JPH0271162A - Electronic watthour meter - Google Patents

Electronic watthour meter

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JPH0271162A
JPH0271162A JP63223034A JP22303488A JPH0271162A JP H0271162 A JPH0271162 A JP H0271162A JP 63223034 A JP63223034 A JP 63223034A JP 22303488 A JP22303488 A JP 22303488A JP H0271162 A JPH0271162 A JP H0271162A
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voltage
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offset
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Shunichi Kobayashi
俊一 小林
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Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

PURPOSE:To remove offset voltage of a pulse width modulation circuit by inputting in the pulse width modulation circuit a voltage signal from a light load automatic adjusting circuit which takes out offset voltage generated on a rear stage of a transformer and a current transformer. CONSTITUTION:Voltage signals ev, ei output from an auxiliary transformer 10 and an auxiliary current transformer 11 are sent to a pulse width modulation circuit 20. In the circuit 20, offset voltage signals ef from a light load automatic adjusting circuit 30 is input 21 and supplied to an integration circuit 22 and a comparator circuit 23 which converts the signals ev into pulse width duty cycle signals. The voltage signals ei, -ei are selectively input by these pulse width duty cycle signals obtained. As a result, voltage signals eQ, eR proportional to electric power are output from integration circuits 25, 26. This allows offset voltage components eS contained in pulse frequency signals output from a voltage-pulse frequency conversion circuit 12 to be taken out and sent to the circuit 20, where offset voltage components are removed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は電子式電力量計に関し、特に軽負荷時における
オフセット電圧を自動的に除去する手段を設けた電子式
電力量計に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electronic watt-hour meter, and particularly to an electronic watt-hour meter that is equipped with a means for automatically removing offset voltage during light loads. Regarding the meter.

(従来の技術) 第3図は従来の電子式電力量計の構成図である。(Conventional technology) FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional electronic watt-hour meter.

この電子式電力量計には、配′wL線の負荷電圧Vに比
例した第1の電圧信号Svを出力する補助変圧器(P、
T)1と、配電線に流れる消費電流iに比例した第2の
電圧信号eiを出力する補助変流器(C0T)2とが設
けられており、これらP、TIおよびC,T2から出力
される第1および第2の電圧信号ev 、 eiはそれ
ぞれ電力−電圧変換用のパルス幅変調回路(乗算回路)
3に送られるように々っている。
This electronic watt-hour meter includes an auxiliary transformer (P,
T) 1 and an auxiliary current transformer (C0T) 2 that outputs a second voltage signal ei proportional to the consumption current i flowing through the distribution line, and the output from these P, TI and C, T2 is provided. The first and second voltage signals ev and ei are respectively pulse width modulation circuits (multiplying circuits) for power-voltage conversion.
It looks like it's going to be sent to 3rd.

このパルス幅変調回路3は、第1の電圧信号evl・!
ルス幅デユーティサイクル信号に変調し、このパルス幅
デユーティサイクル信号により第2の電圧信号eiを選
択的に入力して配電線の電力に比例した第3の電圧信号
を出力するもので、具体的な構成は第4図に示す如くと
なっており、次のように作動する。そこで、第4図に示
す演算増幅器As、抵抗R1、コンデンサC1から構成
される積分回路3−1に入力する第1の電圧信号evが
零の場合、この積分回路3−1の出力信号ekと、自身
の出力信号erを反転し分圧した信号−(Sr/2 )
とを比較するコンパレータ回路3−2の出力信号erが
+erと設定され、また分圧抵抗R2,# R3が同一
抵抗値に設定されているとする。この場合、コンパレー
タ回路3−2の演算増幅器Aeの反転入力端子にはヒス
テリシスにより生ずる比較電圧信号ehつまり−(er
/z)が加わっており、また積分回路3−1の演算増幅
器A8の反転入力端子には抵抗R4を通してerが加わ
っている。この状態において積分回路3−1の出力信号
ekは第5図に示す変化のうち減少すなわち負側方向へ
の積分傾斜を示すことになる。そして、この出力信号6
kが−(Sr/2)に達するとek≦ehとなりコンパ
レータ回路3−2の出力信号erは反転して−erとな
る。
This pulse width modulation circuit 3 generates a first voltage signal evl·!
The pulse width duty cycle signal is used to selectively input the second voltage signal ei and output a third voltage signal proportional to the power of the distribution line. The general structure is as shown in FIG. 4, and it operates as follows. Therefore, when the first voltage signal ev input to the integrating circuit 3-1 consisting of the operational amplifier As, the resistor R1, and the capacitor C1 shown in FIG. 4 is zero, the output signal ek of the integrating circuit 3-1 , a signal obtained by inverting and dividing its own output signal er - (Sr/2)
It is assumed that the output signal er of the comparator circuit 3-2 for comparing the values is set to +er, and the voltage dividing resistors R2 and #R3 are set to the same resistance value. In this case, the inverting input terminal of the operational amplifier Ae of the comparator circuit 3-2 is supplied with a comparison voltage signal eh, that is, -(er
/z) is applied, and er is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier A8 of the integrating circuit 3-1 through the resistor R4. In this state, the output signal ek of the integrating circuit 3-1 exhibits a decrease in the change shown in FIG. 5, that is, an integral slope in the negative direction. And this output signal 6
When k reaches -(Sr/2), ek≦eh, and the output signal er of the comparator circuit 3-2 is inverted and becomes -er.

