JP5944820B2 - AC signal level / DC signal level conversion device and AC signal level / frequency conversion device using the value - Google Patents

AC signal level / DC signal level conversion device and AC signal level / frequency conversion device using the value Download PDF

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Description

本発明は、AC信号レベル/DC信号レベル変換装置及び該装置を用いたAC信号レベル/周波数変換装置に関する。より詳細には、本発明は、交流(AC)信号入力のレベルを該レベルに対応する直流(DC)信号レベルに変換する装置、及び、AC信号入力のレベルを該レベルに対応する周波数に変換するAC信号レベル/周波数変換装置に関する。本発明はまた、このようなAC信号レベル/周波数変換装置を用いた電力量計に関する。   The present invention relates to an AC signal level / DC signal level conversion apparatus and an AC signal level / frequency conversion apparatus using the apparatus. More specifically, the present invention relates to an apparatus for converting an alternating current (AC) signal input level to a direct current (DC) signal level corresponding to the level, and converting an AC signal input level to a frequency corresponding to the level. The present invention relates to an AC signal level / frequency conversion device. The present invention also relates to a watt hour meter using such an AC signal level / frequency converter.

図1は、従来例の交流(AC)入力である電力のレベルを周波数に変換する装置を備えた電力量計を示しており、該電力量計は、電源線から供給される電力のAC電圧V及びAC電流Iを、アナログ/デジタル(A/D)変換器101、102において所定の周波数(例えば、2MHz)でそれぞれサンプリングし、該サンプリングされた電圧値V及び電流値Iを、それぞれフィルタ(不図示)を介して乗算器103で乗算して瞬時電力値W(例えば、約7.8kHzのサンプリング周波数)を出力し、得られた瞬時電力値Wをローパスフィルタ(LPF)104を介して積算器105に入力して積算し、その結果得られた積算値Wh1を、パルス化回路106を介して出力するよう構成されている。パルス化回路106は、積算器105からの積算値Wh1が所定のしきい値になったときにパルスを出力し、後段に接続されたカウンタ(不図示)に出力するとともに、該出力パルスにより積算器105をリセットするよう構成されている。
このようにして、パルス化回路106よりパルス列を出力し、該パルス列の出力周波数(又は周期)を監視することにより、電力量を測定することができる。
FIG. 1 shows a watt-hour meter having a device for converting the level of power, which is an alternating current (AC) input, into a frequency according to a conventional example, the watt-hour meter being an AC voltage of power supplied from a power line. V and AC current I are sampled at predetermined frequencies (for example, 2 MHz) in analog / digital (A / D) converters 101 and 102, respectively, and the sampled voltage value V and current value I are respectively filtered ( The instantaneous power value W (for example, a sampling frequency of about 7.8 kHz) is output by multiplication by the multiplier 103 via a low-pass filter (LPF) 104. The integrated value Wh <b> 1 obtained as a result of the input to the device 105 is output via the pulse circuit 106. The pulsing circuit 106 outputs a pulse when the integrated value Wh1 from the integrator 105 reaches a predetermined threshold value, outputs the pulse to a counter (not shown) connected to the subsequent stage, and integrates with the output pulse. The device 105 is configured to be reset.
In this way, the amount of electric power can be measured by outputting a pulse train from the pulsing circuit 106 and monitoring the output frequency (or period) of the pulse train.

図2は、図1に示した電力量計におけるそれぞれの構成要素の出力を模式的に表している波形図である。なお、図1に示したように、電力量計は通常、LPF104によって電力値Wの周波数成分を除去するように構成されているが、図2のグラフにおいて、パターンAは、LPF104を備えていない場合、又はLPF104を備えていてもその出力にリップル分が含まれている場合の、積算器105の出力波形(すなわち、積算値Wh1)を模式的に示しており、また、パターンBは、リップル分が含まれていない場合の積算器105の出力波形(すなわち、積算値Wh2)を示している。   FIG. 2 is a waveform diagram schematically showing the output of each component in the watt-hour meter shown in FIG. As shown in FIG. 1, the watt hour meter is normally configured to remove the frequency component of the power value W by the LPF 104, but in the graph of FIG. 2, the pattern A does not include the LPF 104. In this case, the output waveform of the integrator 105 (that is, the integrated value Wh1) when the output includes a ripple component even if the LPF 104 is provided is shown schematically. The output waveform of the integrator 105 (that is, the integrated value Wh2) when the minute is not included is shown.

図2のパターンAで示すように、積算器105の積算値Wh1は、瞬時電力値Wに依存するリップル分を含んでいるため、特に、瞬時電力値Wが大きいところでは、しきい値を超える時点が早くなる。このため、パルス化回路106からのパルスが早く出力されることにより、順次出力されるパルスの間隔が一定とならず、出力される一連のパルス列にパルス間隔の粗密が生じてしまう。それに対して、リップル分を含んでいないパターンBの積算値Wh2では、等間隔でパルスが出力される。
このように、積算値Wh1にリップルが含まれている場合、パルス間の周期が異なってしまいパルス列に粗密が生じる。これにより、パルス列の周波数にばらつきが生じるため、電力値の測定精度に影響を及ぼしてしまう。
As shown by the pattern A in FIG. 2, the integrated value Wh1 of the integrator 105 includes a ripple component that depends on the instantaneous power value W, and therefore exceeds the threshold value particularly when the instantaneous power value W is large. Time will be early. For this reason, when the pulse from the pulsing circuit 106 is output earlier, the interval between the sequentially output pulses does not become constant, and the pulse interval becomes coarse and dense in the series of output pulse trains. On the other hand, in the integrated value Wh2 of the pattern B that does not include the ripple, pulses are output at equal intervals.
As described above, when the integrated value Wh1 includes a ripple, the period between pulses is different, and the pulse train is coarse. As a result, the frequency of the pulse train varies, which affects the measurement accuracy of the power value.

なお、図2においては、説明を容易にするために、積算器105の出力及びパルス化回路106に設定されたしきい値が段階的に順次増大するように示しているが、実際には、パルス化回路106に設定されるしきい値は1つであり、該しきい値に到達する度にパルス化回路106からの出力パルスによって、積算器105がリセットされるよう構成されている。したがって、積算器105の出力は、出力パルスの発生毎にゼロ値からしきい値に向かって増大する波形を一周期とする波形で表されるものである。   In FIG. 2, for ease of explanation, the output of the integrator 105 and the threshold value set in the pulsing circuit 106 are shown to increase sequentially step by step. The threshold value set in the pulsing circuit 106 is one, and every time the threshold value is reached, the integrator 105 is reset by the output pulse from the pulsing circuit 106. Therefore, the output of the accumulator 105 is represented by a waveform having one cycle of a waveform that increases from the zero value toward the threshold every time an output pulse is generated.

