JP5132482B2 - 電力量計 - Google Patents

Description

本発明は被測定系の使用電力量等を測定する電力量計に関する。

従来より、一般家庭や工場、事業所の使用電力量を測定する電力量計が普及してきている。当該電力量計は被測定系の使用電力量を測定する使用量検出手段と、使用量検出手段で検出したデータを計量値に編集する制御部と、制御部にて編集された計量値を表示する表示部とを具備している。（例えば特許文献１）
特開２００４−２２６０９４公報（第１０頁、図２）

しかしながら、従来の電力量計は、使用量検出手段から制御部へと送信された被測定系の使用量に関するデータが外乱により破壊されてしまう場合があった。特に使用量検出手段と制御手段が別装置として構成されており、両者間のデータ伝送が磁気信号等で行なわれる場合、当該データ伝送にかかる信号が、サージ電圧、強電界、強磁界などの外乱ノイズにより破壊されることがしばしばあった。また、不正な電力使用を目的とした需要者により、電力量計内部に意図的に不適切な信号が混入され、当該データ伝送にかかる信号が破壊される場合もあった。

従来の電力量計は、外部磁界などの外乱ノイズを検出する手段を有しておらず、電力量計に外乱ノイズや意図的に不適切な信号が混入された場合、使用量検出手段から制御部へと伝送されたデータが破壊され、計量誤差が大きくなってしてしまうという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑み、外乱ノイズや不適切な信号が印加された場合でも、計量誤差が少ない電力量計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、被測定系の電流ならびに電圧を検出する検出手段、
前記検出手段により検出された前記被測定系の電流ならびに電圧を、電流ならびに電圧に関する数値データに変換する数値化手段、
電気的磁気的な外乱を検出する第１の外乱検出手段、
送信動作を前記第１の外乱検出手段により制御され、前記数値化手段により変換された電流ならびに電圧に関する数値データを磁気信号に変換し送信する送信手段、
を具備した測定部と、
前記測定部の送信手段から送信された磁気信号を受信する受信手段、
電気的磁気的な外乱を検出する第２の外乱検出手段、
演算動作を前記第２の外乱検出手段により制御され、前記受信手段により受信された磁気信号にかかる、電流ならびに電圧に関する数値データから電力量に関するデータを演算する電力演算手段、
を具備した演算部と、
を有するものである。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の電力量計において、前記送信手段は、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合は信号を送信しないように、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出されない場合は信号を送信するように制御されることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の電力量計において、前記送信手段はデータを記憶保持するデータ記憶保持手段を有し、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合はデータを送信せず前記データ記憶保持手段に記憶保持するように、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出されない場合は前記データ記憶保持手段に記憶保持されたデータを送信するように制御されることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１記載の電力量計において、前記送信手段はデータ送信の出力を増幅する増幅手段を有し、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合は前記増幅手段の送信出力を上げてデータ送信を行うように制御されることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１記載の電力量計において、前記電力演算手段は、前記第２の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合は演算動作を停止するように、前記第２の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出されない場合は演算動作を行うように制御されることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の電力量計において、前記第１の外乱検出手段は、コイルからなることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の電力量計において、前記第１の外乱検出手段は、プリント基板の配線パターンにて形成されたコイルからなることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１項記載の電力量計において、前記送信手段ならびに前記受信手段はコイルからなることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項８記載の電力量計において、前記第１の外乱検出手段は、前記送信手段であることを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項１記載の電力量計において、前記第２の外乱検出手段は、コイルからなることを特徴とする。
請求項１１に係る発明は、請求項１０記載の電力量計において、前記第２の外乱検出手段は、前記受信手段であることを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１のいずれか１項記載の電力量計において、前記送信手段は、信号系列に誤り検出符号または誤り訂正符号を付加する冗長符号化手段を具備し、前記受信手段は、誤りを検出・訂正して受信した信号系列を復号化する復号化手段を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、外乱ノイズや不適切な信号が混入された場合でも、計量誤差が少ない電力量計を提供することができる。

