JP5126523B2 - 電力計 - Google Patents

Description

本発明は、測定区間それぞれで被測定対象の電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータを所定のサンプリング周波数で取得し、複数の測定区間を含む測定時間全体の積算電力値を求める電力計に関し、詳しくは、ｊ回目の測定区間と（ｊ＋１）回目の測定区間との間にデッドタイムが存在しても積算電力値を精度よく求めることができる電力計に関するものである。

電力計は、被測定対象である電気機器、電力設備等の消費電力を測定する装置であり、家電用、産業用等の幅広い分野で使用されている。また、近年、省エネルギーや環境問題等によって、瞬時電力、平均電力のみならず電力量（積算電力とも呼ばれる）の測定も重要になっている（例えば、特許文献１）。

図６は、従来の電力計の構成を示した図である。
図６において、電圧入力部１０は、被測定対象からの電圧信号が入力されゲイン調整をする。ＡＤ変換器（以下、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）と略す）１１は、電圧入力部１０からのアナログの電圧信号をデジタルデータの電圧信号に変換する。

電流入力部２０は、被測定対象からの電流信号が入力され電流信号を電圧信号に変換すると共にゲイン調整を行なう。ＡＤ変換器２１は、電流入力部２０からのアナログの電圧信号（電流信号を電圧信号に変換したもの）をデジタルデータの電圧信号に変換する。

演算部３０は、例えば、ＤＳＰ、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で構成され、ＡＤ変換器１１、２１からのデジタルデータが入力され、電圧・電流の実効値、波高率、高調波、瞬時電力値、平均電力値、積算電力値等の各種パラメータを求める。

表示部４０は、演算部３０の演算結果を表示する。設定部５０は、例えば、電力計の前面のキー、ロータリーノブ、外付けや通信回線を介してのキーボード等であり、データ更新レート、測定時間等が設定される。

このような装置の動作を説明する。
ユーザが、設定部５０のキー操作等を行なって測定時間（数分〜十数時間）、データ更新レート（１００［ｍｓｅｃ］、２００［ｍｓｅｃ］、５００［ｍｓｅｃ］、１［ｓｅｃ］、２［ｓｅｃ］、５［ｓｅｃ］等）を入力する。これによって設定部５０が、演算部３０に測定時間、データ更新レート等を設定する。

そして、電圧入力部１０が、被測定対象からの電圧信号を正規化し、ＡＤＣ１１が、正規化された電圧信号を所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタルデータに変換して演算部３０に出力する。

一方、電流入力部２０が、被測定対象からの電流信号を電圧信号に変換し（例えば、電流入力部２０内のシャント抵抗（図示せず）の両端間に生ずる電圧信号）、正規化する。そして、ＡＤＣ２１が、正規化された電圧信号を所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタルデータに変換して演算部３０に出力する。もちろん、ＡＤＣ１１、２１間で同期を図ってサンプリングを行なう。

そして、演算部３０が、ＡＤＣ１１、２１のデジタルデータから、瞬時電力値、平均電力値、積算電力値等を求める。図７を用いて説明する。図７は、演算部３０の動作を説明した図である。

ここで、データ更新レートとして設定された時間的な区間を更新区間とよび、この更新区間内で実際に測定を行なう区間を測定区間とよび、更新区間内で測定が行なわれない区間をデッドタイムとよぶ。すなわち、時間的な関係では（更新区間）＞（測定区間）である。

測定区間とデッドタイムについて説明をする。
ＡＤＣ１１、２１は、所定のサンプリング周期でデジタルデータを順次取得して演算部３０に出力するが、演算部３０の演算処理（例えば、ＤＳＰならば割込処理等）、表示部４０の表示処理等の内部処理の関係上、更新区間内でＡＤＣ１１、２１がサンプリングした全てのデジタルデータを用いて演算部３０が演算処理を行なっていない。

