JPH0862261A - 電子式電力量計の誤差補正装置 - Google Patents
電子式電力量計の誤差補正装置Info
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- JPH0862261A JPH0862261A JP6199151A JP19915194A JPH0862261A JP H0862261 A JPH0862261 A JP H0862261A JP 6199151 A JP6199151 A JP 6199151A JP 19915194 A JP19915194 A JP 19915194A JP H0862261 A JPH0862261 A JP H0862261A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電力計測対象の電圧をPT3を介し、同じく電
流I1 をCT2を介し夫々電位絶縁してW/Fコンバー
タ1に与え、電力に比例するパルス列1aを得る電子式
電力量計で、1次電流I1 の減少時にCT2の2次電流
I2 の位相が進む誤差を簡単な回路で補正する。 【構成】2次電流I2 をアナログスイッチ11,コンデ
ンサ12(容量C)からなる位相補正回路5を介してW
/Fコンバータ1に与える。アナログスイッチ11のオ
ン抵抗Rはその電源端子14の直流電圧Edの大,小に
応じ夫々減(ほぼ0),増する。そこで電圧Edを2次
電流I2 を検知するAC/DC変換回路4により与え、
2次電流I2 の大,小に応じオン抵抗Rを減,増させ
る。よってW/Fコンバータ1の検出2次電流IK は、
I2 に対し電流減少時に位相角tan-1ωCRだけ遅れ
CTによる進み誤差を打消すことができる。
流I1 をCT2を介し夫々電位絶縁してW/Fコンバー
タ1に与え、電力に比例するパルス列1aを得る電子式
電力量計で、1次電流I1 の減少時にCT2の2次電流
I2 の位相が進む誤差を簡単な回路で補正する。 【構成】2次電流I2 をアナログスイッチ11,コンデ
ンサ12(容量C)からなる位相補正回路5を介してW
/Fコンバータ1に与える。アナログスイッチ11のオ
ン抵抗Rはその電源端子14の直流電圧Edの大,小に
応じ夫々減(ほぼ0),増する。そこで電圧Edを2次
電流I2 を検知するAC/DC変換回路4により与え、
2次電流I2 の大,小に応じオン抵抗Rを減,増させ
る。よってW/Fコンバータ1の検出2次電流IK は、
I2 に対し電流減少時に位相角tan-1ωCRだけ遅れ
CTによる進み誤差を打消すことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力計測対象の交流電圧
を1次入力とする計器用変圧器(PTともいう)の2次
電圧と、同じく電力計測対象の交流電流を1次入力とす
る計器用変流器(CTともいう)の2次電流を乗算して
電力量を計測する電子式電力量計において、CTの1次
電流の小さい時に、この1次電流に対し2次電流の位相
が僅かに進む誤差に基づく電力量の計測誤差を補正する
装置に関する。
を1次入力とする計器用変圧器(PTともいう)の2次
電圧と、同じく電力計測対象の交流電流を1次入力とす
る計器用変流器(CTともいう)の2次電流を乗算して
電力量を計測する電子式電力量計において、CTの1次
電流の小さい時に、この1次電流に対し2次電流の位相
が僅かに進む誤差に基づく電力量の計測誤差を補正する
装置に関する。
【0002】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。
もしくは相当部分を示す。
【0003】
【従来の技術】図8は電子式電力量計の従来の要部の構
成を示すブロック回路図である。同図において、2は電
力計測対象の交流電源としての1次電流I1 を電位絶縁
し、2次電流I2 として検出出力するCT、3は同じく
電力計測対象の交流電圧としての1次電圧を電位絶縁
し、2次電圧Vとして検出出力するPTである。また、
1はPT3の2次電圧VとCT2の2次電流I2 とを入
力し、両者を乗算してこの2次電圧Vと2次電流I2 か
ら定まる電力(従ってCT2,PT3が理想動作をする
とすればその儘1次側の電力)に比例するパルス列1a
を変換出力するW/Fコンバータである。なお、GND
はCT2,PT3の各2次巻線及びW/Fコンバータ1
の共通電位端としてのグランドである。
成を示すブロック回路図である。同図において、2は電
力計測対象の交流電源としての1次電流I1 を電位絶縁
し、2次電流I2 として検出出力するCT、3は同じく
電力計測対象の交流電圧としての1次電圧を電位絶縁
し、2次電圧Vとして検出出力するPTである。また、
1はPT3の2次電圧VとCT2の2次電流I2 とを入
力し、両者を乗算してこの2次電圧Vと2次電流I2 か
ら定まる電力(従ってCT2,PT3が理想動作をする