そして、図1に示したように、従来例においては、電力量計にLPF104を設けて、瞬時電力値Wに含まれる高調波〜商用電源周波数帯域のリップル分を抑圧するように構成しているが、商用電源の電圧V及び電流Iの掛け算によって生じたAC成分を確実に除去するためには、回路規模が大型のローパスフィルタを用いる必要があり、したがって、商用電源等の電力量計としては実用的ではない。   As shown in FIG. 1, in the conventional example, the watt hour meter is provided with an LPF 104 so as to suppress the ripples in the harmonic to commercial power frequency band included in the instantaneous power value W. However, in order to reliably remove the AC component generated by the multiplication of the voltage V and current I of the commercial power supply, it is necessary to use a low-pass filter with a large circuit scale. Not practical.

このようなパルス間隔の粗密は、AC電力波形の瞬時電力値Wをそのまま積算していることから生じる積算値Wh1の増加分が一定ではないことに起因しており、電力量計を短時間使用する電力量計の検定等の短時間測定をする際の障害となってしまう。例えば、電力量計の出荷前に、定格電力(100V、30A)でパルス化回路106から1000Hzのパルスが出力されるかどうかを短時間でテストしているが、特に重負荷の場合、粗密の影響が定格電力付近で特に大きくなってしまう。また、パルス列の周波数のばらつきは、比較的長時間の測定の場合には、ある程度平均化することができるが、短時間測定の場合はばらつきがそのまま測定結果に現れてしまう。また、高精度の電力量計では、出力パルス列の周波数のばらつきが短時間であっても極めて小さいことが要求されることから、高精度の電力計を実現する際にも、出力パルス列の粗密が問題となる。   This coarse and dense pulse interval is due to the fact that the increment of the integrated value Wh1 resulting from integrating the instantaneous power value W of the AC power waveform as it is is not constant. It becomes an obstacle when performing short-time measurement such as verification of watt-hour meter. For example, before shipping the watt hour meter, whether or not a 1000 Hz pulse is output from the pulsing circuit 106 at the rated power (100 V, 30 A) is tested in a short time. The effect is particularly large near the rated power. Further, the variation in the frequency of the pulse train can be averaged to some extent in the case of a relatively long time measurement, but in the short time measurement, the variation appears in the measurement result as it is. In addition, high-accuracy watt-hour meters are required to have extremely small variations in the frequency of output pulse trains even in a short time. It becomes a problem.

また、図3に示すように、電圧Vと電流Iとの位相がずれた電力波形の場合、1周期の内で瞬時電力値Wの符号が正から負に切り替わって負電力となる期間t1〜t2がある。この場合、図1に示した従来例による装置では、積算器105において、正電力の期間では正の積算を行い、負電力の期間では負の積算を行うことになる。このような場合、負電力の大きさによっては、負電力積算値が所定のしきい値を超えることにより、負電力を積算したことによるパルスが出力されてしまうことになる。有効電力値を検出する場合、正電力と負電力とを相殺して本来の電力値を算出する必要があるため、正負のパルスを相殺して出力する処理が必要となる。そのため、従来例では、パルス化回路106の後段に、正負のパルスを相殺する回路を設けている。
しかしながら、正負のパルスを相殺することは、パルスを出力しない期間が生じることに繋がり、結局のところ、パルス列に粗密が生じてしまう。
Also, as shown in FIG. 3, in the case of a power waveform in which the phases of the voltage V and the current I are out of phase, the periods t1 to t1 in which the sign of the instantaneous power value W is switched from positive to negative in one cycle and become negative power. There is t2. In this case, in the apparatus according to the conventional example shown in FIG. 1, the integrator 105 performs positive integration during the positive power period and performs negative integration during the negative power period. In such a case, depending on the magnitude of the negative power, the negative power integrated value exceeds a predetermined threshold value, so that a pulse resulting from integrating the negative power is output. When detecting the active power value, it is necessary to cancel the positive power and the negative power to calculate the original power value, and thus a process for canceling the positive and negative pulses and outputting them is necessary. For this reason, in the conventional example, a circuit for canceling the positive and negative pulses is provided at the subsequent stage of the pulse forming circuit 106.
However, canceling the positive and negative pulses leads to a period in which no pulse is output, and eventually, the pulse train becomes coarse.

さらに、出力パルス列の粗密の問題を解決するために、図1に示したパルス化回路106の後段(又はその回路内)にパルス間隔の平均化処理を行う機能を設けた電力量計も提案されている。図4は、パルス化回路106の後段にパルス間隔の平均化処理を行う回路を配置した従来例を示している。該平均化処理回路においては、パルス化回路106からのパルス列をカウンタ107でカウントし、周期測定手段108において測定されたAC入力の周期で該カウント値を除算手段108で除算し、得られた除算値に相当する周期であって一定周期のパルス列をパルス発生手段110から出力するよう構成されている。これにより、パルス間隔を平均化することができ、粗密周期ではなく等間隔のパルス列が出力される。
しかしながら、パルス列の平均化処理を行って一定周期のパルス列を出力するためには、図4に示したようなカウンタ、周期測定手段、除算手段、パルス発生手段を備える必要があり、このため、構成が複雑化するとともに処理時間も増大するという問題が生じる。
Furthermore, in order to solve the problem of the density of the output pulse train, a watt hour meter having a function of performing an averaging process of the pulse interval in the subsequent stage (or in the circuit) of the pulse circuit 106 shown in FIG. 1 has been proposed. ing. FIG. 4 shows a conventional example in which a circuit for averaging the pulse interval is arranged at the subsequent stage of the pulsing circuit 106. In the averaging processing circuit, the pulse train from the pulsing circuit 106 is counted by the counter 107, the count value is divided by the dividing means 108 by the period of the AC input measured by the period measuring means 108, and the obtained division is obtained. The pulse generator 110 is configured to output a pulse train having a period corresponding to the value and having a constant period. As a result, the pulse intervals can be averaged, and a pulse train of equal intervals is output instead of the coarse / fine cycle.
However, in order to perform a pulse train averaging process and output a pulse train having a fixed period, it is necessary to include a counter, a period measuring means, a dividing means, and a pulse generating means as shown in FIG. However, there is a problem that the processing time is increased as the processing time becomes complicated.

