JPH07110349A - 位相角測定装置 - Google Patents
位相角測定装置Info
- Publication number
- JPH07110349A JPH07110349A JP25273993A JP25273993A JPH07110349A JP H07110349 A JPH07110349 A JP H07110349A JP 25273993 A JP25273993 A JP 25273993A JP 25273993 A JP25273993 A JP 25273993A JP H07110349 A JPH07110349 A JP H07110349A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- phase angle
- lead
- signal
- lag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 零コンパレータによる進み／遅れの検出と演
算により、０〜３６０°の範囲で位相角を測定すること
が出来る装置を実現することを目的にする。 【構成】 デジタル信号に変換された電圧及び電流信号
が取り込まれその電圧及び電流信号の位相差を求めるデ
ジタル・シグナル・プロセツサ、前記電圧及び電流信号
波形のゼロクロスをそれぞれ検出するゼロクロス・コン
パレータ、このゼロクロス・コンパレータの出力が与え
られ前記電圧信号に対する電流信号の位相の進み又は遅
れを検出する進み／遅れ検出回路、前記デジタル・シグ
ナル・プロセツサの出力と進み／遅れ検出回路の出力が
与えられて０〜３６０°の範囲で電圧信号と電流信号の
位相角を演算により求めるマイクロプロセッサ、及びこ
のマイクロプロセッサによって求めた位相角の値を表示
する表示器を備えたもの。
算により、０〜３６０°の範囲で位相角を測定すること
が出来る装置を実現することを目的にする。 【構成】 デジタル信号に変換された電圧及び電流信号
が取り込まれその電圧及び電流信号の位相差を求めるデ
ジタル・シグナル・プロセツサ、前記電圧及び電流信号
波形のゼロクロスをそれぞれ検出するゼロクロス・コン
パレータ、このゼロクロス・コンパレータの出力が与え
られ前記電圧信号に対する電流信号の位相の進み又は遅
れを検出する進み／遅れ検出回路、前記デジタル・シグ
ナル・プロセツサの出力と進み／遅れ検出回路の出力が
与えられて０〜３６０°の範囲で電圧信号と電流信号の
位相角を演算により求めるマイクロプロセッサ、及びこ
のマイクロプロセッサによって求めた位相角の値を表示
する表示器を備えたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位相角の測定装置に関
し、０〜３６０°の範囲に渡って位相角を測定すること
が出来る装置を提供するものである。
し、０〜３６０°の範囲に渡って位相角を測定すること
が出来る装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】電力計の測定機能の１つに、電圧信号と
電流信号の位相差を表す位相角を測定する機能がある。
従来の電力計における位相角の測定は、一般に０〜１８
０°の範囲となっている。これは、有効電力Ｗと皮相電
力ＶＡの比，即ち力率ＰＦ（＝Ｗ／ＶＡ）から以下の演
算で位相角φを求めるようにしていた。 φ＝COS-1（ＰＦ） ＰＦ＝−１〜＋１ 従って、演算上φ＝０〜１８０°となり、０〜３６０°
の表示範囲にはならないものとなっている。
電流信号の位相差を表す位相角を測定する機能がある。
従来の電力計における位相角の測定は、一般に０〜１８
０°の範囲となっている。これは、有効電力Ｗと皮相電
力ＶＡの比，即ち力率ＰＦ（＝Ｗ／ＶＡ）から以下の演
算で位相角φを求めるようにしていた。 φ＝COS-1（ＰＦ） ＰＦ＝−１〜＋１ 従って、演算上φ＝０〜１８０°となり、０〜３６０°
の表示範囲にはならないものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、零コ
ンパレータによる進み／遅れの検出と演算により０〜３
６０°の範囲で位相角を測定することが出来る装置を実
現することにある。
ンパレータによる進み／遅れの検出と演算により０〜３
６０°の範囲で位相角を測定することが出来る装置を実
現することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタル信号
に変換された電圧及び電流信号が取り込まれその電圧及
