JPH07280853A - 物理量の計測方法および計測装置 - Google Patents
物理量の計測方法および計測装置Info
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- JPH07280853A JPH07280853A JP6075747A JP7574794A JPH07280853A JP H07280853 A JPH07280853 A JP H07280853A JP 6075747 A JP6075747 A JP 6075747A JP 7574794 A JP7574794 A JP 7574794A JP H07280853 A JPH07280853 A JP H07280853A
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- frequency
- sampling
- rated
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 計測対象の正弦波振動する入力データに周波
数変動が発生した場合に生じる演算誤差を極力小さくす
る物理量の計測方法および計測装置。 【構成】 ＰＴ１、増幅回路２、サンプル・ホールド回
路３、Ａ／Ｄ変換器４に入力されディジタル変換された
のちＣＰＵ５に取込まれた交流計測量は、ＰＴ１からゼ
ロクロス回路６にも入力され、ＣＰＵ５により周波数の
許容変動率に対応して可及的に前記交流計測量の演算誤
差を小さくするように制御される。
数変動が発生した場合に生じる演算誤差を極力小さくす
る物理量の計測方法および計測装置。 【構成】 ＰＴ１、増幅回路２、サンプル・ホールド回
路３、Ａ／Ｄ変換器４に入力されディジタル変換された
のちＣＰＵ５に取込まれた交流計測量は、ＰＴ１からゼ
ロクロス回路６にも入力され、ＣＰＵ５により周波数の
許容変動率に対応して可及的に前記交流計測量の演算誤
差を小さくするように制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、電源設備の電
圧・電流・地絡電流のような交流波形の物理量をサンプ
リングし、ディジタル量に変換して計測する方法および
計測装置、一般的には正弦波振動する入力データのサン
プリングによって得られる物理量の計測装置および計測
方法に関するものである。
圧・電流・地絡電流のような交流波形の物理量をサンプ
リングし、ディジタル量に変換して計測する方法および
計測装置、一般的には正弦波振動する入力データのサン
プリングによって得られる物理量の計測装置および計測
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電源系統の計測監視装置の事例に
ついて説明する。電圧・電流・地絡電流等の正弦波信号
の計測は、『電気学会大学講座、保護継電工学』、著作
者：電気学会通信教育会、発行所：社団法人電気学会、
発売元：株式会社オーム社、１０１頁〜１０２頁に記載
されているように、計器用変圧器（ＰＴ）・計器用変流
器（ＣＴ）・零相変流器（ＺＣＴ）等のセンサを介して
入力信号を取込み、この取込んだ信号に対してサンプリ
ングとホールドを行ない、ホールドされたアナログデー
タ量をＡ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換する構成
になっている。すなわち、上記一連の処理を行なうため
に、 ａ．適当な周期で、計測対象となる正弦波形の一周期分
サンプリングし、演算により実効値などを求める。
ついて説明する。電圧・電流・地絡電流等の正弦波信号
の計測は、『電気学会大学講座、保護継電工学』、著作
者：電気学会通信教育会、発行所：社団法人電気学会、
発売元：株式会社オーム社、１０１頁〜１０２頁に記載
されているように、計器用変圧器（ＰＴ）・計器用変流
器（ＣＴ）・零相変流器（ＺＣＴ）等のセンサを介して
入力信号を取込み、この取込んだ信号に対してサンプリ
ングとホールドを行ない、ホールドされたアナログデー
タ量をＡ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換する構成
になっている。すなわち、上記一連の処理を行なうため
に、 ａ．適当な周期で、計測対象となる正弦波形の一周期分
