JP4550709B2 - Pulse counter - Google Patents
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本発明は、他装置、例えば電力量計から間接的に出力されるパルスをカウントして積算電力量をデジタル化するパルスカウンタに関するものである。 The present invention relates to a pulse counter that counts pulses indirectly output from another device, for example, a watt hour meter, and digitizes an integrated power amount.
積算電力量は電力量計により表示させることができるが、この表示では、例えば、積算電力量の遠方監視ができない。また、積算電力量を監視することによる使用電力量の制御ができない。そこで、積算電力量をデジタル化するために、電力量計から間接的に出力されるパルスをカウントするパルスカウンタが用いられている。したがって、積算電力量の遠方監視、使用電力量の制御を行う場合には、このパルスカウンタからの積算電力量に対応する出力を、上記の目的とする監視または制御対象箇所に伝送するようにすればよい。 The integrated power amount can be displayed by a watt-hour meter. However, in this display, for example, the remote monitoring of the integrated power amount cannot be performed. In addition, the amount of power used cannot be controlled by monitoring the integrated power amount. Therefore, in order to digitize the integrated electric energy, a pulse counter that counts pulses indirectly output from the watt-hour meter is used. Therefore, when performing remote monitoring of the integrated electric energy and controlling the used electric energy, the output corresponding to the integrated electric energy from the pulse counter should be transmitted to the target monitoring or control target location. That's fine.
ところで、電力量計には無電圧接点、例えばオープンコレクタのトランジスタが設けられており、この出力端子の一端であるコレクタから出力されるパルスが入力されるように、電力量計の出力端子とパルスカウンタに設けられた入力端子とがケーブルにより接続され、パルスカウンタには、その入力端子の一端と制御電源との間に接続されてコレクタに電流を流すために、抵抗からなる負荷回路が設けられている。すなわち、トランジスタのベースにパルス信号が入力されると、このパルスのON期間中は制御電源から、負荷回路とケーブルとを介してコレクタに電流が流れる。このようにオープンコレクタから出力されるパルスが入力されるパルスカウンタは、例えば、特許文献1に示されている。なお無電圧接点とは、上記のように接続されて動作する接点をいう。
By the way, the watt-hour meter is provided with a non-voltage contact, for example, an open collector transistor, so that the pulse output from the collector which is one end of the output terminal is input, The input terminal provided in the counter is connected by a cable, and the pulse counter is connected between one end of the input terminal and the control power supply, and is provided with a load circuit composed of a resistor in order to flow current to the collector. ing. That is, when a pulse signal is input to the base of the transistor, a current flows from the control power source to the collector through the load circuit and the cable during the ON period of this pulse. A pulse counter to which a pulse output from an open collector is input as described above is disclosed in
そこで、パルスカウンタを新規に設ける場合、図3(A)に示すような構成になり、電力量計PMの出力端子PMoとパルスカウンタPC′の入力端子PCi′とがケーブルCBにより接続されている。 Therefore, when a pulse counter is newly provided, the configuration is as shown in FIG. 3A, and the output terminal PMo of the watt-hour meter PM and the input terminal PCi ′ of the pulse counter PC ′ are connected by a cable CB. .
また、パルスカウンタを追加、例えば、積算電力量の遠方監視に加えて、使用電力量の制御を行う場合、図3(B)に示すような構成になる。この場合、既に設けられている第1のパルスカウンタPC1′の入力端子PC1i′と電力量計PMの出力端子PMoとが接続されているので、ケーブルCB1に流れる電流を検出する変流器CTが設けられることになる。これに対応させるために、第2のパルスカウンタPC2′には、その入力端子PC2i′の両端と変流器CTの出力端子CToとがケーブルCB2により接続されると共に、その入力端子PC2i′の両端に接続される抵抗R2′が変流器CTの負担として設けられている。すなわち、電力量計PMに設けられているオープンコレクタのトランジスタTroのベースにパルス信号が入力されると、このパルスのON期間中は第1のパルスカウンタPC1′の制御電源(図示しない)から、負荷回路である抵抗R1′とケーブルCB1とを介してコレクタに電流が流れ、OFF期間中はコレクタに電流が流れないので、コレクタにパルス電圧が発生する。また、変流器CTの負担として設けられている抵抗R2′にパルス電圧が発生する。 In addition, when a pulse counter is added, for example, when the amount of power used is controlled in addition to the remote monitoring of the integrated power amount, the configuration is as shown in FIG. In this case, since the input terminal PC1i 'of the first pulse counter PC1' already provided and the output terminal PMo of the watt hour meter PM are connected, the current transformer CT for detecting the current flowing through the cable CB1 is provided. Will be provided. In order to cope with this, both ends of the input terminal PC2i 'and the output terminal CTo of the current transformer CT are connected to the second pulse counter PC2' by the cable CB2 and both ends of the input terminal PC2i '. A resistor R2 'connected to is provided as a burden on the current transformer CT. That is, when a pulse signal is input to the base of the open collector transistor Tro provided in the watt-hour meter PM, the control power source (not shown) of the first pulse counter PC1 ' A current flows through the collector via the resistor R1 ′, which is a load circuit, and the cable CB1, and since no current flows through the collector during the OFF period, a pulse voltage is generated at the collector. In addition, a pulse voltage is generated in a resistor R2 ′ provided as a burden on the current transformer CT.
