JPH09318678A - Alternating current measuring method and device - Google Patents

Alternating current measuring method and device

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JPH09318678A
JPH09318678A JP13614496A JP13614496A JPH09318678A JP H09318678 A JPH09318678 A JP H09318678A JP 13614496 A JP13614496 A JP 13614496A JP 13614496 A JP13614496 A JP 13614496A JP H09318678 A JPH09318678 A JP H09318678A
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sampling
measured
alternating current
frequency
multiplexer
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Rei Yokota
玲 横田
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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the AC electricity quantity at a low sample frequency by sampling the commercial AC electricity quantity at every period divide with the prescribed time by a prime number of the specific value or above for measurement calculation. SOLUTION: A commercial AC input signal having the frequency of 50Hz or 60Hz is sampled at ever period divided with the minimum unit value of 100sec within the multiple times the period in common for the signals of 50Hz and 60Hz by a prime number of 7 or above (e.g. 8, 9, 11...). The number of samples in the fixed period is not changed when the input signal is 50Hz or 60Hz, and no frequency discriminating circuit is required. When sampling is made at every period uniformly dived with 100sec by a prime number of 7 or above, the apparent sampling frequency becomes five times, and the sampling frequency can be made low (about 1/5). The data read time of a micro-computer can be shortened, and the number of input signals can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、50Hzまたは
60Hzの交流信号の電流、電圧、電力等の交流電気量
をサンプリングにより計測し、交流電気量の実効値や平
均値を演算し、計測情報として出力する、50Hzと6
0Hzに共用可能な交流計測方法及び装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the amount of alternating current such as current, voltage, and electric power of an alternating current signal of 50 Hz or 60 Hz by sampling, calculates the effective value or average value of the amount of alternating current, and outputs the measured information. Output, 50Hz and 6
The present invention relates to an AC measuring method and device that can be commonly used for 0 Hz.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の交流計測装置のブロック図
である。図において、1は電流/電圧変換装置、1a乃
至1dは、それぞれ第1回路から第4回路までの交流入
力信号を電圧に変換する電流/電圧変換回路、2はアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換装置、
2a乃至2dは、それぞれ第1回路から第4回路までの
電流/電圧変換装置1のアナログ出力をディジタル信号
に変換するA/D変換回路、3は第1回路から第4回路
までのディジタル信号入力のうちから1つをサイクリッ
クに選択して出力するマルチプレクサ、4はマルチプレ
クサ3により得られた計測データを記憶演算処理し、出
力情報に変換するマイクロコンピュータ、5はマイクロ
コンピュータ4の動作速度及びタイミングを制御するク
ロック回路、6は交流入力信号の周波数が50Hzか6
0Hzかを判別する周波数判別回路である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of a conventional AC measuring device. In the figure, 1 is a current / voltage conversion device, 1a to 1d are current / voltage conversion circuits for converting the AC input signals from the first circuit to the fourth circuit into voltages, and 2 is an analog signal to a digital signal. A / D converter,
Reference numerals 2a to 2d are A / D conversion circuits for converting the analog output of the current / voltage conversion device 1 from the first circuit to the fourth circuit into digital signals, and 3 is a digital signal input from the first circuit to the fourth circuit. A multiplexer 4 which cyclically selects and outputs one of the four, a microcomputer 4 which stores and processes the measurement data obtained by the multiplexer 3 and converts it into output information, and 5 a speed and timing of the operation of the microcomputer 4. 6 is a clock circuit that controls the frequency of the AC input signal is 50Hz or 6
It is a frequency discriminating circuit for discriminating whether the frequency is 0 Hz.