サンプリングし、演算により実効値などを求める。
【０００３】ｂ．計測対象となる正弦波形を連続してサ
ンプリングし、演算により実効値等を求める。
ンプリングし、演算により実効値等を求める。
【０００４】ｃ．計測対象となる交流波形の周波数を計
測し、周波数変動があった場合、周波数をフィードバッ
クし、サンプリング間隔を補正し演算により実効値等を
求める。
測し、周波数変動があった場合、周波数をフィードバッ
クし、サンプリング間隔を補正し演算により実効値等を
求める。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、計測
対象となる交流波形の位相と非同期にサンプリングを開
始する方法が一般的であるから、どの位相からサンプリ
ングを開始するのかは不定である。このため、計測対象
となる交流波形に周波数変動が発生した場合、サンプリ
ング間隔を固定したとすると、このサンプリングを開始
する位相の相違により演算結果に誤差が生じる。また連
続してサンプリングを行なったとしても、周波数変動が
発生した場合、サンプリング間隔を固定したときは、上
記理由と同様に演算結果に誤差が生じる。また、周波数
変動があった場合、この周波数をフィードバックしてサ
ンプリング間隔を補正する方法は、演算結果に誤差は生
じにくくなるが、演算処理が容易でなく原価も割高にな
る。本発明は、この測定対象となる交流波形に周波数変
動があったとしても、それによる演算誤差を極力小さく
することにより原価低減を図ることを目的としている。
対象となる交流波形の位相と非同期にサンプリングを開
始する方法が一般的であるから、どの位相からサンプリ
ングを開始するのかは不定である。このため、計測対象
となる交流波形に周波数変動が発生した場合、サンプリ
ング間隔を固定したとすると、このサンプリングを開始
する位相の相違により演算結果に誤差が生じる。また連
続してサンプリングを行なったとしても、周波数変動が
発生した場合、サンプリング間隔を固定したときは、上
記理由と同様に演算結果に誤差が生じる。また、周波数
変動があった場合、この周波数をフィードバックしてサ
ンプリング間隔を補正する方法は、演算結果に誤差は生
じにくくなるが、演算処理が容易でなく原価も割高にな
る。本発明は、この測定対象となる交流波形に周波数変
動があったとしても、それによる演算誤差を極力小さく
することにより原価低減を図ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は特許請求の範囲に記載されている。すなわ
ち、本発明の目的は、正弦波振動する入力データをサン
プリングし、Ａ／Ｄ変換したのちディジタル処理する物
理量の計測方法において、測定対象の入力信号値のサン
プリング開始時点を定格周波数の許容変動率に対応さ
せ、定格周期の位相角α、またはα＋π／２、またはα
＋π、またはα＋３π／２に設定することにより、周波
数変動に対応する前記物理量の演算誤差を小さくするこ
とを特徴とする物理量の計測方法、若しくは、正弦波振
動する入力データをサンプリングする装置、Ａ／Ｄ変換
装置およびディジタルプロセッサを有する物理量の計測
装置において、測定対象の入力信号値のサンプリング開
始時点を定格周波数の許容変動率に対応させ、定格周期
の位相角α、またはα＋π／２、またはα＋π、または
α＋３π／２に設定する制御手段を有することにより、
周波数変動に対応する前記物理量の演算誤差を小さくす
ることを特徴とする物理量の計測装置によって達成され
る。具体的に位相角αの演算値は、α＝４０°±１０°
と演算されるものである。
めの手段は特許請求の範囲に記載されている。すなわ
ち、本発明の目的は、正弦波振動する入力データをサン
プリングし、Ａ／Ｄ変換したのちディジタル処理する物
理量の計測方法において、測定対象の入力信号値のサン
プリング開始時点を定格周波数の許容変動率に対応さ
せ、定格周期の位相角α、またはα＋π／２、またはα
＋π、またはα＋３π／２に設定することにより、周波
数変動に対応する前記物理量の演算誤差を小さくするこ
とを特徴とする物理量の計測方法、若しくは、正弦波振
動する入力データをサンプリングする装置、Ａ／Ｄ変換
装置およびディジタルプロセッサを有する物理量の計測
装置において、測定対象の入力信号値のサンプリング開
始時点を定格周波数の許容変動率に対応させ、定格周期
