｂは交流電路５１のＴ相の電線５４に接続され、電圧プローブ２ｃは交流電路５１のＳ相の電線５３に接続されて、電力測定装置１は、Ｓ相の電位を基準としたＲ相の電圧（線間電圧Ｖｒｓ）を第１電圧Ｖ１として入力し、Ｓ相の電位を基準としたＴ相の電圧（線間電圧Ｖｔｓ）を第２電圧Ｖ２として入力するものとする。
As an example, the
また、変換部１２ａは、Ｒ相の電線５２に装着されて、相電流Ｉｒを第１電流Ｉ１として検出すると共に、第１変換電圧Ｖｉ１に変換して出力する。また、変換部１２ｂはＴ相の電線５４に装着されて、相電流Ｉｔを第２電流Ｉ２として検出すると共に、第２変換電圧Ｖｉ２に変換して出力する。これにより、電力測定装置１は、Ｒ相の相電流Ｉｒを第１電流Ｉ１として検出し、Ｔ相の相電流Ｉｔを第２電流Ｉ２として検出するものとする。
The
この状態において、電力測定装置１では、マルチプレクサ２が、信号生成部１１から出力される選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の入力に応じて、図４に示すように、１番目の第１電圧Ｖ１としての線間電圧Ｖｒｓ、第２電圧Ｖ２としての線間電圧Ｖｔｓおよび２番目の第１電圧Ｖ１としての線間電圧Ｖｒｓの３つの電圧を１組として、Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓ，Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓ，・・・というように繰り返し、選択電圧Ｖｓｖとして出力する。
In this state, in the
次いで、Ａ／Ｄ変換部４は、上記のようにしてマルチプレクサ２から選択電圧Ｖｓｖとして出力される各線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓ，Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓ，・・・を、図４に示すように基準クロックＣＫに同期してサンプリングすることにより、１組目の線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓについては、１番目の第１電圧データＤｖ１としての線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ１を示す１番目の第１電圧データＤｒｓ１、第２電圧データＤｖ２としての線間電圧Ｖｔｓの瞬時値Ｖｔｓ１を示す第２電圧データＤｔｓ１、２番目の第１電圧データＤｖ１としての線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ１’を示す２番目の第１電圧データＤｒｓ１’に変換して出力する。
Next, the A /
また、Ａ／Ｄ変換部４は、２組目以降の線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓの各組についても、線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ２を示す１番目の第１電圧データＤｒｓ２、線間電圧Ｖｔｓの瞬時値Ｖｔｓ２を示す第２電圧データＤｔｓ２、線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ２’を示す２番目の第１電圧データＤｒｓ２’（以上、２組目）、線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ３を示す１番目の第１電圧データＤｒｓ３、線間電圧Ｖｔｓの瞬時値Ｖｔｓ３を示す第２電圧データＤｔｓ３、線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ３’を示す２番目の第１電圧データＤｒｓ３’（以上、３組目）、線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ４を示す１番目の第１電圧データＤｒｓ４、線間電圧Ｖｔｓの瞬時値Ｖｔｓ４を示す第２電圧データＤｔｓ４、線間電圧Ｖｒｓの瞬時値Ｖｒｓ４’を示す２番目の第１電圧データＤｒｓ４’（以上、４組目）、・・・というように順次変換して出力する。
Further, the A /
続いて、サンプリング部６では、Ａ／Ｄ変換部４から出力される１組目の各電圧データＤｒｓ１，Ｄｔｓ１，Ｄｒｓ１’については、上記したように、データ保持部２１が、選択信号Ｓｓ２の出力期間に１番目の第１電圧データＤｒｓ１（Ｄｖ１）を保持クロックＣＫ１に同期して保持し、データ保持部２２が、選択信号Ｓｓ３の出力期間に第２電圧データＤｔｓ１（Ｄｖ２）を保持クロックＣＫ２に同期して保持する。また、平均電圧算出部２３が、Ａ／Ｄ変換部４からの２番目の第１電圧データＤｒｓ１’（Ｄｖ１）の出力期間（選択信号Ｓｓ１の出力期間）において、各第１電圧データＤｒｓ１，Ｄｒｓ１’（１番目および２番目の各第１電圧データＤｖ１）の平均値を示す平均電圧値データＤｖ１１（＝（Ｄｒｓ１＋Ｄｒｓ１’）／２）を算出して出力する。また、演算保持部２４が、第２電圧データＤｖ２から平均電圧値データＤｖ１１を減算して算出した減算データ（（Ｄｒｓ１＋Ｄｒｓ１’）／２−Ｄｔｓ１）を、選択信号Ｓｓ１の出力期間において保持クロックＣＫ３に同期して第３電圧データＤｖ３として保持して出力する。
Subsequently, in the