このように、上記した問題点を解決することが切望されており、これは、電力量計だけではなく、計器の技術分野において共通に切望されていることである。本発明の目的は、このような問題点を解決して、リップル除去用のフィルタ及びパルス列の間隔の平均化回路を用いることなく、AC信号入力のレベルに高精度に対応するDCレベルを出力することができるAC信号レベル/周波数変換装置を提供することである。本発明の他の目的は、このようなAC信号レベル/周波数変換装置を具備した電力量計、及び、AC信号レベル/周波数変換装置に具備されて、AC信号入力レベルをDCレベルに変換するAC信号レベル/DC信号レベル変換装置を提供することである。   Thus, there is a strong desire to solve the above-described problems, and this is a common desire not only for watt hour meters but also in the technical field of meters. The object of the present invention is to solve such problems and to output a DC level corresponding to the AC signal input level with high accuracy without using a ripple removal filter and a pulse train interval averaging circuit. It is to provide an AC signal level / frequency conversion device that can be used. Another object of the present invention is to provide an watt-hour meter equipped with such an AC signal level / frequency conversion device and an AC signal level / frequency conversion device for converting an AC signal input level into a DC level. A signal level / DC signal level conversion apparatus is provided.

上記した目的を達成するために、本発明は、所定の周波数でサンプリングされたAC(交流)信号入力のレベルを該レベルに対応するDC(直流)信号レベルに変換して出力端から出力する装置であって、
AC信号入力の各周期の平均値を算出し、1周期前の平均値を現周期の間、出力する平均値算出/保持手段と、
平均値算出/保持手段から出力される信号が一方の入力端に印加され、該信号と他方の入力端に印加される信号とを対比する比較手段と、
比較手段の出力により切り換えられて、比較手段の一方の入力端に印加される信号と他方の入力端に印加される信号とを選択的に出力するスイッチング手段であって、値が小さい方の信号を出力するスイッチング手段と、
比較手段の他方の入力端に印加される信号から、スイッチング手段から出力される信号を減算する減算手段と、
減算手段により得られた信号を記憶して、1サンプリング前の減算により得られた信号を出力する前回値保持手段と、
前回値保持手段からの信号と現サンプリングのAC信号入力とを加算して、得られた値を、比較器の他の入力端及びスイッチング手段に供給する加算手段と
からなることを特徴とするAC信号レベル/DC信号レベル変換装置を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention converts an AC (alternating current) signal input level sampled at a predetermined frequency into a DC (direct current) signal level corresponding to the level and outputs it from an output terminal. Because
An average value calculation / holding means for calculating an average value of each cycle of AC signal input and outputting an average value of one cycle before during the current cycle;
A comparison means for applying a signal output from the average value calculation / holding means to one input terminal and comparing the signal to a signal applied to the other input terminal;
Switching means that is switched by the output of the comparison means and selectively outputs a signal applied to one input terminal of the comparison means and a signal applied to the other input terminal, the signal having the smaller value Switching means for outputting
Subtracting means for subtracting the signal output from the switching means from the signal applied to the other input terminal of the comparing means;
Storing the signal obtained by the subtracting means and outputting the signal obtained by the subtraction before one sampling;
An AC characterized by comprising an addition means for adding the signal from the previous value holding means and the current sampling AC signal input and supplying the obtained value to the other input terminal of the comparator and the switching means. A signal level / DC signal level conversion device is provided.

上記したAC信号レベル/DC信号レベル変換装置において、平均値算出/保持手段は、AC信号入力の最大値及び最小値を検出して、それらの和の1/2を算出することにより、平均値を算出することが好ましい。また、平均値算出/保持手段はさらに、算出された1周期前の平均値に、前回値保持手段に記憶された前回値であって、該1周期前の最後のサンプリングの前回値を1周期のサンプリング数で除算した値を加算した値を、現周期の間平均値として出力するよう構成されていることが好ましい。さらに、AC信号レベル/DC信号レベル変換装置はさらに、AC信号入力の符号が反転した時点を検出して、該時点から少なくとも1周期分、スイッチング手段からの出力を強制的にゼロレベルに設定する手段を備えていることが好ましい。さらにまた、平均値算出/保持手段により算出された平均値を監視し、該平均値が所定の範囲以外の場合に、該平均値を強制的にゼロ値として出力する手段を備えていることが好ましい。   In the above AC signal level / DC signal level conversion device, the average value calculating / holding means detects the maximum value and the minimum value of the AC signal input, and calculates the average value by calculating a half of the sum. Is preferably calculated. Further, the average value calculating / holding means further adds the previous value stored in the previous value holding means to the calculated average value before one cycle, and the previous value of the last sampling before the one cycle for one cycle. It is preferable that a value obtained by adding the values divided by the number of samplings is output as an average value during the current period. Further, the AC signal level / DC signal level conversion device further detects a time point when the sign of the AC signal input is inverted, and forcibly sets the output from the switching means to zero level for at least one period from the time point. Preferably means are provided. Still further, there is provided means for monitoring the average value calculated by the average value calculation / holding means and forcibly outputting the average value as a zero value when the average value is outside a predetermined range. preferable.

本発明はまた、入力端に供給されたAC信号入力のレベルを該レベルに対応する周波数に変換して出力端から出力するAC信号レベル/周波数変換装置であって、上記したAC信号レベル/DC信号レベル変換装置と、該AC信号レベル/DC信号レベル変換装置の出力を積算する積算手段と、積算手段の出力が所定値に達する毎にパルスを出力する手段であって、該パルスにより積算器をリセットすることにより、AC信号入力のレベルに対応する周波数のパルス列を発生するパルス発生手段とを備えているAC信号レベル/周波数変換装置を提供する。
本発明はさらに、上記したAC信号レベル/周波数変換装置を備えている電力量計も提供する。
The present invention is also an AC signal level / frequency conversion device for converting the level of the AC signal input supplied to the input terminal into a frequency corresponding to the level and outputting the frequency from the output terminal. A signal level conversion device, an integration means for integrating the outputs of the AC signal level / DC signal level conversion device, and a means for outputting a pulse each time the output of the integration means reaches a predetermined value. An AC signal level / frequency conversion device comprising pulse generation means for generating a pulse train having a frequency corresponding to the level of the AC signal input by resetting.
The present invention further provides a watt-hour meter including the above-described AC signal level / frequency converter.

従来例の電力量計の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the watt-hour meter of a prior art example. 従来例の電力量計における問題点を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the problem in the watt-hour meter of a prior art example. 従来例の電力量計における問題点を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the problem in the watt-hour meter of a prior art example. 従来例の電力量計におけるパルス列の間隔を平均化する回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure which averages the space | interval of the pulse train in the watt-hour meter of a prior art example. 本発明のAC信号レベル/周波数変換装置の一実施例の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of one Example of the AC signal level / frequency converter of this invention. 図5に示したAC信号レベル/周波数変換装置の基本的な動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining a basic operation of the AC signal level / frequency converter shown in FIG. 5. 図5に示したAC信号レベル/周波数変換装置において、AC信号入力のレベルの符号が反転する場合の動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining an operation when the sign of the AC signal input level is inverted in the AC signal level / frequency conversion device shown in FIG. 5. 図5に示したAC信号レベル/周波数変換装置において、AC信号入力のレベルが順次増大する場合の動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining an operation in the case where the AC signal input level sequentially increases in the AC signal level / frequency conversion apparatus shown in FIG. 5. 本発明のAC信号レベル/周波数変換装置の他の実施例の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the other Example of the AC signal level / frequency converter of this invention.

図5は、本発明に係る、AC信号入力のレベルをそれに対応する周波数に変換するためのAC信号レベル/周波数変換装置の第1の実施例を示している。図5において、図1の構成と同様な構成は同一の参照符号で示されている。符号10は本発明の特徴であるAC信号入力のレベルに対応するDC信号レベルの出力を出力する回路すなわちAC信号レベル/DC信号レベル変換装置であり、該装置10は、平均値算出部11と、ラッチ回路12、加算器13、比較器14、スイッチング回路15、加算器(減算器)16、及び前回値保持回路(Z-)17を備えている。 FIG. 5 shows a first embodiment of an AC signal level / frequency conversion apparatus for converting the level of an AC signal input into a frequency corresponding to the level according to the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 10 denotes a circuit that outputs an output of a DC signal level corresponding to an AC signal input level, which is a feature of the present invention, that is, an AC signal level / DC signal level conversion device. , A latch circuit 12, an adder 13, a comparator 14, a switching circuit 15, an adder (subtracter) 16, and a previous value holding circuit (Z ) 17.

この実施例の具体的構成を詳細に説明する前に、本発明の原理について説明する。
上述したように、従来例においては、瞬時電力WにAC(交流)成分が含まれていることにより積算値Wh1にリップル成分が含まれしまうことが原因で、パルス列の周期に粗密が生じてしまっていた。上記したパルス列におけるパルス間隔の粗密の問題は、AC電力波形の瞬時電力値Wをそのまま積算していることによって積算値Wh1の増加分が一定ではない、すなわち、リップル分が含まれることに起因して生じている。そこで、本発明者は、積算される瞬時電力値Wh1が均一であれば粗密周期を防止することができることに着目し、本発明に至ったものである。
Before describing the specific configuration of this embodiment in detail, the principle of the present invention will be described.
As described above, in the conventional example, since the AC (alternating current) component is included in the instantaneous power W, the ripple value is included in the integrated value Wh1, so that the period of the pulse train becomes coarse and dense. It was. The above-described problem of the pulse interval in the pulse train is caused by the fact that the increment of the integrated value Wh1 is not constant because the instantaneous power value W of the AC power waveform is integrated as it is, that is, the ripple component is included. Has occurred. Therefore, the present inventor has arrived at the present invention by paying attention to the fact that the coarse / fine cycle can be prevented if the integrated instantaneous power value Wh1 is uniform.

より具体的には、AC(交流)波形の1周期分の出力は、平均値すなわち一定値を算出することにより直流的に扱うことができる。そこで、以下の式に示すように、1周期を積算することにより、次の1周期に積算する値の上限値WUPを平均値として求める。
WUP=(W(1)+W(2)+W(3)+W(4)+ … +W(N))/N
=ΣW(i)/N
上記した式において、iは1周期内のサンプリング番号、Nは1周期のサンプル数(例えば、約7.8kHzの周波数)を表しており、また、Σはi=1、2、・・・NについてのW(i)の加算を表している。
More specifically, the output for one period of the AC (alternating current) waveform can be handled in a direct current manner by calculating an average value, that is, a constant value. Therefore, as shown in the following expression, by integrating one period, an upper limit value W UP of values to be integrated in the next one period is obtained as an average value.
W UP = (W (1) + W (2) + W (3) + W (4) +… + W (N) ) / N
= ΣW (i) / N
In the above equation, i represents a sampling number within one period, N represents the number of samples in one period (for example, a frequency of about 7.8 kHz), and Σ represents i = 1, 2,. Represents the addition of W (i) for.

出力値WOUT(すなわち、積算器によって積算される値である積算用出力値)を決定する際に、平均値WUPに関して以下のような場合分けを行う。なお、この説明においては、入力値の符号が正を持続していると仮定する。また、WRESTは、加算器(減算器)16の出力であって、加算器13の出力WSUMからスイッチング回路15の出力WOUTを減算した値であり、WSUMは、入力される電力値Wに1サンプリング前のWRESTを加算した値である。
(イ)WSUMがWUP以下(WSUM≦WUP)の場合、
WOUT=WSUM
WREST=WSUM−WOUT=0
(ロ)WSUMがWUPより大きい(WSUM>WUP)の場合、
WOUT=WUP
WREST=WSUM−WOUT
When determining the output value W OUT (that is, the output value for integration that is the value integrated by the integrator), the following case classification is performed with respect to the average value W UP . In this description, it is assumed that the sign of the input value remains positive. W REST is an output of the adder (subtracter) 16 and is a value obtained by subtracting the output W OUT of the switching circuit 15 from the output W SUM of the adder 13, and W SUM is an input power value. This is a value obtained by adding W REST before one sampling to W.
(B) When W SUM is less than or equal to W UP (W SUM ≤ W UP )
W OUT = W SUM
W REST = W SUM −W OUT = 0
(B) When W SUM is greater than W UP (W SUM > W UP ),
W OUT = W UP
W REST = W SUM −W OUT

このような場合分けを行って積算用出力値WOUTを決定すると、WOUTはWUPと等しくなり、これにより、積算値は一定の増加となる。ただし、初期状態において、WUPが決まるまでの最初の1周期は、W(1)、W(2)、・・・、W(i)、・・・、W(N)をそのまま出力することになる。最初の1周期目では、WOUTとしてゼロレベルを出力するように、設定してもよい。 When the integration output value W OUT is determined by dividing the cases as described above, W OUT becomes equal to W UP , whereby the integration value is increased by a certain amount. However, in the initial state, W (1) , W (2) , ..., W (i) , ..., W (N) must be output as they are for the first period until W UP is determined. become. In the first period, it may be set to output a zero level as W OUT .

