JP2504746B2 - 電流実効値測定方法および装置 - Google Patents
電流実効値測定方法および装置Info
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- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電流の実効値（RMS値）測定に関し、詳細に
は電流波形の一次微分波形から電流実効値を測定する装
置および方法に関する。
は電流波形の一次微分波形から電流実効値を測定する装
置および方法に関する。
交流および直流電流波形の実効値（RMS値）測定はバ
ーブラウン（BURRBROWN）4340または4341などのRMS−DC
変換集積回路の開発によって簡略化されている。この集
積回路は単一のマイクロチップであって、入力波形の実
効値に等しい直流出力を与える。測定を行っている時間
が長ければ非常に精密な測定値が得られるが、時間が短
くなると波形の個々の変動の影響を受けて測定値が不正
確となる。
ーブラウン（BURRBROWN）4340または4341などのRMS−DC
変換集積回路の開発によって簡略化されている。この集
積回路は単一のマイクロチップであって、入力波形の実
効値に等しい直流出力を与える。測定を行っている時間
が長ければ非常に精密な測定値が得られるが、時間が短
くなると波形の個々の変動の影響を受けて測定値が不正
確となる。
米国特許第3201688号明細書、同第3289079号明細書に
は、変動の基本周波数が既知で固定している場合の短期
間の波形測定方法が開示されている。この場合、単一の
パルスについて実効値の測定が可能となり、測定された
実効値を同一基本周波数の複数の波形に関連づけること
もできる。しかし変動の基本周波数が未知で、可変の場
合には適用されない。さらに、これは波形が正弦波また
はこれに近い場合に制限される。
は、変動の基本周波数が既知で固定している場合の短期
間の波形測定方法が開示されている。この場合、単一の
パルスについて実効値の測定が可能となり、測定された
実効値を同一基本周波数の複数の波形に関連づけること
もできる。しかし変動の基本周波数が未知で、可変の場
合には適用されない。さらに、これは波形が正弦波また
はこれに近い場合に制限される。
大電流加熱および溶接回路の電流の実効値測定には特
別の考慮を必要とする。信号測定のため通常、大電流用
分流器、ホール効果トランスデューサ、変流器、空心環
状コイル（ロゴウスキー・コイルまたはベルトともい
う）などが使用されるが、いづれも欠点がある。大電流
用分流器は高価であり、これを組込むことが困難であ
り、物理的に大きいので装置の寸法を増大せしめる。ホ
ール効果トランスデューサは姿勢と温度の影響を受けや
すく、直線範囲に制限がある。大電流用変流器は高価で
嵩張り、直線範囲に制限がある。空心環状コイルは小さ
く、経済的で回路への配置が容易で、回路を阻害せず、
直線範囲も大きい。しかし、出力が被測定回路電流の時
間に関する一次微分に比例するので、実効値を算出する
前に空心環状コイルが発生した一次微分波形を積分して
電流波形を求めることが、通常必要である。
別の考慮を必要とする。信号測定のため通常、大電流用
分流器、ホール効果トランスデューサ、変流器、空心環
状コイル（ロゴウスキー・コイルまたはベルトともい
う）などが使用されるが、いづれも欠点がある。大電流
用分流器は高価であり、これを組込むことが困難であ
り、物理的に大きいので装置の寸法を増大せしめる。ホ
ール効果トランスデューサは姿勢と温度の影響を受けや
すく、直線範囲に制限がある。大電流用変流器は高価で
嵩張り、直線範囲に制限がある。空心環状コイルは小さ
く、経済的で回路への配置が容易で、回路を阻害せず、
直線範囲も大きい。しかし、出力が被測定回路電流の時
間に関する一次微分に比例するので、実効値を算出する
前に空心環状コイルが発生した一次微分波形を積分して
電流波形を求めることが、通常必要である。
空心環状コイルを使用して電力線周波数における短時
間の大電流パルスの実効値を測定して入力信号を得る装
置は公知であるが、実効値を得るために電気的積分を行
っている。空心環状コイルから余弦波出力を生ずる純正
弦波の場合は微分結果は位相がずれること以外は初めの
波形と同一である。
間の大電流パルスの実効値を測定して入力信号を得る装
置は公知であるが、実効値を得るために電気的積分を行
っている。空心環状コイルから余弦波出力を生ずる純正
弦波の場合は微分結果は位相がずれること以外は初めの
波形と同一である。
積分器は能動および受動の２つの型があり、それぞれ
得失がある。受動型積分器は安定であるが低出力であ
る。能動型積分器は大出力であるが、直流ドリフトがあ
り、周波数範囲に限界があり、低周波数の信号を処理す
るとき周波数変動が出力に発生しロッキング出力という
現象が生ずる。そこで実効値測定には、まず能動型積分
器を使用し、次になんらかの専用RMS集積回路を使用す
る。
得失がある。受動型積分器は安定であるが低出力であ
る。能動型積分器は大出力であるが、直流ドリフトがあ
り、周波数範囲に限界があり、低周波数の信号を処理す
るとき周波数変動が出力に発生しロッキング出力という
現象が生ずる。そこで実効値測定には、まず能動型積分
器を使用し、次になんらかの専用RMS集積回路を使用す
る。
現在使用されている大電流システムの多くは、電流レ
ベルを大電流用シリコン制御整流器（SCR）により制御
し、電力線電圧の各半サイクルの開始後に短時間で電流
システムをオンとしている。しかしこの場合、電力線電
圧の各半サイクルについてその半サイクルより短い時間
の間しか電流出力がない。測定された電流実効値は回路
電流の制御に使用するから、電流実効値の測定は正確で
なければならない。正確な電流実効値を得るためには電
流がゼロでないサイクル部分だけではなく、全半サイク
ルについて測定を行わなければならない。電流がゼロで
ない半サイクル期間のみについて電流実効値を決定する
と、得られた値は真の値より大となり、回路電流の正確
な制御は行えない。
ベルを大電流用シリコン制御整流器（SCR）により制御
し、電力線電圧の各半サイクルの開始後に短時間で電流
システムをオンとしている。しかしこの場合、電力線電
圧の各半サイクルについてその半サイクルより短い時間
の間しか電流出力がない。測定された電流実効値は回路
電流の制御に使用するから、電流実効値の測定は正確で
なければならない。正確な電流実効値を得るためには電
流がゼロでないサイクル部分だけではなく、全半サイク
ルについて測定を行わなければならない。電流がゼロで
ない半サイクル期間のみについて電流実効値を決定する
と、得られた値は真の値より大となり、回路電流の正確
な制御は行えない。
本発明によれば、ある絶対値を有し電力線信号から発