び電流信号の位相差を求めるデジタル・シグナル・プロ
セツサ、前記電圧及び電流信号波形のゼロクロスをそれ
ぞれ検出するゼロクロス・コンパレータ、このゼロクロ
ス・コンパレータの出力が与えられ前記電圧信号に対す
る電流信号の位相の進み又は遅れを検出する進み／遅れ
検出回路、前記デジタル・シグナル・プロセツサの出力
と進み／遅れ検出回路の出力が与えられて０〜３６０°
の範囲で電圧信号と電流信号の位相角を演算により求め
るマイクロプロセッサ、及びこのマイクロプロセッサに
よって求めた位相角の値を表示する表示器を備えたもの
である。
に変換された電圧及び電流信号が取り込まれその電圧及
び電流信号の位相差を求めるデジタル・シグナル・プロ
セツサ、前記電圧及び電流信号波形のゼロクロスをそれ
ぞれ検出するゼロクロス・コンパレータ、このゼロクロ
ス・コンパレータの出力が与えられ前記電圧信号に対す
る電流信号の位相の進み又は遅れを検出する進み／遅れ
検出回路、前記デジタル・シグナル・プロセツサの出力
と進み／遅れ検出回路の出力が与えられて０〜３６０°
の範囲で電圧信号と電流信号の位相角を演算により求め
るマイクロプロセッサ、及びこのマイクロプロセッサに
よって求めた位相角の値を表示する表示器を備えたもの
である。
【０００５】
【作用】このような本発明では、デジタル・シグナル・
プロセツサで求めた位相差と進み／遅れ検出回路で得た
進み又は遅れの位相信号を基にしてマイクロプロセッサ
は０〜３６０°の表示範囲での位相角を求める。
プロセツサで求めた位相差と進み／遅れ検出回路で得た
進み又は遅れの位相信号を基にしてマイクロプロセッサ
は０〜３６０°の表示範囲での位相角を求める。
【０００６】
【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
本発明装置の一実施例の回路構成図である。図におい
て、ｖ，ｉはその間の位相角φを測定する電圧信号及び
電流信号である。１１，１２は入力された電圧ｖ及び電
流信号ｉをそれぞれ正規化する入力回路、２１，２２は
入力回路１１，１２の出力をデジタル信号に変換するア
ナログ・デジタル変換器、３はアナログ・デジタル変換
器２１，２２の出力を取り込み有効電力，皮相電力，或
いは位相差等を求める演算を実行するデジタル・シグナ
ル・プロセッサ（以下、ＤＳＰという）、４は装置全体
の制御を司るマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵとい
う）、５はＣＰＵ４の制御の基にＤＳＰ３で求めた有効
電力，或いは皮相電力等の値を表示する表示器である。
本発明装置の一実施例の回路構成図である。図におい
て、ｖ，ｉはその間の位相角φを測定する電圧信号及び
電流信号である。１１，１２は入力された電圧ｖ及び電
流信号ｉをそれぞれ正規化する入力回路、２１，２２は
入力回路１１，１２の出力をデジタル信号に変換するア
ナログ・デジタル変換器、３はアナログ・デジタル変換
器２１，２２の出力を取り込み有効電力，皮相電力，或
いは位相差等を求める演算を実行するデジタル・シグナ
ル・プロセッサ（以下、ＤＳＰという）、４は装置全体
の制御を司るマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵとい
う）、５はＣＰＵ４の制御の基にＤＳＰ３で求めた有効
電力，或いは皮相電力等の値を表示する表示器である。
【０００７】６１，６２はそれぞれゼロクロス・コンパ
レータ、７は進み／遅れ検出回路である。コンパレータ
６１，６２の入力端は前記入力回路１１，１２の出力端
にそれぞれ接続され、両コンパレータの出力端は進み／
遅れ検出回路７の入力端に接続され、該検出回路７の出
力端はＣＰＵ４に接続されている。このような構成に係
わる本発明装置の動作を図２の波形図を用いて説明する
と次の如くなる。
レータ、７は進み／遅れ検出回路である。コンパレータ
６１，６２の入力端は前記入力回路１１，１２の出力端
にそれぞれ接続され、両コンパレータの出力端は進み／
遅れ検出回路７の入力端に接続され、該検出回路７の出
力端はＣＰＵ４に接続されている。このような構成に係
わる本発明装置の動作を図２の波形図を用いて説明する
と次の如くなる。
【０００８】図２において、（ａ），（ｂ）は電圧信号
ｖ及び電流信号ｉの波形で、ｖはｉに対して１３５°位
相が進んでいるものとする。これらの電圧信号ｖ及び電
流信号ｉは入力回路１１，１２と、アナログ・デジタル
変換器２１，２２をそれぞれ介してＤＳＰ３に取り込ま