図6は、上記の場合分けを行うことにより、WOUT=WUPとなることを説明するための模式的な波形図であり、(A)、(B)及び(C)はそれぞれ、瞬時電力値W、WSUM(=W+(1サンプリング前のWREST))、及びWOUTを表している。
上記したように、電力値Wの1周期目では、Wの平均値を求め、該平均値をWUPとして記憶する。したがって、最初の1周期目では、入力されるWが出力WOUTとして出力され、また、WSUMはゼロである。
2周期目において、入力Wが平均値WUP以下の状態では、W=WSUMであるため、WSUM≦WUPであり((イ)の場合)、WSUM(=W)がWOUTとして出力される。そして、時点t1において、WSUM>WUPとなると((ロ)の場合)、WOUTとしてWUPすなわち平均値が出力され、また、時点t2において再度WSUM≦WUP((イ)の場合)となると、WOUTとしてWSUMが出力される。
3周期目以降においては、常にWSUM>WUPであるため((ロ)の場合)、WOUTとしてWUPが出力される。
FIG. 6 is a schematic waveform diagram for explaining that W OUT = W UP by performing the above case classification. (A), (B), and (C) are instantaneous powers, respectively. The values W, W SUM (= W + (W REST before one sampling)), and W OUT are represented.
As described above, in the first cycle of the power value W, an average value of W is obtained and stored as W UP . Therefore, in the first first cycle, the input W is output as the output W OUT , and W SUM is zero.
In the second period, when the input W is below the average value W UP , W = W SUM , so W SUM ≤ W UP (in the case of (A)), and W SUM (= W) is W OUT Is output. When W SUM > W UP at time t 1 (in the case of (B)), W UP, that is, an average value is output as W OUT , and W SUM ≦ W UP ((I) again at time t 2 . ), W SUM is output as W OUT .
In the third and subsequent cycles, since W SUM > W UP is always satisfied (in the case of (B)), W UP is output as W OUT .

これにより、図6の(C)に示すように、3周期目以上において、Wの値が平均値WUP以上及び未満のいずれにおいても積算器への入力であるWOUTが一定となるため、積算器からの出力が一定量の増加すなわち線形となり、上述したパルス列の粗密の問題を防止することができる。
また、1周期の平均値を上限値WUPとしているため、位相がずれた電力Wが入力し、かつ該上限値とWの符号が相違する場合、それを検出することにより、WOUTを強制的にゼロにすることができる。したがって、従来例において具備されている相殺回路を設ける必要がない。
As a result, as shown in FIG. 6 (C), in the third period or more, W OUT as an input to the integrator is constant regardless of whether the value of W is greater than or less than the average value W UP . The output from the accumulator becomes a certain amount of increase, that is, linear, and the above-described problem of pulse train density can be prevented.
In addition, since the average value for one period is set as the upper limit value W UP , if out-of-phase power W is input and the upper limit value and the sign of W are different, W OUT is forced by detecting it. Can be zero. Therefore, it is not necessary to provide the canceling circuit provided in the conventional example.

図5に戻って、上記した原理に基づいた本発明のAC/周波数変換装置の一実施例の構成及び動作を詳細に説明する。
平均値算出部11は、乗算器103から出力される電力値を示す信号Wが入力され、各周期jの商用電源の電力の平均値を算出する。算出された平均値はラッチ回路12にラッチされ、周期j+1において上限値WUPとして用いられ、比較器14の一方の入力端及びスイッチング回路15の一方の入力端に供給される。
このように、電力Wの周期jにおいて算出された平均値はラッチされて、周期j+1において、比較器14及びスイッチング回路15に供給され、スイッチング回路15からの出力の上限値として用いられる。
Returning to FIG. 5, the configuration and operation of an embodiment of the AC / frequency converter of the present invention based on the above principle will be described in detail.
The average value calculation unit 11 receives the signal W indicating the power value output from the multiplier 103, and calculates the average value of the power of the commercial power source for each period j. The calculated average value is latched by the latch circuit 12, used as the upper limit value W UP in the period j + 1, and supplied to one input terminal of the comparator 14 and one input terminal of the switching circuit 15.
As described above, the average value calculated in the period j of the power W is latched, supplied to the comparator 14 and the switching circuit 15 in the period j + 1, and used as the upper limit value of the output from the switching circuit 15.

平均値算出部11におけるWの平均値の算出は、上述したように、Wの1周期分のサンプル値を積算し、該積算値を1周期分のサンプル数で除算することにより求めることができる。また、Wが正弦波で電流及び電圧の位相が一致している場合、電力量W=(VPIP/2) cosθから電力の一周期の平均値を算出するためには、最大値と最小値とが分かれば算出することができるため、1周期内の最大値WMAX及び最小値WMINを検出し、これらの加算値を2で除算することにより算出することもできる。
WUP=(WMAX+WMIN)/2
このとき、波形の周期が既知である場合には、ゼロクロスタイミングを検出することにより、該ゼロクロスタイミングを基準として最大値WMAX及び最小値WMINをサンプリングできるタイミングが分かっているため、測定の開始と終了点とを設定することで最大値WMAX及び最小値WMINを検出し、平均値を算出すればよい。
The calculation of the average value of W in the average value calculation unit 11 can be obtained by integrating the sample values for one cycle of W and dividing the integrated value by the number of samples for one cycle as described above. . Further, when W phase of the current and voltage in a sine wave is coincident, in order to calculate the average value of one period of the power from the electric energy W = (V P I P / 2) cosθ is the maximum value Since it can be calculated if the minimum value is known, it can also be calculated by detecting the maximum value W MAX and the minimum value W MIN within one period and dividing these added values by 2.
W UP = (W MAX + W MIN ) / 2
At this time, if the period of the waveform is already known, the timing at which the maximum value W MAX and the minimum value W MIN can be sampled with reference to the zero cross timing is detected by detecting the zero cross timing. And the end point are set to detect the maximum value W MAX and the minimum value W MIN and calculate the average value.

このような上限値WUPの算出後、2周期目以降において電力量の実質的な測定が開始されるが、実質的な測定の1周期中に供給される電力信号を、上述のように、iをサンプリング番号として、W(i)(i=1,2,・・・,N)で表すことにする。
スイッチング回路15は、比較器14の出力が制御信号として印加されて切り替えられ、WSUM(i)≦WUPの場合((イ)の場合)に加算器13の出力WSUM(i)を、そしてWUP<WSUMの場合((ロ)の場合)にラッチ回路12の出力WUPを、出力信号WOUT(i)として積算器105に供給する。図5のスイッチング回路15の状態は、WUP<WSUMの場合を表している。
加算器16は、加算器13の出力WSUM(i)とスイッチング回路15の出力WOUT(i)の反転信号とを加算、すなわち、WSUM(i)からWOUT(i)を減算し、信号WREST(i)を出力する。該信号WREST(i)は前回値保持回路17に保持される。前回値保持回路17は、サンプリングiのタイミングでは、前回入力されたWREST(i-1)を出力し、この出力は加算器13の他方の入力端に供給される。
After the calculation of the upper limit value W UP , substantial measurement of the electric energy is started in the second period and thereafter. As described above, the power signal supplied during one period of substantial measurement is Let i be the sampling number and represent W (i) (i = 1, 2,..., N).
The switching circuit 15 is switched when the output of the comparator 14 is applied as a control signal. When W SUM (i) ≦ W UP (in the case of (A)), the output W SUM (i) of the adder 13 is changed. When W UP <W SUM (in the case of (B)), the output W UP of the latch circuit 12 is supplied to the integrator 105 as the output signal W OUT (i) . The state of the switching circuit 15 in FIG. 5 represents the case of W UP <W SUM .
The adder 16 adds the output W SUM (i) of the adder 13 and the inverted signal of the output W OUT (i) of the switching circuit 15, that is, subtracts W OUT (i) from W SUM (i) Output signal W REST (i) . The signal W REST (i) is held in the previous value holding circuit 17. The previous value holding circuit 17 outputs W REST (i−1) inputted last time at the timing of sampling i, and this output is supplied to the other input terminal of the adder 13.

加算器13の出力WSUM(i)は、電力W(i)に前回値保持回路17の出力WREST(i-1)を加算した値となり、以下のように表すことができる。
WSUM(i)=W(i)+WREST(i-1)
また、加算器6の出力WREST(i)は、加算器13の出力WSUM(i)からWOUT(i)を減算したものであるから、以下のように表すことができる。
WRESET(i-1)=WSUM(i-1)−WOUT(i-1)
これら2つの式から、
WSUN(i)=W(i)+WSUM(i-1)−WOUT(i-1)
=W(i)+(W(i-1)+WSUM(i-2)−WOUT(i-2))−WOUT(i-1)
=ΣW(i)+WSUM(0)−ΣWOUT(i-1)
が得られる。
The output W SUM (i) of the adder 13 is a value obtained by adding the output W REST (i−1) of the previous value holding circuit 17 to the power W (i) , and can be expressed as follows.
W SUM (i) = W (i) + W REST (i-1)
Also, the output W REST (i) of the adder 6 is obtained by subtracting W OUT (i) from the output W SUM (i) of the adder 13 and can be expressed as follows.
W RESET (i-1) = W SUM (i-1) -W OUT (i-1)
From these two equations,
W SUN (i) = W (i) + W SUM (i-1) -W OUT (i-1)
= W (i) + (W (i-1) + W SUM (i-2) -W OUT (i-2) ) -W OUT (i-1)
= ΣW (i) + W SUM (0) −ΣW OUT (i-1)
Is obtained.

上記の式から明らかなように、図5の装置において、加算器13から出力されるWSUMは、図6の(B)に示されるようになる。特に、2周期目において、WSUM(0)は、1周期目の最後のサンプル番号NのWSUM(N)に相当するため0であって無視することができ、また、W(1)=0であるから、WSUN(1)=0、WSUN(2)=W(2)、WSUN(3)=W(3)であり、WSUN(4)は、W(4)に(W(3)−WOUT(2)−WOUT(3))が加算された値となる。さらに、3周期目のWSUM(0)は、2周期目の最後のサンプル番号NのWSUM(N)に相当し、該WSUM(N)はWUPよりも大きいので、スイッチング回路15は、ラッチ回路12の出力WUPをWOUT(i)として出力する。4周期目以降は3周期目と同一である。
このように、図5に示したAC信号レベル/DC信号レベル変換装置10により、図6に示したWSUM、WOUTの波形を得ることができることが分かる。
As is apparent from the above equation, W SUM output from the adder 13 in the apparatus of FIG. 5 is as shown in FIG. In particular, in the second cycle, W SUM (0) corresponds to W SUM (N) of the last sample number N in the first cycle, and is 0 and can be ignored, and W (1) = because it is 0, W SUN (1) = 0, W SUN (2) = W (2), a W SUN (3) = W ( 3), W SUN (4) is a W (4) ( W (3) -W OUT (2) -W OUT (3) ) is added. Furthermore, W SUM (0) in the third cycle corresponds to W SUM (N) of the last sample number N in the second cycle, and since W SUM (N) is larger than W UP , the switching circuit 15 The output W UP of the latch circuit 12 is output as W OUT (i) . The fourth and subsequent cycles are the same as the third cycle.
Thus, it can be seen that the W SUM and W OUT waveforms shown in FIG. 6 can be obtained by the AC signal level / DC signal level conversion apparatus 10 shown in FIG.

なお、上記したように、入力波形が正弦波の場合、3周期目以降においては、WOUTとしてWUPが常に出力される。その後、周期の途中で電力が遮断された場合、WSUMがラッチされたWUPよりも低下してWSUM≦WUPとなるため、スイッチング回路がWSUMを出力することになる。そして、WSUMはWに依存して低下するとともに、WOUTが加算器16において減算されるので、WOUT=WSUMは急速にゼロレベルとなる。したがって、電源が遮断されたにも拘わらず、WUPを出力し続けることがない。これにより、実際の電力Wに正確に対応する出力を得ることができる。 As described above, when the input waveform is a sine wave, W UP is always output as W OUT after the third period. Thereafter, if the middle power cycle is interrupted, because the W SUM is W SUM ≦ W UP and lower than W UP latched, so that the switching circuit outputs the W SUM. Then, W SUM decreases depending on W, and W OUT is subtracted by the adder 16, so that W OUT = W SUM rapidly becomes zero level. Therefore, W UP is not continuously output even when the power supply is cut off. As a result, an output accurately corresponding to the actual power W can be obtained.

ところで、図7に示すように、前周期j−1の電力値Wj-1が正で、現周期j以降の周期において電力値の符号が負となる場合がある。例えば、軽負荷(電力使用量が少ない)とき、ラインノイズの影響で電流側の入力の正負が定まらない状態では、前周期と現周期の電力の符号が反転することが想定される。このような場合、図5に示したAC信号レベル/DC信号レベル変換装置10においては、現周期jの入力電力Wjは平均値以下となるため、AC成分を含んだ電力値Wj-1がそのまま出力されることになる。
このように、平均値と入力値Wの符号が異なる場合には、それを検出する符号反転検出部(不図示)を設けて、符号反転した直後の1周期分の出力WOUTをゼロに保持し、そして、周期j+1において検出された平均値をWUPとして用いることにより、AC成分を含まない一定の出力を得ることができる。
By the way, as shown in FIG. 7, the power value Wj-1 of the previous cycle j-1 may be positive, and the sign of the power value may be negative in the cycle after the current cycle j. For example, when the load on the current side is not determined due to the influence of line noise when the load is light (the amount of power used is small), it is assumed that the sign of the power in the previous period and the current period is reversed. In such a case, in the AC signal level / DC signal level conversion apparatus 10 shown in FIG. 5, the input power Wj in the current period j is equal to or less than the average value, so that the power value Wj-1 including the AC component remains as it is. Will be output.
As described above, when the sign of the average value and the input value W is different, a sign inversion detection unit (not shown) for detecting the sign is provided, and the output W OUT for one cycle immediately after the sign inversion is held at zero. Then, by using the average value detected in the cycle j + 1 as W UP , it is possible to obtain a constant output that does not include an AC component.

また、例えば、センサによって暗さを感知し、それに応じて照明の強度を自動的に増大させる場合等のように、入力電力Wの振幅が一定ではなく徐々に増大する場合がある。図8は、入力電力Wが徐々に増大し、しかも平均値が徐々に増大する場合の波形図を示している。このような場合、現周期jの入力電力値Wjが、前周期j−1の平均値=上限値WjUPよりも大きな平均値を有することになり、WSUMがオーバーフローを引き起こしてしまう。例えば、加算器13として32ビット積算用カウンタを用い、128ずつ前の周期よりWjが大きくなると仮定すると、約5時間(33554432サンプル)でWSUMがオーバーフローしてしまう。
これを防止するために、平均値WUPに128/(1周期のサンプル数)を上乗せすることにより、WUPを徐々に増大させるように構成すればよい。
In addition, for example, the amplitude of the input power W may be gradually increased instead of being constant, as in the case of detecting darkness with a sensor and automatically increasing the intensity of illumination accordingly. FIG. 8 shows a waveform diagram when the input power W gradually increases and the average value gradually increases. In this case, the input power value Wj of the current cycle j is the preceding period j-1 of the mean = will have a larger average value than the upper limit value Wj UP, W SUM will cause an overflow. For example, the adder 13 as a reference to 32 bit integrating counter, assuming Wj than the period of the previous one by 128 increases, W SUM at about 5 hours (33554432 samples) overflows.
In order to prevent this, W UP may be increased gradually by adding 128 / (number of samples in one cycle) to the average value W UP .

すなわち、
WjUP=算出平均値Wj-1UP+(Wj-1REST(残り電力)/1周期のサンプル数)
上記式において、平均値算出回路11において算出される算出平均値自体が入力電力の増大に応じて増大するものであるが、該算出平均値にさらに(Wj-1REST/1周期のサンプル数)を加算することにより、前周期j−1のWj-1RESTを現周期jで出力することができ、これにより、次の周期j+1に余り分を持ち越すことがないため、加算器13のオーバーフローを防止することができる。
That is,
Wj UP = Calculated average value Wj-1 UP + (Wj-1 REST (remaining power) / number of samples in one cycle)
In the above formula, the calculated average value itself calculated by the average value calculating circuit 11 increases as the input power increases, but in addition to the calculated average value (Wj-1 REST / number of samples in one cycle) by adding, before it is possible to cycle j-1 of Wj-1 REST output in the current cycle j, Thus, since there is no carry over the remainder fraction to the next cycle j + 1, the overflow of the adder 13 Can be prevented.

さらに、負荷が軽負荷等で電力計測範囲が決まっている場合がある。例えば、始動電流値がJIS規格により規定されている機器があり、このような機器では、始動電流が規定されていることから、電力量計の計測範囲を使用者が所定範囲に設定している。このように電力計測範囲を決めている場合、計測範囲以外の場合に、WOUTとしてゼロが出力されるように構成すればよい。
図9は、計測範囲以外の場合にWOUTとしてゼロが出力されるよう構成した本発明の別の実施例を示している。該実施例においては、図9に示すように、図1に示したAC信号レベル/DC信号レベル変換装置10に、範囲設定手段18及びスイッチ19が追加されている。そして、使用者が計測範囲を範囲設定手段18に設定し、該範囲設定手段18において、平均値算出回路11において算出される算出平均値が設定範囲内であるか否かを監視し、軽負荷等で所定範囲に入らない場合に、範囲設定手段18の出力によりスイッチ19を切り替えて、比較器14への入力を強制的にゼロにするよう構成している。これにより、平均値すなわち上限値WUPが出力されないようにすることができる。また、スイッチ19の切換に連動して、スイッチング回路15の出力が強制的にゼロとなるようにしてもよい。
Furthermore, the power measurement range may be determined when the load is light. For example, there is a device whose starting current value is defined by JIS standards, and since the starting current is defined in such a device, the user sets the measurement range of the watt-hour meter to a predetermined range. . When the power measurement range is determined in this way, it may be configured such that zero is output as W OUT when it is outside the measurement range.
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention configured to output zero as W OUT when it is outside the measurement range. In this embodiment, as shown in FIG. 9, range setting means 18 and a switch 19 are added to the AC signal level / DC signal level conversion apparatus 10 shown in FIG. Then, the user sets the measurement range in the range setting unit 18, and the range setting unit 18 monitors whether or not the calculated average value calculated in the average value calculation circuit 11 is within the set range, and the light load For example, when the predetermined range is not entered, the switch 19 is switched by the output of the range setting means 18 to forcibly make the input to the comparator 14 zero. Thereby, the average value, that is, the upper limit value W UP can be prevented from being output. Further, the output of the switching circuit 15 may be forced to zero in conjunction with the switching of the switch 19.

本発明は上記したように構成されているので、大型のLPFを用いることなく、AC信号入力レベルに対応するDC信号レベルを出力することができ、また、該DC信号レベルを用いて、AC信号入力レベルに対応する周波数のパルス列を発生させる場合に、パルス列に粗密が生じることがない。さらに、電力量計に本発明を適用した場合には、比較的簡単で小型の電力量計を提供することができ、また、電源変動が生じた場合に、直ちにそれに追従したDC信号レベルを出力することができるので、電源変動に高精度で追従する出力を電力量計から発生させることができる。   Since the present invention is configured as described above, a DC signal level corresponding to an AC signal input level can be output without using a large LPF, and an AC signal can be output using the DC signal level. When generating a pulse train having a frequency corresponding to the input level, the pulse train does not become coarse or dense. Furthermore, when the present invention is applied to a watt-hour meter, a relatively simple and small-sized watt-hour meter can be provided, and when a power fluctuation occurs, a DC signal level that immediately follows it is output. Therefore, an output that follows the power supply fluctuation with high accuracy can be generated from the watt-hour meter.