生される脈動信号の実効値を求める装置にして、該電力
線信号は実質的に一定の周期を有し、脈動信号の絶対値
は電力線信号の半周期に実質的に等しい周期と該半周期
に実質的に等しいか少ない持続期間を有し、該装置が、
脈動信号におけるパルスの実質的な始点で始まり半周期
の実質的な全持続時間の間継続して、対応するサンプル
値を発生する実質的に等しい予め定めたサンプリング間
隔において、脈動信号のサンプルを作り出す手段と、該
サンプルを作り出す手段に応答し、該サンプル値のそれ
ぞれを２乗し、対応する２乗値を発生する手段と、該２
乗値発生手段に応答して作用し該２乗値のそれぞれを積
算して合計値を求める手段と、該２乗値発生手段に応答
して作用し半周期の間に個々のサンプルが取られ累積さ
れる全数に等しい数によって合計値を除算して中間値を
求める除算手段と、除算手段に応答して該中間値の平方
根を求め脈動信号の実効値を得る手段と、を含むことを
特徴とする電流実効値測定装置が提供される。
生される脈動信号の実効値を求める装置にして、該電力
線信号は実質的に一定の周期を有し、脈動信号の絶対値
は電力線信号の半周期に実質的に等しい周期と該半周期
に実質的に等しいか少ない持続期間を有し、該装置が、
脈動信号におけるパルスの実質的な始点で始まり半周期
の実質的な全持続時間の間継続して、対応するサンプル
値を発生する実質的に等しい予め定めたサンプリング間
隔において、脈動信号のサンプルを作り出す手段と、該
サンプルを作り出す手段に応答し、該サンプル値のそれ
ぞれを２乗し、対応する２乗値を発生する手段と、該２
乗値発生手段に応答して作用し該２乗値のそれぞれを積
算して合計値を求める手段と、該２乗値発生手段に応答
して作用し半周期の間に個々のサンプルが取られ累積さ
れる全数に等しい数によって合計値を除算して中間値を
求める除算手段と、除算手段に応答して該中間値の平方
根を求め脈動信号の実効値を得る手段と、を含むことを
特徴とする電流実効値測定装置が提供される。
また、本発明によれば、既知の一定の周期を有する電
力線信号から発生され、該電力線信号の半周期に実質的
に等しいか少ない持続時間を有する絶対値を有する脈動
信号の絶対値を求める電流実効値測定方法にして、脈動
信号におけるパルスの実質的な始点で始まり、半周期の
実質的な全持続時間の間継続して、対応するサンプル値
を発生する実質的に等しい予め定めたサンプリング間隔
において、脈動信号のサンプルを作り出し、該サンプル
値のそれぞれを２乗し、対応する２乗値を発生せしめ、
該２乗値のそれぞれを積算して合計値を求め、半周期の
間に個々のサンプルが取られ累積される全数に等しい数
によって合計値を除算して中間値を求め、該中間値の平
方根を求めて脈動信号の実効値を得る、各工程を含む電
流実効値測定方法が提供される。
力線信号から発生され、該電力線信号の半周期に実質的
に等しいか少ない持続時間を有する絶対値を有する脈動
信号の絶対値を求める電流実効値測定方法にして、脈動
信号におけるパルスの実質的な始点で始まり、半周期の
実質的な全持続時間の間継続して、対応するサンプル値
を発生する実質的に等しい予め定めたサンプリング間隔
において、脈動信号のサンプルを作り出し、該サンプル
値のそれぞれを２乗し、対応する２乗値を発生せしめ、
該２乗値のそれぞれを積算して合計値を求め、半周期の
間に個々のサンプルが取られ累積される全数に等しい数
によって合計値を除算して中間値を求め、該中間値の平
方根を求めて脈動信号の実効値を得る、各工程を含む電
流実効値測定方法が提供される。
望ましくは、空心環状コイル（ロゴウスキー・コイル
又はベルト）を使用して電流信号波形の時間に関する一
次微分を測定する。空心環状コイルからの出力は電流波
形の一次微分であるから、この信号を積分すれば電流波
形が得られる。本発明によれば電流波形は電気的積分で
はなく、数学的操作により求められ、これは能動および
受動型電気的積分器使用によるすべての欠陥を除去し、
動作周波数範囲の制限を解除する。空心環状コイルの使
用は多くの利点を有し、電流波形を得るための電気的積
分工程の省略も可能であり、システムのコストを低減
し、短時間の直流信号、時間的に変化する直流信号、各
種周波数のAC信号、及び任意波形についての実効値測定
を可能とし、さらに、能動型積分器の低周波動作でのロ
ッキングの問題を解消する。
又はベルト）を使用して電流信号波形の時間に関する一
次微分を測定する。空心環状コイルからの出力は電流波
形の一次微分であるから、この信号を積分すれば電流波
形が得られる。本発明によれば電流波形は電気的積分で
はなく、数学的操作により求められ、これは能動および
受動型電気的積分器使用によるすべての欠陥を除去し、
動作周波数範囲の制限を解除する。空心環状コイルの使
用は多くの利点を有し、電流波形を得るための電気的積
分工程の省略も可能であり、システムのコストを低減
し、短時間の直流信号、時間的に変化する直流信号、各
種周波数のAC信号、及び任意波形についての実効値測定
を可能とし、さらに、能動型積分器の低周波動作でのロ
ッキングの問題を解消する。
本発明の電流実効値測定装置によれば、簡単で安価な
システムによって、低周波数、微小振動、大振幅、ある
いは短持続時間など各種のアナログ電流波形の実効値が
得られる。さらに、本発明によれば、一次微分波形を電
気的に積分するという工程を不要とし、一次微分波形か
ら直接に実効値を得ることができる。さらに、得られる
電流実効値は被測定波形の時間軸とは関係がない。
システムによって、低周波数、微小振動、大振幅、ある
いは短持続時間など各種のアナログ電流波形の実効値が
得られる。さらに、本発明によれば、一次微分波形を電
気的に積分するという工程を不要とし、一次微分波形か
ら直接に実効値を得ることができる。さらに、得られる
電流実効値は被測定波形の時間軸とは関係がない。
望ましくは信号をデジタル方式に変換し、空心環状コ
イルから発生する波形の一次微分をサンプリングする。
サンプリングと変換は１個の波形または分析中の期間に
つきＮ回行う。各サンプリングと変換が完了する度に、
微分波形振幅の瞬時値を示すデジタル数を用いて、その
時の電流の瞬時値を求める。この電流値は２乗してそれ
までの２乗値に加算する。各２乗値はＮ回のサンプリン
グと変換が終了するまで合計する。最終合計値をＮで割
り、平方根を得て実効値とする。この手順ではＮの数に
制限がなく、形状や周波数は如何なるものでもよい。
イルから発生する波形の一次微分をサンプリングする。
サンプリングと変換は１個の波形または分析中の期間に
つきＮ回行う。各サンプリングと変換が完了する度に、
微分波形振幅の瞬時値を示すデジタル数を用いて、その
時の電流の瞬時値を求める。この電流値は２乗してそれ
までの２乗値に加算する。各２乗値はＮ回のサンプリン