【0003】次に、上記従来の交流計測装置の動作につ
いて説明する。交流入力信号は電流/電圧変換装置1に
より電圧信号に変換された後、A/D変換装置2に入力
され、ここでディジタル信号に変換されてマルチプレク
サ3に入力される。マルチプレクサ3は、マイクロコン
ピュータ4から送られるサンプル信号により、第1から
第4の各ディジタル信号をサンプリングし、マイクロコ
ンピュータ4に入力する。マイクロコンピュータ4はク
ロック回路5から送られるクロックに同期して動作す
る。マイクロコンピュータ4はマルチプレクサ3と同期
を取りながらディジタル信号を読み取り、ディジタル信
号を記憶する。マイクロコンピュータ4は記憶したディ
ジタルデータを読み取り、計測出力として第1回路から
第4回路の電流の実効値等各種電気量の演算を実行す
る。
Next, the operation of the conventional AC measuring device will be described. The AC input signal is converted into a voltage signal by the current / voltage conversion device 1 and then input into the A / D conversion device 2, where it is converted into a digital signal and input into the multiplexer 3. The multiplexer 3 samples each of the first to fourth digital signals by the sample signal sent from the microcomputer 4 and inputs them to the microcomputer 4. The microcomputer 4 operates in synchronization with the clock sent from the clock circuit 5. The microcomputer 4 reads the digital signal and stores the digital signal in synchronization with the multiplexer 3. The microcomputer 4 reads the stored digital data and executes various electric quantities such as the effective values of the currents of the first circuit to the fourth circuit as measurement outputs.

【0004】サンプリングは、交流入力信号の1周期分
について行う。例えば、交流入力信号の周波数が50H
zの場合、1回路あたり1周期分の入力を10回サンプ
リングすると、1回路につきサンプリング周波数は、5
0×10=500Hzとなる。各サンプリングの時間間
隔は1/500=0.002秒=2m秒である。入力回
路は4回路あるので、マイクロコンピュータ4から送ら
れるサンプル信号の周波数は500×4=2000H
z、サンプリング時間は1/2000=0.5m秒とな
る。
Sampling is performed for one cycle of the AC input signal. For example, the frequency of the AC input signal is 50H
In the case of z, if one cycle of input is sampled 10 times per circuit, the sampling frequency per circuit is 5
It becomes 0 × 10 = 500 Hz. The time interval of each sampling is 1/500 = 0.002 seconds = 2 ms. Since there are four input circuits, the frequency of the sample signal sent from the microcomputer 4 is 500 × 4 = 2000H.
z, the sampling time is 1/2000 = 0.5 ms.

【0005】図7に示すように、マイクロコンピユータ
4はマルチプレクサ3でサンプリングされたデータ(i
1-1 、i2-1 、i3-1 、i4-1 、i1-2 、i2-2 、・・
・i4-1 0・・・)を記憶し、演算を行う。
As shown in FIG. 7, the microcomputer 4 has data (i) sampled by the multiplexer 3.
1-1 , i2-1 , i3-1 , i4-1 , i1-2 , i2-2 , ...
・ I 4-1 0 ...) is stored and calculation is performed.

【0006】入力信号の実効値を求める場合、第1回路
の実効値は 第2回路の実効値は 第3回路の実効値は 第4回路の実効値は となる。
When obtaining the effective value of the input signal, the effective value of the first circuit is The effective value of the second circuit is The effective value of the third circuit is The effective value of the fourth circuit is Becomes

【0007】入力データのサンプリングは1周期分を整
数で除した周波数で行っているので、測定ポイントがず
れても1周期あたりのサンプリング個数は常に一定(本
例の場合常に10個)となり、第1から第4各入力回路
間での測定誤差は小さい。また、1周期あたりのサンプ
リング数が多いほど計測誤差は小さくなる。
Since the sampling of the input data is carried out at a frequency obtained by dividing one cycle by an integer, the number of samples per cycle is always constant (in this example, it is always 10) even if the measurement points are shifted. The measurement error between the first to fourth input circuits is small. Moreover, the measurement error decreases as the number of samplings per cycle increases.

【0008】サンプリングは、交流入力信号の1周期分
について行うので、例えば、交流入力信号の周波数が6
0Hzの場合、1回路あたり1周期分の入力を10回サ
ンプリングすると、1回路につきサンプリング周波数
は、60×10=600Hzとなる。各サンプリングの
時間間隔は1/600=0.0017秒=1.7m秒で
ある。
Since sampling is performed for one cycle of the AC input signal, for example, the frequency of the AC input signal is 6
In the case of 0 Hz, if one cycle of input is sampled 10 times per circuit, the sampling frequency per circuit is 60 × 10 = 600 Hz. The time interval of each sampling is 1/600 = 0.017 seconds = 1.7 milliseconds.