上記においては、電力値をAC信号入力として説明したが、電力値に限定されずに、本発明のAC信号レベル/DC信号レベル変換装置及びAC信号レベル/周波数変換装置を、任意のAC信号入力のレベルを計測する場合に適用が可能であることは、明らかであろう。   In the above description, the power value is described as an AC signal input. However, the AC signal level / DC signal level conversion device and the AC signal level / frequency conversion device of the present invention are not limited to the power value. It will be apparent that the present invention can be applied to the measurement of the level.

Claims (7)

所定の周波数でサンプリングされた交流(AC)信号入力のレベルを該レベルに対応する直流(DC)信号レベルに変換して出力端から出力する装置であって、
AC信号入力の各周期の平均値を算出し、1周期前の平均値を現周期の間出力する平均値算出/保持手段と、
平均値算出/保持手段から出力される信号が一方の入力端に印加され、該信号と他方の入力端に印加される信号とを対比する比較手段と、
比較手段の出力により切り換えられて、比較手段の一方の入力端に印加される信号と他方の入力端に印加される信号とを選択的に出力するスイッチング手段であって、値が小さい方の信号を出力するスイッチング手段と、
比較手段の他方の入力端に印加される信号から、スイッチング手段から出力される信号を減算する減算手段と、
減算手段により得られた信号を記憶して、1サンプリング前の減算により得られた信号を出力する前回値保持手段と、
前回値保持手段からの信号と現サンプリングのAC信号入力とを加算して、得られた値を、比較器の他の入力端及びスイッチング手段に供給する加算手段と
からなることを特徴とするAC信号レベル/DC信号レベル変換装置。
An apparatus for converting an alternating current (AC) signal input level sampled at a predetermined frequency into a direct current (DC) signal level corresponding to the level and outputting the same from an output terminal,
An average value calculating / holding means for calculating an average value of each cycle of AC signal input and outputting an average value of one cycle before during the current cycle;
A comparison means for applying a signal output from the average value calculation / holding means to one input terminal and comparing the signal to a signal applied to the other input terminal;
Switching means that is switched by the output of the comparison means and selectively outputs a signal applied to one input terminal of the comparison means and a signal applied to the other input terminal, the signal having the smaller value Switching means for outputting
Subtracting means for subtracting the signal output from the switching means from the signal applied to the other input terminal of the comparing means;
Storing the signal obtained by the subtracting means and outputting the signal obtained by the subtraction before one sampling;
An AC characterized by comprising an addition means for adding the signal from the previous value holding means and the current sampling AC signal input and supplying the obtained value to the other input terminal of the comparator and the switching means. Signal level / DC signal level converter.
請求項1記載のAC信号レベル/DC信号レベル変換装置において、平均値算出/保持手段は、AC入力の最大値及び最小値を検出して、それらの和の1/2を算出することにより、平均値を算出するよう構成されていることを特徴とするAC信号レベル/DC信号レベル変換装置。 In the AC signal level / DC signal level conversion device according to claim 1, the average value calculation / holding means detects the maximum value and the minimum value of the AC input, and calculates 1/2 of the sum of them. An AC signal level / DC signal level conversion device configured to calculate an average value. 請求項1又は2記載のAC信号レベル/DC信号レベル変換装置において、平均値算出/保持手段はさらに、算出された1周期前の平均値に、前回値保持手段に記憶された前回値であって、該1周期前の最後のサンプリングの前回値を1周期のサンプリング数で除算した値を加算した値を、現周期の間平均値として出力するよう構成されていることを特徴とするAC信号レベル/DC信号レベル変換装置。 3. The AC signal level / DC signal level conversion apparatus according to claim 1 or 2, wherein the average value calculating / holding means further includes a previous value stored in the previous value holding means in the calculated average value of one cycle before. And an AC signal configured to output a value obtained by adding a value obtained by dividing the previous value of the last sampling of the previous cycle by the number of samplings of one cycle as an average value during the current cycle. Level / DC signal level converter. 請求項1〜3いずれかに記載のAC信号レベル/DC信号レベル変換装置において、該装置はさらに、
AC入力の符号が反転した時点を検出して、該時点から少なくとも1周期分、スイッチング手段からの出力を強制的にゼロレベルに設定する手段
を備えていることを特徴とするAC信号レベル/DC信号レベル変換装置。
The AC signal level / DC signal level conversion apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the apparatus further includes:
AC signal level / DC characterized by comprising means for detecting the time when the sign of AC input is inverted and forcibly setting the output from the switching means to zero level for at least one period from that time Signal level conversion device.
請求項1〜4いずれかに記載のAC信号レベル/DC信号レベル変換装置において、該装置はさらに、
平均値算出/保持手段により算出された平均値を監視し、該平均値が所定の範囲以外の場合に、該平均値を強制的にゼロ値として出力する手段
を備えていることを特徴とするAC信号レベル/DC信号レベル変換装置。
5. The AC signal level / DC signal level conversion device according to claim 1, wherein the device further comprises:
Means is provided for monitoring the average value calculated by the average value calculation / holding means, and forcibly outputting the average value as a zero value when the average value is outside a predetermined range. AC signal level / DC signal level converter.
入力端に供給された交流(AC)信号入力のレベルを該レベルに対応する周波数に変換して出力端から出力するAC信号レベル/周波数変換装置であって、
請求項1〜5いずれかに記載のAC信号レベル/DC信号レベル変換装置と、
該AC信号レベル/DC信号レベル変換装置の出力を積算する積算手段と、
積算手段の出力が所定値に達する毎にパルスを出力する手段であって、該パルスにより積算器をリセットすることにより、AC信号入力のレベルに対応する周波数のパルス列を発生するパルス発生手段と
を備えていることを特徴とするAC信号レベル/周波数変換装置。
An AC signal level / frequency conversion device that converts an alternating current (AC) signal input level supplied to an input end into a frequency corresponding to the level and outputs the frequency from the output end,
AC signal level / DC signal level conversion device according to any one of claims 1 to 5,
Integration means for integrating the output of the AC signal level / DC signal level conversion device;
A means for outputting a pulse each time the output of the integrating means reaches a predetermined value, and a pulse generating means for generating a pulse train having a frequency corresponding to the level of the AC signal input by resetting the integrator by the pulse; An AC signal level / frequency conversion device characterized by comprising:
入力する交流(AC)電源の電力量を測定する電力量計であって、請求項6記載のAC信号レベル/周波数変換装置を備えていることを特徴とする電力量計。 An watt-hour meter for measuring the amount of power of an alternating current (AC) power source to be input, comprising the AC signal level / frequency conversion device according to claim 6.
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