れ、ｖとｉの位相差（１３５°）が求められる。一方、
電圧信号ｖ，ｉは入力回路１１，１２を介してゼロクロ
ス・コンパレータ６１，６２に加えられ、そのゼロクロ
ス点が検出される。これらのコンパレータ６１，６２の
出力波形を図２の（ｃ），（ｄ）にそれぞれ示す。コン
パレータ６１，６２の出力は進み／遅れ検出回路７に加
えられてｖとｉの進み又は遅れ位相が検出され、その検
出出力はＣＰＵ４に加えられる。検出回路７の出力を図
２の（ｅ）に示す。（ｅ）において、Ｈレベルは進み位
相，Ｌレベルは遅れ位相を表わす。
ｖ及び電流信号ｉの波形で、ｖはｉに対して１３５°位
相が進んでいるものとする。これらの電圧信号ｖ及び電
流信号ｉは入力回路１１，１２と、アナログ・デジタル
変換器２１，２２をそれぞれ介してＤＳＰ３に取り込ま
れ、ｖとｉの位相差（１３５°）が求められる。一方、
電圧信号ｖ，ｉは入力回路１１，１２を介してゼロクロ
ス・コンパレータ６１，６２に加えられ、そのゼロクロ
ス点が検出される。これらのコンパレータ６１，６２の
出力波形を図２の（ｃ），（ｄ）にそれぞれ示す。コン
パレータ６１，６２の出力は進み／遅れ検出回路７に加
えられてｖとｉの進み又は遅れ位相が検出され、その検
出出力はＣＰＵ４に加えられる。検出回路７の出力を図
２の（ｅ）に示す。（ｅ）において、Ｈレベルは進み位
相，Ｌレベルは遅れ位相を表わす。
【０００９】ＣＰＵ４はＤＳＰ３によって求められたｖ
とｉの位相差と、進み／遅れ検出回路７によって検出さ
れた進み位相信号を基に下式の演算を行い、位相角φ’
を求める。 φ’＝３６０−１３５＝２２５° この位相角φ’の値はＣＰＵ４の制御の基に表示器５に
於いて表示される。即ち、位相角が０〜３６０°の範囲
に渡って表示されるものとなる。
とｉの位相差と、進み／遅れ検出回路７によって検出さ
れた進み位相信号を基に下式の演算を行い、位相角φ’
を求める。 φ’＝３６０−１３５＝２２５° この位相角φ’の値はＣＰＵ４の制御の基に表示器５に
於いて表示される。即ち、位相角が０〜３６０°の範囲
に渡って表示されるものとなる。
【００１０】前記したように、従来の位相角検出方式
は、ＤＳＰ３においてφ＝COS-1（Ｗ／ＶＡ）により算
出するようにしている。ここで、有効電力ＷはＶＡCOS
φで得られ、図２の（ａ），（ｂ）で示した入力のを例
にとると、φ＝−１３５°としてＷ＝−０．７０７１×
ＶＡとなる。従って、これより位相角φはCOS-1（Ｗ／
ＶＡ）＝１３５°として求められる。しかし、この演算
で求められる位相角φは０〜１８０°の範囲で、０〜３
６０°の表示範囲にすることは不可能である。
は、ＤＳＰ３においてφ＝COS-1（Ｗ／ＶＡ）により算
出するようにしている。ここで、有効電力ＷはＶＡCOS
φで得られ、図２の（ａ），（ｂ）で示した入力のを例
にとると、φ＝−１３５°としてＷ＝−０．７０７１×
ＶＡとなる。従って、これより位相角φはCOS-1（Ｗ／
ＶＡ）＝１３５°として求められる。しかし、この演算
で求められる位相角φは０〜１８０°の範囲で、０〜３
６０°の表示範囲にすることは不可能である。
【００１１】先に、図２を用いて本発明を進み位相の場
合について説明したが、遅れ位相の場合も同様にして０
〜３６０°の範囲で表示することができる。即ち、ＤＳ
Ｐ３によってｖとｉの位相差がもとめられる。一方、遅
れ位相の場合、進み／遅れ検出回路７の出力は“Ｌ”レ
ベルとなり、このレベル信号がにＣＰＵ４に加えられ、
ＣＰＵ４はＤＳＰ３から加えられた位相差とで下式の演
算を実行し、位相角φを求める。 φ＝３６０−２２５＝１３５° なお、遅れ位相の場合には、位相角を従来例と同様に、
COS-1（Ｗ／ＶＡ）により求め、求めた値をそのまま表
示するようにしてもよい。
合について説明したが、遅れ位相の場合も同様にして０
〜３６０°の範囲で表示することができる。即ち、ＤＳ
Ｐ３によってｖとｉの位相差がもとめられる。一方、遅
れ位相の場合、進み／遅れ検出回路７の出力は“Ｌ”レ
ベルとなり、このレベル信号がにＣＰＵ４に加えられ、
ＣＰＵ４はＤＳＰ３から加えられた位相差とで下式の演
算を実行し、位相角φを求める。 φ＝３６０−２２５＝１３５° なお、遅れ位相の場合には、位相角を従来例と同様に、
COS-1（Ｗ／ＶＡ）により求め、求めた値をそのまま表
示するようにしてもよい。
【００１２】このような位相角表示は使用されるアプリ
ケーションにより０〜１８０°の表示が良い場合と、０
〜３６０°の表示が良い場合とに分け、本発明の位相角
測定装置においては両表示法をユーザが選択することの
