JPH04278466A - 熱電型交直流変換器の比較測定回路と測定方法 - Google Patents

熱電型交直流変換器の比較測定回路と測定方法

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JPH04278466A
JPH04278466A JP6547391A JP6547391A JPH04278466A JP H04278466 A JPH04278466 A JP H04278466A JP 6547391 A JP6547391 A JP 6547391A JP 6547391 A JP6547391 A JP 6547391A JP H04278466 A JPH04278466 A JP H04278466A
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Genta Yonezaki
米崎 源太
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、交流電圧及び交流電
流等の精密測定を行なうに際して用いられる熱電型交直
流変換器の比較測定回路とこれを用いた熱電型交直流変
換器の比較測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】低周波交流電圧(電流)を精密に測定す
るには、直流電圧(電流)と比較する必要がある。
【0003】従来、この比較のために用いられる変換器
は、抵抗線(ヒータ)に電流を流し、その温度上昇を熱
電対で検出するものである。即ち、変換器に交流電圧(
電流)を印加し、その出力である熱起電力が同じとなる
直流電圧(電流)を調整して、直流電圧(電流)と比較
することによって、交流電圧(電流)の実効値を得るも
のである。
【0004】この比較時に、交流電圧と直流電圧に少し
違いが生じるが、これを変換器の交直差と称し、この交
直差の小さな変換器が望ましい。比較測定では、2個の
変換器の交直差の差を計測する。
【0005】次に図4を参照して、従来から知られてい
る電流比較法を説明する。本図において、変換器TC1
 、およびTC2 のヒータは直列に接続され、これに
精密電流電源Va,Vd からそれぞれ交流および直流
順方向、直流逆方向と連続的に電流が流れる。但し、図
4に示した回路では、第1の変換器TC1 の熱起電力
E1が第2の変換器TC2 の熱起電力E2より大きい
場合を想定している。
【0006】図4に示されるように、各変換器TC1 
およびTC2 の熱起電力E1およびE2が逆極性にな
るように接続されている。そこで、熱起電力E1を抵抗
器R1,R2で分圧し、抵抗器R2とR3の端子間電圧
をほぼ等しくすることが必要である。この差電圧および
基準となる変換器TC2 の熱起電力を、2つの精密デ
ジタル電圧計で測定する。この時の電源切り換え並びに
データの取り組み、交直差の差の計算処理はコントロー
ラで行なわれる。
【0007】いま、変換器TC1 およびTC2 の交
直差をそれぞれδ1 およびδ2 とすると、比較測定
を行なう際には交直差の差を求める必要がある。即ち、
【0008】     δ1 −δ2 ={(Ea2−Ed2/△Ed
2)−(Ea1−Ed1/ △Ed1)}・△Id/I
d …(1) となる。
【0009】ここで、Ea1 およびEa2 は変換器
に定格交流電流を流したときの熱起電力、△Ed1 お
よび△Ed2 は入出力特性の勾配に比例する量である
。この比例量は、抵抗器R2,R3 をほぼ等しく設定
するので、△Ed1 〜△Ed2となる。なお、入出力
特性で勾配を測定するには、直流電流Idを流したとき
と、それより微少量△Idだけ変化させたときの熱起電
力の差を求めるとよい。
【0010】上記式(1) において、電流比△Id/
Id は1/100 から1/10000 程度が良い
。また、分母の△Ed1 と△Ed2 をほぼ等しくこ
とが必要であるが、どの程度等しくするかは測定精度と
の関係から規定される。
【0011】いま、△Ed1 =△Ed2(1 +ε)
なる関係が成立するものと仮定する。この実施例におい
ては、交流、直流順方向E+di(i=1,2),直流
逆方向E−di, 交流と電源を切り換えるので、直流
については平均値Edi=(E+di +E−di)/
2 を式(1) に代入して整理すると、
【0012】 δ1 −δ2 ={E+d1−E+d2+E−d1−E
−d2−2(Ea1−Ea2)}/2△Ed2 ×[1
− ε{(E+d1+E−d2)−2Ea1}/{(E
+d1−E+d2)+(E−d1−E−d2)−2(E
a1−Ea2)} ×△Id/Id         
                         