この場合、上記したように、平均電圧値データＤｖ１１は、図４の線間電圧Ｖｒｓを示す波形図において□マークを付して示すように、各第１電圧データＤｒｓ１，Ｄｒｓ１’に基づいて、直線補間法を用いて算出された第２電圧データＤｔｓ１の出力（検出）タイミングにおける線間電圧Ｖｒｓ（第１電圧Ｖ１）の瞬時値を示すデータである。また、第３電圧データＤｖ３は、線間電圧Ｖｔｓの瞬時値を示す第２電圧データＤｔｓ１から線間電圧Ｖｒｓの瞬時値を示す平均電圧値データＤｖ１１を減算して得られたデータであることから、第２電圧データＤｔｓ１の出力（検出）タイミングにおける線間電圧Ｖｔｒを示すデータＤｔｒ１である。 In this case, as described above, the average voltage value data Dv11 is based on each of the first voltage data Drs1 and Drs1 ′, as indicated by □ in the waveform diagram showing the line voltage Vrs in FIG. This is data indicating the instantaneous value of the line voltage Vrs (first voltage V1) at the output (detection) timing of the second voltage data Dts1 calculated using the linear interpolation method. The third voltage data Dv3 is data obtained by subtracting the average voltage value data Dv11 indicating the instantaneous value of the line voltage Vrs from the second voltage data Dts1 indicating the instantaneous value of the line voltage Vts. , Data Dtr1 indicating the line voltage Vtr at the output (detection) timing of the second voltage data Dts1.
また、サンプリング部６は、上記した１組目の各電圧データＤｒｓ１，Ｄｔｓ１，Ｄｒｓ１’と同様にして、Ａ／Ｄ変換部４から続いて出力される２組目の各電圧データＤｒｓ２，Ｄｔｓ２，Ｄｒｓ２’についても、平均電圧値データＤｖ１１（＝（Ｄｒｓ２＋Ｄｒｓ２’）／２）および第３電圧データＤｖ３（Ｄｔｒ２＝（Ｄｒｓ２＋Ｄｒｓ２’）／２−Ｄｔｓ２）を算出して、第２電圧データＤｔｓ２と共に出力する。また、サンプリング部６は、同様にしてその後の３組目の各電圧データＤｒｓ３，Ｄｔｓ３，Ｄｒｓ３’、４組目の各電圧データＤｒｓ４，Ｄｔｓ４，Ｄｒｓ４’、・・・についても、図４に示すように、平均電圧値データＤｖ１１（（Ｄｒｓ３＋Ｄｒｓ３’）／２，（Ｄｒｓ４＋Ｄｒｓ４’）／２，・・・）および第３電圧データＤｖ３（Ｄｔｒ３，Ｄｔｒ４，・・・）を算出して、第２電圧データＤｖ２と共に出力する。以下、各第１電圧データＤｒｓ１，Ｄｒｓ２，Ｄｒｓ３，・・・を区別しないときには、第１電圧データＤｒｓともいい、各第２電圧データＤｔｓ１，Ｄｔｓ２，Ｄｔｓ３，・・・を区別しないときには、第２電圧データＤｔｓともいい、第３電圧データＤｖ３としての各第３電圧データＤｔｒ１，Ｄｔｒ２，Ｄｔｒ３，・・・を区別しないときには、第３電圧データＤｔｒともいうものとする。
In addition, the
処理部８は、このようにしてサンプリング部６から出力された平均電圧値データＤｖ１１については、この平均電圧値データＤｖ１１を算出する元となる線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓの１つの組をマルチプレクサ２から出力させた選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組の次の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組における選択信号Ｓｓ１の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部６から出力された第２電圧データＤｖ２については、上記した次の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組における選択信号Ｓｓ１または選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部６から出力された第３電圧データＤｖ３については、上記した次の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組における選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。
For the average voltage value data Dv11 output from the
具体的には、例えば、１組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の各出力期間においてマルチプレクサ２から出力された線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓの各瞬時値を示す１番目の第１電圧データＤｒｓ１、第２電圧データＤｔｓ１および２番目の第１電圧データＤｒｓ１’に基づいてサンプリング部６において算出されて出力された平均電圧値データＤｖ１１については、処理部８は、２組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３における選択信号Ｓｓ１の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部６から出力された第２電圧データＤｔｓ１（Ｄｖ２）については、２組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３における選択信号Ｓｓ１または選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部６から出力された第３電圧データＤｔｒ１（Ｄｖ３）については、２組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３における選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。