出来る手段が設けてある。
ケーションにより０〜１８０°の表示が良い場合と、０
〜３６０°の表示が良い場合とに分け、本発明の位相角
測定装置においては両表示法をユーザが選択することの
出来る手段が設けてある。
【００１３】電力関係では、進相／遅相の概念が有る
が、波形的に捉えると１周期３６０°の考えを持ってい
る人も多い。そのようなユーザに対して、位相角の表示
を０〜３６０°の範囲で行うことのできる本発明装置に
おいては、極めてわかり易く、使用に当たって便利な装
置を得ることができる。又、三相電力の場合、各相電流
は１２０°ずつづれているが、この各相電流を基準電圧
に対して３６０°表示した方が分かり易い。本発明装置
はこのような場合に用いて好適である。
が、波形的に捉えると１周期３６０°の考えを持ってい
る人も多い。そのようなユーザに対して、位相角の表示
を０〜３６０°の範囲で行うことのできる本発明装置に
おいては、極めてわかり易く、使用に当たって便利な装
置を得ることができる。又、三相電力の場合、各相電流
は１２０°ずつづれているが、この各相電流を基準電圧
に対して３６０°表示した方が分かり易い。本発明装置
はこのような場合に用いて好適である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、位相角を０〜３６０°
の範囲で表示することのできる装置を従来の位相角測定
装置に僅かな手段を付加するだけで実現することができ
る。
の範囲で表示することのできる装置を従来の位相角測定
装置に僅かな手段を付加するだけで実現することができ
る。
【図１】本発明装置の一実施例の回路構成図である。
【図２】図１の装置の動作を説明するための波形図であ
る。
る。
１１，１２ 入力回路 ２１，２２ アナログ・デジタル変換器 ３ デジタル・シグナル・プロセッサ ４ マイクロプロセッサ ５ 表示器 ６１，６２ ゼロクロス・コンパレータ ７ 進み／遅れ検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】デジタル信号に変換された電圧及び電流信
号が取り込まれその電圧及び電流信号の位相差を求める
デジタル・シグナル・プロセツサ、前記電圧及び電流信
号波形のゼロクロスをそれぞれ検出するゼロクロス・コ
ンパレータ、このゼロクロス・コンパレータの出力が与
えられ前記電圧信号に対する電流信号の位相の進み又は
遅れを検出する進み／遅れ検出回路、前記デジタル・シ
グナル・プロセツサの出力と進み／遅れ検出回路の出力
が与えられて０〜３６０°の範囲で電圧信号と電流信号
の位相角を演算により求めるマイクロプロセッサ、及び
このマイクロプロセッサによって求めた位相角の値を表
示する表示器を備えた位相角測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25273993A JPH07110349A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 位相角測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25273993A JPH07110349A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 位相角測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110349A true JPH07110349A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17241601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25273993A Withdrawn JPH07110349A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 位相角測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110349A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220953A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Yokogawa Electric Corp | ゼロクロス信号生成回路および位相測定器 |