                   …(2) と
なる。
【0013】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、図4
において熱起電力E1を抵抗器R1,R2で分圧し、抵
抗器R2とR3の端子間電圧をほぼ等しくすることが必
要であるため、抵抗器R1を分圧用の抵抗値に設定する
が、これは具体的には比較測定する2個の変換器に定格
電流を流し、熱起電力を測り、これより抵抗器R2とR
3の端子間電圧をほぼ等しくする抵抗器R1の分圧用の
抵抗値を計測する。
【0014】そして、この抵抗値の抵抗器を回路内に組
込むには、必要な抵抗を2〜3個組合せて、抵抗接続用
のターミナルに手作業で組込み、ナット締め等により固
定する。変換器の回路内への組込みも同様な手作業で行
なわれてきた。
【0015】しかし、図4に示すような精密回路は一般
には例えば室温であるが、上述のように手作業で抵抗乃
至変換器を組込むと、指の体温が精密回路に伝わり、熱
ショックを与える。即ち、精密な回路の一部に温度の高
い所ができ、熱の不均衡が生ずる。
【0016】この高温部は徐々に室温になり、熱均衡に
なるが、熱均衡となる迄に数十分を要し、この測定回路
の一部の熱不均衡により、熱起電力の揺らぎとなり、精
密な測定の弊害となる。
【0017】また、熱均一が達成されるまでの待ち時間
が長くなり、測定時間迄に長時間を要する。
【0018】
【問題点を解決するための手段】そこで、この発明では
第2の抵抗器に対して直列に接続された第1の抵抗器に
は分圧用の並列抵抗器群(直列抵抗器群)を直列に接続
し、第1の抵抗器と並列抵抗器群(直列抵抗器群)の直
列端子間には第1の変換器の接続端子を設け、第1と2
の抵抗器の端子間には第1の精密ディジタル電圧計を設
け、また第2の抵抗器の端子間にはそれぞれ第2の変換
器の接続端子と第2の精密ディジタル電圧計を並列に設
けた熱電型交直流変換器の比較測定回路とこれを用いた
測定方法を提案するものである。
【0019】ここで、熱電型交直流変換器の比較測定方
法は複数の変換器群から選ばれた第1の変換器と第2の
変換器の熱起電力を比較し、熱起電力の大きい第1の変
換器を前記第1の端子に接続し、熱起電力の小さな第2
の変換器を前記第2の端子に接続し、第1の抵抗器と第
2の抵抗器の端子電圧を等しくするような分圧を前記並
列抵抗器群(直列抵抗器群)で合成して第1及び第2の
変換器の交直差の差を求めるものである。
【0020】
【作用】即ち、この発明に係る測定方法では第1の抵抗
器と第2の抵抗器の端子電圧を等しくするような分圧用
の抵抗値を、前記並列抵抗器群(直列抵抗器群)より選
ばれた抵抗器より精密なスイッチで合成するため、熱シ
ョックがなくなる。このため、従来のように測定に待ち
時間がなく、測定時間の短縮となり、測定精度の向上を
図ることができる。
【0021】
【実施例】以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。図1は変換器の熱起電力判定回路である
。この回路においては複数の変換器TC1 〜TC4 
が組み込まれ、そのうちの2個を選び雑音のない精密ス
イッチS1,S2により回路を閉じ、定格電流(電圧)
を流し、出力が安定になったとき、電圧計で両者の熱起
電力を測定し、その大きさを比較して特定の2個の変換
器TC1 ,TC2 を選択する。
【0022】図2は並列形の比較測定回路の概略を示す
ものであり、ここでは図4に示すような動作、制御を行
なわせる精密電源装置、計算器、制御器等は上記図より
省略されている。
【0023】ここでR1は第1の抵抗器、R2は第2の
抵抗器、第1の抵抗器R1には雑音のない精密スイッチ
s3 により開閉される分圧用の並列抵抗器群r1, 
〜rnが直列に接続される。
【0024】第1の抵抗器R1と並列抵抗器群の直列端
子間には第1の接続端子a1,a2を設け、第1と2の
抵抗器R1,R2 の端子間には第1の精密ディジタル
電圧計DVM1を設ける。
【0025】また第2の抵抗器R2の端子間にはそれぞ
れ第2の接続端子b1,b2 と第2の精密ディジタル
電圧計DVM2を並列に設ける。
【0026】次に、上述のように選択された2個の変換
器TC1 ,TC2 のうち熱起電力の大きい変換器T
C1 を第1の端子a1,a2に、熱起電力の小さな変
換器TC2 を第2の端子b1,b2に、その出力が逆
極性になるように接続する。
【0027】その後、第1の抵抗器R1と第2の抵抗器
R2の端子電圧が等しくなるような分圧抵抗値を計測し
、これを並列抵抗器群r1,r2,…rnからスイッチ
s3 の開閉により合成する。
【0028】以上のような回路が出来ると、上述の図4
で説明したの測定手順で、2個の変換器TC1 ,TC
2 の交直差の差を求める。
【0029】図3は、直列形の比較測定回路の概略を示
すものであり、この場合は第1の抵抗器R1と第2の抵
抗器R2の端子電圧が等しくなるような分圧抵抗値は直
列抵抗器群r1,r2,…,rn から雑音のない精密
スイッチs4 より選ばれる。その他は図2の場合と同
様である。
【0030】
【発明の効果】以上要するに、この発明によれば、2個