Specifically, for example, the first first voltage data indicating the instantaneous values of the line voltages Vrs, Vts, and Vrs output from the
この電力測定装置１では、このようにして、マルチプレクサ２、Ａ／Ｄ変換部４、サンプリング部６および処理部８が電圧測定装置ＶＭとして機能して、各選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の出力期間においてマルチプレクサ２から出力される線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓの各瞬時値を示す電圧データであって、線間電圧Ｖｔｓの第２電圧データＤｔｓ（Ｄｖ２）の出力（検出）タイミングにおける線間電圧Ｖｒｓの瞬時値を示す平均電圧値データＤｖ１１、および線間電圧Ｖｔｒの瞬時値を示す第３電圧データＤｔｒ（Ｄｖ３）が、線間電圧Ｖｔｓの瞬時値を示す第２電圧データＤｔｓ（Ｄｖ２）と合わせて記憶部９に順次記憶される。
In this
一方、電力測定装置１では、マルチプレクサ３が、信号生成部１１から出力される選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３に応じて、図５に示すように、第１電流Ｉ１（相電流Ｉｒ）の電流値を示す１番目の第１変換電圧Ｖｉ１としての第１変換電圧Ｖｉｒ、第２電流Ｉ２（相電流Ｉｔ）の電流値を示す第２変換電圧Ｖｉ２としての第２変換電圧Ｖｉｔ、および第１電流Ｉ１（相電流Ｉｒ）の電流値を示す２番目の第１変換電圧Ｖｉ１としての第１変換電圧Ｖｉｒの３つの電圧を１組として、Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒ，Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒ，・・・というように繰り返し、選択電圧Ｖｓｉとして出力する。
On the other hand, in the
次いで、Ａ／Ｄ変換部５は、上記のようにしてマルチプレクサ３から選択電圧Ｖｓｉとして出力される各変換電圧Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒ，Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒ，・・・を、図５に示すように基準クロックＣＫに同期してサンプリングすることにより、１組目の変換電圧Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒについては、１番目の第１電流データＤｉ１としての相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ１を示す１番目の第１電流データＤｉｒ１、第２電流データＤｉ２としての相電流Ｉｔの瞬時値Ｉｔ１を示す第２電流データＤｉｔ１、２番目の第１電流データＤｉ１としての相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ１’を示す２番目の第１電流データＤｉｒ１’に変換して出力する。
Next, the A /
また、Ａ／Ｄ変換部５は、２組目以降の変換電圧Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒの各組についても、相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ２を示す１番目の第１電流データＤｉｒ２、相電流Ｉｔの瞬時値Ｉｔ２を示す第２電流データＤｉｔ２、相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ２’を示す２番目の第１電流データＤｉｒ２’（以上、２組目）、相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ３を示す１番目の第１電流データＤｉｒ３、相電流Ｉｔの瞬時値Ｉｔ３を示す第２電流データＤｉｔ３、相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ３’を示す２番目の第１電流データＤｉｒ３’（以上、３組目）、相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ４を示す１番目の第１電流データＤｉｒ４、相電流Ｉｔの瞬時値Ｉｔ４を示す第２電流データＤｉｔ４、相電流Ｉｒの瞬時値Ｉｒ４’を示す２番目の第１電流データＤｉｒ４’（以上、４組目）、・・・というように順次変換して出力する。
Further, the A /
続いて、サンプリング部７では、Ａ／Ｄ変換部５から出力される１組目の各電流データＤｉｒ１，Ｄｉｔ１，Ｄｉｒ１’については、上記したように、データ保持部３１が、選択信号Ｓｓ２の出力期間に１番目の第１電流データＤｉｒ１（Ｄｉ１）を保持クロックＣＫ１に同期して保持し、データ保持部３２が、選択信号Ｓｓ３の出力期間に第２電流データＤｉｔ１（Ｄｉ２）を保持クロックＣＫ２に同期して保持する。また、平均電圧算出部３３が、Ａ／Ｄ変換部５からの２番目の第１電流データＤｉｒ１’（Ｄｉ１）の出力期間（選択信号Ｓｓ１の出力期間）において、各第１電流データＤｉｒ１，Ｄｉｒ１’（１番目および２番目の各第１電流データＤｉ１）の平均値を示す平均電流値データＤｉ１１（＝（Ｄｉｒ１＋Ｄｉｒ１’）／２）を算出して出力する。また、演算保持部３４が、第２電流データＤｉ２と平均電流値データＤｉ１１を加算して加算データ（（Ｄｉｒ１＋Ｄｉｒ１’）／２＋Ｄｉｔ１）を算出すると共に、その符号を反転させた反転電流データ（−（Ｄｉｒ１＋Ｄｉｒ１’）／２−Ｄｉｔ１）を、選択信号Ｓｓ１の出力期間において保持クロックＣＫ６に同期して第３電流データＤｉ３として出力する。
Subsequently, in the