とすればその儘1次側の電力)に比例するパルス列1a
を変換出力するW/Fコンバータである。なお、GND
はCT2,PT3の各2次巻線及びW/Fコンバータ1
の共通電位端としてのグランドである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図9(A)は計器用変
流器の1次電流I1 と2次電流I2 間の位相角誤差φの
特性図であり、同図(B)は2次電流のベクトル図であ
る。即ち、1次電流がI 11からI12へ減少すると2次電
流もI21からI22へ減少するが、そのとき分のオーダの
微小角ではあるが位相がφ2 進む性質がある。
流器の1次電流I1 と2次電流I2 間の位相角誤差φの
特性図であり、同図(B)は2次電流のベクトル図であ
る。即ち、1次電流がI 11からI12へ減少すると2次電
流もI21からI22へ減少するが、そのとき分のオーダの
微小角ではあるが位相がφ2 進む性質がある。
【0005】このことを電子式電力量計の特性に置換え
た場合、図10のようになる。即ち、1次電圧に対する
1次電流の力率=cosψであるものとし、1次電流I
1 がI11からI12に減少した場合、W/Fコンバータが
計測する電力Wは、本来はW 1 =V・I21cosψから
W2 =V・I22cosψと変化すべきところ、上記の位
相角φ2 の進みのためW2 =V・I22cos(ψ−
φ2 )となり、電圧Vと2次電流I22との位相角がφ2
だけ小さくなり、次式のように計測電力量にプラス誤差
が生ずることになる。つまり誤差εは次式で表わされ
る。
た場合、図10のようになる。即ち、1次電圧に対する
1次電流の力率=cosψであるものとし、1次電流I
1 がI11からI12に減少した場合、W/Fコンバータが
計測する電力Wは、本来はW 1 =V・I21cosψから
W2 =V・I22cosψと変化すべきところ、上記の位
相角φ2 の進みのためW2 =V・I22cos(ψ−
φ2 )となり、電圧Vと2次電流I22との位相角がφ2
だけ小さくなり、次式のように計測電力量にプラス誤差
が生ずることになる。つまり誤差εは次式で表わされ
る。
【0006】
【数1】誤差ε=〔(V・I22cos(ψ−φ2 )−V
・I22cosψ)/V・I22cosψ〕×100[%] なお、図10(A)は1次電流I1 がI11からI12に減
少する際に表れる電力量計の誤差εを示し、同図(B)
はPT3の2次電圧Vに対するCT2の2次電流I21,
I22の関係を示すベクトル図である。
・I22cosψ)/V・I22cosψ〕×100[%] なお、図10(A)は1次電流I1 がI11からI12に減
少する際に表れる電力量計の誤差εを示し、同図(B)
はPT3の2次電圧Vに対するCT2の2次電流I21,
I22の関係を示すベクトル図である。
【0007】そこで本発明は、この誤差を簡単な回路で
補正することができるような電子式電力量計の誤差補正
装置を提供することを課題とする。
補正することができるような電子式電力量計の誤差補正
装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の誤差補正装置は、電力計測対象の交流
電圧を1次入力とする計器用変圧器(3など)の2次電
圧(Vなど)と、同じく電力計測対象の交流電流(I1
など)を1次入力とする計器用変流器(2など)の2次
電流(I2 など)とをW/Fコンバータ(1など)に乗
算させて、被計測電力に比例したパルス列(1aなど)
を出力させる電子式電力量計において、少なくともアナ
ログスイッチ(11など)と、このアナログスイッチの
電源端子(14など)と制御端子(13など)に前記交
流電流に応じた共通の直流電圧(Edなど)を与えて、
このアナログスイッチのオン抵抗(Rなど)を可変制御
する抵抗制御手段(AC/DC変換回路4など)とを持
って、前記交流電流の減少時における計器用変流器の2
次電流の位相進み誤差(φなど)を補正する位相補正手
段(位相補正回路5など)を備えたものとする。
めに、請求項1の誤差補正装置は、電力計測対象の交流
電圧を1次入力とする計器用変圧器(3など)の2次電
圧(Vなど)と、同じく電力計測対象の交流電流(I1
など)を1次入力とする計器用変流器(2など)の2次
電流(I2 など)とをW/Fコンバータ(1など)に乗
算させて、被計測電力に比例したパルス列(1aなど)
を出力させる電子式電力量計において、少なくともアナ
ログスイッチ(11など)と、このアナログスイッチの
電源端子(14など)と制御端子(13など)に前記交
流電流に応じた共通の直流電圧(Edなど)を与えて、
このアナログスイッチのオン抵抗(Rなど)を可変制御
する抵抗制御手段(AC/DC変換回路4など)とを持
って、前記交流電流の減少時における計器用変流器の2
次電流の位相進み誤差(φなど)を補正する位相補正手
段(位相補正回路5など)を備えたものとする。
【0009】また、請求項2の誤差補正装置では、請求
項1に記載の誤差補正装置において、計器用変流器の2
次電流は前記アナログスイッチのオン抵抗を介してW/
Fコンバータに供給され、このW/Fコンバータの2次
電流供給端子とW/Fコンバータのグランド端子(GN
Dなど)との間にはコンデンサ(12など)が接続され
てなるようにする。
項1に記載の誤差補正装置において、計器用変流器の2
次電流は前記アナログスイッチのオン抵抗を介してW/
Fコンバータに供給され、このW/Fコンバータの2次
電流供給端子とW/Fコンバータのグランド端子(GN
Dなど)との間にはコンデンサ(12など)が接続され
てなるようにする。
【0010】また、請求項3の誤差補正装置では、請求
項1または2に記載の誤差補正装置において、前記抵抗
制御手段は、所定の直流電圧成分(Ed0 など)と、前
記計器用変流器の2次電流に比例した直流電圧成分とか
らなる電圧を前記直流電圧として出力するものであるよ
うにする。
項1または2に記載の誤差補正装置において、前記抵抗
制御手段は、所定の直流電圧成分(Ed0 など)と、前
記計器用変流器の2次電流に比例した直流電圧成分とか
らなる電圧を前記直流電圧として出力するものであるよ
うにする。
【0011】
【作用】アナログスイッチのオン抵抗値がその電源電圧
及び制御電圧の減少によって増加することを利用し、こ
のアナログスイッチのオン抵抗とコンデンサからなる位
相補正回路を介してCT2の2次電流を遅らせてW/F
コンバータ1に与え、交流電流減少時のCT2の2次電
流の位相進み誤差を打消す。
及び制御電圧の減少によって増加することを利用し、こ
のアナログスイッチのオン抵抗とコンデンサからなる位
相補正回路を介してCT2の2次電流を遅らせてW/F
コンバータ1に与え、交流電流減少時のCT2の2次電
流の位相進み誤差を打消す。
【0012】
【実施例】以下図1ないし図7に基づいて本発明の実施
例を説明する。図1は本発明の一実施例としての電子式
電力量計の要部の構成を示すブロック回路図で、この図
は図8に対応している。図1においては、CT2とW/
Fコンバータ1との間に位相補正回路5が挿入されてい
る。
例を説明する。図1は本発明の一実施例としての電子式
電力量計の要部の構成を示すブロック回路図で、この図
は図8に対応している。図1においては、CT2とW/
Fコンバータ1との間に位相補正回路5が挿入されてい
る。
【0013】この位相補正回路5内には、CT2の2次
電流I2 のラインに直列にアナログスイッチ11が設け
られ、このスイッチ11の出力端子とグランドGND間
にコンデンサ12が設けられている。また、13はアナ
ログスイッチ11の制御端子、14は同じく電源端子で
この両者13,14は互いに接続されている。
電流I2 のラインに直列にアナログスイッチ11が設け
られ、このスイッチ11の出力端子とグランドGND間
にコンデンサ12が設けられている。また、13はアナ
ログスイッチ11の制御端子、14は同じく電源端子で
この両者13,14は互いに接続されている。
【0014】4は2次電流I2 を検知し、可変の直流電
圧Edを出力するAC/DC変換回路で、この出力電圧
Edはアナログスイッチ11の制御端子13と電源端子
14に与えられる。図2はこのAC/DC変換回路4の
変換特性を示すもので、この変換回路4の出力直流電圧
Edは所定のバイアス電圧成分Ed0 と、2次電流I2
に比例する電圧成分との和の形で変化する。
圧Edを出力するAC/DC変換回路で、この出力電圧
Edはアナログスイッチ11の制御端子13と電源端子
14に与えられる。図2はこのAC/DC変換回路4の
変換特性を示すもので、この変換回路4の出力直流電圧
Edは所定のバイアス電圧成分Ed0 と、2次電流I2
に比例する電圧成分との和の形で変化する。
【0015】図3はこのアナログスイッチ11のオン抵
抗Rと印加直流電圧Edとの関係を示す特性図である。
このように位相補正回路5は、アナログスイッチ11の
電源電圧が減少するとオン抵抗Rが増加して行く特性を
利用し、これをアクティブ抵抗として使用するものであ
る。図4は図3の特性をCT2の1次,2次電流とオン
抵抗Rとの関係に置換えたものである。このように1次
電流I1 (従って2次電流I2 )が減少した分、アナロ
グスイッチ11のオン抵抗Rは増加する。ここでコンデ
ンサ12の容量をCとし、アナログスイッチ11の入力
点a,出力点bで検出される電流を夫々I2,IK とす
ると、電流IK は電流I2 に対して位相差θ=tan-1
ωCRの遅れを持つ(但し、ωは交流電流の周波数fに
対する角速度でω=2πfである)。
抗Rと印加直流電圧Edとの関係を示す特性図である。
このように位相補正回路5は、アナログスイッチ11の
電源電圧が減少するとオン抵抗Rが増加して行く特性を
利用し、これをアクティブ抵抗として使用するものであ