| CN114280354A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-05 | 镇江市百汇电器有限公司 | 一种三相系统非接触式高压带电检测电路 |
| CN118276632A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-07-02 | 深圳市瀚强科技股份有限公司 | 相位差确定电路以及射频电源设备 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25273993A patent/JPH07110349A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220953A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Yokogawa Electric Corp | ゼロクロス信号生成回路および位相測定器 |
| CN114280354A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-05 | 镇江市百汇电器有限公司 | 一种三相系统非接触式高压带电检测电路 |
| CN114280354B (zh) * | 2021-12-21 | 2023-11-14 | 镇江市百汇电器有限公司 | 一种三相系统非接触式高压带电检测电路 |
| CN118276632A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-07-02 | 深圳市瀚强科技股份有限公司 | 相位差确定电路以及射频电源设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5487016A (en) | Apparatus for generating a signal representative of total harmonic distortion in waveforms of an A/C electrical system | |
| JPH0530138Y2 (ja) | ||
| JP2006234402A (ja) | 電源ライン測定装置 | |
| JP2006098287A (ja) | 高調波成分測定装置 | |
| JPH07110349A (ja) | 位相角測定装置 | |
| US4959608A (en) | Apparatus and method for extracting the RMS value from a signal | |
| JPH08101045A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH1010163A (ja) | 実効値電圧測定装置 | |
| JP3289961B2 (ja) | 回路素子の定数測定装置 | |
| JPH1164403A (ja) | 電力測定器における無効電力の積算方法 | |
| JP3182777B2 (ja) | 電力量測定方法 | |
| JP3284146B2 (ja) | 波形データ演算装置 | |
| JP2003254999A (ja) | 交流電流測定回路 | |
| JPH0624775Y2 (ja) | 位相角・力率信号変換装置 | |
| JPH11287829A (ja) | デジタル電力測定装置 | |
| JPH01298916A (ja) | ディジタル形周波数継電器 | |
| JPH06281678A (ja) | サンプリング式測定装置 | |
| JPH09133716A (ja) | 電圧検出装置 | |
| JPH07117560B2 (ja) | 電力変換器 | |
| JP3692530B2 (ja) | 交流信号測定器 | |
| JP3314843B2 (ja) | 交流測定装置 | |
| JPH06273452A (ja) | デジタル・サンプリング式測定装置 | |
| JPH0545913B2 (ja) | ||
| JPH08154335A (ja) | ディジタル形保護継電器における位相角差、周波数差及び周波数演算方法 | |
| JPH08126186A (ja) | ディジタル形比率差動継電器の保護方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20040831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |