JPH037072B2 - - Google Patents
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- JPH037072B2 JPH037072B2 JP4888182A JP4888182A JPH037072B2 JP H037072 B2 JPH037072 B2 JP H037072B2 JP 4888182 A JP4888182 A JP 4888182A JP 4888182 A JP4888182 A JP 4888182A JP H037072 B2 JPH037072 B2 JP H037072B2
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 40
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 30
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/02—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野の説明
本発明は交流入力波形を所定のサンプリング周
波数でサンプリングしそのサンプリング値を用い
て積型演算原理により交流入力実効値を算出する
実効値測定方法に係り、交流入力の周波数変動に
伴なう誤差をなくすための補正手段に関するもの
である。
波数でサンプリングしそのサンプリング値を用い
て積型演算原理により交流入力実効値を算出する
実効値測定方法に係り、交流入力の周波数変動に
伴なう誤差をなくすための補正手段に関するもの
である。
発明の技術的背景およびその問題点
交流入力波形を所定のサンプリング周波数でサ
ンプリングし、そのサンプリング値を用いて交流
入力実効値を算出する方法は各種あるが、その中
で「積形演算原理」と呼ばれる実効値演算原理が
良く用いられている。
ンプリングし、そのサンプリング値を用いて交流
入力実効値を算出する方法は各種あるが、その中
で「積形演算原理」と呼ばれる実効値演算原理が
良く用いられている。
この積形演算原理とは、交流入力波形から得ら
れるπ／２離れた任意の２つのサンプリング値から、 実効値を算出するデイジタル実効値演算手法であ
る。例えばｖ（ｔ）＝Vsin2πotなる交流入力波形
があつた場合、Ｖの値は任意の時刻t1に於るサン
プル値ｖ（t1）及び時刻（t1−１／4o）に於るサン プル値ｖ（t1−１／4o）から V2＝v2（t1）＋v2（t1−１／4o） ……(1) と求めることができ、この計算式を用いれば、原
理的に誤差は生じない。
れるπ／２離れた任意の２つのサンプリング値から、 実効値を算出するデイジタル実効値演算手法であ
る。例えばｖ（ｔ）＝Vsin2πotなる交流入力波形
があつた場合、Ｖの値は任意の時刻t1に於るサン
プル値ｖ（t1）及び時刻（t1−１／4o）に於るサン プル値ｖ（t1−１／4o）から V2＝v2（t1）＋v2（t1−１／4o） ……(1) と求めることができ、この計算式を用いれば、原
理的に誤差は生じない。
ここで通常、サンプリング周期はあらかじめ決
まつており、ちようど位相がπ／２離れたデータを サンプリング出来るような時間間隔でサンプリン
グを行なつている。もし、交流入力波形の周波数
が当初予定の基準となる周波数oから△oだけ
ずれて（o＋△o）になると、正しいＶは V2＝v2（t1）＋v2（t1−１／４（o＋△o））……(2
) にて求めるべきところである。しかし、実際には
上記(1)式を計算しているため、多少の誤差が生じ
る。すなわち、サンプリングデータとして、位相
がπ／２離れたデータを使用すべきところ、交流入 力周波数の変動に伴ない、相対的位相差がπ／２よ り多少ずれたデータを使用せざるを得ないために
誤差が発生する。
まつており、ちようど位相がπ／２離れたデータを サンプリング出来るような時間間隔でサンプリン
グを行なつている。もし、交流入力波形の周波数
が当初予定の基準となる周波数oから△oだけ
ずれて（o＋△o）になると、正しいＶは V2＝v2（t1）＋v2（t1−１／４（o＋△o））……(2
) にて求めるべきところである。しかし、実際には
上記(1)式を計算しているため、多少の誤差が生じ
る。すなわち、サンプリングデータとして、位相