る。図4は図3の特性をCT2の1次,2次電流とオン
抵抗Rとの関係に置換えたものである。このように1次
電流I1 (従って2次電流I2 )が減少した分、アナロ
グスイッチ11のオン抵抗Rは増加する。ここでコンデ
ンサ12の容量をCとし、アナログスイッチ11の入力
点a,出力点bで検出される電流を夫々I2,IK とす
ると、電流IK は電流I2 に対して位相差θ=tan-1
ωCRの遅れを持つ(但し、ωは交流電流の周波数fに
対する角速度でω=2πfである)。
【0016】図5(A)は1次電流I1 がI11からI12
に(従って2次電流I2 がI21からI22に、またW/F
コンバータの入力電流IK がIK1からIK2に)減少する
際のa,b点間の電流位相差θを示し、同図(B)はb
点の2次電流(つまりW/Fコンバータ1への入力電
流)IK1,IK2のベクトルを示す。即ち、1次電流I1
がI11のときアナログスイッチ11のオン抵抗R=0と
して、1次電流がI12のときオン抵抗R=R2 とする
と、1次電流がI11のとき位相差θ=θ1 =0で、I12
のときθ=θ2 =tan-1ωCR2 となる。
に(従って2次電流I2 がI21からI22に、またW/F
コンバータの入力電流IK がIK1からIK2に)減少する
際のa,b点間の電流位相差θを示し、同図(B)はb
点の2次電流(つまりW/Fコンバータ1への入力電
流)IK1,IK2のベクトルを示す。即ち、1次電流I1
がI11のときアナログスイッチ11のオン抵抗R=0と
して、1次電流がI12のときオン抵抗R=R2 とする
と、1次電流がI11のとき位相差θ=θ1 =0で、I12
のときθ=θ2 =tan-1ωCR2 となる。
【0017】従って図1において、1次電流I1 がI12
のときの2次電流I22の前述した進み位相角誤差φ
2 と、アナログスイッチ11による2次電流I2 ,IK
の遅れ位相差θ2 が等しくなるようにC,Rの定数を決
めれば、図6(A)に示すように1次電流I1 がI11か
らI12に(従ってb点の2次電流IK がIK1からI
K2に)減少しても、b点で検出される2次電流IK の位
相角φb は進まない。なお、図6(B)はこのときの2
次電流IK1,IK2のベクトル図である。
のときの2次電流I22の前述した進み位相角誤差φ
2 と、アナログスイッチ11による2次電流I2 ,IK
の遅れ位相差θ2 が等しくなるようにC,Rの定数を決
めれば、図6(A)に示すように1次電流I1 がI11か
らI12に(従ってb点の2次電流IK がIK1からI
K2に)減少しても、b点で検出される2次電流IK の位
相角φb は進まない。なお、図6(B)はこのときの2
次電流IK1,IK2のベクトル図である。
【0018】従って図1の電子式電力量計の特性は、図
7(A)のように1次電流I1 がI 11からI12に(従っ
てW/Fコンバータの検出電流IK がIK1からIK2に)
変化しても誤差εは生じない。なお、図7(B)はこの
ときの検出電流IK1,IK2と電圧Vとの関係を示すベク
トル図である。
7(A)のように1次電流I1 がI 11からI12に(従っ
てW/Fコンバータの検出電流IK がIK1からIK2に)
変化しても誤差εは生じない。なお、図7(B)はこの
ときの検出電流IK1,IK2と電圧Vとの関係を示すベク
トル図である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば電子式電力量計のW/F
コンバータへ与える計器用変流器の2次電流をアナログ
スイッチのオン抵抗とコンデンサとからなる位相補正回
路を介し交流電流減少時に位相を遅らせるようにして与
え、計器用変流器の1次電流減少時における2次電流の
位相進み誤差を打消すようにしたので、安価で小型の計
器用変流器を用いても精度の高い電子式電力量計を実現
することができる。
コンバータへ与える計器用変流器の2次電流をアナログ
スイッチのオン抵抗とコンデンサとからなる位相補正回
路を介し交流電流減少時に位相を遅らせるようにして与
え、計器用変流器の1次電流減少時における2次電流の
位相進み誤差を打消すようにしたので、安価で小型の計
器用変流器を用いても精度の高い電子式電力量計を実現
することができる。
【図1】本発明の一実施例としての要部構成を示すブロ
ック回路図
ック回路図
【図2】図1のAC/DC変換回路の出力直流電圧(ア
ナログスイッチ電源電圧)と計器用変流器2次電流との
関係を示す特性図
ナログスイッチ電源電圧)と計器用変流器2次電流との
関係を示す特性図
【図3】図1の位相補正回路のアナログスイッチのオン
抵抗と同スイッチの電源電圧との関係を示す特性図
抵抗と同スイッチの電源電圧との関係を示す特性図
【図4】図1の位相補正回路のアナログスイッチのオン
抵抗と計器用変流器1次電流(2次電流)との関係を示
す特性図
抵抗と計器用変流器1次電流(2次電流)との関係を示
す特性図