第1及び第2のパルスカウンタPC1′,PC2′には、カウンタ回路CN1′,CN2′がそれぞれ設けられている。
従来では、パルスカウンタを追加しようとすれば、既設のパルスカウンタと異なる入力方式を採用したパルスカウンタが必要となり、パルスカウンタのメーカとしては、入力方式が異なる2種類のパルスカウンタを準備しなければならないという問題が生じる。また、追加するパルスカウンタの入力方式が変流器によるものであるので、変流器が検出するパルス電流のパルス幅が小さく、すなわち、変流器の負担に発生するパルス電圧のパルス幅が小さくなり、このようなパルスではカウントされないという問題が生じる。 Conventionally, if a pulse counter is to be added, a pulse counter that uses an input method different from that of an existing pulse counter is required, and the manufacturer of the pulse counter must prepare two types of pulse counters with different input methods. The problem of not becoming. Moreover, since the input method of the added pulse counter is a current transformer, the pulse width of the pulse current detected by the current transformer is small, that is, the pulse width of the pulse voltage generated at the load of the current transformer is small. Thus, there is a problem that such pulses are not counted.
本発明の目的は、パルスの異なる入力方式を共通化させたパルスカウンタを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pulse counter in which different pulse input methods are used in common.
第1の発明は、他装置に設けられた無電圧接点からパルスが出力されるようになっている他装置の出力端子に接続されるケーブルまたは他装置に設けられた無電圧接点から出力されるパルスが検出されるように外部に設けた変流器の出力端子に接続されるケーブルを介して接続されるようになっている共通入力端子と、共通入力端子に接続されて他装置からの出力または変流器からの出力のいずれにも対応させるようにした共通化入力回路と、共通化入力回路の出力と設定される基準電圧とが入力されるコンパレータ回路と、コンパレータ回路の出力のHレベルをホールドするホールド回路と、ホールド回路にホールドされたコンパレータ回路の出力をリセットするリセット回路と、ホールド回路によりホールドされたコンパレータ回路の出力レベルを判定するレベル判定部と、レベル判定部からHレベル判定信号が出力されるとリセット回路にリセット信号を出力するリセット信号発生部と、Hレベル判定信号をカウントするカウント部とを備えるようにしたものである。 1st invention is output from the non-voltage contact provided in the cable connected to the output terminal of the other apparatus from which the pulse is output from the non-voltage contact provided in the other apparatus, or another apparatus A common input terminal that is connected via a cable connected to the output terminal of an external current transformer so that pulses can be detected, and an output from another device that is connected to the common input terminal Alternatively, the common input circuit adapted to correspond to any of the outputs from the current transformer, the comparator circuit to which the output of the common input circuit and the set reference voltage are input, and the H level of the output of the comparator circuit Hold circuit, a reset circuit for resetting the output of the comparator circuit held by the hold circuit, and an output of the comparator circuit held by the hold circuit. A level determination unit that determines a level, a reset signal generation unit that outputs a reset signal to the reset circuit when an H level determination signal is output from the level determination unit, and a count unit that counts the H level determination signal It is a thing.
第2の発明は、共通化入力回路は、他装置の出力端子がケーブルを介して共通入力端子に接続される場合、パルスの立ち下がり時では、共通入力端子に発生する電圧を設定される基準電圧以上となるようにして出力させ、外部に設けた変流器の出力端子がケーブルを介して共通入力端子に接続される場合、パルスの立ち上がり時では、共通入力端子に発生する電圧を設定される基準電圧以上となるようにして出力させるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the common input circuit, when the output terminal of another device is connected to the common input terminal via a cable, the reference voltage for setting the voltage generated at the common input terminal at the falling edge of the pulse is set. If the output terminal of an external current transformer is connected to the common input terminal via a cable, the voltage generated at the common input terminal is set at the rising edge of the pulse. The output is made so as to be equal to or higher than the reference voltage.