がπ／２離れたデータを使用すべきところ、交流入 力周波数の変動に伴ない、相対的位相差がπ／２よ り多少ずれたデータを使用せざるを得ないために
誤差が発生する。
上述の通り、積形演算原理を用いて、交流入力
波形の実効値を算出する場合、従来、交流入力波
形の周波数変動に伴ない、算出した実効値に誤差
が生じていた。
波形の実効値を算出する場合、従来、交流入力波
形の周波数変動に伴ない、算出した実効値に誤差
が生じていた。
発明の目的
本発明の目的は、積形演算原理を用いて交流入
力波形のサンプリング値より実効値を算出するに
際し、その交流入力波形の周波数変動に伴なう演
算誤差が少なく正確な実効値を得ることができる
実効値測定方法を提供することにある。
力波形のサンプリング値より実効値を算出するに
際し、その交流入力波形の周波数変動に伴なう演
算誤差が少なく正確な実効値を得ることができる
実効値測定方法を提供することにある。
発明の概要
本発明はある基準となる周波数oの交流入力
波形を所定周波数でサンプリングすると共に、上
記基準となる周波数oにおける一定の位相差π／２ を有する２つのサンプリング値を検出し、かつ前
記交流入力波形の実際の周波数を検出し、前記
基準となる周波数oに対する偏差△oからこれ
に対応する位相差π／２・△o／oを求め、前記２つ のサンプリング値の一方の値を、その位相から上
記位相差π／２・△o／o分、前記実際の周波数の
、 前記基準となる周波数oに対する増または減方
向にずれた位相のサンプリング値となるように補
正し、この補正した一方の値と残りのサンプリン
グ値とにより積形演算原理によつて実効値を求め
ることにより、交流入力波形による周波数変動を
補正し、この周波数変動に伴なう演算誤差を少な
くした実効値測定方法にある。
波形を所定周波数でサンプリングすると共に、上
記基準となる周波数oにおける一定の位相差π／２ を有する２つのサンプリング値を検出し、かつ前
記交流入力波形の実際の周波数を検出し、前記
基準となる周波数oに対する偏差△oからこれ
に対応する位相差π／２・△o／oを求め、前記２つ のサンプリング値の一方の値を、その位相から上
記位相差π／２・△o／o分、前記実際の周波数の
、 前記基準となる周波数oに対する増または減方
向にずれた位相のサンプリング値となるように補
正し、この補正した一方の値と残りのサンプリン
グ値とにより積形演算原理によつて実効値を求め
ることにより、交流入力波形による周波数変動を
補正し、この周波数変動に伴なう演算誤差を少な
くした実効値測定方法にある。
発明の実施例
以下、図面を参照して本発明の一実施例を簡単
に説明する。
に説明する。
第１図は、本発明方法を実行する装置の代表的
な構成例を示す。第１図に於て測定対象となる交
流電圧波形を信号レベルに下げるための計器用変
圧器１を設ける。この計器用変圧器１を通して得
られた交流入力波形は、Ａ／Ｄ変換器２により、
所定のサンプリング周期にてサンプリングされ、
かつアナログデイジタル変換される。又、周波数
トランスデユーサ（FTD）３は、上記交流入力
波形の周波数に比例したレベル信号を出力し、前
記Ａ／Ｄ変換器２を通じて周波数を表わすデイジ
タル値に変換される。
な構成例を示す。第１図に於て測定対象となる交
流電圧波形を信号レベルに下げるための計器用変
圧器１を設ける。この計器用変圧器１を通して得
られた交流入力波形は、Ａ／Ｄ変換器２により、
所定のサンプリング周期にてサンプリングされ、
かつアナログデイジタル変換される。又、周波数
トランスデユーサ（FTD）３は、上記交流入力
波形の周波数に比例したレベル信号を出力し、前
記Ａ／Ｄ変換器２を通じて周波数を表わすデイジ
タル値に変換される。
上記のようにして得られたＡ／Ｄ変換器出力
は、実効値演算装置４に送られ、ここで、前記交
流入力サンプリング値を周波数入力により補正し
た値を用いて、積形演算原理により、実効値演算
するようにして構成する。
は、実効値演算装置４に送られ、ここで、前記交
流入力サンプリング値を周波数入力により補正し
た値を用いて、積形演算原理により、実効値演算
するようにして構成する。
交流電流波形に関しても、信号レベルに下げる
ための変流器５を通じて得られた交流入力波形を
前記交流電圧波形と同様に処理することにより、
周波数補正を行なつた実効値演算が可能である。
ための変流器５を通じて得られた交流入力波形を
前記交流電圧波形と同様に処理することにより、
周波数補正を行なつた実効値演算が可能である。