【0009】入力回路は4回路あるので、マイクロコン
ピュータ4から送られるサンプル信号の周波数は600
×4=2400Hz、サンプリング時間は1/2400
=0.42m秒となる。マイクロコンピュータ4から送
られるサンプリング信号の周波数を仮に50Hzと同じ
2000Hzにすると、1周期を8.3等分することに
なり、サンプリングポイントのずれによって1周期を8
回サンプリングする場合と7回サンプリングする場合が
発生することになる。従って、測定ポイントのずれによ
る計測精度の悪化、つまり各入力回路間での測定誤差が
大きくなる。
Since there are four input circuits, the frequency of the sample signal sent from the microcomputer 4 is 600.
× 4 = 2400Hz, sampling time is 1/2400
= 0.42 msec. If the frequency of the sampling signal sent from the microcomputer 4 is set to 2000 Hz which is the same as 50 Hz, one cycle will be divided into 8.3 equal parts, and one cycle will be divided into 8 parts by the deviation of the sampling points.
There will be cases of sampling 7 times and cases of sampling 7 times. Therefore, the measurement accuracy deteriorates due to the deviation of the measurement points, that is, the measurement error between the input circuits increases.

【0010】従って、第1回路から第4回路に入力され
る交流信号が50Hzであるのか60Hzであるのかを
判定し、この結果をマイクロコンピユータ4に伝達する
ための周波数判別回路6が必要である。マイクロコンピ
ュータ4は、周波数判別回路の情報を基に、サンプル信
号の周波数を2000Hzにすべきか2400Hzにす
べきかを決定する。
Therefore, the frequency discriminating circuit 6 for discriminating whether the AC signal input from the first circuit to the fourth circuit is 50 Hz or 60 Hz and transmitting the result to the microcomputer 4 is required. . The microcomputer 4 determines whether the frequency of the sample signal should be 2000 Hz or 2400 Hz based on the information of the frequency discrimination circuit.

【0011】また、本例は、入力回路が第1から第4の
4回路について説明しているが、入力回路の回路数が多
くなるとサンプル信号の周波数を上げる必要がある。例
えば入力回路数が8となった場合は、4回路の場合の2
倍の周波数、すなわち入力信号の周波数が50Hzの場
合はサンプル信号の周波数を4kHzに、入力信号の周
波数が60Hzの場合はサンプル信号の周波数を4.8
kHzに設定する必要がある。
Further, in this example, the four input circuits, that is, the first to fourth circuits, are explained. However, when the number of input circuits increases, it is necessary to increase the frequency of the sample signal. For example, if the number of input circuits is 8, 2 in the case of 4 circuits
Double frequency, that is, when the frequency of the input signal is 50 Hz, the frequency of the sample signal is set to 4 kHz, and when the frequency of the input signal is 60 Hz, the frequency of the sample signal is 4.8.
Must be set to kHz.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の交流計測装置
は、入力信号の1周期分を整数で除した周波数でサンプ
リングしているため、入力信号の周波数を判別する周波
数判別回路が必要であるという問題があった。
Since the conventional AC measuring apparatus samples at a frequency obtained by dividing one cycle of the input signal by an integer, it is necessary to have a frequency judging circuit for judging the frequency of the input signal. There was a problem.