グと変換が終了するまで合計する。最終合計値をＮで割
り、平方根を得て実効値とする。この手順ではＮの数に
制限がなく、形状や周波数は如何なるものでもよい。
本発明の一実施例において、単相抵抗溶接機の大電流
を空心環状コイルで測定する。コイルの出力はマイクロ
コントローラと称される大規模集積回路のアナログ／デ
ジタル（A/D）コンバータの入力に供給する。マイクロ
コントローラは内部タイマと、入／出力（I/O）ポート
を有する完全なマイクロプロセッサである。マイクロコ
ントローラの内部タイマは、予め定めた時間間隔でA/D
コンバータを動作せしめる。A/Dコンバータが変換を完
了する度に、デジタル語がランダム・アクセス・メモリ
（RAM）に記憶される。この値は電流の瞬時値を求める
ときに使用される。電流値を２乗した後に、以前に記憶
されている２乗値の合計に加え、RAMに記憶する。Ｎ回
の変換が完了すると、最終的な合計２乗値をＮで除算し
て、その平方根を求める。これが所望の電流実効値とな
る。単相溶接機の場合は、溶接機の動作に使用する線間
電圧にＮのカウントを同期せしめる。溶接パルスの間、
電流は各半サイクルの一部分でしか流れないから各半サ
イクルの瞬時電流値のうち或るものはゼロである。しか
し、Ｎは全半サイクルをカバーするように選択されるの
で、得られた実効値は半サイクルの期間全体に亘るもの
であり、半サイクル期間の一部のみのものではない。全
半サイクル期間を使用することにより、半サイクルの小
部分のみで行った測定が半サイクル以上の長い溶接パル
スについて行った測定に対応する。
を空心環状コイルで測定する。コイルの出力はマイクロ
コントローラと称される大規模集積回路のアナログ／デ
ジタル（A/D）コンバータの入力に供給する。マイクロ
コントローラは内部タイマと、入／出力（I/O）ポート
を有する完全なマイクロプロセッサである。マイクロコ
ントローラの内部タイマは、予め定めた時間間隔でA/D
コンバータを動作せしめる。A/Dコンバータが変換を完
了する度に、デジタル語がランダム・アクセス・メモリ
（RAM）に記憶される。この値は電流の瞬時値を求める
ときに使用される。電流値を２乗した後に、以前に記憶
されている２乗値の合計に加え、RAMに記憶する。Ｎ回
の変換が完了すると、最終的な合計２乗値をＮで除算し
て、その平方根を求める。これが所望の電流実効値とな
る。単相溶接機の場合は、溶接機の動作に使用する線間
電圧にＮのカウントを同期せしめる。溶接パルスの間、
電流は各半サイクルの一部分でしか流れないから各半サ
イクルの瞬時電流値のうち或るものはゼロである。しか
し、Ｎは全半サイクルをカバーするように選択されるの
で、得られた実効値は半サイクルの期間全体に亘るもの
であり、半サイクル期間の一部のみのものではない。全
半サイクル期間を使用することにより、半サイクルの小
部分のみで行った測定が半サイクル以上の長い溶接パル
スについて行った測定に対応する。
本発明によれば、微分信号に対するサンプリング数Ｎ
とサンプリング間隔とを特定の波形とは無関係とするこ
とができる。Ｎの選択如何で計算値の分解能は決定され
る。Ｎを増加してサンプリング間隔を減少させれば、実
効値は短い算出期間の電流波形振幅に近づく。Ｎ回のサ
ンプリング間の周期を選択することによって実効値を求
める期間が定まる。このようにして、長時間のパルスか
ら成る波形の場合も実効値を所望により求められる。
とサンプリング間隔とを特定の波形とは無関係とするこ
とができる。Ｎの選択如何で計算値の分解能は決定され
る。Ｎを増加してサンプリング間隔を減少させれば、実
効値は短い算出期間の電流波形振幅に近づく。Ｎ回のサ
ンプリング間の周期を選択することによって実効値を求
める期間が定まる。このようにして、長時間のパルスか
ら成る波形の場合も実効値を所望により求められる。
本発明の上述およびそれ以外の目的、構成および効果
は、本発明の望ましい実施例についての図面を参照する
以下の説明により明らかとなされる。
は、本発明の望ましい実施例についての図面を参照する
以下の説明により明らかとなされる。
第１図は本発明の電流実効値測定装置の望ましい実施
例を略示したもので、単相抵抗溶接機10、空心環状コイ
ル30およびマイクロコントローラ40を使用している。な
お、本発明は電気式加熱システム、電力線などの他のシ
ステムの電流実効値測定にも使用可能である。
例を略示したもので、単相抵抗溶接機10、空心環状コイ
ル30およびマイクロコントローラ40を使用している。な
お、本発明は電気式加熱システム、電力線などの他のシ
ステムの電流実効値測定にも使用可能である。
第１図において単相抵抗溶接機10は１対の電力線12に
より電力を供給される。変圧器14が電力線電圧を低下せ
しめ、二次回路16および被溶接物20を加熱する電極18へ
の電流を増大させる。二次回路16を流れる電流が測定す
べき電流であり、この電流の実効値を求める。変圧器14
に与えられる電力線電圧はSCR（シリコン又はセレン制
御整流器）スイッチ22、SCR駆動装置24及び溶接制御器2
6によって制御される。電力線12、変圧器14およびSCRス
イッチ22が一次回路を構成する。空心環状コイル30は二
次回路16の一部を囲んでおり、これは二次回路のどの点
に配置してもよい。電極電流は通常固定した周波数と周
期とを有する。二次回路16を通る電極電流の変化は空心
環状コイル30に起電力（EMF）を誘起する。このEMFは空
心環状コイル30により微分電流信号を発生し、これは二
次回路16を流れる電極電流によって誘起する磁界の変化
率に比例する。従って空心環状コイル30を流れる微分電
流は二次回路16を流れる電極電流の時間に関する一次微
分に比例する。一次微分電流信号を生ずる他の装置を空
心環状コイルに代えて使用してもよい。
より電力を供給される。変圧器14が電力線電圧を低下せ
しめ、二次回路16および被溶接物20を加熱する電極18へ
の電流を増大させる。二次回路16を流れる電流が測定す
べき電流であり、この電流の実効値を求める。変圧器14
に与えられる電力線電圧はSCR（シリコン又はセレン制
御整流器）スイッチ22、SCR駆動装置24及び溶接制御器2
6によって制御される。電力線12、変圧器14およびSCRス
イッチ22が一次回路を構成する。空心環状コイル30は二
次回路16の一部を囲んでおり、これは二次回路のどの点
に配置してもよい。電極電流は通常固定した周波数と周
期とを有する。二次回路16を通る電極電流の変化は空心
環状コイル30に起電力（EMF）を誘起する。このEMFは空
心環状コイル30により微分電流信号を発生し、これは二
次回路16を流れる電極電流によって誘起する磁界の変化
率に比例する。従って空心環状コイル30を流れる微分電
流は二次回路16を流れる電極電流の時間に関する一次微
分に比例する。一次微分電流信号を生ずる他の装置を空
心環状コイルに代えて使用してもよい。
空心環状コイル30からの信号は配線32、34を介してマ
イクロコントローラ40の入力側に作用する。基準システ
ム42がマイクロコントローラ40に許容される入力信号範
囲の1/2に等しい電圧を提供する。マイクロコントロー
ラ40は例えばインテル社（米国カリフォルニア州サンタ
クララ）製のMCSR−96（80 96）又はMCSR−97（80 9
7）とするが、同等または他の装置により代替可能であ
る。マイクロコントローラ40の入力信号範囲は通常０〜
5Vとする。基準システム42を約2.5Vにセットして、正負
等しい振幅の信号をマイクロコントローラ40で測定す
る。配線32、34の入力信号は、択一的に整流して単一の
極性とし基準システムを省略することもできる。しかし
この代替手段はアナログからデジタルへの変換範囲を１
ビット増加させることになり、システムに不正確さと直
流ドリフトとをもたらす危険がある。
イクロコントローラ40の入力側に作用する。基準システ
ム42がマイクロコントローラ40に許容される入力信号範
囲の1/2に等しい電圧を提供する。マイクロコントロー
ラ40は例えばインテル社（米国カリフォルニア州サンタ
クララ）製のMCSR−96（80 96）又はMCSR−97（80 9
7）とするが、同等または他の装置により代替可能であ
る。マイクロコントローラ40の入力信号範囲は通常０〜
5Vとする。基準システム42を約2.5Vにセットして、正負
等しい振幅の信号をマイクロコントローラ40で測定す
る。配線32、34の入力信号は、択一的に整流して単一の
極性とし基準システムを省略することもできる。しかし
この代替手段はアナログからデジタルへの変換範囲を１
ビット増加させることになり、システムに不正確さと直
流ドリフトとをもたらす危険がある。
マイクロコントローラ40を補助するため、電源装置40
とゼロクロス検出器46とが設けられる。ゼロクロス検出
器46は電力線周波数の半サイクル時間長に等しい長さの
パルスを提供する。この信号は二次回路16の電流実効値
算出用の正しい時間軸を開始するために使用される。デ
ジタル・データ表示器48は、マイクロコントローラ40が
算出した電流実効値の表示用である。マイクロコントロ
ーラのポート出力で作用する各種デジタル表示器が公知
であるが表示器48の分解能はマイクロコントローラ40が
収集したデータを解析するに適したものでなければなら
ない。
とゼロクロス検出器46とが設けられる。ゼロクロス検出
器46は電力線周波数の半サイクル時間長に等しい長さの
パルスを提供する。この信号は二次回路16の電流実効値
算出用の正しい時間軸を開始するために使用される。デ
ジタル・データ表示器48は、マイクロコントローラ40が
算出した電流実効値の表示用である。マイクロコントロ
ーラのポート出力で作用する各種デジタル表示器が公知
であるが表示器48の分解能はマイクロコントローラ40が
収集したデータを解析するに適したものでなければなら
ない。
ランダム・アクセス・メモリ（RAM）50および消去可
能プログラマブル読取専用メモリ（EPROM）52はマイク
ロコントローラ40の動作に必要なメモリを提供する。第
２図および第３図のフローチャートを参照して以下に詳
細に説明するソフトウェア・システムがマイクロコント
ローラ40によって実行される。RAM50は測定し計算した
進行中の値を適宜記憶する。RAM50とEPROM52とは制御線
54とデータ・アドレス・バス56とを介してマイクロコン
トローラ40に接続される。マイクロコントローラ40はア
ナログ／デジタル（A/D）コンバータ、高速の入力／出
力ポート、タイマその他の構成要素を有している。A/D
コンバータは予め選んだ時間間隔で回線32、34を経て受
取った入力信号のサンプリングを行い、アナログ入力信
号をデジタル信号に変換する。このデジタル信号がマイ
クロコントローラ40で処理される。
能プログラマブル読取専用メモリ（EPROM）52はマイク
ロコントローラ40の動作に必要なメモリを提供する。第
２図および第３図のフローチャートを参照して以下に詳
細に説明するソフトウェア・システムがマイクロコント
ローラ40によって実行される。RAM50は測定し計算した
進行中の値を適宜記憶する。RAM50とEPROM52とは制御線
54とデータ・アドレス・バス56とを介してマイクロコン
トローラ40に接続される。マイクロコントローラ40はア
ナログ／デジタル（A/D）コンバータ、高速の入力／出
力ポート、タイマその他の構成要素を有している。A/D
コンバータは予め選んだ時間間隔で回線32、34を経て受
取った入力信号のサンプリングを行い、アナログ入力信
号をデジタル信号に変換する。このデジタル信号がマイ
クロコントローラ40で処理される。
第２図、第３図は本発明の電流実効値測定装置を作動
せしめるソフトウェアを示す。第１図の装置は、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換し、パルス幅を測定し、時
間による割込みを行い、所定の制限時間内で各種数学的
計算を行う能力を有する必要がある。前述したインテル
社の製品はこの能力を有する代表的な装置である。
せしめるソフトウェアを示す。第１図の装置は、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換し、パルス幅を測定し、時
間による割込みを行い、所定の制限時間内で各種数学的
計算を行う能力を有する必要がある。前述したインテル
社の製品はこの能力を有する代表的な装置である。
第４図は時間の関数として電流波形を示す。波形60は
既知の予め定めた周波数および周期を有するが、他の波
形でも測定可能である。空心環状コイル30によって得ら
れた波形を数字62として示す。波形62は波形60の時間に
関する一次微分である。マイクロコントローラ40のA/D
コンバータを通して該波形62をサンプリングすることに
より、ソフトウェアは波形60の実効値を予め定めた間隔
で計算する。この間隔は電流の半周期、すなわちパルス
の周期に等しく以下に示すように（Ｎ×dt）＋tremに等
しい。すなわちこのシステムは一定の時間間隔dtで波形
62をサンプリングする。サンプリング毎にソフトウェア
システムはその時点の電流値（CURRENTj）を計算し、そ
の電流値の２乗をそれまでの合計（TOTALj）に加算す
る。サンプルの数Ｎがシステムの精度を決定する。実効
値を得るための計算を第２図および第３図を参照して説
明する。
既知の予め定めた周波数および周期を有するが、他の波
形でも測定可能である。空心環状コイル30によって得ら
れた波形を数字62として示す。波形62は波形60の時間に