この場合、上記したように、平均電流値データＤｉ１１は、図５の相電流Ｉｒを示す波形図において□マークを付して示すように、各第１電流データＤｉｒ１，Ｄｉｒ１’に基づいて、直線補間法を用いて算出された第２電流データＤｉｔ１の出力（検出）タイミングにおける相電流Ｉｒの瞬時値を示すデータである。また、第３電流データＤｉ３は、相電流Ｉｒの瞬時値を示す平均電流値データＤｉ１１と、相電流Ｉｔの瞬時値を示す第２電流データＤｉｔ１とを加算して得られた加算データの符号を反転させた反転電流データであることから、第２電流データＤｉｔ１の出力（検出）タイミングにおける相電流Ｉｓの瞬時値を示すデータＤｉｓ１である。 In this case, as described above, the average current value data Di11 is a straight line based on each of the first current data Dir1 and Dir1 ′ as shown by □ marks in the waveform diagram showing the phase current Ir in FIG. It is data indicating the instantaneous value of the phase current Ir at the output (detection) timing of the second current data Dit1 calculated using the interpolation method. Further, the third current data Di3 is obtained by adding the sign of the addition data obtained by adding the average current value data Di11 indicating the instantaneous value of the phase current Ir and the second current data Dit1 indicating the instantaneous value of the phase current It. Since the inverted current data is inverted, it is data Dis1 indicating the instantaneous value of the phase current Is at the output (detection) timing of the second current data Dit1.
また、サンプリング部７は、上記した１組目の各電流データＤｉｒ１，Ｄｉｔ１，Ｄｉｒ１’と同様にして、Ａ／Ｄ変換部５から続いて出力される２組目の各電流データＤｉｒ２，Ｄｉｔ２，Ｄｉｒ２’についても、平均電流値データＤｉ１１（＝（Ｄｉｒ２＋Ｄｉｒ２’）／２）および第３電流データＤｉ３（Ｄｉｓ２＝−（Ｄｉｒ２＋Ｄｉｒ２’）／２−Ｄｉｔ２）を算出して、第２電流データＤｉｔ２と共に出力する。また、サンプリング部７は、同様にしてその後の３組目の各電流データＤｉｒ３，Ｄｉｔ３，Ｄｉｒ３’、４組目の各電流データＤｉｒ４，Ｄｉｔ４，Ｄｉｒ４’、・・・についても、図５に示すように、平均電流値データＤｉ１１（（Ｄｉｒ３＋Ｄｉｒ３’）／２，（Ｄｉｒ４＋Ｄｉｒ４’）／２，・・・）および第３電流データＤｉ３（Ｄｉｓ３，Ｄｉｓ４，・・・）を算出して、第２電流データＤｉ２と共に出力する。以下、各第１電流データＤｉｒ１，Ｄｉｒ２，Ｄｉｒ３，・・・を区別しないときには、第１電流データＤｉｒともいい、各第２電流データＤｉｔ１，Ｄｉｔ２，Ｄｉｔ３，・・・を区別しないときには、第２電流データＤｉｔともいい、第３電流データＤｉ３としての各第３電流データＤｉｓ１，Ｄｉｓ２，Ｄｉｓ３，・・・を区別しないときには、第３電流データＤｉｓともいうものとする。
Further, the
処理部８は、このようにしてサンプリング部７から出力される平均電流値データＤｉ１１については、この平均電流値データＤｉ１１を算出する元となる各変換電圧Ｖｉｒ，Ｖｉｔ，Ｖｉｒの組をマルチプレクサ３から出力させた選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組の次の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組における選択信号Ｓｓ１の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部７から出力された第２電流データＤｉ２については、上記した次の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組における選択信号Ｓｓ１または選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部７から出力された第３電流データＤｉ３については、上記した次の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の組における選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。
With respect to the average current value data Di11 output from the
具体的には、例えば、１組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の各出力期間においてマルチプレクサ３から出力された相電流Ｉｒ，Ｉｔ，Ｉｓの各瞬時値を示す１番目の第１電流データＤｉｒ１、第２電流データＤｉｔ１および２番目の第１電流データＤｉｒ１’に基づいてサンプリング部７において算出されて出力された平均電流値データＤｉ１１については、処理部８は、２組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３における選択信号Ｓｓ１の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部７から出力された第２電流データＤｉｔ１（Ｄｉ２）については、２組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３における選択信号Ｓｓ１または選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、サンプリング部７から出力される第３電流データＤｉｔ１（Ｄｉ３）については、２組目の選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３における選択信号Ｓｓ２の出力期間において取得して記憶部９に記憶させる。