すると、演算増幅器Acの反転入力端子には(Sr/2
)の電圧が加わり、また演算増幅器A8の反転入力端子
には−erの電圧が加わることになる。よって、積分回
路3−1の出力電圧ekは第5図に示すように上昇すな
わち正側方向への積分傾斜を示すことになる。そうして
、この出力電圧ekが(Sr/2)の電圧に達すると(
ek≧eh)となりコンパレータ回路3−2の出力信号
−erは再び反転してerとなる。このようにしてコン
パレータ回路3−2の出力信号erは第5図に示す如く
となる。そして第1の電圧信号evが入力されることに
より演算増幅器Acの反転入力端子に加わる電圧が上昇
および下降し、これによりコンパレータ回路3−2の出
力信号上erのパルス幅が変化する。ここで、出力信号
erの・・イレベル期間すなわち+〇r期間をta、ロ
ーレベル期間すなわち−er期間をtbとすると、積分
回路3−1の出力信号ekは。
Then, (Sr/2
) is applied, and a voltage -er is applied to the inverting input terminal of operational amplifier A8. Therefore, the output voltage ek of the integrating circuit 3-1 rises, that is, exhibits an integration slope in the positive direction, as shown in FIG. Then, when this output voltage ek reaches the voltage of (Sr/2) (
(ek≧eh), and the output signal -er of the comparator circuit 3-2 is inverted again to become er. In this way, the output signal er of the comparator circuit 3-2 becomes as shown in FIG. When the first voltage signal ev is input, the voltage applied to the inverting input terminal of the operational amplifier Ac rises and falls, thereby changing the pulse width of the output signal er of the comparator circuit 3-2. Here, if the high level period, ie, the +〇r period, of the output signal er is ta, and the low level period, ie, the -er period, is tb, then the output signal ek of the integrating circuit 3-1 is.

8k (ta ) =−er ・・・(1) 6k (tb ) =+er ・・・(2) と表わされ、これら第(1)式、第(2)式を用いてR
1=R4と設定した場合の各期間ta 、 tbを求め
ると。
8k (ta) = -er ... (1) 6k (tb) = +er ... (2) Using these equations (1) and (2), R
Calculating each period ta and tb when setting 1=R4.

ta=er−ai・c1/(er+ev)  −・・(
a)tb =er−R1−C1/(er −ev ) 
   =−(4)となる。さらに、これら第3式、第4
式を用いて演算増幅器Acのパルス幅デユーティ・サイ
クルD。
ta=er-ai・c1/(er+ev) −・・(
a) tb = er-R1-C1/(er-ev)
=-(4). Furthermore, these third equations and fourth equations
Pulse width duty cycle D of operational amplifier Ac using the formula.

Dを求めると、 D=ta/(ta+tb)=(er−ev)/2er 
   −(5)D=tb/(ta+tb)=(e3r十
ev)/2e3r   ・=t6)となる。
When calculating D, D=ta/(ta+tb)=(er-ev)/2er
-(5) D=tb/(ta+tb)=(e3r+ev)/2e3r .=t6).

そして、このパルス幅デー−ティ・サイクルD。And this pulse width data cycle D.

Dをもって、トランジスタ等で構成されるアナログスイ
ッチ81〜S4を開閉動作して第2の電圧信号ei 、
 −eiを入力する。これら第2の電圧信号ei 、−
eiはアナログスイッチ81〜S4を通ってそれぞれ積
分回路3−3.3−4に送られ、これら積分回路3−3
.3−4からは、第1の電圧信号evと第2の電圧信第
eiとの乗算結果である第3の電圧信号eP * an
が出力される。そこで、これら第3の電圧信号ep、e
nは。
D, the analog switches 81 to S4 made up of transistors etc. are opened and closed to generate the second voltage signal ei,
Enter -ei. These second voltage signals ei, -
ei is sent to the integrating circuits 3-3 and 3-4 through analog switches 81 to S4, respectively, and these integrating circuits 3-3
.. 3-4, the third voltage signal eP*an is the product of the first voltage signal ev and the second voltage signal ei.
is output. Therefore, these third voltage signals ep, e
n is.

ep=effl(D)+(−ez)D =ev−ei/er          ・・・(7)
en=ez(D)+(−ej)D = −ev −ei /sr            
  ・・・(8)と表わされる。
ep=effl(D)+(-ez)D=ev-ei/er...(7)
en=ez(D)+(-ej)D=-ev-ei/sr
...It is expressed as (8).

そうして、これら第3の出力信号ep l enは電圧
−パルス周波数変換回路4に送られて、電圧に比例した
パルス周波数信号に変換される。
These third output signals ep l en are then sent to the voltage-pulse frequency conversion circuit 4 and converted into pulse frequency signals proportional to the voltage.

ここで、電圧−/4’ルス周波数変換回路4から出力さ
れる・!ルス周波数信号は、周知の積分回路から構成さ
れる軽負荷自動調整回路5により積分される。この積分
によって電圧−/4′ルス周波数変換回路4から出力さ
れる/!ルス周波数信号のうちオフセット電圧成分e1
1のみが取出される。このオフセット電圧成分esは、
電圧−パルス周波数変換回路4の入力側に負帰還され、
オフセット電圧成分esを除去している。そうして、オ
フセット電圧成分e3が除去されたパルス周波数信号は
分周回路6に送られ、この分周回路6により所定の分周
比でもって分周されて重みづけがなされ、表示回路7に
送られる。
Here, the voltage -/4' pulse is output from the frequency conversion circuit 4.! The pulse frequency signal is integrated by a light load automatic adjustment circuit 5 composed of a well-known integration circuit. By this integration, the voltage -/4' pulse is output from the frequency conversion circuit 4/! Offset voltage component e1 of the pulse frequency signal
Only 1 is retrieved. This offset voltage component es is
Negative feedback is provided to the input side of the voltage-pulse frequency conversion circuit 4,
The offset voltage component es is removed. Then, the pulse frequency signal from which the offset voltage component e3 has been removed is sent to the frequency dividing circuit 6, where the frequency is divided and weighted at a predetermined frequency division ratio, and the signal is displayed on the display circuit 7. Sent.

(発明が解決しようとする課題) ところで、オフセット電圧8gが除去されずに電力ev
・eiに加わると、第6図に示すように電力ev−ei
全体がオフセット電圧08分だけ上昇した値を示すこと
になる。なお、このオフセット電圧e8は、実際には数
I Q m Vmaxである。したがって、消費電流が
大きい重負荷時にはev −ei :> esとなって
影響はないが、消費電流が小さい軽負荷時には6v−e
iに対してemの割合が大きくなり、求められた電力e
v−eiは誤差を多く含んだものとなってしまう。
(Problem to be solved by the invention) By the way, the offset voltage 8g is not removed and the power ev
・When added to ei, the electric power ev-ei increases as shown in Figure 6.
The entire value shows a value increased by the offset voltage 08. Note that this offset voltage e8 is actually a number I Q m Vmax. Therefore, under heavy loads with large current consumption, ev -ei :> es and there is no effect, but under light loads with low current consumption, 6v-e
The ratio of em to i becomes larger, and the obtained power e
v-ei ends up containing many errors.

そこで、第4図に示すように軽負荷自動調整回路5によ
りオフセット電圧e鶴を負帰還させて除去しているが、
このオフセット電圧e3の除去は電圧−パルス周波数変
換回路4において発生したオフセット電圧のみである。
Therefore, as shown in FIG. 4, the offset voltage eTsuru is removed by negative feedback using the light load automatic adjustment circuit 5.
This offset voltage e3 is removed only by the offset voltage generated in the voltage-pulse frequency conversion circuit 4.

ところが、第4図に示すようにパルス幅変調回路3にも
演算増幅器が用いられており、これら演算増幅器にもオ
フセット電圧が発生する。しかしながら、これら演算増
幅器のオフセット電圧を除去する回路は設けられておら
ず、このため求められた電力、特に軽負荷時に求められ
た電力には、オフセット電圧分の誤差が大きな割合で含
まれてしまう。
However, as shown in FIG. 4, operational amplifiers are also used in the pulse width modulation circuit 3, and offset voltages are also generated in these operational amplifiers. However, no circuit is provided to remove the offset voltage of these operational amplifiers, and as a result, the obtained power, especially the power obtained at light loads, contains a large proportion of errors due to the offset voltage. .

そこで、本発明は、上記事情に基づいてなされたもので
、その目的とするところは、電圧−パルス周波数変換回
路のみでなく、ノ!ルス幅変調回路のオフセット電圧が
除去できて回路全体のオフセット電圧を除去できる電子
式電力量計を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is not only to provide a voltage-pulse frequency conversion circuit, but also to provide a voltage-pulse frequency conversion circuit. An object of the present invention is to provide an electronic watt-hour meter that can eliminate the offset voltage of a pulse width modulation circuit and eliminate the offset voltage of the entire circuit.

〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、変圧器からの第1の電圧信号と変流器からの
第2の電圧信号とを乗算するパルス幅変調回路に、前記
変圧器および前記変流器の後段側で発生するオフセット
電圧を取出す軽負荷自動調整回路からのオフセット電圧
信号を入力するオフセット入力回路を設け、もってノ9
ルス幅変調回路はオフセット電圧成分を除去して電力に
比例した第3の電圧信号を出力し、さらに第3の電圧信
号を電圧−パルス周波数変換回路によりパルス周波数信
号に変換し、電力出力回路により電力を求める工うにし
た電子式電力量計である。
[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problems) The present invention provides a pulse width modulation circuit that multiplies a first voltage signal from a transformer and a second voltage signal from a current transformer. An offset input circuit is provided for inputting an offset voltage signal from a light load automatic adjustment circuit that extracts an offset voltage generated on the downstream side of the transformer and the current transformer.
The pulse width modulation circuit removes the offset voltage component and outputs a third voltage signal proportional to the power, further converts the third voltage signal into a pulse frequency signal by the voltage-pulse frequency conversion circuit, and outputs the third voltage signal by the power output circuit. It is an electronic watt-hour meter designed to measure electric power.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第1図は本発明の電子式電力量計の構成図である。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an electronic watt-hour meter according to the present invention.

第1図において10は配電線の負荷電圧Vに比例した第
1の電圧信号evを出力する補助変圧器(P、T)であ
り、1ノは配電線に流れる消費電流iに比例した第2の
電圧信号eiを出力する補助変流器C,Tである。これ
ら補助変圧器10および補助変流器11から出力される
第1および第2の電圧信号ev 、 eiは、/4’ル
ス幅変調回路20に送られるように構成されてφる。
In Fig. 1, 10 is an auxiliary transformer (P, T) that outputs a first voltage signal ev proportional to the load voltage V of the distribution line, and 1 is a second voltage signal ev proportional to the consumption current i flowing through the distribution line. The auxiliary current transformers C and T output the voltage signal ei. The first and second voltage signals ev and ei outputted from the auxiliary transformer 10 and the auxiliary current transformer 11 are configured to be sent to the /4' pulse width modulation circuit 20 and φ.

さて、このノfルス幅変調回路20は、自身のオフセッ
ト電圧と電圧−パルス周波数変換回路12のオフセット
電圧とを加えたオフセット電圧信号etを入力するオフ
セット入力回路が設けられ、このオフセット入力回路か
ら入力したオフセット電圧信号efを、第1の電圧信号
evを・!ルス幅デュティサイクル信号に変調し、この
後/4′ルス幅デユーティサイクル信号により第2の電
圧信号を選択的に入力し、これにより配電線に接続され
た負荷電力に比例した第3の電圧信号を出力する機能を
もったものである。具体的には第2図に示すような構成
となっている。すなわち、2ノはオフセット入力回路で
あって、このオフセット入力回路21は、オフセット電
圧信号efを時分割に反転、非反転して出力するもので
、オフセラ)!圧信号efの入力抵抗RIOを演算増幅
器(以下、OPアングと称す)A10の反転入力端子に
接続し、このOPアンプ110の出力端と反転入力端子
との間に抵抗R11を接続しである。そして、OPアン
プ110の出力端に抵抗R12を介して増幅率1の反転
用OPアンプAllの反転入力端子が接続され。
Now, this pulse width modulation circuit 20 is provided with an offset input circuit that inputs an offset voltage signal et which is a sum of its own offset voltage and the offset voltage of the voltage-pulse frequency conversion circuit 12. The input offset voltage signal ef is converted into the first voltage signal ev by ! pulse width duty cycle signal and then selectively input a second voltage signal with the /4' pulse width duty cycle signal, thereby providing a third voltage signal proportional to the load power connected to the distribution line. It has the function of outputting a voltage signal. Specifically, the configuration is as shown in FIG. That is, No. 2 is an offset input circuit, and this offset input circuit 21 inverts and non-inverts the offset voltage signal ef in a time division manner and outputs it. An input resistor RIO of the pressure signal ef is connected to an inverting input terminal of an operational amplifier (hereinafter referred to as OP ang) A10, and a resistor R11 is connected between the output terminal of this OP amplifier 110 and the inverting input terminal. The inverting input terminal of an inverting OP amplifier All with an amplification factor of 1 is connected to the output terminal of the OP amplifier 110 via a resistor R12.

このOPアンプA11の出力端と反転入力端子との間に
抵抗R13が接続されている。そうして各OPアンノ1
10.Allの出力端にトランジスタ等のアナログスイ
ッチ810,811が接続されている。
A resistor R13 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of this OP amplifier A11. Then each OP Anno 1
10. Analog switches 810 and 811 such as transistors are connected to the output terminal of All.