以下、本発明の実施例を説明する。

［実施例１］
本発明による電力量計の実施例１につき、図１を参照して説明する。図１は本発明による電力量計の実施例１を示す内部構成図である。なお、本実施例は単相三線式の電力量計について示されている。
図１において、１００は電力量計本体である。

１０１Ａ、１０１Ｂは端子部で、真鋳や銅等の導電性のある金属からなる導電部分が、フェノール樹脂やＰＢＴ樹脂等、絶縁性の高いプラスチック等の材質からなる固定部分に配置された構成からなり、外部の配電線を電力量計本体１００に接続する。端子部１０１Ａの１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ各端子は、電力供給会社からの電力を受電する電源側配電線に、端子部１０１Ｂの１Ｌ、２Ｌ、３Ｌ各端子は、需要家内への電力を供給する負荷側配電線に接続される。

１０２は電流・電圧測定部で、需要家にて消費される電流・電圧を測定し出力する。その内部は以下の構成からなる。

１０３、１０４は電流検出部で、電流トランスやホール素子またはシャント抵抗器等により構成されており、電流検出部１０３は端子部１０１Ａの１Ｓと端子部１０１Ｂの１Ｌ間の電流（１側電流；Ａ１）を、電流検出部１０４は端子１０１Ａの３Ｓと端子部１０１Ｂの３Ｌ間の電流(３側電流；Ａ３)を、それぞれ検出し需要家の使用電流に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。

１０５、１０６は電圧検出部で、電圧トランスやアテネッタ等の分圧抵抗器等により構成されており、電圧検出部１０５は端子部１０１Ａの１Ｓと２Ｓ間の電圧（１側電圧；Ｖ１）を、電圧検出部１０６は端子部１０１Ａの３Ｓと２Ｓ間の電圧(３側電圧；Ｖ３)を、それぞれ検出し需要家の使用電圧に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。

１０７、１０８は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、符号化部１０７は電流検出部１０３で検出された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（１側電流；Ａ１）を、符号化部１０８は電流検出部１０４で検出された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流(３側電流；Ａ３)を、それぞれアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。

１０９、１１０は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、符号化部１０９は電圧検出部１０５で検出された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（１側電圧；Ｖ１）を、符号化部１１０は電圧検出部１０６で検出された端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧(３側電圧；Ｖ３)を、それぞれアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。

１１１は外乱検出部で、チョークコイルやトロイダルコイルなどの各種コイルやホール素子、磁気インピーダンス素子、フラックスゲートセンサなどの磁気センサやサージ電圧検出回路、または電界強度検出回路により構成されており、外部磁界やサージ電圧などの外乱が一定レベル以上であるかを検出し、当該外乱の有無を示す外乱検出信号を出力する。なお、外乱検出部１１１は、プリント基板のパターンをスパイラル状に構成したコイルであってもよい。

１１２、１１３は送信部で、コイルからなる電磁石等の磁界発生回路により構成されており、送信部１１２は符号化部１０７から出力された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（１側電流；Ａ１）に関するデジタルデータを、送信部１１３は符号化部１０８から出力された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（３側電流；Ａ３）に関するデジタルデータを、磁界による信号にて送信している。送信部１１２、１１３は、符号化部１０７、１０８がハイレベルのデジタル信号を出力した場合は磁界を発生し、符号化部１０７、１０８がローレベルのデジタル信号を出力した場合は磁界を発生しないことで、ハイレベル、ローレベルに対応したデータを送信している。また、送信部１１２は符号化部１０７から出力された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（１側電流；Ａ１）に関するデジタルデータを、送信部１１３は符号化部１０８から出力された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（３側電流；Ａ３）に関するデジタルデータを、一時、保持記憶する機能を有しており、当該デジタルデータにかかる磁気信号の送出は、外乱検出部１１１により出力された外乱検出信号に制御される。