関する一次微分である。マイクロコントローラ40のA/D
コンバータを通して該波形62をサンプリングすることに
より、ソフトウェアは波形60の実効値を予め定めた間隔
で計算する。この間隔は電流の半周期、すなわちパルス
の周期に等しく以下に示すように（Ｎ×dt）＋tremに等
しい。すなわちこのシステムは一定の時間間隔dtで波形
62をサンプリングする。サンプリング毎にソフトウェア
システムはその時点の電流値（CURRENTj）を計算し、そ
の電流値の２乗をそれまでの合計（TOTALj）に加算す
る。サンプルの数Ｎがシステムの精度を決定する。実効
値を得るための計算を第２図および第３図を参照して説
明する。
第２図は本発明の電流実効値測定システムの初期設定
のためのソフトウエア・システムを示す。初期設定は電
源投入時にのみ必要であり、実効値測定計算の度に行う
必要はない。ブロック70において電力線の基本周波数の
半サイクル幅を測定する。これは半サイクルに等しい時
間幅のパルスを出力するゼロクロス検出器46と連結され
たマイクロコントローラ40の高速I/Oポートを用いて容
易に行うことができる。パルスの周期、すなわち電流の
半周期の間にマイクロコントローラ40は測定すべき電力
線12の電力信号の基本周波数（二次回路16の電流の基本
周波数も同一である）を判定する。
のためのソフトウエア・システムを示す。初期設定は電
源投入時にのみ必要であり、実効値測定計算の度に行う
必要はない。ブロック70において電力線の基本周波数の
半サイクル幅を測定する。これは半サイクルに等しい時
間幅のパルスを出力するゼロクロス検出器46と連結され
たマイクロコントローラ40の高速I/Oポートを用いて容
易に行うことができる。パルスの周期、すなわち電流の
半周期の間にマイクロコントローラ40は測定すべき電力
線12の電力信号の基本周波数（二次回路16の電流の基本
周波数も同一である）を判定する。
ブロック72では電流の周波数が60Hzか50Hzかを判定す
る。他の周波数に対しては当業者に公知のソフトウェア
の変更で対処できる。ソフトウェアの修正により二次回
路16での電流測定が電流波形または周波数と無関係のも
のとすることができる。ブロック74では60Hzについて時
間軸に関する変数の初期設定を行い、ブロック76では50
Hzについて同様な操作を行う。変数の特定とは、パルス
周期すなわち半サイクル当りのサンプル数Ｎと、特定動
作周波数についての残余時間（trem）とについて行う。
例えばＮを100マイクロ秒のサンプリング時間間隔とす
ると残余時間は入力波形60、62に対してシステムの同期
を確保することができる。50Hzの場合、Ｎ＝99、
（trem）＝100マイクロ秒とする。パルスの周期すなわ
ち（Ｎ×dt）＋trem＝（99×100μｓ）＋100μｓ＝10,0
00μｓとなるようにＮとtremとを選択する。半サイクル
すなわちパルス周期の持続時間10,000μｓは、Ｎ＝100
であればdt＝100μｓで等分可能であり、（trem）の必
要がないわけであるが、この場合（trem）が必要となる
ように各数値を選択する。これは異なる電流、あるいは
電力線周波数に対しても動作するように変換を行うこと
が容易となる。
る。他の周波数に対しては当業者に公知のソフトウェア
の変更で対処できる。ソフトウェアの修正により二次回
路16での電流測定が電流波形または周波数と無関係のも
のとすることができる。ブロック74では60Hzについて時
間軸に関する変数の初期設定を行い、ブロック76では50
Hzについて同様な操作を行う。変数の特定とは、パルス
周期すなわち半サイクル当りのサンプル数Ｎと、特定動
作周波数についての残余時間（trem）とについて行う。
例えばＮを100マイクロ秒のサンプリング時間間隔とす
ると残余時間は入力波形60、62に対してシステムの同期
を確保することができる。50Hzの場合、Ｎ＝99、
（trem）＝100マイクロ秒とする。パルスの周期すなわ
ち（Ｎ×dt）＋trem＝（99×100μｓ）＋100μｓ＝10,0
00μｓとなるようにＮとtremとを選択する。半サイクル
すなわちパルス周期の持続時間10,000μｓは、Ｎ＝100
であればdt＝100μｓで等分可能であり、（trem）の必
要がないわけであるが、この場合（trem）が必要となる
ように各数値を選択する。これは異なる電流、あるいは
電力線周波数に対しても動作するように変換を行うこと
が容易となる。
60Hzの場合は、半サイクルの持続時間（8.333μｓ）
がdt＝100μｓで等分できない。システムを60Hzで同期
させるため最後のサンプル時間を133μｓに延長する。
この場合には、（82×100μｓ）＋133μｓ＝18,333μｓ
となる。勿論、Ｎ＝83とし、（trem）＝33μｓとしても
よいが、33μｓという短時間にサンプル計算を完了する
能力が要求されることになる。次に、Ｎと（trem）との
望ましい値がRAM50に記憶され、以後の計算に使用され
る。上述以外の周波数に対しては他の値が選択される。
がdt＝100μｓで等分できない。システムを60Hzで同期
させるため最後のサンプル時間を133μｓに延長する。
この場合には、（82×100μｓ）＋133μｓ＝18,333μｓ
となる。勿論、Ｎ＝83とし、（trem）＝33μｓとしても
よいが、33μｓという短時間にサンプル計算を完了する
能力が要求されることになる。次に、Ｎと（trem）との
望ましい値がRAM50に記憶され、以後の計算に使用され
る。上述以外の周波数に対しては他の値が選択される。
変数初期設定ブロック78では、主プログラムで使用し
た変数の値をゼロとして初期設定しRAM50に記憶する。
これら変数としては、電流値の２乗の現在合計値（TOTA
L0）、時刻ゼロにおける波形の値（CURRENT0）、半サイ
クルの間の波形について既にとったサンプル数を追跡す
るための計数値（ｊ）、時刻ゼロにおける一次微分波形
の値（di/dt0）がある。
た変数の値をゼロとして初期設定しRAM50に記憶する。
これら変数としては、電流値の２乗の現在合計値（TOTA
L0）、時刻ゼロにおける波形の値（CURRENT0）、半サイ
クルの間の波形について既にとったサンプル数を追跡す
るための計数値（ｊ）、時刻ゼロにおける一次微分波形
の値（di/dt0）がある。
ブロック80は最初の時間基準の割込みを可能とするこ
とを示す。割込みは、マイクロコントローラ40のタイマ
とI/Oポートとによって行われる。タイマは計数器で、
マイクロコントローラ40内で常に動作している。ソフト
ウェアはタイマ内の計数値に基いて割込みを準備する。
タイマが特定の計数値に達すると割込みが行われる。タ
イマ内の計数値を読み、これに或るオフセット値を加え
ることにより、相対的時間基準の割込みが発生する。ブ