【0013】また、サンプリング方式による計測におい
ては、そのサンプリング周波数は計測する入力信号の周
波数に対して十分高く取る必要があり、例えば入力信号
の周波数の少なくとも10倍程度に設定する必要があ
る。このため、従来の交流計測装置では、入力回路全て
について1周期の間に10回程度のサンプリングを行う
必要があり、入力回路数が多いときには、高速でマルチ
プレクサを動作させ、高速でそのデータを読み込む必要
があり、マイクロコンピュータが入力データを読み込む
作業が頻繁に行われ、演算等他の作業ができなくなり、
測定できる入力回路数が制限されるという問題があっ
た。
Further, in the measurement by the sampling method, the sampling frequency needs to be set sufficiently higher than the frequency of the input signal to be measured, for example, it is necessary to set it at least about 10 times the frequency of the input signal. Therefore, in the conventional AC measurement device, it is necessary to perform sampling about 10 times for all input circuits in one cycle. When the number of input circuits is large, the multiplexer is operated at high speed to read the data at high speed. It is necessary for the microcomputer to read the input data frequently, and other operations such as calculation cannot be performed.
There is a problem that the number of input circuits that can be measured is limited.

【0014】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、周波数判別回路なしでも入力信
号の50Hz及び60Hzどちらでも誤差なく測定で
き、しかも多回路の入力信号でも低いサンプリング周波
数で精度よく測定できる交流計測方法及び装置を得るこ
とを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and can measure both 50 Hz and 60 Hz of an input signal without error without a frequency discriminating circuit, and moreover, even with a multi-circuit input signal at a low sampling frequency. It is an object of the present invention to obtain an alternating current measuring method and device capable of measuring accurately.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に係る交流計測
方法は、商用交流電気量を、所定の時間を単位としてサ
ンプリングデータの計測演算を行い、かつサンプリング
は所定の時間を7以上の素数nで分割した周期で行うこ
とにより、交流電気量の実効値等を計測情報として出力
するようにしたものである。
According to an AC measuring method of the present invention, commercial AC electricity is measured and calculated for sampling data in units of a predetermined time, and sampling is performed with a prime number n of 7 or more for a predetermined time. The effective value of the alternating-current electricity amount is output as the measurement information by performing the operation in the cycle divided by.

【0016】また、サンプリングデータの計測演算をす
る所定の時間は100m秒を単位とするものである。ま
た、被計測商用交流電気量が複数の場合、サンプリング
クロック周波数を10×n×被計測数にして各被計測交
流電気量の計測演算対象のサンプリングデータを1/被
計測数毎に取り出すようにしたものである。
The predetermined time for measuring and calculating the sampling data is in the unit of 100 msec. When the measured commercial AC electricity quantity is plural, the sampling clock frequency is set to 10 × n × the measured quantity, and the sampling data of the measurement calculation object of each measured AC electricity quantity is taken out every 1 / measured quantity. It was done.

【0017】また、サンプリングにおいて、計測演算対
象の分割素数nマイナス1のデータ数に対して順次最新
のサンプリング値を採用し、最も古いサンプリング値を
廃却してサンプリングデータの計測演算を行うものであ
る。
Further, in sampling, the latest sampling value is sequentially adopted for the number of data of the division prime number n minus 1 to be measured and the oldest sampling value is discarded, and the sampling data is measured and calculated. is there.

【0018】また、この発明に係る交流計測装置は、商
用交流電気量を電圧信号に変換する電圧変換装置、この
電圧変換装置で変換された電圧信号をディジタル信号に
変換するA/D変換装置、このA/D変換装置の出力を
サンプリングするマルチプレクサ、及びこのマルチプレ
クサの出力を演算処理し交流電気量の実効値等を計測情
報として出力するとともに、上記マルチプレクサのサン
プリング周期を決定するマイクロコンピュータを備え、
上記マイクロコンピュータは、100m秒単位でサンプ
リングデータの計測演算を行うとともに、上記マルチプ
レクサにおけるサンプリングを、100m秒を7以上の
素数nで分割した周期で行うようにしたものである。
An AC measuring device according to the present invention is a voltage converting device for converting a commercial AC electric quantity into a voltage signal, an A / D converting device for converting a voltage signal converted by the voltage converting device into a digital signal, A multiplexer for sampling the output of the A / D conversion device, and a microcomputer for computing the output of the multiplexer and outputting the effective value of the AC electric quantity as measurement information, and determining the sampling period of the multiplexer.
The microcomputer is configured to perform measurement calculation of sampling data in units of 100 msec and to perform sampling in the multiplexer at a cycle in which 100 msec is divided by a prime number n of 7 or more.