22は積分回路であり、これは第1の電圧信号evにオ
フセット入力回路21から出力される信号を加えた信号
を積分するもので、OPアンプAl2O反転入力端子に
増幅器A13、抵抗R14を介してオフセット入力回路
21の出力端が接続されている。OPアンプk12の反
転入力端子には入力抵抗R15が接続されるとともに、
自身の出力端との間にコンデンサC1が接続されている
22 is an integrating circuit, which integrates a signal obtained by adding the signal output from the offset input circuit 21 to the first voltage signal ev, and connects the signal to the OP amplifier Al2O inverting input terminal via the amplifier A13 and the resistor R14. The output end of the offset input circuit 21 is connected. An input resistor R15 is connected to the inverting input terminal of the OP amplifier k12, and
A capacitor C1 is connected between itself and the output terminal.

23はコンパレータ回路であって、これはオフセット入
力回路2ノから出力される信号を基準信号として積分回
路22の出力信号に応じた信号を出力するもので、OP
アングA14の非反転入力端子K OPアンプA12の
出力端が接続され5反転入力端子に抵抗分圧回路R16
,R17を介してオフセット入力回路21の出力端が接
続されている。
23 is a comparator circuit, which outputs a signal corresponding to the output signal of the integration circuit 22 using the signal output from the offset input circuit 2 as a reference signal;
The output terminal of OP amplifier A12 is connected to the non-inverting input terminal K of Ang A14, and the resistor voltage divider circuit R16 is connected to the inverting input terminal of A14.
, R17 to the output end of the offset input circuit 21.

そうして、OPアンプA14の出力信号によりアナログ
スイッチS12.S13が開閉動作し、またOPアン7
’AJ4の出力信号がインバータ24により反転されて
アナログスイッチS14.S15が開閉動作するように
なっている。これらアナログスイッチ812〜815の
うち、812と815との接続点に抵抗RIB、コンデ
ンサC2から構成される積分回路25が接続され、また
S13と814との接続点に抵抗R19、コンデンサC
3から構成される積分回路26が接続され、各積分回路
25.26から出力される第3の電圧信号eq 、 e
Bが電圧−パルス周波数変換回路12に送られる構成と
なっている。
Then, the output signal of the OP amplifier A14 causes the analog switch S12. S13 opens and closes, and OP Anne 7
'The output signal of AJ4 is inverted by the inverter 24, and the output signal of the analog switch S14. S15 is designed to open and close. Of these analog switches 812 to 815, an integration circuit 25 consisting of a resistor RIB and a capacitor C2 is connected to the connection point between 812 and 815, and a resistor R19 and a capacitor C2 are connected to the connection point between S13 and 814.
A third voltage signal eq, e outputted from each integrating circuit 25.
B is sent to the voltage-pulse frequency conversion circuit 12.

さて30は軽負荷自動調整回路であって、これは電圧−
/4’ルス周波数変換回路12から出力されるパルス周
波数信号を積分してオフセット電圧成分のみを求め、こ
のオフセット電圧信号etを前記パルス幅変調回路20
のオフセット入力回路21に負帰還するもので、具体的
には周知の積分回路から構成されている。
Now, 30 is a light load automatic adjustment circuit, and this is a voltage -
/4' The pulse frequency signal output from the pulse frequency conversion circuit 12 is integrated to obtain only the offset voltage component, and this offset voltage signal et is applied to the pulse width modulation circuit 20.
It provides negative feedback to the offset input circuit 21, and specifically comprises a well-known integration circuit.

また、電圧−/ヤルス周波数変換回路12の出力端には
、電力出力回路13を構成する分周回路14および表示
回路15が接続されている。
Further, a frequency divider circuit 14 and a display circuit 15, which constitute the power output circuit 13, are connected to the output end of the voltage/Jars frequency conversion circuit 12.

次に上記の如く構成された電力蓋計の動作について説明
する。P、T10から配電線の負荷電圧に比例した第1
の電圧信号evが出力され、またC、T11から配電線
に流れる消費電流に比例した第2の電圧信号eiが出力
されると、これら第1および第2の電圧信号ev 、 
eiはパルス幅変調回路20に送られる。このパルス幅
変調回路20では、軽負荷自動調整回路30からのオフ
セラ)1圧信号efを入力し、このオフセット電圧信号
efを、第1の電圧信号(3vをパルス幅デユーティサ
イクル信号に変換する積分回路22およびコンパレータ
回路23に供給し、これら回路22.23により得られ
た/ぞルス幅デユーティサイクル信号により第2の電圧
信号ei 、−eiを入力して電力に比例した第3の電
圧信号eQ 、 e、を出力する。
Next, the operation of the power cover meter configured as described above will be explained. P, the first proportional to the load voltage of the distribution line from T10
When a voltage signal ev is output and a second voltage signal ei proportional to the consumption current flowing to the distribution line is output from C and T11, these first and second voltage signals ev,
ei is sent to the pulse width modulation circuit 20. This pulse width modulation circuit 20 inputs the offset voltage signal ef from the light load automatic adjustment circuit 30, and converts this offset voltage signal ef into a first voltage signal (3V) into a pulse width duty cycle signal. A third voltage proportional to the power is supplied to the integrator circuit 22 and the comparator circuit 23, and inputs the second voltage signals ei and -ei according to the pulse width duty cycle signals obtained by these circuits 22 and 23. It outputs signals eQ, e,.