例えば、ＡＤＣ１１、２１のサンプリング周波数を１００［ｋＨｚ］（＝サンプリング周期１０［μｓｅｃ］）、データ更新レートを１００［ｍｓｅｃ］とした場合、演算部３０の処理能力にもよるが測定区間は約９９．９２［ｍｓｅｃ］となり、ｊ回目の測定区間と（ｊ＋１）回目の測定区間との間には、約８０［μｓｅｃ］のデッドタイムが存在する。つまり、ＡＤＣ１１、２１のサンプリング数でいえば、デッドタイム中の８個分のデジタルデータが、演算部３０での演算処理に使用されない。

図７に戻り演算部３０の動作を説明する。
演算部３０が、電圧入力部１０からのデジタルデータ、電流入力部２０からのデジタルデータから瞬時電力値（電圧値×電流値）を求める。なお、デッドタイム（約０．０８［ｍｅｓｃ］）中の瞬時電力値は当然に求められていない

そして、演算部３０が、ｊ回目の測定区間内における瞬時電力値の総和を求め、このｊ回目の測定区間内のサンプリング回数（９９９２点＝９９．９２［ｍｓｅｃ］／１０［μｓｅｃ］）で瞬時電力値の総和を除算し、ｊ回目の測定区間の平均電力値を算出する。

さらに、演算部３０が、平均電力値をデータ更新レートから積算電力値（単位は、［Ｗｈ］）に変換し、このｊ回目の更新区間における電力量とする。なお、上述のようにデッドタイムでの瞬時電力値は演算されていないが、ｊ回目の測定区間と（ｊ＋１）回目の測定区間とで生ずるデッドタイムを、ｊ回目の測定区間の平均電力値で補間し、ｊ回目の更新区間における電力量とする。すなわち、（ｊ回目の更新区間の電力量［Ｗｈ］）＝（ｊ回目の測定区間の平均電力値）×（測定区間の９９９２点＋デッドタイムの８点）である。

そして、演算部３０が、１回目から（ｊ−１）回目までの更新区間で求めた積算電力値にｊ回目の更新区間で求めた電力量を加算し、ｊ回目までの更新区間の積算電力値を求める。また、演算部３０が、各更新区間それぞれで求めた実効値、平均電力値、電力量、初回からｊ回目までの積算電力値等の各種パラメータを表示部４０に表示させる。

そして、設定された測定時間になるまで、データ更新レートで、演算、表示を繰り返し行ない、１回目から最終回までの更新区間それぞれの電力量を加算した積算電力値を求める。

なお、電力量と積算電力値は同じ意味であるが、ここでは、各更新区間ごとに求めた電力を電力量とよび、更新区間ごとの電力量を積算した電力を積算電力値としている。

また、平均電力には、交流信号の場合、有効電力、無効電力、皮相電力等が含まれるが、設定部６０からの設定（つまり、電力計のユーザの用途）に従って各種の平均電力が求められる。

特開平７−９２２０９号公報

このように演算部３０が、デッドタイムにおける電力量をデッドタイム直前の測定区間の平均電力値から補間して更新区間としての電力量を求め、各更新区間の電力量を順次足しこんで積算電力値を求める。

しかしながら、直前の測定区間の平均電力値と大きく異なる電力値がデッドタイム中に存在した場合、各更新区間の電力量に誤差が生じ、最終的な積算電力値にも誤差が生じるという問題があった。

特に、演算部３０が求める積算電力値は、長時間（例えば、数時間から数十時間）におよぶことが多く、更新区間それぞれの電力量の誤差が小さくとも、最終的な積算電力値では大きな誤差になるという問題があった。、

そこで本発明の目的は、ｊ回目の測定区間と（ｊ＋１）回目の測定区間との間にデッドタイムが存在しても積算電力値を精度よく求めることができる電力計を実現することにある。