１１４、１１５は送信部で、コイルからなる電磁石等の磁界発生回路により構成されており、送信部１１４は符号化部１０９から出力された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（１側電圧；Ｖ１）に関するデジタルデータを、送信部１１５は符号化部１１０から出力された端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧（３側電圧；Ｖ３）に関するデジタルデータを、磁界による信号にて送信している。送信部１１４、１１５は、符号化部１０９、１１０がハイレベルのデジタル信号を出力した場合は磁界を発生し、符号化部１０９、１１０がローレベルのデジタル信号を出力した場合は磁界を発生しないことで、ハイレベル、ローレベルに対応したデータを送信している。また、送信部１１４は符号化部１０９から出力された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（１側電圧；Ｖ１）に関するデジタルデータを、送信部１１５は符号化部１１０から出力された端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧（３側電圧；Ｖ３）に関するデジタルデータを、一時、保持記憶する機能を有しており、当該デジタルデータにかかる磁気信号の送出は、外乱検出部１１１により出力された外乱検出信号に制御される。

１１６は演算部で、電流・電圧測定部１０２とは別のプリント基板に実装され需要家の電力使用に関する使用量データを演算し表示等にて出力する。その内部は以下の構成からなる。

１１７、１１８は受信部で、コイルからなる電磁石やホール素子等の磁界検出回路により構成されており、受信部１１７は送信部１１２から送信された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（１側電流；Ａ１）に関するデジタルデータを、受信部１１８は送信部１１３から送信された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流(３側電流；Ａ３)に関するデジタルデータを受信する。

１１９、１２０は受信部で、コイルからなる電磁石やホール素子等の磁界検出回路により構成されており、受信部１１９は送信部１１４から送信された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（１側電圧；Ｖ１）に関するデジタルデータを、受信部１２０は送信部１１５から送信された端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧(３側電圧；Ｖ３)に関するデジタルデータを受信する。

１２１は電力演算部で、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）等により構成されており、受信部１１７により受信された１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータと、受信部１１９により受信された１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータとを乗算し、受信部１１８により受信された３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータと、受信部１２０により受信された３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータとを乗算し、さらに両者を加算し、需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ）に変換し出力する。

１２２は制御部でマイクロコンピュータ等により構成されており、電力演算部１２１から出力された需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）の演算結果を使用量データとして編集し、記憶、表示、伝送を制御する。なお、ここで使用量データとは被測定系の総積算使用電力量ならびに各時間帯毎の時間帯使用量等、需要家の使用電力に関するデータをいう。

１２３は通信部で電波送受信回路やカレントループ等のインタフェース回路等により構成されており、制御部１２２による制御のもと、外部との通信を行う。

１２４は記憶部でＲＡＭのような半導体メモリにより構成されており、使用量データを記憶する。

１２５は表示部で液晶表示器等により構成されており、使用量データを制御部１２２の制御のもと表示する。

次に、本実施例の動作について図１を参照しつつ説明する。

電流・電圧測定部１０２は一枚のプリント基板、演算部１１６は別の一枚のプリント基板に配置されており、電流・電圧測定部１０２、演算部１１６は互いに雷やサージ等の高電圧に耐えられる距離を置いて取り付けられているものとする。

電流検出部１０３は、端子部１０１Ａの１Ｓと端子部１０１Ｂの１Ｌ端子間に流れる電流（１側電流；Ａ１）を検出し、需要家の使用電流に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。電流検出部１０３は、シャント抵抗器や電流トランスまたはホール素子等により構成されており、常時、需要家の使用電流に正比例した低レベルの電圧信号を符号化部１０７に対して出力している。

電圧検出部１０５は、端子部１０１Ａの１Ｓ−２Ｓ端子間に現れる電圧（１側電圧；Ｖ１）を検出し、需要家の使用電圧に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。電圧検出部１０５は、アテネッタ等の分圧抵抗器や電圧トランス等により構成されており、常時、需要家の使用電圧に正比例した低レベルの電圧信号を符号化部１０９に対して出力している。