Specifically, for example, the first first current data Dir1 indicating the instantaneous values of the phase currents Ir, It, Is output from the
この電力測定装置１では、このようにして、マルチプレクサ３、Ａ／Ｄ変換部５、サンプリング部７および処理部８が電流測定装置ＩＭとして機能して、各選択信号Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｓ３の出力期間においてマルチプレクサ２から出力される相電流Ｉｒ，Ｉｔ，Ｉｓの各瞬時値を示す電流データであって、相電流Ｉｔの第２電流データＤｉｔ（Ｄｉ２）の出力（検出）タイミングにおける相電流Ｉｒの瞬時値を示す平均電流値データＤｉ１１、および相電流Ｉｔの瞬時値を示す第３電流データＤｉｓ（Ｄｉ３）が、相電流Ｉｔの瞬時値を示す第２電流データＤｉｔ（Ｄｉ２）と合わせて記憶部９に順次記憶される。
In this
処理部８は、このようにして記憶部９に記憶させた線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓの瞬時値を示す平均電圧値データＤｖ１１、第２電圧データＤｖ２（Ｄｔｓ）および第３電圧データＤｖ３（Ｄｔｒ）のそれぞれに基づいて、予め規定された算出周期で電圧値算出処理を実行して、例えば、線間電圧Ｖｒｓの１周期分のデータについての区間二乗平均平方根を算出することにより、線間電圧Ｖｒｓの電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ、線間電圧Ｖｔｓの電圧実効値Ｖ２ｒｍｓおよび線間電圧Ｖｒｓの電圧実効値Ｖ３ｒｍｓを算出して、記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、記憶部９に記憶させた相電流Ｉｒ，Ｉｔ，Ｉｓの瞬時値を示す平均電流値データＤｉ１１、第２電流データＤｉ２および第３電流データＤｉ３のそれぞれに基づいて、予め規定された算出周期で電流値算出処理を実行して、例えば、相電流Ｉｒの１周期分のデータについての区間二乗平均平方根を算出することにより、相電流Ｉｒの電流実効値Ｉ１ｒｍｓ、相電流Ｉｔの電流実効値Ｉ２ｒｍｓおよび相電流Ｉｓの電流実効値Ｉ３ｒｍｓを算出して、記憶部９に記憶させる。
The
また、処理部８は、電力算出処理を実行して、実測した第１電圧Ｖ１としての線間電圧Ｖｒｓの各平均電圧値データＤｖ１１と第１電流Ｉ１としての相電流Ｉｒの各平均電流値データＤｉ１１との乗算結果の１周期分のデータについての区間平均に基づいて、Ｒ相についての第１電力Ｗ１を算出して記憶部９に記憶させると共に、実測した第２電圧Ｖ２としての線間電圧Ｖｔｓの各第２電圧データＤｖ２と第２電流Ｉ２としての相電流Ｉｔの各第２電流データＤｉ２との乗算結果の１周期分のデータについての区間平均に基づいて、Ｔ相についての第２電力Ｗ２を算出して記憶部９に記憶させる。また、処理部８は、この第１電力Ｗ１および第２電力Ｗ２を加算して、交流電路５１全体としての電力Ｗ（加算電力Ｗａ）を算出して、記憶部９に記憶させる。
In addition, the
最後に、処理部８は、記憶部９から各電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ、電圧実効値Ｖ２ｒｍｓおよび電圧実効値Ｖ３ｒｍｓを読み出して、線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓとして出力部１０に出力すると共に、記憶部９から各電流実効値Ｉ１ｒｍｓ、電流実効値Ｉ２ｒｍｓおよび電流実効値Ｉ３ｒｍｓを読み出して、相電流Ｉｒ、相電流Ｉｔおよび相電流Ｉｓとして出力部１０に出力する。また、処理部８は、電力Ｗ（加算電力Ｗａ）についても記憶部９から読み出して出力部１０に出力する。本例では、出力部１０は、一例として表示装置で構成されているため、処理部８から出力された各電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓ、各電流実効値Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓおよび電力Ｗ（加算電力Ｗａ）を画面上に表示させる。
Finally, the
このように、上記のような電圧測定装置ＶＭおよび電流測定装置ＩＭを備えた電力測定装置１では、１組として測定される３つの線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｒｓのうちの１番目の線間電圧Ｖｒｓの瞬時値を示す１番目の第１電圧データＤｒｓと２番目の線間電圧Ｖｒｓの瞬時値を示す２番目の第１電圧データＤｒｓ’の平均値である平均電圧値データＤｖ１１を、線間電圧Ｖｔｓの瞬時値を示す第２電圧データＤｔｓの出力（検出）タイミングにおける線間電圧Ｖｒｓの瞬時値を示す電圧データ（直線補間法によって算出した補間データ）として算出し、また、この平均電圧値データＤｖ１１と第２電圧データＤｔｓとに基づいて実測していない線間電圧Ｖｔｒの瞬時値を示す第３電圧データＤｖ３を算出して出力する。
Thus, in the
また、この電力測定装置１では、１組として測定される３つの相電流Ｉｒ，Ｉｔ，Ｉｒのうちの１番目の相電流Ｉｒの瞬時値を示す１番目の第１電流データＤｉｒと２番目の相電流Ｉｒの瞬時値を示す２番目の第１電流データＤｉｒ’の平均値である平均電流値データＤｉ１１を、相電流Ｉｔの瞬時値を示す第２電流データＤｉｔの出力（検出）タイミングにおける相電流Ｉｒの瞬時値を示す電流データ（直線補間法によって算出した補間データ）として算出し、また、この平均電流値データＤｉ１１と第２電流データＤｉｔとに基づいて実測していない相電流Ｉｓの瞬時値を示す第３電流データＤｉ３を算出して出力する。