請求項１記載の発明は、
測定区間それぞれで被測定対象の電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータを取得し、複数の測定区間にわたる積算電力値を求める電力計において、
前記測定区間内で測定したデジタルデータから瞬時電力値を求め電力量を求める電力量演算手段と、
前記測定区間内で最後に求めた前記瞬時電力値と次の測定区間内で最初に求めた前記瞬時電力値とを少なくとも用いて、デッドタイム中の電力量を求める補正手段と、
前記電力量演算手段の求めた電力量と前記補正手段の求めた電力量とから前記複数の測定区間にわたる積算電力値を求める積算電力演算手段と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
補正手段は、前記測定区間内で最後に求めた瞬時電力値を含む複数の瞬時電力値と次の測定区間内で最初に求めた前記瞬時電力値を含む複数の瞬時電力値とを用いて、デッドタイム中の電力量を求めることを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
補正手段は、瞬時電力値の正負に基づいて正側電力量、負側電力量を求めることを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、
補正手段は、直線補間または曲線補間してデッドタイム中の電力量を求めることを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
補正手段が、デッドタイムの電力量を、デッドタイム直前の測定区間内で最後に求めた瞬時電力値とデッドタイム直後の測定区間内で最初に求めた瞬時電力値とを少なくとも用いて求め、積算電力演算手段が、補正手段の電力量を用いて積算電力値を求めるので、直前の測定区間の平均電力値と大きく異なる電力値がデッドタイム中に存在したとしても、測定誤差を小さくすることができる。これにより、積算電力値を求める測定時間内にデッドタイムが存在しても積算電力値を精度よく求めることができる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施例］
図１は、本発明の第１の実施例を示した構成図である。ここで、図６と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図１において、演算部３０の代わりに演算部６０が設けられる。また、メモリ７０が新たに設けられる。

演算部６０は、電力量演算手段６１、補正手段６２、積算電力演算手段６３を有し、例えば、ＤＳＰ、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で構成され、メモリ７０と相互に接続され、設定部５０から測定条件が設定され、ＡＤＣ１１、２１からデジタルデータが入力される。そして、演算部６０は、測定条件、デジタルデータ等から電圧・電流の実効値、波高率、高調波、瞬時電力値、平均電力値、積算電力値等の各種パラメータを求め、表示部４０に各種パラメータを表示する。

電力量演算手段６１は、ＡＤＣ１１、２１のデジタルデータから電圧・電流の実効値、波高率、高調波、瞬時電力値、平均電力値、電力量等の各種パラメータを求め、メモリ７０に格納する。

補正手段６２は、メモリ７０の各種パラメータを読み出し、ｊ回目の測定区間と（ｊ＋１）回目の測定区間との間に生ずるデッドタイムの電力量を求める。

積算電力演算手段６３は、補正手段６２の求めたｊ回目のデッドタイムの電力量と、メモリ７０のｊ回目の測定区間の電力量とからｊ回目の更新区間の電力量を求め、（ｊ−１）回目までの積算電力値に加算し、加算した積算電力値をｊ回目までの積算電力値としてメモリ７０に格納する。

メモリ７０は、各種のパラメータを格納する。

なお、上述のように電力量と積算電力値は同じ意味であるが、各更新区間、各測定区間、各デッドタイムごとに求める場合と、更新区間ごとの電力量を積算した場合とがあるため、説明の都合上、各更新区間（または各測定区間、各デッドタイム）ごとに求めた瞬時電力値の総和を電力量とよび、更新区間ごとの電力量を積算した電力を積算電力値とする。特許請求の範囲の表現も電力量、積算電力値としている。

また、図６と同様に、（測定時間）＞＞（更新区間）＞（測定区間）とし、ＡＤＣ１１，２１のサンプリング周波数、更新区間（データ更新レート）の時間、測定区間の時間、デッドタイムの時間等も、図６、図７と同様として説明をする。

このような装置の動作を説明する。
ユーザが、設定部５０のキー操作等を行なって測定時間、データ更新レートを入力する。これによって設定部５０が、演算部６０に測定時間、データ更新レート等を設定する。

そして、電圧入力部１０が、被測定対象からの電圧信号を正規化し、ＡＤＣ１１が、正規化された電圧信号を所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタルデータに変換して演算部６０に出力する。

一方、電流入力部２０が、被測定対象からの電流信号を電圧信号に変換し（例えば、電流入力部２０内のシャント抵抗（図示せず）の両端間に生ずる電圧信号）、正規化する。そして、ＡＤＣ２１が、正規化された電圧信号を所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタルデータに変換して演算部６０に出力する。もちろん、ＡＤＣ１１、２１間で同期を図ってサンプリングを行なう。