以上のように、第1の発明によれば、パルスの異なる入力方式を共通化させたので、製造の煩雑化が防止できる。また、ユーザへの設置状況の確認作業を不要とすることができる。 As described above, according to the first aspect of the invention, since the input methods with different pulses are made common, it is possible to prevent complication of manufacturing. Further, it is possible to eliminate the need to confirm the installation status for the user.
第2の発明によれば、入力されるパルスをパルス形成してパルス幅を大きくしたので、入力方式が変流器によるものであってもパルスを正常にカウントすることができる。 According to the second invention, since the input pulse is pulse-formed to increase the pulse width, the pulse can be normally counted even if the input method is a current transformer.
図1は本発明のパルスカウンタの一実施形態を示すブロック図である。図2は本発明のパルスカウンタを適用してパルスカウンタを追加する場合の結線図である。図示するように、他装置、例えば電力量計PMの出力端子PMoと第1のパルスカウンタPC1の共通入力端子TとがケーブルCB1により接続され、変流器CTの出力端子CToと第2のパルスカウンタPC2の共通入力端子TとがケーブルCB2により接続されている。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a pulse counter of the present invention. FIG. 2 is a connection diagram when a pulse counter is added by applying the pulse counter of the present invention. As shown in the figure, the output terminal PMo of the other device, for example, the watt hour meter PM and the common input terminal T of the first pulse counter PC1 are connected by the cable CB1, and the output terminal CTo of the current transformer CT and the second pulse are connected. The common input terminal T of the counter PC2 is connected by a cable CB2.
パルスカウンタPC1,PC2は同じものであり、共通入力端子Tと、共通化入力回路1と、コンパレータ回路2と、ホールド回路3と、リセット回路4と、所定長パルス形成部5aとリセット信号発生部5bとカウント部5cとの各機能を備えたパルス信号処理部5とから構成されている。
The pulse counters PC1 and PC2 are the same, the common input terminal T, the
共通入力端子Tは、電力量計PMに設けられた無電圧接点からパルスが出力されるようになっている電力量計PMの出力端子PMoに接続されるケーブルCB1または電力量計PMから出力されるパルスが検出されるように外部に設けた変流器CTの出力端子CToに接続されるケーブルCB2を介して接続されるようになっている。 The common input terminal T is output from the cable CB1 connected to the output terminal PMo of the watt-hour meter PM or the watt-hour meter PM to which a pulse is output from a non-voltage contact provided in the watt-hour meter PM. It is connected via a cable CB2 connected to an output terminal CTo of a current transformer CT provided outside so that a pulse to be detected can be detected.
共通化入力回路1は、図1に示すように、電力量計PMからの出力または変流器CTからの出力のいずれにも対応できるように、抵抗R1,R2,R3とコンデンサC1とから構成されている。抵抗R1はこの共通化入力回路1の入力端1aと制御電源Sとの間に接続され、抵抗R2と抵抗R3との直列回路が制御電源Sに接続される共に、抵抗R2と抵抗R3との接続点と入力端1aとの間に直流分カット用のコンデンサC1が接続されており、抵抗R2と抵抗R3との接続点が共通化入力回路1の出力端1bとなっている。なお共通化入力回路1の入力端1aは、パルスカウンタの共通入力端子Tとなっている。また抵抗R1は、無電圧接点、例えばオープンコレクタのトランジスタTroが設けられた電力量計PMの出力端子PMoが共通入力端子Tに接続される場合、このトランジスタTroの負荷回路となる。さらに抵抗R1,R2,R3は、外部に設けた変流器CTの出力端子CToが共通入力端子Tに接続される場合、この変流器CTの負担となる。
As shown in FIG. 1, the
コンパレータ回路2は、抵抗R4,R5とオペアンプOPとから構成され、オペアンプOPには制御電源Sに接続される抵抗R4と抵抗R5との直列回路による分圧電圧が、オペアンプOPに設定される基準電圧Vrとして入力されると共に、共通化入力回路1の出力端1bからの出力が入力される。定常時は、制御電源Sに接続される抵抗R2と抵抗R3との直列回路による分圧電圧V2が入力されている。
The
ホールド回路3は、ダイオードDとコンデンサC2とから構成され、コンパレータ回路2の出力がHレベルになったときに、Hレベルの電圧がダイオードDを介してコンデンサC2に充電され、ホールドされる。なお、コンデンサC2の両端に抵抗を接続するようにしてもよい。
The
リセット回路4はトランジスタTrから構成され、ホールド回路3を構成するコンデンサC2の両端にトランジスタTrのコレクタ、エミッタが接続されている。
The
パルス信号処理部5は中央処理装置(CPU)5から構成され、ホールド回路3によりホールドされたコンパレータ回路2の出力レベルを判定するレベル判定部5aと、Hレベル判定信号が出力されるとリセット回路4にリセット信号を出力するリセット信号発生部5bと、Hレベル判定信号をカウントするカウント部5cとの各機能を備えている。
The pulse
このような構成において、例えば、制御電源Sの制御電圧Vsを5[V]、基準電圧Vrを3[V]、分圧電圧V2をV2(=Vs/2=2.5[V])<Vrとする。 In such a configuration, for example, the control voltage Vs of the control power source S is 5 [V], the reference voltage Vr is 3 [V], and the divided voltage V2 is V2 (= Vs / 2 = 2.5 [V]) < Vr.