ここで、パルス幅変調回路20の動作を具体的に説明す
る。オフセット電圧信号efは、オフセット入力回路2
1のOPアンプklOにより増幅され〔第2図、ex 
]、またこのOPアンプklOで増幅された後、OPア
ンプA7Jにより反転される〔第2図、−ex〕。これ
ら非反転、反転されたオフセット電圧信号ex、−ex
は、それぞれアナログスイッチS10.S11の開閉動
作により積分回路22およびコンパレータ回路23に供
給される。
Here, the operation of the pulse width modulation circuit 20 will be specifically explained. The offset voltage signal ef is supplied to the offset input circuit 2.
1 OP amplifier klO [Fig. 2, ex
], and after being amplified by this OP amplifier klO, it is inverted by OP amplifier A7J [FIG. 2, -ex]. These non-inverted and inverted offset voltage signals ex, -ex
are respectively analog switches S10. The signal is supplied to the integrating circuit 22 and the comparator circuit 23 by the opening/closing operation of S11.

ところで、積分回路22の出力信号は、第5図に示す出
力信号8にと同様に変化し、コンパレータ回路23の出
力信号er1は第5図に示す出力信号erと同様に変化
する。よって、アナログスイッチ810はコンパレータ
回路23の出力信号のローレベル期間に開き、一方のア
ナログスイッチS11はハイレベル期間に開く。そこで
、これらハイレベルおよびローレベル期間にそれぞれ入
力したオフセット電圧信号−ex 、 exは、OPア
ンプA13を介してOPアングk12の反転入力端子に
送られるとともに、抵抗分圧回路RI6.R17により
(−ex/2 ) 、 (ex/2 )にそれぞれ分圧
されてOPアンfA14の反転入力端子に送られる。こ
れKより、コンパレータ回路23からは、パルス幅変調
回路20および電圧−パルス周波数変換回路12におい
て発生するオフセット電圧成分だけ下降した信号が出力
される。
By the way, the output signal of the integrating circuit 22 changes similarly to the output signal 8 shown in FIG. 5, and the output signal er1 of the comparator circuit 23 changes similarly to the output signal er shown in FIG. Therefore, the analog switch 810 is opened during the low level period of the output signal of the comparator circuit 23, and the one analog switch S11 is opened during the high level period. Therefore, the offset voltage signals -ex and ex inputted during these high-level and low-level periods, respectively, are sent to the inverting input terminal of the OP ang k12 via the OP amplifier A13, and also to the resistor voltage divider circuit RI6. The voltages are divided into (-ex/2) and (ex/2) by R17 and sent to the inverting input terminal of the OP amplifier fA14. From this K, the comparator circuit 23 outputs a signal lowered by the offset voltage component generated in the pulse width modulation circuit 20 and the voltage-pulse frequency conversion circuit 12.

そこで、コンパレータ回路23の出力信号のハイレベル
期間をtA、ローレベル期間tnとし、さらに各抵抗R
14,R15,R16,R17を同一抵抗値としてR8
で示すと、積分回路22の出力信号eKは、 =(tA/Ro@ C4)  (ev +ex )=−
ex ・・・(9) ex (tm ) (tB/Ro−C4)  (ev−ex)=ex ・・・(10) と表わされる。また各期間tA+ tBは、tA=ex
−Ro−C4/(ex+ev)・・・aυ tB=ex−Ro−C4/(ex−ev)・・・a4 となる。そして、これら第住υ式および第←り式からコ
ンパレータ回路23の出力信号のパルス幅デー−ティサ
イクルD、Dを求めると、これらり、Dは。
Therefore, the high level period of the output signal of the comparator circuit 23 is set as tA, the low level period is set as tn, and each resistor R
14, R15, R16, R17 with the same resistance value, R8
Then, the output signal eK of the integrating circuit 22 is: =(tA/Ro@C4) (ev +ex)=-
ex (tm) (tB/Ro-C4) (ev-ex)=ex (10). Also, each period tA+tB is tA=ex
-Ro-C4/(ex+ev)...aυ tB=ex-Ro-C4/(ex-ev)...a4. Then, when the pulse width date cycles D and D of the output signal of the comparator circuit 23 are determined from these equations υ and ←, these D are as follows.

D=tA(tA+t、) = (ex−ev ) /28X          
・・・α国り=tB(tA+tB) = (ex+ev )/2ex          ・
・・α荀となる。そこで、このパルス幅デユーティサイ
クルD、Dをもって、アナログスイッチ812 。
D=tA(tA+t,) = (ex-ev)/28X
...α country = tB (tA+tB) = (ex+ev)/2ex ・
...becomes αXun. Therefore, with this pulse width duty cycle D, D, the analog switch 812.