の位相角α、またはα＋π／２、またはα＋π、または
α＋３π／２に設定する制御手段を有することにより、
周波数変動に対応する前記物理量の演算誤差を小さくす
ることを特徴とする物理量の計測装置によって達成され
る。具体的に位相角αの演算値は、α＝４０°±１０°
と演算されるものである。
【０００７】
【作用】上記位相角αの演算結果に基づき、計測対象と
なる正弦波形に対し定格周期の４０°±１０°または１
３０°±１０°または２２０°±１０°または３１０°
±１０°からサンプリングを開始する。これによって得
られる実効値などの演算は、周波数が変動した場合にも
演算誤差を極力小さくすることができ、また計測対象と
なる交流波形の周波数をフィードバックしてサンプリン
グ間隔を変える処理を行なう必要がなくなる。
なる正弦波形に対し定格周期の４０°±１０°または１
３０°±１０°または２２０°±１０°または３１０°
±１０°からサンプリングを開始する。これによって得
られる実効値などの演算は、周波数が変動した場合にも
演算誤差を極力小さくすることができ、また計測対象と
なる交流波形の周波数をフィードバックしてサンプリン
グ間隔を変える処理を行なう必要がなくなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。 〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１の電源系統の監
視装置の回路を示すブロック図である。図１において、
１は測定対象となる変成器（以下ＰＴと称す）であっ
て、三相３線式電力線の交流電圧は所定の変成比でとり
出される。変成器１によって得られた交流電圧は、増幅
回路２によって電圧増幅され、サンプル・ホールド回路
（以下ＳＨ回路と記す）３により矩形波に変換されディ
ジタル変換が容易な波形となる。この波形は、アナログ
・ディジタル変換素子（以下Ａ／Ｄ変換器と記す）４に
入力され、中央演算素子（以下ＣＰＵと記す）５からの
アナログ・ディジタル変換開始命令によりディジタル変
換されたのちＣＰＵ５へ取込まれ、ＣＰＵ５内蔵の記憶
部またはＣＰＵ５外部の記憶素子へ一時記憶される。
る。 〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１の電源系統の監
視装置の回路を示すブロック図である。図１において、
１は測定対象となる変成器（以下ＰＴと称す）であっ
て、三相３線式電力線の交流電圧は所定の変成比でとり
出される。変成器１によって得られた交流電圧は、増幅
回路２によって電圧増幅され、サンプル・ホールド回路
（以下ＳＨ回路と記す）３により矩形波に変換されディ
ジタル変換が容易な波形となる。この波形は、アナログ
・ディジタル変換素子（以下Ａ／Ｄ変換器と記す）４に
入力され、中央演算素子（以下ＣＰＵと記す）５からの
アナログ・ディジタル変換開始命令によりディジタル変
換されたのちＣＰＵ５へ取込まれ、ＣＰＵ５内蔵の記憶
部またはＣＰＵ５外部の記憶素子へ一時記憶される。
【０００９】また、ＰＴ１からの交流電圧は、ゼロクロ
ス回路６に入力され、交流電圧が零電位を横切るタイミ
ングに同期した矩形波を生成しＣＰＵ５へ入力される。
ス回路６に入力され、交流電圧が零電位を横切るタイミ
ングに同期した矩形波を生成しＣＰＵ５へ入力される。
【００１０】７は設定・表示操作に使用する接点素子で
あり、８は演算結果を表示する数字表示器、９はパソコ
ン等の上位装置に対して計測情報を送る伝送素子であ
る。
あり、８は演算結果を表示する数字表示器、９はパソコ
ン等の上位装置に対して計測情報を送る伝送素子であ
る。
【００１１】図２は図１の回路により得られる波形図
で、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は増幅回路２
により電圧増幅した波形を示す図である。図２（ｄ）は
ゼロクロス回路６により得られる矩形波を示す図であ
る。
で、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は増幅回路２
により電圧増幅した波形を示す図である。図２（ｄ）は
ゼロクロス回路６により得られる矩形波を示す図であ
る。
【００１２】図２（ａ）は定格周波数による入力波形で
あって、定格の１周期ＴAのサンプリング回数をＭとす