【図5】図1の位相補正回路の補正動作の説明図
【図6】図1の計器用変流器1次電流の減少時の位相補
正後の2次電流の位相角変化を示す図
正後の2次電流の位相角変化を示す図
【図7】図1の電子式電力量計の交流電流減少に対する
誤差を示す図
誤差を示す図
【図8】図1に対応する従来のブロック回路図
【図9】図8における計器用変流器1次電流の減少時に
表れる2次電流の位相進み誤差の説明図
表れる2次電流の位相進み誤差の説明図
【図10】図8の電子式電力量計の交流電流減少時に表
れる誤差の説明図
れる誤差の説明図
1 W/Fコンバータ 1a 電力に比例するパルス列 2 計器用変流器(CT) 3 計器用変圧器(PT) 4 AC/DC変換回路 5 位相補正回路 11 アナログスイッチ 12 コンデンサ 13 アナログスイッチの制御端子 14 アナログスイッチの電源端子
Claims (3)
- 【請求項1】電力計測対象の交流電圧を1次入力とする
計器用変圧器の2次電圧と、同じく電力計測対象の交流
電流を1次入力とする計器用変流器の2次電流とをW/
Fコンバータに乗算させて、被計測電力に比例したパル
ス列を出力させる電子式電力量計において、 少なくともアナログスイッチと、 このアナログスイッチの電源端子と制御端子に前記交流
電流に応じた共通の直流電圧を与えて、このアナログス
イッチのオン抵抗を可変制御する抵抗制御手段とを持っ
て、前記交流電流の減少時における計器用変流器の2次
電流の位相進み誤差を補正する位相補正手段を備えたこ
とを特徴とする電子式電力量計の誤差補正装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の誤差補正装置において、 計器用変流器の2次電流は前記アナログスイッチのオン
抵抗を介してW/Fコンバータに供給され、このW/F
コンバータの2次電流供給端子とW/Fコンバータのグ
ランド端子との間にはコンデンサが接続されてなること
を特徴とする電子式電力量計の誤差補正装置。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の誤差補正装置に
おいて、 前記抵抗制御手段は、所定の直流電圧成分と、前記計器
用変流器の2次電流に比例した直流電圧成分とからなる
電圧を前記直流電圧として出力するものであることを特
徴とする電子式電力量計の誤差補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6199151A JPH0862261A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電子式電力量計の誤差補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6199151A JPH0862261A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電子式電力量計の誤差補正装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0862261A true JPH0862261A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16403006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6199151A Pending JPH0862261A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電子式電力量計の誤差補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0862261A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002095427A1 (en) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Nae-Hyuck Chang | Apparatus and method for measuring power consumption using voltage variation of capacitors |
WO2003060540A1 (fr) * | 2002-01-09 | 2003-07-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Watt-heuremetre, procede d'ajustement d'erreurs pour un tel watt-heuremetre et circuit de calcul de puissance |
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