Further, in the
したがって、この電圧測定装置ＶＭおよび電流測定装置ＩＭを備えた電力測定装置１によれば、出力（検出）タイミングの揃った平均電圧値データＤｖ１１、第２電圧データＤｖ２（Ｄｔｓ）および第３電圧データＤｖ３（Ｄｔｒ）に基づいて、線間電圧Ｖｒｓの電圧実効値Ｖ１ｒｍｓ、線間電圧Ｖｔｓの電圧実効値Ｖ２ｒｍｓおよび線間電圧Ｖｔｒの電圧実効値Ｖ３ｒｍｓをそれぞれ精度良く算出（測定）することができると共に、出力（検出）タイミングの揃った平均電流値データＤｉ１１、第２電流データＤｉ２（Ｄｉｔ）および第３電流データＤｉ３（Ｄｉｓ）に基づいて、相電流Ｉｒの電流実効値Ｉ１ｒｍｓ、相電流Ｉｔの電流実効値Ｉ２ｒｍｓおよび相電流Ｉｓの電流実効値Ｉ３ｒｍｓをそれぞれ精度良く算出（測定）することができる。また、この電力測定装置１によれば、このようにして精度の良好な状態で算出（測定）された線間電圧Ｖｒｓの平均電圧値データＤｖ１１、線間電圧Ｖｔｓの第２電圧データＤｖ２、相電流Ｉｒの平均電流値データＤｉ１１および相電流Ｉｔの第２電流データＤｉ２に基づいて、２電力計法により、交流電路５１の電力Ｗについても精度良く算出（測定）することができる。
Therefore, according to the
なお、上記の例では、マルチプレクサ２において、第１電圧Ｖ１として線間電圧Ｖｒｓを入力し、第２電圧Ｖ２として線間電圧Ｖｔｓを入力しているが、これに限定されるものではなく、３つの線間電圧Ｖｒｓ，Ｖｔｓ，Ｖｔｓのうちの任意の２つを第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２として入力する構成を採用することができる。同様にして、マルチプレクサ３において、第１電流Ｉ１としての相電流Ｉｒを電圧に変換した変換電圧Ｖｉｒを第１変換電圧Ｖｉ１として入力し、第２電流Ｉ２としての相電流Ｉｔを電圧に変換した変換電圧Ｖｉｔを第２変換電圧Ｖｉ２として入力しているが、これに限定されるものではなく、３つの相電流Ｉｒ，Ｉｔ，Ｉｓのうちの任意の２つを電圧に変換した変換電圧を第１変換電圧Ｖｉ１および第２変換電圧Ｖｉ２として入力する構成を採用することもできる。
In the above example, in the
１ 電力測定装置
２，３ マルチプレクサ
４，５ Ａ／Ｄ変換部
６，７ サンプリング部
８ 処理部
５１ 交流電路
ＣＫ 基準クロック
Ｄｉ１ 第１電流データ
Ｄｉ２ 第２電流データ
Ｄｉ３ 第３電流データ
Ｄｉ１１ 平均電流値データ
Ｄｖ１ 第１電圧データ
Ｄｖ２ 第２電圧データ
Ｄｖ３ 第３電圧データ
Ｄｖ１１ 平均電圧値データ
Ｉ１ 第１電流
Ｉ２ 第２電流
Ｉ１ｒｍｓ，Ｉ２ｒｍｓ，Ｉ３ｒｍｓ 電流実効値
ＩＭ 電流測定装置
Ｉｒ，Ｉｔ 相電流
Ｖ１ 第１電圧
Ｖ２ 第２電圧
Ｖ１ｒｍｓ，Ｖ２ｒｍｓ，Ｖ３ｒｍｓ 電圧実効値
ＶＭ 電圧測定装置
Ｖｒｓ，Ｖｔｓ 線間電圧
Ｗａ 電力
1 Power measuring device
2,3 multiplexer
4,5 A / D converter
6,7 Sampling part
8 Processing
Claims (3)
前記交流電路を構成する３本の電線のうちの１つの電線の電圧を基準とした他の第１電線の第１電圧および他の第２電線の第２電圧を入力して、基準クロックに同期して、１番目の前記第１電圧、前記第２電圧および２番目の前記第１電圧をこの順序で、かつ当該３つの電圧を１組として繰り返し出力する第１マルチプレクサと、
前記第１マルチプレクサから出力される前記３つの電圧を入力すると共に前記基準クロックに同期してサンプリングすることにより、前記１番目の第１電圧の瞬時値を示す１番目の第１電圧データ、前記第２電圧の瞬時値を示す第２電圧データおよび前記２番目の第１電圧の瞬時値を示す２番目の第１電圧データを出力する第１Ａ／Ｄ変換部と、
前記１番目の第１電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該１番目の第１電圧データを保持して出力する第１電圧データ保持部と、
前記第２電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該第２電圧データを保持して出力する第２電圧データ保持部と、
前記２番目の第１電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において、当該２番目の第１電圧データと前記第１電圧データ保持部から出力されている前記１番目の第１電圧データの平均値を示す平均電圧値データを算出する平均電圧算出部と、
前記平均電圧値データから前記第２電圧データ保持部によって出力されている前記第２電圧データを減算して減算データを算出すると共に、前記２番目の第１電圧データの前記第１Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して、当該減算データを前記１つの電線の前記電圧である第３電圧を示す第３電圧データとして保持して出力する第１演算保持部と、
前記平均電圧値データに基づいて前記第１電圧の電圧値を前記２つの線間電圧のうちの１つの線間電圧の電圧値として算出すると共に、前記第２電圧データ保持部から出力される前記第２電圧データに基づいて前記第２電圧の電圧値を前記２つの線間電圧のうちの他の１つの線間電圧の電圧値として算出し、かつ前記第１演算保持部から出力される前記第３電圧データに基づいて前記第３電圧の電圧値を前記交流電路についての３つの線間電圧のうちの前記２つの線間電圧以外の残りの線間電圧の電圧値として算出する電圧値算出部とを備えている電圧測定装置。 A voltage measuring device that measures two line voltages for a three-phase three-wire AC circuit,