次に、本発明の原理的動作について第２図を参
照して説明する。第１図で示した計器用変圧器１
により得られる交流入力波形の実際の周波数が当
初予定されていた基準となる交流入力周波数が
oから例えばo＋△oに変動した場合、第２図
に示す通り、実際にサンプリングされる二つのサ
ンプリングデータの相対的位相差は、当初予定の
π／２からずれて、π／２（o＋△o／o）、すな
わち １／４（o＋△o）となつてしまう。ここで、第２図 において、１／4oは周波数oにおける位相差π／２
に 相当する。
照して説明する。第１図で示した計器用変圧器１
により得られる交流入力波形の実際の周波数が当
初予定されていた基準となる交流入力周波数が
oから例えばo＋△oに変動した場合、第２図
に示す通り、実際にサンプリングされる二つのサ
ンプリングデータの相対的位相差は、当初予定の
π／２からずれて、π／２（o＋△o／o）、すな
わち １／４（o＋△o）となつてしまう。ここで、第２図 において、１／4oは周波数oにおける位相差π／２
に 相当する。
そこで、前記実効値演算回路の入力として、こ
のサンプリングデータに加えて周波数トランスデ
ユーサーからの周波数信号を入力し、この周波数
変動値△oに応じて、サンプリングデータの一
方を位相π／２△o／o、すなわち△o／4o（o
＋△o）分 だけ補正して相対的位相差がちようどπ／２離れた データとなるようにした後、積型演算原理にて計
算するようにすれば、交流入力周波数変動に伴な
うデイジタル実効値演算誤差を補正することがで
きる。
のサンプリングデータに加えて周波数トランスデ
ユーサーからの周波数信号を入力し、この周波数
変動値△oに応じて、サンプリングデータの一
方を位相π／２△o／o、すなわち△o／4o（o
＋△o）分 だけ補正して相対的位相差がちようどπ／２離れた データとなるようにした後、積型演算原理にて計
算するようにすれば、交流入力周波数変動に伴な
うデイジタル実効値演算誤差を補正することがで
きる。
次に本発明の具体的手法を第３図のフローチヤ
ートを参照して説明する。
ートを参照して説明する。
まず第１図で示したＡ／Ｄ変換器２から交流入
力波形の１周期分のサンプリングデータを実効値
演算装置４へ入力する（ステツプａ）。但しこの
サンプリング周波数は１／2oの数倍以上（整数倍） とする。そしてこのサンプリングデータがマイナ
スからプラス又はプラスからマイナスへ極性変化
する部分の二つのサンプリングデータ例えば第４
図のサンプリングデータＶ（t1）及びＶ（t2）を検
出する（ステツプｂ）。上述した極性変化部分は、
波形の直線性が最も保たれている部分である。
力波形の１周期分のサンプリングデータを実効値
演算装置４へ入力する（ステツプａ）。但しこの
サンプリング周波数は１／2oの数倍以上（整数倍） とする。そしてこのサンプリングデータがマイナ
スからプラス又はプラスからマイナスへ極性変化
する部分の二つのサンプリングデータ例えば第４
図のサンプリングデータＶ（t1）及びＶ（t2）を検
出する（ステツプｂ）。上述した極性変化部分は、
波形の直線性が最も保たれている部分である。
次に、周波数トランスデユーサー（FTD）よ
り交流入力波形の実際の周波数o′を入力し（ス
テツプｃ）、当初予定の基準となる周波数oとの
大きさを比較する（ステツプｄ）。このo′とoの
大きさにはo′＞oの場合とo′＜oの場合の二通
りが考えられるが、どちらかを判断して、下記の
ように演算処理する。
り交流入力波形の実際の周波数o′を入力し（ス
テツプｃ）、当初予定の基準となる周波数oとの
大きさを比較する（ステツプｄ）。このo′とoの
大きさにはo′＞oの場合とo′＜oの場合の二通
りが考えられるが、どちらかを判断して、下記の
ように演算処理する。
o′＞oの場合（o′＝o＋△oと仮定する
） 第４図に示す通りサンプリングデータＶ（t1）
とＶ（t2）の間の波形の直線性がほぼ保たれて
いることを前提にＶ（t1）とＶ（t2）のデータか
ら補間法により、補正データＶ（t1′）を(3)式に
より算出する（ステツプｅ）。この補正データ
Ｖ（t1′）は、サンプリングデータＶ（t3）との位
相差が周波数o′＝o＋△に於て、丁度π／２に 相当する補正データである。そしてこのサンプ
リングデータＶ（t3）及び補正値Ｖ（t1′）を用い
て積形演算原理により実効値演算を行なえば
（ステツプ）、周波数による誤差のほとんどな
い実効値が算出できる。