電力量計PMの出力端子PMoが共通入力端子Tに接続される場合、電力量計からパルスが発生しない期間(パルスOFF期間)では、共通化入力回路1の入力端子1aの電圧V1が制御電圧Vs(=5[V])となり、分圧電圧V2(=2.5[V])がコンパレータ回路2に入力されるので、コンパレータ回路2の出力はLレベルとなっている。
When the output terminal PMo of the watt hour meter PM is connected to the common input terminal T, the voltage V1 of the input terminal 1a of the
また、電力量計からパルスが発生している期間(パルスON期間)では、入力端子1aの電圧V1が0[V]となり、分圧電圧V2(=2.5[V])がコンパレータ回路2に入力されるので、コンパレータ回路2の出力はLレベルとなっている。
Further, during a period in which a pulse is generated from the watt hour meter (pulse ON period), the voltage V1 of the input terminal 1a is 0 [V], and the divided voltage V2 (= 2.5 [V]) is the
さらに、電力量計からのパルスの立ち下がり時(パルスON期間からパルスOFF期間)では、入力端子1aに発生する電圧V1がVs(=5[V])+分圧電圧V2(=2.5[V])の瞬時パルスとなり、これが分圧電圧V2(=2.5[V])に重畳されてコンパレータ回路2に入力されるので、コンパレータ回路2の出力はHレベルとなる。
Further, when the pulse from the watt hour meter falls (from the pulse ON period to the pulse OFF period), the voltage V1 generated at the input terminal 1a is Vs (= 5 [V]) + the divided voltage V2 (= 2.5). [V]), and this is superimposed on the divided voltage V2 (= 2.5 [V]) and input to the
外部に設けた変流器CTの出力端子CToが共通入力端子Tに接続される場合、パルスが発生しない期間(パルスOFF期間)では、入力端子1aの電圧V1が0[V]となり、分圧電圧V2(=2.5[V])がコンパレータ回路2に入力されるので、コンパレータ回路2の出力はLレベルとなっている。
When the output terminal CTo of the current transformer CT provided outside is connected to the common input terminal T, the voltage V1 of the input terminal 1a becomes 0 [V] during the period in which no pulse is generated (pulse OFF period), and the voltage is divided. Since the voltage V2 (= 2.5 [V]) is input to the
また、パルスの立ち上がり時(パルスOFF期間からパルスON期間)では、入力端子1aに発生する電圧V1(>Vr)が瞬時パルスとなり、これがコンパレータ回路2に入力されるので、コンパレータ回路2の出力はHレベルとなる。この場合、電圧V1がV1>Vrとなるように、V1=I・R(但し、Iは変流器CTの定格電流、Rは1/R=1/R1+1/R2+1/R3)の式を満足するI,R1,R2,R3を選定する。このV1を例えば、5[V]にするには、I:0.0125[mA]、R1:2[MΩ]、R2:1[MΩ]、R3:1[MΩ]とすればよい。
Further, at the rising edge of the pulse (from the pulse OFF period to the pulse ON period), the voltage V1 (> Vr) generated at the input terminal 1a becomes an instantaneous pulse, which is input to the
コンパレータ回路2の出力がHレベルとなると、ホールド回路3ではこのHレベルの電圧がホールドされる。
When the output of the
パルス信号処理部5のレベル判定部5aでは、コンパレータ回路2からの出力を、例えば20[ms]で常時サンプリングしており、サンプリング時点でLレベルであれば、何も出力されない。また、Hレベルであれば、Hレベル判定信号が出力される。このようにコンパレータ回路2からの出力を判定しているので、変流器CTの負担に発生するパルス電圧のパルス幅が小さくても正常にパルスが検出できる。
In the level determination unit 5a of the pulse
レベル判定部5aからHレベル判定信号が出力されると、電力量計PMから出力される次のパルスを処理するために、リセット信号発生部5bでは、リセット回路4を構成するトランジスタTrのベースにリセット信号を出力する。リセット信号が出力されると、トランジスタTrのコレクタ、エミッタ間が短絡状態となるので、ホールド回路3を構成するコンデンサC2が放電される。また、Hレベル判定信号は電力量計PMから出力されるパルス数と同じであるので、カウント部5cに入力され、積算電力量としてカウントされる。
When the H level determination signal is output from the level determination unit 5a, the reset signal generation unit 5b uses the base of the transistor Tr constituting the