るとサンプリング間隔△ｔは、 △ｔ＝ＴA／Ｍ ∴ＴAはＴA＝△ｔ・Ｍ である。図２（ａ）では、このサンプリング開始点の位
相が変化しても理論的には誤差は発生しない。
あって、定格の１周期ＴAのサンプリング回数をＭとす
るとサンプリング間隔△ｔは、 △ｔ＝ＴA／Ｍ ∴ＴAはＴA＝△ｔ・Ｍ である。図２（ａ）では、このサンプリング開始点の位
相が変化しても理論的には誤差は発生しない。
【００１３】図２（ｂ）は、定格周波数より低い周波数
が入力された時の波形図であって、サンプリング間隔△
ｔは固定であり、サンプル期間ＴSは定格周期ＴAに等し
い。したがってサンプリング期間ＴSでは、図２（ｂ）
の波形の１周期ＴBより短かくなり、波形１周期につい
てサンプリングすることはできない。すなわち、 ＴB＞△ｔ・Ｍ＝ＴSである。
が入力された時の波形図であって、サンプリング間隔△
ｔは固定であり、サンプル期間ＴSは定格周期ＴAに等し
い。したがってサンプリング期間ＴSでは、図２（ｂ）
の波形の１周期ＴBより短かくなり、波形１周期につい
てサンプリングすることはできない。すなわち、 ＴB＞△ｔ・Ｍ＝ＴSである。
【００１４】図２（ｃ）は、定格周波数より高い周波数
が入力された時の波形図であって、サンプリング間隔△
ｔは固定であり、サンプル期間ＴSは定格周期ＴAに等し
い。したがってサンプル期間ＴSでは前記（ｃ）の波形
の１周期間ＴCより長くなり、図２（ｃ）の波形１周期
分以上のサンプリングをすることになる。
が入力された時の波形図であって、サンプリング間隔△
ｔは固定であり、サンプル期間ＴSは定格周期ＴAに等し
い。したがってサンプル期間ＴSでは前記（ｃ）の波形
の１周期間ＴCより長くなり、図２（ｃ）の波形１周期
分以上のサンプリングをすることになる。
【００１５】サンプリングを開始する位相は、測定対象
の交流波形と非同期であるから、サンプリングを開始す
る位相がランダムである場合には図２（ｂ）、図２
（ｃ）の波形は、何れもこの定格周波数から変動する度
合だけ演算結果に誤差が生じてくる。
の交流波形と非同期であるから、サンプリングを開始す
る位相がランダムである場合には図２（ｂ）、図２
（ｃ）の波形は、何れもこの定格周波数から変動する度
合だけ演算結果に誤差が生じてくる。
【００１６】図２（ｄ）は、図２（ｃ）の波形がゼロク
ロス回路６に入力されたときに得られる矩形波を示す図
である。この矩形波の立上り（または立下り）から定格
周期の４０°±１０°の位相においてサンプリングを開
始した波形が、図２（ｂ）、図２（ｃ）によって示され
ている。またこの矩形波の立上り（または立下り）か
ら、定格周波数の１３０°±１０°、２２０°±１０
°、３１０°±１０°においてサンプリングを開始して
もよい。これにより定格周波数からの周波数変動による
影響を極力小さくして演算を行なうことができる。
ロス回路６に入力されたときに得られる矩形波を示す図
である。この矩形波の立上り（または立下り）から定格
周期の４０°±１０°の位相においてサンプリングを開
始した波形が、図２（ｂ）、図２（ｃ）によって示され
ている。またこの矩形波の立上り（または立下り）か
ら、定格周波数の１３０°±１０°、２２０°±１０
°、３１０°±１０°においてサンプリングを開始して
もよい。これにより定格周波数からの周波数変動による
影響を極力小さくして演算を行なうことができる。
【００１７】図３は定格周波数の変動（％）ごとの位相
角（横軸）に対する実効値の誤差率（縦軸）を示す図で
あって、定格周波数に対して−５％から−１％まで周波
数が変動したとき、後述する理論値に基づきサンプル数
Ｍ＝３２でのシミュレーションの結果を示している。こ
の結果から明らかなように、定格周期の位相角３０°〜
５０°の範囲、および、定格周期の位相角１２０°〜１
４０°の範囲において実効値の誤差が小さくなっている
ことがわかる。例えば、−５％の変動周波数のとき、位
相角０°において２．５％の実効値誤差は、位相角３０
°では１．５％に縮減し、−１％の変動周波数のとき、
位相角０°において０．５％の実効値誤差は、位相角３
０°では０．２％に縮減しており、位相角５０°ではさ
らに実効値誤差は縮減が大きい。
角（横軸）に対する実効値の誤差率（縦軸）を示す図で
あって、定格周波数に対して−５％から−１％まで周波