S13,814,815が開閉動作する。これにより、
第2の電圧信号ei 、−eiが選択的に入力し。
S13, 814, and 815 open and close. This results in
Second voltage signals ei and -ei are selectively input.

この結果、各積分回路25.26からは電力に比例した
第3の電圧信号eq 、 eBが出力される。以上のよ
うにして電圧−ノ4ルス周波数変換回路12から出力さ
れる・母ルス周波数信号に含まれるオフセット電圧成分
emのみが軽負荷自動調整回路30により取出されてパ
ルス幅変調回路20に送られ、これによってオフセット
電圧成分が除去される。
As a result, each integrating circuit 25, 26 outputs a third voltage signal eq, eB proportional to the power. As described above, only the offset voltage component em included in the bus frequency signal outputted from the voltage-noise frequency conversion circuit 12 is extracted by the light load automatic adjustment circuit 30 and sent to the pulse width modulation circuit 20. , thereby removing the offset voltage component.

よって第3の電圧信号eQ、6Bが電圧−パルス周波数
変換回路12により゛変換されて出力されるパルス周波
数信号にはオフセット電圧が含まれないものとなる。つ
まり、分周回路14に送られる信号にはパルス幅変調回
路20および電圧−パルス周波数変換回路12において
発生するオフセット電圧が除去されており、そうして、
分周回路14により分周された信号は表示回路15に送
られて電力量が表示される。
Therefore, the pulse frequency signal outputted from the third voltage signals eQ and 6B converted by the voltage-pulse frequency conversion circuit 12 does not include an offset voltage. In other words, the offset voltage generated in the pulse width modulation circuit 20 and the voltage-pulse frequency conversion circuit 12 is removed from the signal sent to the frequency dividing circuit 14, and thus,
The signal frequency-divided by the frequency dividing circuit 14 is sent to the display circuit 15, and the amount of electric power is displayed.

この一実施例においては、・母ルス幅変調回路20にオ
フセット入力回路21を設け1.このオフセット入力回
路21から入力したパルス幅変調回路20および電圧−
パルス周波数変換回路12のオフセット電圧信号exを
積分回路22およびコンパレータ回路23に与えてオフ
セット電圧を除去するようにしたので、ノ9ルス幅変調
回路20および電圧−・臂ルス周波数変換回路12にお
ける各OPアンプに発生するオフセット電圧つまり電力
量計全体のオフセット電圧が除去できる。特に従来軽負
荷時にあっては、オフセット電圧の影響が大きくなり正
確な電力量の測定が不可能であったが、この一実施例の
電力量計では軽負荷時のオフセット電圧が除去でき、軽
負荷時にも正確な電力量が測定できる。
In this embodiment, 1. An offset input circuit 21 is provided in the pulse width modulation circuit 20; The pulse width modulation circuit 20 and the voltage input from this offset input circuit 21 -
Since the offset voltage signal ex of the pulse frequency conversion circuit 12 is applied to the integration circuit 22 and the comparator circuit 23 to remove the offset voltage, each of the pulse width modulation circuit 20 and the voltage-to-pulse frequency conversion circuit 12 The offset voltage generated in the OP amplifier, that is, the offset voltage of the entire watt-hour meter can be removed. Particularly in the case of light loads, in the past, the influence of offset voltage became large and it was impossible to measure the amount of electric power accurately, but with this embodiment of the watt-hour meter, the offset voltage can be removed during light loads. Accurate power consumption can be measured even under load.

したがって、この一実施例の電力量計は、特別精密クラ
スを必要とする電力設備、例えば発電所に適用すること
ができる。
Therefore, the watt-hour meter of this embodiment can be applied to power equipment that requires special precision class, such as power plants.