Input the first voltage of the other first electric wire and the second voltage of the other second electric wire based on the voltage of one of the three electric wires constituting the AC electric circuit, and synchronize with the reference clock. A first multiplexer that repeatedly outputs the first first voltage, the second voltage, and the second first voltage in this order, and the three voltages as one set;
By inputting the three voltages output from the first multiplexer and sampling in synchronization with the reference clock, first first voltage data indicating an instantaneous value of the first first voltage, the first voltage A first A / D converter that outputs second voltage data indicating instantaneous values of two voltages and second first voltage data indicating instantaneous values of the second first voltage;
First voltage data holding for holding and outputting the first first voltage data in synchronization with the reference clock input in an output period of the first first voltage data from the first A / D converter. And
A second voltage data holding unit for holding and outputting the second voltage data in synchronization with the reference clock input in an output period of the second voltage data from the first A / D conversion unit;
In the output period of the second first voltage data from the first A / D conversion unit, the second first voltage data and the first first voltage output from the first voltage data holding unit. An average voltage calculation unit for calculating average voltage value data indicating an average value of the data;
The second voltage data output by the second voltage data holding unit is subtracted from the average voltage value data to calculate subtraction data, and the first A / D conversion unit of the second first voltage data A first calculation holding unit that holds and outputs the subtraction data as third voltage data indicating the third voltage, which is the voltage of the one electric wire, in synchronization with the reference clock input in an output period from ,
Based on the average voltage value data, the voltage value of the first voltage is calculated as the voltage value of one of the two line voltages, and is output from the second voltage data holding unit. The voltage value of the second voltage is calculated as the voltage value of the other one of the two line voltages based on the second voltage data, and is output from the first calculation holding unit. Voltage value calculation for calculating the voltage value of the third voltage as the voltage value of the remaining line voltage other than the two line voltages of the three line voltages for the AC circuit based on the third voltage data And a voltage measuring device.