数が変動したとき、後述する理論値に基づきサンプル数
Ｍ＝３２でのシミュレーションの結果を示している。こ
の結果から明らかなように、定格周期の位相角３０°〜
５０°の範囲、および、定格周期の位相角１２０°〜１
４０°の範囲において実効値の誤差が小さくなっている
ことがわかる。例えば、−５％の変動周波数のとき、位
相角０°において２．５％の実効値誤差は、位相角３０
°では１．５％に縮減し、−１％の変動周波数のとき、
位相角０°において０．５％の実効値誤差は、位相角３
０°では０．２％に縮減しており、位相角５０°ではさ
らに実効値誤差は縮減が大きい。
【００１８】図４は、図３と同様に、定格周波数に対し
て＋１％から＋５％まで周波数が変動したとき、図３と
同様にサンプル数Ｍ＝３２でのシミュレーションの結果
を示す図である。これからも明らかなように、定格周期
の３０°〜５０°の範囲、および１２０°〜１４０°の
範囲において実効値の誤差が小さくなっていることがわ
かる。
て＋１％から＋５％まで周波数が変動したとき、図３と
同様にサンプル数Ｍ＝３２でのシミュレーションの結果
を示す図である。これからも明らかなように、定格周期
の３０°〜５０°の範囲、および１２０°〜１４０°の
範囲において実効値の誤差が小さくなっていることがわ
かる。
【００１９】なお、図３における周波数変動−５％、図
４における周波数変動＋５％という範囲は、商用周波数
において想定される周波数の最大許容変動率である。
４における周波数変動＋５％という範囲は、商用周波数
において想定される周波数の最大許容変動率である。
【００２０】以下、本発明の周波数の最大許容変動率か
ら導入される計測誤差を可及的に小さくする計測方法の
理論的根拠について説明する。
ら導入される計測誤差を可及的に小さくする計測方法の
理論的根拠について説明する。
【００２１】
【数１】
【００２２】
【数２】
【００２３】
【数３】
【００２４】定格周波数の正弦波標準波形と零線との間
に囲まれた面積Ｓ0は、式（１）〜式（６）で表わさ
れ、Ｓ0＝４と計算される。
に囲まれた面積Ｓ0は、式（１）〜式（６）で表わさ
れ、Ｓ0＝４と計算される。
【００２５】図５は計測対象の標準波形を示す入力デー
タに周波数変動があった場合の波形を示し、図５（ａ）
は定格周波数より低周波側に変動した波形を示す図であ
る。図中ａはサンプリングの開始点、ａ＋２πはサンプ
リングの終了点、△ｆ1は定格周波数ｆに対する周波数
変動である。サンプリング数をＭとしＭ＝∞とすると図
５（ａ）の斜線で示される面積Ｓ1は式（７）〜式（１
６）で表わされる。ここで周波数の許容変動率を−５
％、すなわち、式（１７）△ｆ1＝０．９５とおき、式
（１８）Ｓ1＝Ｓ0＝４となるためのサンプリング開始位
相ａは、式（１９）、式（２０）により式（２１）ａ≒
５１．５°≒５０°が得られる。
タに周波数変動があった場合の波形を示し、図５（ａ）
は定格周波数より低周波側に変動した波形を示す図であ
る。図中ａはサンプリングの開始点、ａ＋２πはサンプ
リングの終了点、△ｆ1は定格周波数ｆに対する周波数
変動である。サンプリング数をＭとしＭ＝∞とすると図
５（ａ）の斜線で示される面積Ｓ1は式（７）〜式（１
６）で表わされる。ここで周波数の許容変動率を−５
％、すなわち、式（１７）△ｆ1＝０．９５とおき、式
（１８）Ｓ1＝Ｓ0＝４となるためのサンプリング開始位
相ａは、式（１９）、式（２０）により式（２１）ａ≒
５１．５°≒５０°が得られる。
【００２６】図５（ｂ）は、定格周波数より高周波側に
変動した波形を示す図である。図中ｂはサンプリングの
開始点、ｂ＋２πはサンプリングの終了点、△ｆ2は定
格周波数ｆに対する周波数変動である。図５（ａ）と同
様に図５（ｂ）の斜線で囲まれた面積Ｓ2は式（２２）
〜式（３１）で表わされる。ここで周波数の許容変動率
を＋５％、すなわち、式（３２）△ｆ2＝１．０５とお
き、式（３３）Ｓ1＝Ｓ0＝４となるためのサンプリング
開始位相ｂは、式（３４）、式（３５）により式（３
６）ｂ≒２９．４°≒３０°が得られる。
変動した波形を示す図である。図中ｂはサンプリングの
開始点、ｂ＋２πはサンプリングの終了点、△ｆ2は定
格周波数ｆに対する周波数変動である。図５（ａ）と同
様に図５（ｂ）の斜線で囲まれた面積Ｓ2は式（２２）
〜式（３１）で表わされる。ここで周波数の許容変動率
を＋５％、すなわち、式（３２）△ｆ2＝１．０５とお
き、式（３３）Ｓ1＝Ｓ0＝４となるためのサンプリング
開始位相ｂは、式（３４）、式（３５）により式（３
６）ｂ≒２９．４°≒３０°が得られる。
【００２７】したがって、３０°〜５０°すなわち４０
°±１０°の範囲ならば、定格周波数に対する周波数の
変動があったとしても、演算による誤差を可及的に小さ
くすることができる。
°±１０°の範囲ならば、定格周波数に対する周波数の
変動があったとしても、演算による誤差を可及的に小さ
くすることができる。
【００２８】同様に、１３０°±１０°、２２０°±１
０°、３３０°±１０°についても説明することができ
る。
０°、３３０°±１０°についても説明することができ
る。
【００２９】上記実施例では、図１は電源系統の監視装
置について述べたが、正弦波形をベースとする振動波形
で、定格周波数を有する各種の物理量の計測に対して広
く適用することが可能である。
置について述べたが、正弦波形をベースとする振動波形
で、定格周波数を有する各種の物理量の計測に対して広
く適用することが可能である。
【００３０】〈実施例２〉図６は図１の回路において別
な手段を用いた実施例を示す図、図６（ａ）は増幅回路
２により電圧増幅した波形を示す図、図６（ｂ）はゼロ
クロス回路６により得られる矩形波を示す図である。
な手段を用いた実施例を示す図、図６（ａ）は増幅回路
２により電圧増幅した波形を示す図、図６（ｂ）はゼロ
クロス回路６により得られる矩形波を示す図である。
【００３１】図６（ａ）は同図（ｂ）に示す波形の立上
りからサンプリングを開始し、所定の間隔△ｔ（固定）
により、同図（ｂ）の次の立上りまで継続してサンプリ
ングが行なわれる。図６（ｂ）の波形は、測定対象の周
波数によって周期が変動するので、よってサンプル期間
Ｔも変動する。これに伴いサンプリング数Ｍも可変とな
る。これにより予想される周波数変動に対し、十分短い
サンプリング間隔△ｔを設定することにより、サンプリ
ング数Ｍが周波数変動に対し変動し、正確に一周期サン
プリングすることができるから、演算誤差を小さくする
ことができる。なお、同図（ｂ）の波形の立上りから次
の立上りまで、継続してサンプリングが行なわれている
が、波形の立下りから次の立下りまで継続してサンプリ
ングを行なっても同等の効果が得られる。
りからサンプリングを開始し、所定の間隔△ｔ（固定）
により、同図（ｂ）の次の立上りまで継続してサンプリ
ングが行なわれる。図６（ｂ）の波形は、測定対象の周
波数によって周期が変動するので、よってサンプル期間
Ｔも変動する。これに伴いサンプリング数Ｍも可変とな
る。これにより予想される周波数変動に対し、十分短い
サンプリング間隔△ｔを設定することにより、サンプリ
ング数Ｍが周波数変動に対し変動し、正確に一周期サン
プリングすることができるから、演算誤差を小さくする
ことができる。なお、同図（ｂ）の波形の立上りから次
の立上りまで、継続してサンプリングが行なわれている
が、波形の立下りから次の立下りまで継続してサンプリ
ングを行なっても同等の効果が得られる。
【００３２】実施例２を要約すると、「正弦波振動する
入力データをサンプリングし、Ａ／Ｄ変換したのちディ
ジタル処理する物理量の計測方法において、一周期につ
きゼロレベルを２回クロスする前記入力データのサンプ
リングを所定の時間間隔により行ない、前記入力データ
の周波数変動に応じてサンプリング区間およびサンプリ
ング数を可変とすることを特徴とする物理量の計測方
法。」若しくは「正弦波振動する入力データをサンプリ
ングする装置、Ａ／Ｄ変換装置およびディジタルプロセ
ッサを有する物理量の計測装置において、一周期につき
ゼロレベルを２回クロスする前記入力データのサンプリ
ングを所定の時間間隔により行ない、前記入力データの
周波数変動に応じてサンプリング区間およびサンプリン
グ数を可変とする手段を有することを特徴とする物理量
の計測装置。」であるということができる。
入力データをサンプリングし、Ａ／Ｄ変換したのちディ
ジタル処理する物理量の計測方法において、一周期につ
きゼロレベルを２回クロスする前記入力データのサンプ
リングを所定の時間間隔により行ない、前記入力データ
の周波数変動に応じてサンプリング区間およびサンプリ
ング数を可変とすることを特徴とする物理量の計測方
法。」若しくは「正弦波振動する入力データをサンプリ
ングする装置、Ａ／Ｄ変換装置およびディジタルプロセ
ッサを有する物理量の計測装置において、一周期につき
ゼロレベルを２回クロスする前記入力データのサンプリ
ングを所定の時間間隔により行ない、前記入力データの
周波数変動に応じてサンプリング区間およびサンプリン
グ数を可変とする手段を有することを特徴とする物理量
の計測装置。」であるということができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明を実施することにより、測定対象
となる交流波形に周波数変動が生じたとしても（周波数
変動幅は定格周波数の±５％を想定）、サンプリング開
始位相を限定することにより、周波数変動による演算誤
差を極力小さくすることができる。
となる交流波形に周波数変動が生じたとしても（周波数
変動幅は定格周波数の±５％を想定）、サンプリング開
始位相を限定することにより、周波数変動による演算誤
差を極力小さくすることができる。
【００３４】また、周波数変動をフィードバックしてサ
ンプリング間隔を補正する方法でなく、サンプリング間
隔は固定なので、難しい演算処理、高価な回路も不要で
あり、安価に構築することができる。計測対象となる交
流波形の周波数をフィードバックしてサンプル間隔を変
えることが不要になり、制御処理を簡易化することがで
き原価を低減することができる。
ンプリング間隔を補正する方法でなく、サンプリング間
隔は固定なので、難しい演算処理、高価な回路も不要で
あり、安価に構築することができる。計測対象となる交
流波形の周波数をフィードバックしてサンプル間隔を変
えることが不要になり、制御処理を簡易化することがで
き原価を低減することができる。
【００３５】また本発明は、電源設備の電圧・電流・地
絡電流等の交流波形信号の物理量をサンプル方式により
計測するディジタル計測演算装置に関するばかりでな
く、正弦波に近い交流波形一般の物理量をサンプル方式
により計測する装置等にも幅広く利用することができ
る。
絡電流等の交流波形信号の物理量をサンプル方式により
計測するディジタル計測演算装置に関するばかりでな
く、正弦波に近い交流波形一般の物理量をサンプル方式
により計測する装置等にも幅広く利用することができ
る。
【図１】本発明の実施例１の電源系統の監視装置の回路
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１の回路により得られる波形図である。
【図３】定格周波数のマイナス変動時の位相角に対する
実効値の誤差率を示すシミュレーション図である。
実効値の誤差率を示すシミュレーション図である。
【図４】定格周波数のプラス変動時の位相角に対する実
効値の誤差率を示すシミュレーション図である。
効値の誤差率を示すシミュレーション図である。
【図５】計測対象の交流波形に周波数変動があった場合
の波形図である。
の波形図である。
【図６】本発明の実施例２の回路によって得られる波形
図である。
図である。
１…ＰＴ ２…増幅回路 ３…ＳＨ回路 ４…Ａ／Ｄ変換器 ５…ＣＰＵ ６…ゼロクロス回
路 ７…接点素子 ８…数字表示器 ９…伝送素子
路 ７…接点素子 ８…数字表示器 ９…伝送素子
Claims (4)
- 【請求項１】 正弦波振動する入力データをサンプリン
グし、Ａ／Ｄ変換したのちディジタル処理する物理量の
計測方法において、 測定対象の入力信号値のサンプリング開始時点を定格周
波数の許容変動率に対応させ、定格周期の位相角α、ま
たはα＋π／２、またはα＋π、またはα＋３π／２に
設定することにより、周波数変動に対応する前記物理量
の演算誤差を小さくすることを特徴とする物理量の計測
方法。 - 【請求項２】 前記サンプリングを開始する定格周期の
位相角αは、α＝４０°±１０°であることを特徴とす
る請求項１記載の物理量の計測方法。 - 【請求項３】 正弦波振動する入力データをサンプリン
グする装置、Ａ／Ｄ変換装置およびディジタルプロセッ
サを有する物理量の計測装置において、 測定対象の入力信号値のサンプリング開始時点を定格周
波数の許容変動率に対応させ、定格周期の位相角α、ま
たはα＋π／２、またはα＋π、またはα＋３π／２に
設定する制御手段を有することにより、周波数変動に対
応する前記物理量の演算誤差を小さくすることを特徴と
する物理量の計測装置。 - 【請求項４】 前記サンプリングを開始する定格周期の
位相角αを、α＝４０°±１０°に設定する制御手段を
備えることを特徴とする請求項３記載の物理量の計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6075747A JPH07280853A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 物理量の計測方法および計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6075747A JPH07280853A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 物理量の計測方法および計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280853A true JPH07280853A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13585178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6075747A Pending JPH07280853A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 物理量の計測方法および計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280853A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008026276A1 (fr) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Appareil de détection à courant à phase nulle |
| JP2016075555A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 日置電機株式会社 | 実効値測定方法およびその装置 |
| JPWO2015063943A1 (ja) * | 2013-11-01 | 2017-03-09 | インフォメティス株式会社 | 信号処理システム、信号処理方法および信号処理プログラム |
| JP2019100737A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 日置電機株式会社 | 試験装置 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP6075747A patent/JPH07280853A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008026276A1 (fr) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Appareil de détection à courant à phase nulle |
| US7696743B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-04-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Zero-phase current detecting apparatus |
| JPWO2015063943A1 (ja) * | 2013-11-01 | 2017-03-09 | インフォメティス株式会社 | 信号処理システム、信号処理方法および信号処理プログラム |
| JP2016075555A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 日置電機株式会社 | 実効値測定方法およびその装置 |
| JP2019100737A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 日置電機株式会社 | 試験装置 |
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