パルス信号処理部5では、カウント部5cによりカウントされた積算電力量がパルス出力されるようになっているので、積算電力量の遠方監視、使用電力量の制御を行う場合、パルスカウンタに伝送装置を設け、積算電力量に対応する出力を監視または制御対象箇所に伝送するようにすればよい。
In the pulse
PMo 他装置の出力端子
CB1,CB2 ケーブル
CT 変流器
CTo 出力端子
T 共通入力端子
Vr 基準電圧
1 共通化入力回路
2 コンパレータ回路
3 ホールド回路
4 リセット回路
5 パルス信号処理部
5a パルス形成部
5b リセット信号発生部
5c カウント部
PMo Output terminal of other device CB1, CB2 Cable CT Current transformer CTo Output terminal T Common input terminal
Claims (2)
前記共通入力端子に接続されて前記他装置からの出力または前記変流器からの出力のいずれにも対応させるようにした共通化入力回路と、
前記共通化入力回路の出力と設定される基準電圧とが入力されるコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力のHレベルをホールドするホールド回路と、
前記ホールド回路にホールドされた前記コンパレータ回路の出力をリセットするリセット回路と、
前記ホールド回路によりホールドされたコンパレータ回路の出力レベルを判定するレベル判定部と、前記レベル判定部からHレベル判定信号が出力されると前記リセット回路にリセット信号を出力するリセット信号発生部と、前記Hレベル判定信号をカウントするカウント部とを備えたパルスカウンタ。 A pulse output from a non-voltage contact provided in the other device is detected from a cable connected to an output terminal of the other device or a non-voltage contact provided in the other device. A common input terminal designed to be connected via a cable connected to the output terminal of a current transformer provided outside,
A common input circuit connected to the common input terminal so as to correspond to either the output from the other device or the output from the current transformer;
A comparator circuit to which the output of the common input circuit and a set reference voltage are input; a hold circuit for holding the H level of the output of the comparator circuit;
A reset circuit for resetting the output of the comparator circuit held in the hold circuit;
A level determination unit that determines an output level of the comparator circuit held by the hold circuit; a reset signal generation unit that outputs a reset signal to the reset circuit when an H level determination signal is output from the level determination unit; A pulse counter comprising a count unit that counts an H level determination signal.
前記他装置の出力端子がケーブルを介して前記共通入力端子に接続される場合、前記パルスの立ち下がり時では、前記共通入力端子に発生する電圧を前記設定される基準電圧以上となるようにして出力させ、
前記外部に設けた変流器の出力端子がケーブルを介して前記共通入力端子に接続される場合、前記パルスの立ち上がり時では、前記共通入力端子に発生する電圧を前記設定される基準電圧以上となるようにして出力させる請求項1に記載のパルスカウンタ。
The common input circuit is:
When the output terminal of the other device is connected to the common input terminal via a cable, the voltage generated at the common input terminal is set to be equal to or higher than the set reference voltage when the pulse falls. Output
When the output terminal of the current transformer provided outside is connected to the common input terminal via a cable, the voltage generated at the common input terminal at the rising edge of the pulse is equal to or higher than the set reference voltage. The pulse counter according to claim 1, wherein the pulse counter is output in such a manner.
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