符号化部１０７は、電流検出部１０３により出力された需要家の使用電流（１側電流；Ａ１）に正比例した低レベルの電圧信号をアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力している。アナログーデジタル変換動作は、間欠的に例えば１０００分の１秒ごとに行われている。

符号化部１０９は、電圧検出部１０５により出力された需要家の使用電圧（１側電圧；Ｖ１）に正比例した低レベルの電圧信号をアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力している。アナログーデジタル変換動作は、間欠的に例えば１０００分の１秒ごとに行われている。

外乱検出部１１１は、チョークコイルやトロイダルコイルなどの各種コイルやホール素子、磁気インピーダンス素子、フラックスゲートセンサなどの磁気センサやサージ電圧検出回路、または電界強度検出回路により構成されており、外部磁界やサージ電圧などの外乱が一定レベル以上であるかを検出し、外乱検出信号を出力する。外乱検出手部１１１は、外部磁界やサージ電圧などの外乱が一定レベル以上であると判断した場合は、外乱「有」を示す外乱検出信号を、一定レベル未満であると判断した場合は、外乱「無」を示す外乱検出信号を出力する。

送信部１１２はコイルからなる電磁石等により構成されており、符号化部１０７により変換された需要家の使用電流（１側電流；Ａ１）に関するデジタルデータを、磁界による信号にて受信部１１７に対し送信している。送信部１１２のデータ送信は外乱検出手部１１１により制御されている。外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１２はデータ送信を行う。外乱検出部１１１により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１２はデータ送信を行わず、送信するデータを送信部１１２内に記憶保持しておく。当該送信部１１２内に記憶保持されたデータは、外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合送信される。

送信部１１４はコイルからなる電磁石等により構成されており、符号化部１０９により変換された需要家の使用電圧（１側電圧；Ｖ１）に関するデジタルデータを、磁界による信号にて受信部１１９に対し送信している。送信部１１４のデータ送信は外乱検出部１１１により制御されている。外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１４はデータ送信を行う。外乱検出部１１１により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１４はデータ送信を行わず、送信するデータを送信部１１４内に記憶保持しておく。当該送信部１１４内に記憶保持されたデータは、外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合送信される。

受信部１１７は、送信部１１２から送信された需要家の使用電流（１側電流；Ａ１）に関する磁界による信号を受信し電力演算部１２１に対し出力している。受信部１１７は、演算部１１６用プリント基板上に搭載されており、電流・電圧測定部１０２を搭載したプリント基板の送信部１１２に対応する箇所に配置されている。受信部１１７はコイルからなる電磁石やホール素子等の磁界検出回路等により構成されており、送信部１１２から送信された磁界による信号のみを受信し、他の送信部１１３、１１４、１１５から送信された磁界による信号を受信しない位置に配置されている。

受信部１１９は、送信部１１４から送信された需要家の使用電圧（１側電圧；Ｖ１）に関する磁界による信号を受信し、電力演算部１２１に対し出力している。受信部１１９は、演算部１１６用プリント基板上に搭載されており、電流・電圧測定部１０２が搭載されたプリント基板の送信部１１４に対応する箇所に配置されている。受信部１１９はコイルからなる電磁石やホール素子等の磁界検出回路等により構成されており、送信部１１４から送信された磁界による信号のみを受信し、他の送信部１１２、１１３、１１５から送信された磁界による信号を受信しない位置に配置されている。

電流検出部１０４は、端子部１０１Ａの３Ｓと端子部１０１Ｂの３Ｌ端子間に流れる電流（３側電流；Ａ３）を検出し、需要家の使用電流に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。電流検出部１０４は、シャント抵抗器や電流トランスまたはホール素子等により構成されており、常時、需要家の使用電流に正比例した低レベルの電圧信号を符号化部１０８に対して出力している。