【0019】また、電圧変換装置及びA/D変換装置
は、計測されるべき交流電気量が複数の場合、それぞれ
の入力信号に対応する複数の電圧変換回路と複数のA/
D変換回路を備え、マイクロコンピュータにおけるサン
プリングクロック周波数を10×n×被計測数にし、マ
ルチプレクサで1/被計測数のクロック位置を順次演算
対象のデータとするものである。
Further, the voltage conversion device and the A / D conversion device include a plurality of voltage conversion circuits corresponding to respective input signals and a plurality of A / D conversion devices when there are a plurality of AC electric quantities to be measured.
A D conversion circuit is provided, the sampling clock frequency in the microcomputer is set to 10 × n × the number to be measured, and the clock position of 1 / number to be measured is sequentially set as data to be calculated by the multiplexer.

【0020】また、マイクロコンピュータは、サンプリ
ングにおいて、計測演算対象の分割素数nマイナス1の
データ数に対して順次最新のサンプリング値を採用し、
最も古いサンプリング値を廃却してサンプリングデータ
の計測演算を行うようにしたものである。
Further, in the sampling, the microcomputer sequentially adopts the latest sampling value for the number of data of the division prime number n minus 1 to be measured and calculated,
The oldest sampling value is discarded and the sampling data is measured and calculated.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1を示すブ
ロック図である。図において、1乃至5は上記従来装置
での説明と同様のものである。
Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 to 5 are the same as those explained in the conventional device.

【0022】次に、上記構成の交流計測装置の動作につ
いて説明する。第1から第4までの入力信号は、電流/
電圧変換回路1a、1b、1c、1dにおいて電圧信号
に変換された後、A/D変換回路2a、2b、2c、2
dによってディジタル信号(量)に変換され、マルチプ
レクサ3によって一定の周期でサンプリングされ、マイ
クロコンピュータ4に入力される。マイクロコンピュー
タ4は、サンプリングされた入力信号を記憶し、各回路
毎に入力信号の演算例えば実効値演算等を行い、計測情
報として出力する。マルチプレクサ3のサンプリング
は、マイクロコンピュータ4によって決定された周期に
従って行われる。
Next, the operation of the alternating-current measuring device having the above structure will be described. The first to fourth input signals are current /
After being converted into voltage signals in the voltage conversion circuits 1a, 1b, 1c, 1d, the A / D conversion circuits 2a, 2b, 2c, 2
It is converted into a digital signal (quantity) by d, sampled at a constant cycle by the multiplexer 3, and input to the microcomputer 4. The microcomputer 4 stores the sampled input signal, calculates the input signal for each circuit, for example, calculates the effective value, and outputs the measured information. The sampling of the multiplexer 3 is performed according to the cycle determined by the microcomputer 4.

【0023】入力信号である商用電源の周波数は50H
zまたは60Hzに限定されているので、サンプリング
周期は次の通り決定される。50Hzの信号と60Hz
の信号が共通して整数倍の周期となる時間を求めると、
100m秒、200m秒、300m秒、・・・となる。
このうち最も小さい値である100m秒を1つの単位と
して考えることができる。100m秒を整数で分割した
時間でサンプリングすれば、入力信号が50Hzの場合
も60Hzの場合も一定周期(50Hzの場合は5周
期、60Hzの場合は6周期)内のサンプル数が変わら
ない。従って、50HZを入力信号とした場合と60H
zを入力信号とした場合でマイクロコンピュータ4の演
算結果に差異が出ることはない。従って、入力信号が5
0Hzなのか60HZなのかを判別する必要なくサンプ
リングができる。
The frequency of the commercial power source as the input signal is 50H.
Being limited to z or 60 Hz, the sampling period is determined as follows. 50Hz signal and 60Hz
When the time for which the signals in common have an integral multiple cycle is obtained,
100 msec, 200 msec, 300 msec, ...
The smallest value, 100 msec, can be considered as one unit. If sampling is performed by dividing 100 msec by an integer, the number of samples within a fixed cycle (5 cycles for 50 Hz and 6 cycles for 60 Hz) does not change regardless of whether the input signal is 50 Hz or 60 Hz. Therefore, when 50HZ is used as the input signal,
There is no difference in the calculation result of the microcomputer 4 when z is an input signal. Therefore, the input signal is 5
Sampling can be performed without having to determine whether it is 0 Hz or 60 Hz.