そして、演算部６０が、ＡＤＣ１１、２１のデジタルデータから、瞬時電力値、平均電力値、積算電力値等を求める。図２を用いて説明する。図２は、演算部６０の動作を説明した図である。横軸は時間軸であり、縦軸は、瞬時電力値の振幅を示している。また、図２の下段は、図２の上段の一部を拡大した図である。

演算部６０の電力量演算手段６１が、ＡＤＣ１１からのデジタルデータ、ＡＤＣ２１からのデジタルデータから瞬時電力値（電圧値×電流値）を求め、求めた瞬時電力値をメモリ７０に時系列順に格納する。なお、デッドタイム（約０．０８［ｍｅｓｃ］）中の瞬時電力値（８点分）は当然に求められていない。

そして、電力量演算手段６１が、ｊ回目の測定区間内における瞬時電力値の総和を求め、求めた総和をｊ回目の測定区間の電力量としてメモリ７０に格納する。また、電力量演算手段６１が、このｊ回目の測定区間内のサンプリング回数（９９９２点）で瞬時電力値の総和を除算し、ｊ回目の測定区間の平均電力値を算出し、メモリ７０に格納する。また、必要に応じて、実効値、波高率、高調波等も求め、メモリ７０へ格納する。このようにして、電力量演算手段６１は、各測定区間ごとに各種パラメータを求め、メモリ７０に格納する。

続いて、積算電力値を求める動作を説明する。
電力量演算手段６１によるｊ回目の測定区間の電力量の演算が終了し、電力量演算手段６１による（ｊ＋１）回目の測定区間の瞬時電力値が複数個演算されメモリ７０に格納された後、電力量演算手段６１から補正手段６２に（ｊ＋１）回目の測定区間の瞬時電力値が取得された旨を通知する。

これにより補正手段６２が、メモリ７０から、ｊ回目の測定区間内で時間的に一番最後となる瞬時電力値（ここでは、ｐ（ｊ，ｍ）とする。ｊは、測定区間の回数を示し、ｍは、測定区間内でサンプリング回数であり、本実施例では、ｍ＝９９９２）と、（ｊ＋１）回目の測定区間内で時間的に一番最初の瞬時電力値（ここでは、ｐ（ｊ＋１，１）とする）を読み出す。

そして、補正手段６２が、瞬時電力値ｐ（ｊ，ｍ）と瞬時電力値ｐ（ｊ＋１，１）との間は直線的に変動するとし、瞬時電力値ｐ（ｊ，ｍ）、ｐ（ｊ＋１，１）、デッドタイム中の時間幅Δｔｄとから、図２の下段に示すようにデッドタイムの電力量（台形の面積）を下記の式から求める。

（ｊ回目のデッドタイムの電力量）
＝（ｐ（ｊ，ｍ）＋ｐ（ｊ＋１，１））×Δｔｄ／２

そして、求めたｊ回目のデッドタイムの電力量を積算電力演算手段６３に出力する。そして、積算電力演算手段６３が、メモリ７０からｊ回目の測定区間の電力量、（ｊ−１）回目までの積算電力値を読み出し、読み出した積算電力値にｊ回目の測定区間の電力量とｊ回目のデッドタイムの電力量とを加算し、ｊ回目までの積算電力値を求め、メモリ７０に格納する。

なお、図２では、一例として、１回目の測定区間（ｊ＝１）と２回目の測定区間（ｊ＝２）の間におけるデッドタイムを図示し、ｍ＝９９９２、Δｔｄ＝８［μｓ］である。

また、演算部６０が、各更新区間それぞれで求めた実効値、平均電力値、電力量、初回からｊ回目までの積算電力値等の各種パラメータをメモリ７０から読み出し、表示部４０に表示させる。

そして、設定された測定時間になるまで、データ更新レートで、演算、表示を繰り返し行ない、１回目から最終回までの更新区間それぞれの電力量を加算した積算電力値を求め、表示する。