電圧検出部１０６は、端子部１０１Ａの３Ｓ−２Ｓ端子間に現れる電圧（３側電圧；Ｖ３）を検出し、需要家の使用電圧に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。電圧検出部１０６は、アテネッタ等の分圧抵抗器や電圧トランス等により構成されており、常時、需要家の使用電圧に正比例した低レベルの電圧信号を符号化部１１０に対して出力している。

符号化部１０８は電流検出部１０４により出力された需要家の使用電流（３側電流；Ａ３）に正比例した低レベルの電圧信号をアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力している。アナログーデジタル変換動作は、間欠的に例えば１０００分の１秒ごとに行われている。

符号化部１１０は電圧検出部１０６により出力された需要家の使用電圧（３側電圧；Ｖ３）に正比例した低レベルの電圧信号をアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力している。アナログーデジタル変換動作は、間欠的に例えば１０００分の１秒ごとに行われている。

送信部１１３はコイルからなる電磁石等により構成されており、符号化部１０８により変換された需要家の使用電流（３側電流；Ａ３）に関するデジタルデータを、磁界による信号にて受信部１１８に対し送信している。送信部１１３のデータ送信は外乱検出部１１１により制御されている。外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１３はデータ送信を行う。外乱検出部１１１により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１３はデータ送信を行わず、送信するデータを送信部１１３内に記憶保持しておく。当該送信部１１３内に記憶保持されたデータは、外乱検出部１１１により外乱「無」を示す磁界検出信号が出力された場合送信される。

送信部１１５は、コイルからなる電磁石等により構成されており、符号化部１１０により変換された需要家の使用電圧（３側電流；Ｖ３）に関するデジタルデータを、磁界による信号にて受信部１２０に対し送信している。送信部１１５のデータ送信は外乱検出部１１１により制御されている。外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１５はデータ送信を行う。外乱検出部１１１により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１５はデータ送信を行わず、送信するデータを送信部１１５内に記憶保持しておく。当該送信部１１５内に記憶保持されたデータは、外乱検出部１１１により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合送信される。

受信部１１８は、送信部１１３から送信された需要家の使用電流（３側電流；Ａ３）に関する磁界による信号を受信し電力演算部１２１に対し出力している。受信部１１８は、演算部１１６用プリント基板上に搭載されており、電流・電圧測定部１０２が搭載されたプリント基板の送信部１１３に対応する箇所に配置されている。受信部１１８はコイルからなる電磁石やホール素子等の磁界検出回路等により構成されており、送信部１１３から送信された磁界による信号のみを受信し、他の送信部１１２、１１４、１１５から送信された磁界による信号を受信しない位置に配置されている。

受信部１２０は、送信部１１５から送信された需要家の使用電圧（３側電圧；Ｖ３）に関する磁界による信号を受信し、電力演算部１２１に対し出力している。受信部１２０は、演算部１１６用プリント基板上に搭載されており、電流・電圧測定部１０２を搭載したプリント基板の送信部１１５に対応する箇所に配置されている。受信部１２０はコイルからなる電磁石やホール素子等の磁界検出回路等により構成されており、送信部１１５から送信された磁界による信号のみを受信し、他の送信部１１２、１１３、１１４から送信された磁界による信号を受信しない位置に配置されている。

電力演算部１２１は、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）等により構成されており、受信部１１７により受信された１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータと、受信部１１９により受信された１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータとを乗算し、受信部１１８により受信された３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータと、受信部１２０により受信された３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータとを乗算し、さらに両者を加算し、需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）に変換し制御部１２２に対し出力する。

制御部１２２はマイクロコンピュータ等により構成されており、電力演算部１２１から出力された需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）を受信し、使用量データを算出する。ここで使用量データとは需要家の総積算使用電力量ならびに各時間帯毎の時間帯使用量等、需要家の使用電力に関するデータをいう。制御部１２２は算出した使用量データを記憶部１２４に記憶させ、表示部１２５に表示させる。

また、制御部１２２は受信部１１７、１１８、１１９、１２０がデータを受信しているかを常時監視しており、一定時間受信しなくなった場合は、電流・電圧測定部１０２に故障が発生したと想定し、その受信異常が発生した日時を異常データとして記憶部１２４に記憶させる。制御部１２２は、外部装置からの通信による要求があった場合に、または、電力量計本体に設けられたスイッチ（図中不示）が押された場合に、当該異常データを表示部１２５に表示させ、通信部１２３を介し伝送する。

通信部１２３は電波送受信回路やカレントループ等のインタフェース回路等により構成されており、制御部１２２による制御のもと、外部装置との通信を行う。通信部１２３は外部装置からの通信による要求に応じ、使用量データ、異常データ等のデータを送出する。

記憶部１２４はＲＡＭのような半導体メモリにより構成されており、制御部１２１による制御のもと、使用量データ、異常データ等のデータを記憶する。

表示部１２５は液晶表示器等により構成されており、制御部１２２による制御のもと、使用量データ、異常データ等のデータを表示する。

なお、本実施例では個別に外乱検出部１１１を設ける構成としたが、配置スペースを省くために送信部１１２、１１３、１１４、１１５または受信部１１７、１１８、１１９、１２０のいずれかに磁気的外乱検出機能を持たせ、磁気的な外乱ノイズを検出するように構成してもよい。

また、本実施例では送信部１１２、１１３、１１４、１１５内にデータを記憶保持する記憶保持機能を持たせ、外乱検出部１１１により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、データ送信を行わず、送信するデータを送信部１１２、１１３、１１４、１１５内に記憶保持するようにした。当該記憶保持機能に代わり、送信部１１２、１１３、１１４、１１５内に増幅機能を持たせ、外乱検出部１１１により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、送信部１１２、１１３、１１４、１１５が送信出力を上げるよう増幅しデータ送信を行うように構成してもよい。

本実施例を用いれば、外乱検出部１１１により、外乱ノイズや不適切な信号が検出された場合、送信部１１２、１１３、１１４、１１５はデータの送信を行わず、送信データを一時記憶保持し、外乱ノイズや不適切な信号が検出されないときにデータの送信が行われるため、外乱ノイズや不適切な信号によるデータの破壊が低減され、電力量計の計量誤差を低減させることができる。

以上のように本発明を用いれば、外乱ノイズや不適切な信号が混入された場合でも、計量誤差が少ない電力量計を提供することができる。

［実施例２］
本発明による電力量計の実施例２について図２を参照して説明する。なお、この実施例２の各部について図１に示す実施例１の電力量計の各部と同一部分は同一符号で示す。
この実施例２が、実施例１と相違する点は、実施例１では電流・電圧測定部１０２にのみ外乱検出部１１１を設け、外乱ノイズや不適切な信号を検出していたのに対し、実施例２では、電流・電圧測定部１０２に外乱検出部１１１を設けるとともに演算部２０１にも外乱検出部２０２を設け、外乱ノイズや不適切な信号を検出している点である。

外乱検出部２０２は、チョークコイルやトロイダルコイルなどの各種コイルやホール素子、磁気インピーダンス素子、フラックスゲートセンサなどの磁気センサやサージ電圧検出回路、または電界強度検出回路により構成されており、外部磁界やサージ電圧などの外乱が一定レベル以上であるかを検出し、当該外乱の有無を示す外乱検出信号を出力する。外乱検出部２０２は、外部磁界やサージ電圧などの外乱が一定レベル以上であると判断した場合は、外乱「有」を示す外乱検出信号を、一定レベル未満であると判断した場合は、外乱「無」を示す外乱検出信号を出力する。なお、外乱検出部２０２は、プリント基板のパターンをスパイラル状に構成したコイルであってもよい。

電力演算部１２１は、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）等により構成されており、受信部１１７により受信された１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータと、受信部１１９により受信された１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータとを乗算し、受信部１１８により受信された３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータと、受信部１２０により受信された３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータとを乗算し、さらに両者を加算し、需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）に変換し制御部１２２に対し出力する。

電力演算部１２１のデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）の算出動作は外乱検出部２０２により制御されている。外乱検出部２０２により外乱「無」を示す外乱検出信号が出力された場合、電力演算部１２１はデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）の算出動作を行う。外乱検出部２０２により外乱「有」を示す外乱検出信号が出力された場合、電力演算部１２１はデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）の算出動作を行わず、受信部１１７からの１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータ、受信部１１９からの１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータ、受信部１１８からの３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータ、受信部１２０からの３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータを破棄する。

本実施例を用いれば、外乱検出部１１１により、外乱ノイズや不適切な信号が検出された場合、送信部１１２、１１３、１１４、１１５はデータの送信を行わず、送信データを一時記憶保持し、外乱ノイズや不適切な信号が検出されないときにデータの送信が行われるため、外乱ノイズや不適切な信号によるデータの破壊が低減され、電力量計の計量誤差を低減させることができる。さらに、外乱検出部２０２により、外乱ノイズや不適切な信号が検出された場合、電力演算部１２１は電力の算出動作を行わず、外乱ノイズや不適切な信号が混入されたデータを破棄するため、電力量計の計量誤差を低減させることができる。

以上のように本発明を用いれば、外乱ノイズや不適切な信号が混入された場合でも、計量誤差が少ない電力量計を提供することができる。

［実施例３］
本発明による電力量計の実施例３について図３を参照して説明する。なお、この実施例３の各部について、図２に示す実施例２の電力量計の各部と同一部分は同一符号で示す。
この実施例３が、実施例２と相違する点は、実施例２では電流・電圧測定部１０２に送信部１１２、１１３、１１４、１１５を設け、演算部２０１に受信部１１７、１１８、１１９、１１０を設け、それぞれ１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータ、３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータ、１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータ、３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータを磁気信号に変換して送受信していたのに対し、実施例３では、電流・電圧測定部３０１に冗長符号化送信部３０２、３０３、３０４、３０５を設け、演算部３０６に復号部３０７、３０８、３０９、３１０を設け、それぞれ１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータ、３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータ、１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータ、３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータを冗長符号化した後、磁気信号に変換して送受信している点である。

冗長符号化送信部３０２、３０３、３０４、３０５は、巡回冗長検査や誤り検出符号、誤り訂正符号、マンチェスタ符号などの符号器と、コイルからなる電磁石等による送信回路とを組み合わせた回路により構成されており、それぞれ１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータ、３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータ、１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータ、３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータを冗長符号化した後、磁気信号に変換して送信する。

復号部３０７、３０８、３０９、３１０は、磁界による信号を受信する受信回路と、冗長符号化送信部３０２、３０３、３０４、３０５に対応した巡回冗長検査や誤り検出符号、誤り訂正符号、マンチェスタ符号などの復号器とを組み合わせた回路により構成されており、それぞれ冗長符号化された磁気信号にかかる１側電流（Ａ１）に関するデジタルデータ、３側電流（Ａ３）に関するデジタルデータ、１側電圧（Ｖ１)に関するデジタルデータ、３側電圧（Ｖ３)に関するデジタルデータを受信し復号する。

本実施例を用いれば、外乱検出部１１１により、外乱ノイズや不適切な信号が検出された場合、冗長符号化送信部３０２、３０３、３０４、３０５はデータの送信を行わず、送信データを一時記憶保持し、外乱ノイズや不適切な信号が検出されないときにデータの送信が行われるため、外乱ノイズや不適切な信号によるデータの破壊が低減され、電力量計の計量誤差を低減させることができる。さらに、外乱検出部２０２により、外乱ノイズや不適切な信号が検出された場合、電力演算部１２１は電力の算出動作を行わず、外乱ノイズや不適切な信号が混入されたデータを破棄するため、電力量計の計量誤差を低減させることができる。また、冗長符号化送信部３０２、３０３、３０４、３０５により、誤り訂正符号等の符号が付されたデータが送出され、当該データは復号部３０７、３０８、３０９、３１０にて復号されるため電力量計の計量誤差を低減させることができる。

以上のように本発明を用いれば、外乱ノイズや不適切な信号が混入された場合でも、計量誤差が少ない電力量計を提供することができる。

本発明による電力量計の実施例１の構成を示す内部構成図 本発明による電力量計の実施例２の構成を示す内部構成図 本発明による電力量計の実施例３の構成を示す内部構成図

符号の説明

１００ 電力量計本体
１０１Ａ、１０１Ｂ 端子部
１０２ 電流・電圧測定部
１０３、１０４ 電流検出部
１０５、１０６ 電圧検出部
１０７、１０８、１０９、１１０ 符号化部
１１１ 外乱検出部
１１２、１１３、１１４、１１５ 送信部
１１６ 演算部
１１７、１１８、１１９、１２０ 受信部
１２１ 電力演算部
１２２ 制御部
１２３ 通信部
１２４ 記憶部
１２５ 表示部
２０１ 演算部
２０２ 外乱検出部
３０１ 電流・電圧測定部
３０２、３０３、３０４、３０５ 冗長符号化送信部
３０６ 演算部
３０７、３０８、３０９、３１０ 復号部

Claims (12)

1. 被測定系の電流ならびに電圧を検出する検出手段、
   前記検出手段により検出された前記被測定系の電流ならびに電圧を、電流ならびに電圧に関する数値データに変換する数値化手段、
   電気的磁気的な外乱を検出する第１の外乱検出手段、
   送信動作を前記第１の外乱検出手段により制御され、前記数値化手段により変換された電流ならびに電圧に関する数値データを磁気信号に変換し送信する送信手段、
   を具備した測定部と、
   前記測定部の送信手段から送信された磁気信号を受信する受信手段、
   電気的磁気的な外乱を検出する第２の外乱検出手段、
   演算動作を前記第２の外乱検出手段により制御され、前記受信手段により受信された磁気信号にかかる、電流ならびに電圧に関する数値データから電力量に関するデータを演算する電力演算手段、
   を具備した演算部と、
   を有することを特徴とする電力量計。
2. 前記送信手段は、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合は信号を送信しないように、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出されない場合は信号を送信するように制御されることを特徴とする請求項１記載の電力量計。
3. 前記送信手段はデータを記憶保持するデータ記憶保持手段を有し、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合はデータを送信せず前記データ記憶保持手段に記憶保持するように、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出されない場合は前記データ記憶保持手段に記憶保持されたデータを送信するように制御されることを特徴とする請求項１記載の電力量計。
4. 前記送信手段はデータ送信の出力を増幅する増幅手段を有し、前記第１の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合は前記増幅手段の送信出力を上げてデータ送信を行うように制御されることを特徴とする請求項１記載の電力量計。
5. 前記電力演算手段は、前記第２の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出された場合は演算動作を停止するように、前記第２の外乱検出手段により電気的磁気的な外乱が検出されない場合は演算動作を行うように制御されることを特徴とする請求項１記載の電力量計。
6. 前記第１の外乱検出手段は、コイルからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電力量計。
7. 前記第１の外乱検出手段は、プリント基板の配線パターンにて形成されたコイルからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の電力量計。
8. 前記送信手段ならびに前記受信手段はコイルからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の電力量計。
9. 前記第１の外乱検出手段は、前記送信手段であることを特徴とする請求項８記載の電力量計。
10. 前記第２の外乱検出手段は、コイルからなることを特徴とする請求項１記載の電力量計。
11. 前記第２の外乱検出手段は、前記受信手段であることを特徴とする請求項１０記載の電力量計。
12. 前記送信手段は、信号系列に誤り検出符号または誤り訂正符号を付加する冗長符号化手段を具備し、
    前記受信手段は、誤りを検出・訂正して受信した信号系列を復号化する復号化手段を具備したことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の電力量計。
    

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