ロック80で可能となされた割込みは可能となった時点の
（100μｓ）後に発生する。
とを示す。割込みは、マイクロコントローラ40のタイマ
とI/Oポートとによって行われる。タイマは計数器で、
マイクロコントローラ40内で常に動作している。ソフト
ウェアはタイマ内の計数値に基いて割込みを準備する。
タイマが特定の計数値に達すると割込みが行われる。タ
イマ内の計数値を読み、これに或るオフセット値を加え
ることにより、相対的時間基準の割込みが発生する。ブ
ロック80で可能となされた割込みは可能となった時点の
（100μｓ）後に発生する。
初期設定ルーチンはここで完了する。タイマ割込みに
対する割込みサービス・ルーチンは次回のタイマ割込み
を可能とし、電流実効値を求めるために必要な全計算を
扱う。本システムは割込み制御によるものであるから、
実効値の統計の維持、データの実施が可能である。第２
図のブロック82はこれら各種作業への入口を示す。
対する割込みサービス・ルーチンは次回のタイマ割込み
を可能とし、電流実効値を求めるために必要な全計算を
扱う。本システムは割込み制御によるものであるから、
実効値の統計の維持、データの実施が可能である。第２
図のブロック82はこれら各種作業への入口を示す。
第３図は時間基準の割込みについての割込みサービス
・ルーチンを示す。割込み発生の都度、データを空心環
状コイル30からサンプリングして、以下に示すように計
算に使用する。
・ルーチンを示す。割込み発生の都度、データを空心環
状コイル30からサンプリングして、以下に示すように計
算に使用する。
第３図の割込みサービス・ルーチンの第１段階は判断
ブロック90で、カウンタｊの値を判断し、ｊ＝Ｎである
か否かを判定する。ｊがＮに等しければ割込みは最後の
割込みで、半サイクルのデータ中の最後のサンプルを計
測中である。この状態は、次の割込みが（trem）に等し
い時間計数で可能とならなければならないことを示して
いる。電流波形60の半サイクル時間との同期がこれによ
り確保される。これがブロック94として示される。ブロ
ック92はｊがＮに等しくない場合のものである。時間基
準の割込みは時間計数が100マイクロ秒のdtに等しくな
ったときに可能となる。これは次の割込みは以前の割込
みの100マイクロ秒後であることを意味している。
ブロック90で、カウンタｊの値を判断し、ｊ＝Ｎである
か否かを判定する。ｊがＮに等しければ割込みは最後の
割込みで、半サイクルのデータ中の最後のサンプルを計
測中である。この状態は、次の割込みが（trem）に等し
い時間計数で可能とならなければならないことを示して
いる。電流波形60の半サイクル時間との同期がこれによ
り確保される。これがブロック94として示される。ブロ
ック92はｊがＮに等しくない場合のものである。時間基
準の割込みは時間計数が100マイクロ秒のdtに等しくな
ったときに可能となる。これは次の割込みは以前の割込
みの100マイクロ秒後であることを意味している。
ブロック96は空心環状コイル30からデータをサンプリ
ングすることを示している。コイル30からのアナログ値
をマイクロコントローラ40のA/Dコンバータによってデ
ジタル値に変換する。変換した値はRAM50に読取り記憶
される。
ングすることを示している。コイル30からのアナログ値
をマイクロコントローラ40のA/Dコンバータによってデ
ジタル値に変換する。変換した値はRAM50に読取り記憶
される。
第３図のブロック98、100、102、104において測定シ
ステムが作動する。プログラムは空心環状コイル30から
ゼロでない有効な値が読取られるのを待って測定を開始
する。これにより、半サイクルの測定は電流パルスの開
始に同期する。
ステムが作動する。プログラムは空心環状コイル30から
ゼロでない有効な値が読取られるのを待って測定を開始
する。これにより、半サイクルの測定は電流パルスの開
始に同期する。
ブロック98では測定が開始されたか否かを決定する。
開始されていない場合（ｊ＝０）には、ブロック100に
おいて空心環状コイル30から読取ったデータ値によって
プロセスを行うか否かを判定する。読取ったデータがゼ
ロであれば電流パルスは始まっておらず、出口104を経
て制御はフォアグラウンド・ルーチンに戻る。読取った
データ値がゼロでなければ測定が開始される。これはブ
ロック102としてRAM50のｊを１とすることを示す。これ
は現在の半サイクルの間に空心環状コイル30から始めて
有効データが得られたことを示す。
開始されていない場合（ｊ＝０）には、ブロック100に
おいて空心環状コイル30から読取ったデータ値によって
プロセスを行うか否かを判定する。読取ったデータがゼ
ロであれば電流パルスは始まっておらず、出口104を経
て制御はフォアグラウンド・ルーチンに戻る。読取った
データ値がゼロでなければ測定が開始される。これはブ
ロック102としてRAM50のｊを１とすることを示す。これ
は現在の半サイクルの間に空心環状コイル30から始めて
有効データが得られたことを示す。
ブロック106では、測定を行うとき空心環状コイル30
からのデータをサンプリングする度に実際の計算を行
う。コイルから読取った値（DATA）は、 DATA＝di/dtj となる。
からのデータをサンプリングする度に実際の計算を行
う。コイルから読取った値（DATA）は、 DATA＝di/dtj となる。
これは時刻（ｊ×dt）における微分波形62の値で、そ
の後の処理に使用するため適宜RAM50に記憶させる。次
に第４図に示すように、（ｊ×dt）と（ｊ−１）×dtと
の間で微分波形62の下方の面積SUB−AREAjが数学的な微
分により近似的に次式で求められる。
の後の処理に使用するため適宜RAM50に記憶させる。次
に第４図に示すように、（ｊ×dt）と（ｊ−１）×dtと
の間で微分波形62の下方の面積SUB−AREAjが数学的な微
分により近似的に次式で求められる。
SUB−AREAj＝〔（di/dtj＋di/dtj-1）/2〕×dt この値はRAM50に記憶され、時刻（ｊ−１）×dtにお
ける以前の計算結果CURRENTj-1に加算される。
ける以前の計算結果CURRENTj-1に加算される。
CURRENTj＝CURRENTj-1＋SUB−AREAj この値はRAM50に記憶され、次の処理に使用される。C
URRENTjの２乗値をTOTALj-1に加算してTOTALjを得る。
この値は次式に示すようにCURRENTの２乗値の現在の合
計値である。
URRENTjの２乗値をTOTALj-1に加算してTOTALjを得る。
この値は次式に示すようにCURRENTの２乗値の現在の合
計値である。
TOTALj＝TOTALj-1＋（CURRENTj）２ TOTALjの値はRAM50に記憶される。
第３図に示すように、ブロック102において新しい半
サイクルについて空心環状コイル30から初めて有効デー
タ値が検出されると（ブロック102においてｊ＝１とし
て示される）、ブロック106でSUB−AREA1が下記により
計算される。
サイクルについて空心環状コイル30から初めて有効デー
タ値が検出されると（ブロック102においてｊ＝１とし
て示される）、ブロック106でSUB−AREA1が下記により
計算される。
SUB−AREA1＝〔（di/dt1＋di/dt0）/2〕×dt ＝〔（di/dt1＋０）/2〕×dt ＝〔（di/dt1）/2〕×dt ブロック108は測定中の波形についてＮ個の値全部が
処理済みか否かを判定する。Ｎ個の値全部が処理済みと
はｊ＝Ｎであり、ｊ≠Ｎである場合はブロック110に示
すようにｊを１だけ増加し、プロセッサの制御を以前の
ルーチンに戻す。前述のようにそのルーチンにおいてブ
ロック92または94で設定した時刻の割込みを行う。割込
みはブロック90からの処理が行われる。
処理済みか否かを判定する。Ｎ個の値全部が処理済みと
はｊ＝Ｎであり、ｊ≠Ｎである場合はブロック110に示
すようにｊを１だけ増加し、プロセッサの制御を以前の
ルーチンに戻す。前述のようにそのルーチンにおいてブ
ロック92または94で設定した時刻の割込みを行う。割込
みはブロック90からの処理が行われる。
ｊ＝Ｎの場合は、波形に対する測定はすべて処理済み
である。最後の計算がブロック112で行われ、電流２乗
値合計TOTALNに等しいTOTALjの値をＮで除算して、その
平方根として電流実効値が得られる。なお、この計算を
行うことは第３図には図示されていない。
である。最後の計算がブロック112で行われ、電流２乗
値合計TOTALNに等しいTOTALjの値をＮで除算して、その
平方根として電流実効値が得られる。なお、この計算を
行うことは第３図には図示されていない。
IRMS＝（TOTALN/N）1/2 ブロック112においては、次の半サイクルでの測定の
ため変数がリセットされ、ゼロに再度初期設定される。
すなわち、ｊ、TOTAL、CURRENT、di/dtがすべてゼロに
設定され、RAM50に記憶される。この時点でプロセッサ
の制御は以前のルーチンに戻され、電流実効値はデジタ
ル表示器48に表示され、次の半サイクルの引続く測定は
次の非ゼロのデータ値が空心環状コイル30から読取られ
ると開始される。
ため変数がリセットされ、ゼロに再度初期設定される。
すなわち、ｊ、TOTAL、CURRENT、di/dtがすべてゼロに
設定され、RAM50に記憶される。この時点でプロセッサ
の制御は以前のルーチンに戻され、電流実効値はデジタ
ル表示器48に表示され、次の半サイクルの引続く測定は
次の非ゼロのデータ値が空心環状コイル30から読取られ
ると開始される。
特定の実施例に関連して本発明を説明したが、各種の
代替手段、修正、変更および応用は当業者に明白であ
る。例えば被測定波形によってサンプリング時間間隔dt
を変更し、高いまたは低い時間間隔とすることができ
る。異なる周波数の波形の実効値はＮとtremとの値を適
当に選択することにより測定できる。
代替手段、修正、変更および応用は当業者に明白であ
る。例えば被測定波形によってサンプリング時間間隔dt
を変更し、高いまたは低い時間間隔とすることができ
る。異なる周波数の波形の実効値はＮとtremとの値を適
当に選択することにより測定できる。
本発明による電流実効値測定方法を実施するために使
用したソフトウェア・プログラムを修正して単一パルス
のみの電流波形、またはいくつかの異なる長さのパルス
から成る波形の実効値を求めることもできる。例えば、
電流波形を３種のパルス（周期的な繰返しであっても、
なくてもよい）から成るものとすることもできる。例え
ば第１パルスは正極性で持続時間0.5秒、第２パルスは
負極性で持続時間1.0秒、第３パルス正極性で持続時間
0.5秒とする。この波形は第４図の波形60のように対照
的周期的のものではない。さらに、第２図に関連して説
明した初期設定ソフトウェアを修正して、二次回路16中
の電流測定を電流波形の周波数や形状と無関係とするこ
とができる。これは例えば、被測定電流波形が電流線の
半サイクルに等しいか、それより大きいパルスの場合に
有用である。被測定波形が数秒間のパルスのいくつかか
ら成っているときにはパルス毎に実効値を２回以上求め
ることが望ましい。これは電流実効値を頻繁に監視可能
である。この場合、長いパルスをいくつかの部分に分割
して各部分毎に実効値を求めるようにする。電流波形の
形状または周波数に依存する必要のないＮとtremとの値
を適宜に選択することにより達成できる。第３図の割込
みサービス・ルーチンを修正して、長いパルスの部分す
べてについて求めた実効値を平均して、各長時間パルス
の平均実効値を求めることもできる。このソフトウェア
の修正により周波数コンバータ、直流溶接機などの電流
波形についての実効値測定が可能となる。これらの機器
の電流パルスは単相抵抗溶接機の場合より長時間であ
り、従ってパルスの部分修正のためのソフトウェアの修
正は、パルス持続時間が変化しても、１パルスでない場
合も実効値測定を可能とする。
用したソフトウェア・プログラムを修正して単一パルス
のみの電流波形、またはいくつかの異なる長さのパルス
から成る波形の実効値を求めることもできる。例えば、
電流波形を３種のパルス（周期的な繰返しであっても、
なくてもよい）から成るものとすることもできる。例え
ば第１パルスは正極性で持続時間0.5秒、第２パルスは
負極性で持続時間1.0秒、第３パルス正極性で持続時間
0.5秒とする。この波形は第４図の波形60のように対照
的周期的のものではない。さらに、第２図に関連して説
明した初期設定ソフトウェアを修正して、二次回路16中
の電流測定を電流波形の周波数や形状と無関係とするこ
とができる。これは例えば、被測定電流波形が電流線の
半サイクルに等しいか、それより大きいパルスの場合に
有用である。被測定波形が数秒間のパルスのいくつかか
ら成っているときにはパルス毎に実効値を２回以上求め
ることが望ましい。これは電流実効値を頻繁に監視可能
である。この場合、長いパルスをいくつかの部分に分割
して各部分毎に実効値を求めるようにする。電流波形の
形状または周波数に依存する必要のないＮとtremとの値
を適宜に選択することにより達成できる。第３図の割込
みサービス・ルーチンを修正して、長いパルスの部分す
べてについて求めた実効値を平均して、各長時間パルス
の平均実効値を求めることもできる。このソフトウェア
の修正により周波数コンバータ、直流溶接機などの電流
波形についての実効値測定が可能となる。これらの機器
の電流パルスは単相抵抗溶接機の場合より長時間であ
り、従ってパルスの部分修正のためのソフトウェアの修
正は、パルス持続時間が変化しても、１パルスでない場