このように、補正手段６２が、ｊ回目のデッドタイムの電力量を、ｊ回目の測定区間内で最後に求めた瞬時電力値と（ｊ＋１）回目の測定区間内で最初に求めた瞬時電力値とから演算し、積算電力演算手段６３が、補正手段６２の電力量を用いて積算電力値を求めるので、直前の測定区間の平均電力値と大きく異なる電力値がデッドタイム中に存在したとしても、測定誤差を小さくすることができる。これにより、積算電力値を求める測定時間内にデッドタイムが存在しても積算電力値を精度よく求めることができる。

［第２の実施例］
図３は、本発明の第２の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図３において、演算部６０の代わりに演算部８０が設けられる。

演算部８０は、電力量演算手段８１、補正手段８２、積算電力演算手段８３を有し、例えば、ＤＳＰ、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で構成され、メモリ７０と相互に接続され、設定部５０から測定条件が設定され、ＡＤ変換器１１、２１からデジタルデータが入力される。そして、演算部８０は、測定条件、デジタルデータ等から電圧・電流の実効値、波高率、高調波、瞬時電力値、平均電力値、積算電力値等の各種パラメータを求め、表示部４０に各種パラメータを表示する。

演算部８０は、図１に示す演算部６０とほぼ同様のパラメータを求めるが、異なる点は、演算部８０の各手段８１〜８３が、瞬時電力値の正負を判別し、総合電力量、正側電力量、負側電力量、およびこれらを積算した総合積算電力値、正側積算電力値、負側積算電力値を求める点である。

電力量演算手段８１は、ＡＤＣ１１、２１のデジタルデータから電圧・電流の実効値、波高率、高調波、瞬時電力値、平均電力値、電力量等の各種パラメータに加え、電力の供給方向別の電力量も求め、メモリ７０に格納する。

補正手段８２は、メモリ７０の各種パラメータを読み出し、ｊ回目の測定区間と（ｊ＋１）回目の測定区間との間に生ずるデッドタイムの電力量に加え、電力の供給方向別の電力量を求める。

積算電力演算手段８３は、補正手段６２の求めたｊ回目のデッドタイムの電力量と、メモリ７０のｊ回目の測定区間の電力量とからｊ回目の更新区間の電力量を求め、（ｊ−１）回目までの積算電力値に加算し、加算した積算電力値をｊ回目までの積算電力値としてメモリ７０に格納するのに加え、電力の供給方向別の積算電力値を求めてメモリ７０に格納する。。

すなわち、近年、電源側と負荷側とで電力が互いに供給されることがあり、電源側から負荷側への電力の供給量、負荷側から電源側への電力の供給量を測定することが重要となっている。

具体的な例を挙げて説明する。
例えば、電源が充電可能なバッテリ（２次電池）であり、負荷がインバータとモータであれば、モータがバッテリによって駆動されている場合は、バッテリからインバータ、モータに電力が供給されている。一方、モータで回生電力が発生している場合は、バッテリが充電され、モータからバッテリに電力が供給されている。

その他の例としては、家庭（負荷側）において、公共電源からの電力が供給され消費される場合があり、逆に、家庭に設置される太陽光発電等で発生させた電力を公共電源に送る場合がある。

このような場合、総合電力量（総合積算電力値）のみならず、電源から負荷に供給された電力量（正側電力量、正側積算電力値と呼ぶ）、負荷から電源に供給された電力量（負側出力量、負側積算電力値とよぶ）、それぞれの測定も重要である。なお、総合電力量＝正側電力量＋負側電力量（総合積算電力値＝正側積算電力値＋負側積算電力値）である。

このような装置の動作を説明する。
図１に示す装置と異なる動作を主に説明する。
演算部８０の電力量演算手段８１が、ＡＤＣ１１、ＡＤＣ２１それぞれからのデジタルデータ（正、負の値を取る）から瞬時電力値（電圧値×電流値）を求め、求めた瞬時電力値をメモリ７０に時系列順に格納する。なお、デッドタイム（約０．０８［ｍｅｓｃ］）中の瞬時電力値は図１に示す装置と同様に求められていない。