） 第４図に示す通りサンプリングデータＶ（t1）
とＶ（t2）の間の波形の直線性がほぼ保たれて
いることを前提にＶ（t1）とＶ（t2）のデータか
ら補間法により、補正データＶ（t1′）を(3)式に
より算出する（ステツプｅ）。この補正データ
Ｖ（t1′）は、サンプリングデータＶ（t3）との位
相差が周波数o′＝o＋△に於て、丁度π／２に 相当する補正データである。そしてこのサンプ
リングデータＶ（t3）及び補正値Ｖ（t1′）を用い
て積形演算原理により実効値演算を行なえば
（ステツプ）、周波数による誤差のほとんどな
い実効値が算出できる。
Ｖ（t1′）＝｜｛｜Ｖ（t1）｜＋｜Ｖ（t2）
｜｝×｛△o／4o（o＋△o）／（１／s）｝−
｜Ｖ（t1）｜｜……(3) s：サンプリング周波数 o′＜oの場合（o′＝o−△oと仮定する
） 第５図に示す通り、上記項と同様にしてサ
ンプリングデータＶ（t1）とＶ（t2）から補間法
により、補正データＶ（t2′）を(4)式により算出
する（ステツプｇ）。この補正データＶ（t2′）
はサンプリングデータＶ（t4）との位相差が、
周波数o′＝o−△に於て丁度π／２に相当する データである。そしてこのサンプリングデータ
Ｖ（t4）及び補正値Ｖ（t2′）を用いて積形演算原
理により実効値演算を行なえば（ステツプｈ）、
周波数による誤差のほとんどない実効値が算出
できる。
｜｝×｛△o／4o（o＋△o）／（１／s）｝−
｜Ｖ（t1）｜｜……(3) s：サンプリング周波数 o′＜oの場合（o′＝o−△oと仮定する
） 第５図に示す通り、上記項と同様にしてサ
ンプリングデータＶ（t1）とＶ（t2）から補間法
により、補正データＶ（t2′）を(4)式により算出
する（ステツプｇ）。この補正データＶ（t2′）
はサンプリングデータＶ（t4）との位相差が、
周波数o′＝o−△に於て丁度π／２に相当する データである。そしてこのサンプリングデータ
Ｖ（t4）及び補正値Ｖ（t2′）を用いて積形演算原
理により実効値演算を行なえば（ステツプｈ）、
周波数による誤差のほとんどない実効値が算出
できる。
Ｖ（t2′）＝｜｛｜Ｖ（t1）｜＋｜Ｖ（t2）
｜｝×｛△o／4o（o−△o）／（１／s）｝−
｜Ｖ（t2）｜｜……(4) s：サンプリング周波数 尚、上記項及び項で詳述した通り o′＞oの場合；サンプリングデータＶ（t1）及び
Ｖ（t3） o′＜oの場合；サンプリングデータＶ（t2）及び
Ｖ（t4） を用いることにより、周波数変動による誤差に対
する、サンプリングデータの補正を直線性の最も
保たれている部分（t1とt2の間）で行なうことが
できる。
｜｝×｛△o／4o（o−△o）／（１／s）｝−
｜Ｖ（t2）｜｜……(4) s：サンプリング周波数 尚、上記項及び項で詳述した通り o′＞oの場合；サンプリングデータＶ（t1）及び
Ｖ（t3） o′＜oの場合；サンプリングデータＶ（t2）及び
Ｖ（t4） を用いることにより、周波数変動による誤差に対
する、サンプリングデータの補正を直線性の最も
保たれている部分（t1とt2の間）で行なうことが
できる。
総合的な効果
以上、本発明によれば積形演算原理により交流
入力実効値を算出する場合、交流入力に周波数変
動があつても、ほとんど誤差のない実効値演算が
実現できる。
入力実効値を算出する場合、交流入力に周波数変
動があつても、ほとんど誤差のない実効値演算が
実現できる。
第１図は本発明方法を実行するデイジタル実効
値演算回路の構成例を示すブロツク回路図、第２
図は本発明の原理的動作を説明する波形図、第３
図は本発明による実効値測定方法の一実施例を示
すフローチヤート、第４図および第５図は第３図
で示した方法における動作を説明するための波形
図である。 １……計器用変圧器、２……アナログデイジタ
ル変換器、３……周波数トランスデユーサー、４
……実効値演算装置、５……変流器。
値演算回路の構成例を示すブロツク回路図、第２
図は本発明の原理的動作を説明する波形図、第３
図は本発明による実効値測定方法の一実施例を示
すフローチヤート、第４図および第５図は第３図
で示した方法における動作を説明するための波形
図である。 １……計器用変圧器、２……アナログデイジタ
ル変換器、３……周波数トランスデユーサー、４
……実効値演算装置、５……変流器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ある基準となる周波数oの交流入力波形を
所定周波数でサンプリングすると共に、上記基準
となる周波数oにおける一定の位相差π／２を有す る２つのサンプリング値を検出し、かつ前記交流
入力波形の実際の周波数′oを検出し、前記基準
となる周波数oに対する偏差△oからこれに対
応する位相差π／２・△o／oを求め、前記２つのサ ンプリング値の一方の値を、その位相から上記位
相差π／２・△o／o分、前記実際の周波数′oの
、前 記基準となる周波数oに対する増または減方向
にずれた位相のサンプリング値となるように補正
し、この補正した一方の値と残りのサンプリング
値とにより積形演算原理によつて実効値を求める
実効値測定方法。 ２ ある基準となる周波数oの交流周波数を所
定周波数sでサンプリングすると共に、この交流
入力波形の、波形の直線性がほぼ保たれる極性反
転点前後の２つのサンプリング値Ｖ（t1）、Ｖ（t2）
およびこれら２つのサンプリング値Ｖ（t1）、Ｖ
（t2）に対しそれぞれ基準となる周波数oにおけ
る一定の位相差π／２を有するサンプリング値Ｖ （t3）、Ｖ（t4）を検出し、かつ前記交流入力波形
の実際の周波数′oを検出して前記基準となる周
波数oに対する大小関係を判定すると共にその
偏差△oを求め、その結果′o＞oで′o＝o＋
△
oの場合は、前記２つのサンプリング値Ｖ（t1）、
Ｖ（t2）から補間法により補正値Ｖ（t1′）を Ｖ（t1′）＝｜｛｜Ｖ（t1）｜＋｜Ｖ（t2）
｜｝×｛△o／4o（o＋△）／（１／s）｝−
｜Ｖ（t1）｜｜ にて求め、この補正値Ｖ（t1′）と前記サンプリン
グ値Ｖ（t3）とにより積形演算原理にて実効値を
求め、′o＜oで′o＝o−△oの場合は同じく
補
間法により補正値Ｖ（t2′）を Ｖ（t2′）＝｜｛｜Ｖ（t1）｜＋｜Ｖ（t2）
｜｝×｛△o／4o（o−△）／（１／s）｝−
｜Ｖ（t2）｜｜ にて求め、この補正値Ｖ（t2′）と前記サンプリン
グ値Ｖ（t4）とにより積形演算原理にて実効値を
求める実効値測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4888182A JPS58167969A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 実効値測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4888182A JPS58167969A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 実効値測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167969A JPS58167969A (ja) | 1983-10-04 |
| JPH037072B2 true JPH037072B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=12815620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4888182A Granted JPS58167969A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 実効値測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167969A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4976769B2 (ja) * | 2006-07-20 | 2012-07-18 | 株式会社電設 | 正弦波実効値検出装置、及びそれを用いた正弦波電源装置 |
| CN105891585B (zh) * | 2016-04-01 | 2018-11-09 | 许继集团有限公司 | 一种正弦波频率缓慢变化时的有效值计算方法与装置 |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP4888182A patent/JPS58167969A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58167969A (ja) | 1983-10-04 |
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