前記交流電路を構成する３本の電線のうちの第１電線の第１電流および第２電線の第２電流をそれぞれ検出して第１変換電圧および第２変換電圧に変換する電流電圧変換部と、
前記第１変換電圧および前記第２変換電圧を入力して、基準クロックに同期して、１番目の前記第１変換電圧、前記第２変換電圧および２番目の前記第１変換電圧をこの順序で、かつ当該３つの電圧を１組として繰り返し出力する第２マルチプレクサと、
前記第２マルチプレクサから出力される前記３つの電圧を入力すると共に前記基準クロックに同期してサンプリングすることにより、前記第１変換電圧で現される前記１番目の第１電流の瞬時値を示す１番目の第１電流データ、前記第２変換電圧で現される前記第２電流の瞬時値を示す第２電流データおよび前記２番目の第１変換電圧で現される前記２番目の第１電流の瞬時値を示す２番目の第１電流データを出力する第２Ａ／Ｄ変換部と、
前記１番目の第１電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該１番目の第１電流データを保持して出力する第１電流データ保持部と、
前記第２電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して当該第２電流データを保持して出力する第２電流データ保持部と、
前記２番目の第１電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において、当該２番目の第１電流データと前記第１電流データ保持部から出力されている前記１番目の第１電流データの平均値を示す平均電流値データを算出する平均電流算出部と、
前記平均電流値データに前記第２電流データ保持部から出力されている前記第２電流データを加算すると共に符号を反転して反転電流データを算出し、前記２番目の第１電流データの前記第２Ａ／Ｄ変換部からの出力期間において入力される前記基準クロックに同期して、当該反転電流データを前記３本の電線のうちの残りの第３電線の第３電流を示す第３電流データとして保持して出力する第２演算保持部と、
前記平均電流値データに基づいて前記第１電流の電流値を前記２つの相電流のうちの１つの相電流の電流値として算出すると共に、前記第２電流データ保持部から出力される前記第２電流データに基づいて前記第２電流の電流値を前記２つの相電流のうちの他の１つの相電流の電流値として算出し、かつ前記第２演算保持部から出力される前記第３電流データに基づいて前記第３電流の電流値を前記交流電路についての３つの相電流のうちの前記２つの相電流以外の残りの相電流の電流値として算出する電流値算出部とを備えている電流測定装置。 A current measuring device for measuring two phase currents for a three-phase three-wire AC circuit,
A current-voltage converter that detects the first current of the first electric wire and the second current of the second electric wire among the three electric wires constituting the AC electric circuit and converts them into the first converted voltage and the second converted voltage, respectively ,
The first conversion voltage and the second conversion voltage are input, and the first conversion voltage, the second conversion voltage, and the second first conversion voltage are input in this order in synchronization with a reference clock. And a second multiplexer that repeatedly outputs the three voltages as one set,
The three voltages output from the second multiplexer are input and sampled in synchronization with the reference clock to indicate an instantaneous value of the first first current expressed by the first conversion voltage. First current data, second current data indicating an instantaneous value of the second current expressed by the second conversion voltage, and the second first current expressed by the second first conversion voltage. A second A / D converter for outputting second first current data indicating an instantaneous value;
First current data holding for holding and outputting the first first current data in synchronization with the reference clock input in an output period of the first first current data from the second A / D converter. And
A second current data holding unit for holding and outputting the second current data in synchronization with the reference clock input in an output period of the second current data from the second A / D conversion unit;
In the output period of the second first current data from the second A / D conversion unit, the second first current data and the first first current output from the first current data holding unit An average current calculation unit for calculating average current value data indicating an average value of data;
The second current data output from the second current data holding unit is added to the average current value data, and the inverted current data is calculated by inverting the sign, and the second current data is calculated. In synchronization with the reference clock input in the output period from the 2A / D converter, the inverted current data is used as third current data indicating the third current of the remaining third electric wire among the three electric wires. A second calculation holding unit for holding and outputting;
Based on the average current value data, the current value of the first current is calculated as the current value of one phase current of the two phase currents, and the second current data output from the second current data holding unit is calculated. The current value of the second current is calculated as the current value of the other one of the two phase currents based on the current data, and the third current data output from the second calculation holding unit A current value calculation unit that calculates a current value of the third current as a current value of the remaining phase current other than the two phase currents of the three phase currents of the AC circuit based on measuring device.
請求項２記載の電流測定装置と、
前記電圧測定装置によって算出された前記第１電圧および前記第２電圧の前記各電圧値と、前記電流測定装置によって算出された前記第１電流および前記第２電流の前記各電流値とに基づいて、前記三相３線式の交流電路の電力を算出する電力算出部とを備えている電力測定装置。 A voltage measuring device according to claim 1;
A current measuring device according to claim 2;
Based on the voltage values of the first voltage and the second voltage calculated by the voltage measuring device and the current values of the first current and the second current calculated by the current measuring device. And a power calculation unit that calculates power of the three-phase three-wire AC circuit.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141128 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151027 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160301 |