そして、電力量演算手段８１が、ｊ回目の測定区間内における瞬時電力値の符号を判別し、正の値の瞬時電力値のみの総和を求め正側電力量、負の値の瞬時電力値のみの総和を求め負側電力量求、正側電力量と負側電力量との和の総合電力量を求め、ｊ回目の測定区間の正側電力量、負側電力量、総合電力量としてメモリ７０に格納する。

また、電力量演算手段８１が、このｊ回目の測定区間内のサンプリング回数（９９９２点）で瞬時電力値の総和を除算し、ｊ回目の測定区間の平均電力値を算出し、メモリ７０に格納する。また、必要に応じて、実効値、波高率、高調波等も求め、メモリ７０へ格納する。このようにして、電力量演算手段８１は、各測定区間ごとに各種パラメータを求め、メモリ７０に格納する。なお、正側の平均電力値、負側の平均電力値を求めてもよい。

続いて、積算電力値を求める動作を説明する。
電力量演算手段８１によるｊ回目の測定区間の電力量の演算が終了し、電力量演算手段８１による（ｊ＋１）回目の測定区間の瞬時電力値が複数個演算されメモリ７０に格納された後、電力量演算手段８１から補正手段８２に（ｊ＋１）回目の測定区間の瞬時電力値が取得された旨を通知する。

これにより補正手段８２が、メモリ７０から、ｊ回目の測定区間の時間的に一番最後となる瞬時電力値ｐ（ｊ，ｎ）と、（ｊ＋１）回目の測定区間の時間的に一番最初の瞬時電力値ｐ（ｊ＋１，１）を読み出す。

ここで、図４は、瞬時電力値の波形の一例を示した拡大図である。一例として、ｊ＝１、ｍ＝９９９２とし、１回目の測定区間の瞬時電力値ｐ（１，９９９２））が正で、２回目の測定区間の瞬時電力値ｐ（２，１）が負の場合を図示している。

補正手段８２が、瞬時電力値ｐ（１，９９９２）と瞬時電力値ｐ（２，１）との間は直線的に変動するとし、瞬時電力値ｐ（１，９９９２）、ｐ（２，１）の間を直線補間し、振幅が０となる時間軸上の位置（ゼロクロス）を求める。そして、瞬時電力値ｐ（１，９９９２）からゼロクロスまでの時間Δｔｄ’、ゼロクロスから瞬時電力値ｐ（２，１）までの時間Δｔｄ”を求め、デッドタイム中の正側電力量、負側電力量を求める。

（ｊ回目のデッドタイムの正側電力量）＝ｐ（ｊ，ｍ）×Δｔｄ’／２
（ｊ回目のデッドタイムの負側電力量）＝ｐ（ｊ＋１、１）×Δｔｄ”／２

そして、求めたｊ回目のデッドタイムの正側電力量、負側電力量を積算電力演算手段８３に出力する。そして、積算電力演算手段８３が、メモリ７０からｊ回目の測定区間の正側電力量、負側電力量、総合電力量、（ｊ−１）回目までの正側積算電力値、負側積算電力値、総合電力値を読み出し、読み出した各方向の積算電力値にｊ回目の測定区間の各方向の電力量とｊ回目のデッドタイムの各方向の電力量とを加算し、ｊ回目までの正側積算電力値、負側積算電力値、総合積算電力値を求め、メモリ７０に格納する。

また、演算部８０が、各更新区間それぞれで求めた実効値、平均電力値、各方向の電力量、初回からｊ回目までの各方向の積算電力値等の各種パラメータをメモリ７０から読み出し、表示部４０に表示させる。

そして、設定された測定時間になるまで、データ更新レートで、演算、表示を繰り返し行ない、１回目から最終回までの更新区間それぞれの各電力量を加算した各積算電力値を求め、表示する。その他の動作は図１に示す装置と同様なので説明を省略する。

ここで、図５は、図３に示す装置と図６に示す従来の電力計との測定結果を示した図である。横軸が時間であり、縦軸が積算電力値の誤差である。図５から明らかなように、図３に示す本願の電力計は、測定誤差をおさえられている。