の変換器の端子電圧を等しくするための分圧抵抗値を回
路に組込まれた並列乃至直列抵抗器群により合成するた
め、熱ショックがなく、精密な比較測定を安定して行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数の変換器を選択して熱起電力を測定するた
めの回路図。
【図2】この発明の一実施例を示す比較測定回路の概略
図。
【図3】この発明の他の実施例を比較測定回路の概略図
【図4】従来の電流比較測定の回路図。
【符号の説明】
TC1   第1の変換器 TC2   第2の変換器 t1〜t4  出力端子 DVM1  第1のデジタル精密電圧計DVM2  第
2のデジタル精密電圧計R1  第1の抵抗器 R2  第2の抵抗器 R3  第3の抵抗器 r1,r2,…,rn   並列乃至直列抵抗器群s1
 ,s2,…, s4   精密スイッチa1,a2 
 第1の接続端子 b1,b2  第2の接続端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第2の抵抗器に対して直列に接続され
    た第1の抵抗器には分圧用の並列抵抗器群を直列に接続
    し、第1の抵抗器と並列抵抗器群の直列端子間には第1
    の変換器の接続端子を設け、第1と2の抵抗器の端子間
    には第1の精密ディジタル電圧計を設け、また第2の抵
    抗器の端子間にはそれぞれ第2の変換器の接続端子と第
    2の精密ディジタル電圧計を並列に設けたことを特徴と
    する熱電型交直流変換器の比較測定回路。
  2. 【請求項2】  第2の抵抗器に対して直列に接続され
    た第1の抵抗器には分圧用の直列抵抗器群を直列に接続
    し、第1の抵抗器と直列抵抗器群の直列端子間には第1
    の変換器の接続端子を設け、第1と2の抵抗器の端子間
    には第1の精密ディジタル電圧計を設け、また第2の抵
    抗器の端子間にはそれぞれ第2の変換器の接続端子と第
    2の精密ディジタル電圧計を並列に設けたことを特徴と
    する熱電型交直流変換器の比較測定回路。
  3. 【請求項3】  第2の抵抗器に対して直列に接続され
    た第1の抵抗器には分圧用の並列抵抗器群を直列に接続
    し、第1の抵抗器と並列抵抗器群の直列端子間には第1
    の端子a1,a2 を設け、第1と2の抵抗器の端子間
    には第1の精密ディジタル電圧計を設け、また第2の抵
    抗器の端子間にはそれぞれ第2の端子b1,b2 と第
    2の精密ディジタル電圧計を並列に設けた回路を使用し
    て熱電型交直流変換器の比較測定を行なうに際して、複
    数の変換器群から選ばれた第1の変換器と第2の変換器
    の熱起電力を比較し、熱起電力の大きい第1の変換器を
    前記第1の端子a1,a2 に接続し、熱起電力の小さ
    な第2の変換器を前記第2の端子に接続し、第1の抵抗
    器と第2の抵抗器の端子電圧を等しくするような分圧を
    前記並列抵抗器群で合成して第1及び第2の変換器の交
    直差の差を求めることを特徴とする熱電型交直流変換器
    の比較測定方法。
  4. 【請求項4】  第2の抵抗器に対して直列に接続され
    た第1の抵抗器には分圧用の直列抵抗器群を直列に接続
    し、第1の抵抗器と直列抵抗器群の直列端子間には第1
    の端子を設け、第1と2の抵抗器の端子間には第1の精
    密ディジタル電圧計を設け、また第2の抵抗器の端子間
    にはそれぞれ第2の端子と第2の精密ディジタル電圧計
    を並列に設けた回路を使用して熱電型交直流変換器の比
    較測定を行なうに際して、複数の変換器群から選ばれた
    第1の変換器と第2の変換器の熱起電力を比較し、熱起
    電力の大きい第1の変換器を前記第1の端子に接続し、
    熱起電力の小さな第2の変換器を前記第2の端子に接続
    し、第1の抵抗器と第2の抵抗器の端子電圧を等しくす
    るような分圧を前記直列抵抗器群で合成して第1及び第
    2の変換器の交直差の差を求めることを特徴とする熱電
    型交直流変換器の比較測定方法。
JP3065473A 1991-03-06 1991-03-06 熱電型交直流変換器の比較測定回路と測定方法 Expired - Lifetime JPH0750130B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100745158B1 (ko) * 2006-03-03 2007-08-01 한국표준과학연구원 열전형 전류 변환기의 교류-직류 전류 변환 차이의 자동측정 장치 및 방법

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KR100745158B1 (ko) * 2006-03-03 2007-08-01 한국표준과학연구원 열전형 전류 변환기의 교류-직류 전류 변환 차이의 자동측정 장치 및 방법

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