合も実効値測定を可能とする。
第１図は単相抵抗溶接機に使用した本発明による電流実
効値測定装置の実施例の概略図。 第２図は本発明による電流実効値測定方法の実施例とし
て示す初期設定手順を示すフローチャート。 第３図は本発明による電流実効値測定方法の実施例とし
て示す割込みサービス・ルーチンを示すフローチャー
ト。 第４図は代表的な入力波形の１サイクルと、本発明によ
る電流実効値測定方法により解析を行った波形の一次微
分とを示すグラフである。 10:単相抵抗溶接機、12:電力線 14:変圧器、16:二次回線 18:電極、20:被溶接物 22:SCRスイッチ、24:SCR駆動装置 26:溶接制御器、30:空心環状コイル 32、34:配線、40:マイクロコントローラ 42:基準システム、44:電源装置 46:ゼロクロス検出器、48:デジタル・データ表示器 50:RAM、52:EPROM 54:制御線、56:データ・アドレス・バス
効値測定装置の実施例の概略図。 第２図は本発明による電流実効値測定方法の実施例とし
て示す初期設定手順を示すフローチャート。 第３図は本発明による電流実効値測定方法の実施例とし
て示す割込みサービス・ルーチンを示すフローチャー
ト。 第４図は代表的な入力波形の１サイクルと、本発明によ
る電流実効値測定方法により解析を行った波形の一次微
分とを示すグラフである。 10:単相抵抗溶接機、12:電力線 14:変圧器、16:二次回線 18:電極、20:被溶接物 22:SCRスイッチ、24:SCR駆動装置 26:溶接制御器、30:空心環状コイル 32、34:配線、40:マイクロコントローラ 42:基準システム、44:電源装置 46:ゼロクロス検出器、48:デジタル・データ表示器 50:RAM、52:EPROM 54:制御線、56:データ・アドレス・バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド リー ホリンジャー アメリカ合衆国 ニューヨーク イース ト グリーンブッシュ ドナ リン ド ライヴ ６ (56)参考文献 特開 昭55−70486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−80282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−85371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−38268（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−156333（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−37037（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−52156（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】絶対値を有して動力線信号から発生せしめ
られたパルス信号の実効値を決定する装置にして、該動
力線信号は実質的に一定の既知の周期を有し、該パルス
信号は前記動力線信号の半周期に実質的に等しい期間と
該半周期より短い継続時間とを有しており、前記装置
が、 前記パルス信号のサンプルを、実質的に前記パルス信号
のパルスの開始時期に開始され且つ実質的に前記半周期
の全継続時間の間継続する実質的に等しいサンプル間隔
で生ぜしめて、対応するサンプル値を生成せしめる手段
にして、前記パルス信号は導電体を通るパルス電流の時
間に関する一次微分波形である、前記サンプル生成手段
と、 それぞれの前記サンプルされたデータ値を多数分割近似
法により時間に関して積分して複数の積分値を生ずる積
分手段にして、該積分手段は各サンプルされたデータ値
について対応するサブエリア値を形成し、形成された複
数のサブエリア値の継続合計値を求めて前記積分値を生
ずる積分手段と、 前記各積分値を２乗して対応する２乗値を生ずる２乗手
段と、 該２乗手段に応答して作動し、各２乗値を積算して合計
値をを生ずる合計手段と、 該合計手段に応答して作動し、前記半周期の間に求めら
れたそれぞれのサンプルの全数に等しい数で合計値を除
算して中間値を得る除算手段と、 該除算手段に応答して作動し、前記中間値の平方根を求
めて、前記パルス信号の実効値を決定する手段と、 を含むことを特徴とする、パルス信号の実効値を求める
装置。 - 【請求項２】動力線信号から発生せしめられたパルス信
号の実効値を決定する方法にして、該動力線信号は実質
的に一定の既知の周期を有し、該パルス信号は絶対値を
有して前記動力線信号の半周期に実質的に等しい期間と
該半周期より短い継続時間とを有しており、前記方法
が、 前記パルス信号のサンプルを、予め定めた実質的に等し
いサンプル間隔で実質的に前記パルス信号のパルスの開
始時期に開始され且つ実質的に前記半周期の全継続時間
の間継続して生ぜしめて、対応するサンプルデータ値を
発生せしめ、前記パルス信号は導電体を通るパルス電流
の時間に関する一次微分波形である、前記サンプル発生
工程と、 それぞれの前記サンプルデータ値を平和的近似法により
時間に関して積分して複数の積分値を生ずる積分工程に
して、該積分工程は各サンプルデータ値について対応す
るサブエリア値を形成し、形成された複数のサブエリア
値の継続合計値を求めて前記積分値を生ずる積分工程
と、 前記各積分値を２乗して対応する２乗値を生ずる２乗工
程と、 各２乗値を積算して合計値をを生ずる合計工程と、 該合計値を、前記半周期の間に求められたそれぞれのサ
ンプルの全数に等しい数で合計値を除算して中間値を得
る工程と、 該中間値の平方根を求めて、前記パルス信号の実効値を
得る工程と、 を含むことを特徴とする、パルス信号の実効値を求める
方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| US06/763,095 US4721906A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | One step RMS system |
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| JPS6296866A JPS6296866A (ja) | 1987-05-06 |
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Family
ID=25066863
Family Applications (1)
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