このように、補正手段８２が、瞬時電力値の正負を判断し、ｊ回目の測定区間の最後の瞬時電力値と（ｊ＋１）回目の測定区間の最初の瞬時電力値とから正側電力量、負側電力量を求め、積算電力演算手段８３が、補正手段８２の各方向の電力量を用いて正側積算電力値、負側積算電力値、総合積算電力値を求めるので、直前の測定区間の平均電力値と大きく異なる電力値がデッドタイム中に存在したとしても、電源から負荷側へ、負荷側から電源側へのそれぞれの積算電力値の測定誤差を抑えることができる。これにより、積算電力値を求める測定時間内にデッドタイムが存在しても積算電力値を精度よく求めることができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
（１）被測定対象を正弦波状の５０［Ｈｚ］として説明を行なったが、どのような周波数、どのような形状の交流信号であってもよく、直流信号であってもよい。

（２）補正手段６２、８２が、ｊ回目の測定区間の最後の瞬時電力値と（ｊ＋１）回目の測定区間の最初の瞬時電力値とを用いて、デッドタイム中の電力量を求める構成を示したが、複数個の瞬時電力値、例えば、ｊ回目の測定区間における最後から複数個（２〜５個程度）の瞬時電力値、（ｊ＋１）回目の測定区間における最初から複数個（２〜５個程度）の瞬時電力値を用いて、補間をおこなってもよい。また、直線補間でなく、曲線補間をおこなってもよい。曲線補間を行なうことにより、実際の瞬時電力に近づき、誤差をより抑えることができる。

（３）補正手段６２、８２が、デッドタイム前後の測定区間の瞬時電力値を用いて、デッドタイム中の電力量を面積として求める構成を示したが、ＡＤＣ１１、２１のサンプリング周波数に会わせて、補間した直線（曲線）から、各サンプリング点に対応する瞬時電力値を求め、これらを加算して（必要に応じて正負を判断して加算）、デッドタイム中における電力量を求めてもよい。

（４）ＡＤＣ１１、２１のサンプリング周波数、測定時間、データ更新レート、測定区間の時間、デッドタイム等は、どのような値、時間でもよい。

（５）電圧入力部１０、電流入力部２０を一組だけ設ける構成を示したが、何組設けてもよい。例えば、三相電力を測定する場合、電圧入力部１０、電流入力部２０それぞれを３個ずつ設けてもよい。

本発明の第１の実施例を示した構成図である。 図１に示す装置の動作例を説明した図である。 本発明の第２の実施例を示した構成図である。 図３に示す装置の動作例を説明した図である。 図３に示す装置と従来の電力計の測定結果を示した図である。 従来の電力計の構成を示した図である。 図６に示す装置の動作例を説明した図である。

符号の説明

６１、８１ 電力量演算手段
６２、８２ 補正手段
６３、９３ 積算電力演算手段

Claims (4)

1. 測定区間それぞれで被測定対象の電圧信号、電流信号それぞれのデジタルデータを取得し、複数の測定区間にわたる積算電力値を求める電力計において、
   前記測定区間内で測定したデジタルデータから瞬時電力値を求め電力量を求める電力量演算手段と、
   前記測定区間内で最後に求めた前記瞬時電力値と次の測定区間内で最初に求めた前記瞬時電力値とを少なくとも用いて、デッドタイム中の電力量を求める補正手段と、
   前記電力量演算手段の求めた電力量と前記補正手段の求めた電力量とから前記複数の測定区間にわたる積算電力値を求める積算電力演算手段と
   を設けたことを特徴とする電力計。
2. 補正手段は、前記測定区間内で最後に求めた瞬時電力値を含む複数の瞬時電力値と次の測定区間内で最初に求めた前記瞬時電力値を含む複数の瞬時電力値とを用いて、デッドタイム中の電力量を求めることを特徴とする請求項１記載の電力計。
3. 補正手段は、瞬時電力値の正負に基づいて正側電力量、負側電力量を求めることを特徴とする請求項１または２記載の電力計。
4. 補正手段は、直線補間または曲線補間してデッドタイム中の電力量を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電力計。

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