また、OPアンプAIOの増幅率を設定変更することに
よりP、TIO,C,Tllに発生する誤差電圧分が除
去できる。
Furthermore, by changing the setting of the amplification factor of the OP amplifier AIO, the error voltage generated at P, TIO, C, and Tll can be removed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、電力に比例した第3の電圧信号を得る
パルス幅変調回路にオフセット入力回路を設け、この回
路にパルス幅変調回路および電圧−パルス周波数変換回
路のオフセット電圧信号を入力し、もって、オフセット
電圧分を除去させて第3の電圧信号を出力して電力を求
めるようにしたので、電圧−パルス周波数変換回路のみ
でなくパルス幅変調回路のオフセット電圧も除去できて
回路全体のオフセット電圧が除去できる電子式電力量計
を提供できる。
According to the present invention, an offset input circuit is provided in the pulse width modulation circuit that obtains the third voltage signal proportional to the power, and the offset voltage signals of the pulse width modulation circuit and the voltage-pulse frequency conversion circuit are input to this circuit, Therefore, since the offset voltage is removed and the third voltage signal is output to determine the power, it is possible to remove not only the offset voltage of the voltage-pulse frequency conversion circuit but also the pulse width modulation circuit, thereby eliminating the offset of the entire circuit. It is possible to provide an electronic watt-hour meter that can remove voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る電子式電力量計の一実施例を示す
構成図、第2図は第1図に示す電力量計におけるパルス
幅変調回路の具体的な構成図、第3図は従来の電子式電
力量計の構成図、第4図は第3図に示す電力量計におけ
るパルス幅変調回路の具体的な構成図、第5図は第4図
に示すパルス幅変調回路の動作タイミング図、第6図は
電子式電力量計におけるオフセット電圧による誤差を説
明するための図である。 10・・・補助変圧器、11・・・補助変流器、12・
・・電圧−パルス周波数変換回路、13・・・電力出力
回路、14・・・分周回路、15・・・表示回路、20
・・・パルス幅変調回路、21・・・オフセット入力回
路、22・・・積分回路、23・・・コンパレータ回路
、25゜26・・・積分回路、810〜815・・・ア
ナログスイッチ、30・・・軽負荷自動調整回路。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第5図 r 第1図 1゜
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electronic watt-hour meter according to the present invention, FIG. 2 is a specific block diagram of a pulse width modulation circuit in the watt-hour meter shown in FIG. 1, and FIG. A configuration diagram of a conventional electronic watt-hour meter, FIG. 4 is a specific configuration diagram of the pulse width modulation circuit in the watt-hour meter shown in FIG. 3, and FIG. 5 shows the operation of the pulse width modulation circuit shown in FIG. 4. The timing diagram in FIG. 6 is a diagram for explaining errors caused by offset voltage in an electronic watt-hour meter. 10... Auxiliary transformer, 11... Auxiliary current transformer, 12.
...Voltage-pulse frequency conversion circuit, 13... Power output circuit, 14... Frequency division circuit, 15... Display circuit, 20
... Pulse width modulation circuit, 21 ... Offset input circuit, 22 ... Integration circuit, 23 ... Comparator circuit, 25° 26 ... Integration circuit, 810-815 ... Analog switch, 30. ...Light load automatic adjustment circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 5 r Figure 1 1゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 配電線の負荷電圧に比例した第1の電圧信号に変換する
変圧器および前記配電線に流れる消費電流に比例した第
2の電圧信号に変換する変流器と、これら変圧器および
変流器の後段側で発生するオフセット電圧信号を入力す
るオフセット入力回路を有し、このオフセット入力回路
から入力するオフセット電圧信号により前記変圧器から
出力される第1の電圧信号をパルス幅デューテーサイク
ルに変調し、この後このパルス幅デューティーサイクル
信号により前記変流器から出力される第2の電圧信号を
選択的に入力して電力に比例した第3の電圧信号を出力
するパルス幅変調回路と、このパルス幅変調回路から出
力される第3の電圧信号をパルス周波数信号に変換する
電圧−パルス周波数変換回路と、この電圧−パルス周波
数変換回路から出力されるパルス周波数信号を積分して
前記オフセット電圧信号を取出し、このオフセット電圧
信号を前記パルス幅変調回路の入力側に加える軽負荷自
動調整回路と、前記電圧−パルス周波数変換回路から出
力される第3の電圧信号を分周して電力を求める電力出
力回路とを具備したことを特徴とする電子式電力量計。
A transformer that converts the voltage signal into a first voltage signal proportional to the load voltage of the distribution line, and a current transformer that converts the voltage signal into a second voltage signal proportional to the consumption current flowing through the distribution line, and a transformer and a current transformer. It has an offset input circuit that inputs an offset voltage signal generated at a subsequent stage, and modulates the first voltage signal output from the transformer into a pulse width duty cycle by the offset voltage signal input from the offset input circuit. a pulse width modulation circuit that selectively inputs a second voltage signal output from the current transformer according to the pulse width duty cycle signal and outputs a third voltage signal proportional to the power; a voltage-pulse frequency conversion circuit that converts a third voltage signal output from the width modulation circuit into a pulse frequency signal; and a voltage-pulse frequency conversion circuit that integrates the pulse frequency signal output from the voltage-pulse frequency conversion circuit to obtain the offset voltage signal. a light load automatic adjustment circuit which extracts the offset voltage signal and applies the offset voltage signal to the input side of the pulse width modulation circuit; and a power output that calculates power by frequency-dividing a third voltage signal output from the voltage-pulse frequency conversion circuit. An electronic watt-hour meter characterized by comprising a circuit.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS571972A (en) * 1980-06-04 1982-01-07 Toshiba Corp Electronic type electric energy meter
JPS60146864U (en) * 1984-03-09 1985-09-30 東京電力株式会社 Electronic energy meter

Patent Citations (2)

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