【0024】次に、100m秒を何分割するかについて
説明する。図2に示すとおり、入力信号が50Hzの場
合、100m秒では入力信号が5周期存在するから、1
00m秒を5等分した時間でサンプリングを行うと、常
に1周期の同一位置のサンプリングを行うのと同等とな
り、1周期を1点だけサンプリングしたことにしかなら
ない。また、100m秒を6等分した時間でサンプリン
グを行うと、1周期の6つのポイントをサンプリングし
たのと同等になり、見かけ上のサンプリング周波数は5
倍となる。100m秒を7等分した時間でサンプリング
を行うと、1周期の7つのポイントをサンプリングした
のと同等になり、見かけ上のサンプリング周波数は5倍
となる。同様に8等分、9等分、11等分、12等分、
13等分、14等分した場合の見かけ上のサンプリング
周波数は、実際のサンプリング周波数の5倍となる。
Next, how many divisions of 100 msec will be described. As shown in FIG. 2, when the input signal is 50 Hz, there are 5 cycles of the input signal in 100 msec.
When sampling is performed at a time that is 00 msec divided into five equal parts, it is equivalent to always sampling at the same position for one cycle, and only one point is sampled for one cycle. When sampling is performed by dividing 100 msec into six equal parts, it is equivalent to sampling six points in one cycle, and the apparent sampling frequency is 5
Double. When sampling is performed by dividing 100 msec into seven equal parts, it is equivalent to sampling seven points in one cycle, and the apparent sampling frequency is five times. Similarly, 8 equal parts, 9 equal parts, 11 equal parts, 12 equal parts,
The apparent sampling frequency when divided into 13 equal parts and 14 equal parts is 5 times the actual sampling frequency.

【0025】入力信号の1周期目のゼロクロスポイント
(立ち上がりのゼロクロス)から分割を開始するものと
する。100m秒5周期分を7等分すると、図2に示す
ように分割される。各分割ポイントが立ち上がりのゼロ
クロス点からどれだけ離れているかを調べる。分割数を
周期の数で除すと、7/5=1+2/5になる。分割ポ
イントの長さを1とおくと、1周期は1と2/5の長さ
となる。従って、のポイントは立ち上がりのゼロクロ
ス点から1の長さとなる。のポイントは立ち上がりの
ゼロクロス点から1−2/5=3/5の長さとなる。2
周期分の長さは7/5×2=2+4/5になる。従っ
て、のポイントはゼロクロス点から1−4/5=1/
5の長さとなる。3周期分の長さは7/5×3=4+1
/5になり、のポイントは立ち上がりのゼロクロス点
から1/5の長さとなる。従って、のポイントは立ち
上がりのゼロクロス点から1−1/5=4/5の長さと
なる。4周期分の長さは7/5×4=5+3/5にな
る。従って、のポイントは、立ち上がりのゼロクロス
点から1−3/5=2/5となる。
It is assumed that the division is started from the zero-cross point (rising zero-cross) of the first cycle of the input signal. When 5 cycles of 100 ms are divided into 7 equal parts, they are divided as shown in FIG. Find out how far each split point is from the rising zero-cross point. If the number of divisions is divided by the number of cycles, then 7/5 = 1 + 2/5. If the length of the division point is 1, the length of one cycle is 1 and 2/5. Therefore, the point has a length of 1 from the rising zero-cross point. The length of the point is 1-2 / 5 = 3/5 from the rising zero-cross point. Two
The length of the cycle is 7/5 × 2 = 2 + 4/5. Therefore, the point of is 1-4 / 5 = 1 / from the zero cross point.
The length is 5. The length of 3 cycles is 7/5 × 3 = 4 + 1
It becomes / 5, and the point becomes ⅕ from the rising zero cross point. Therefore, the point becomes a length of 1-1 / 5 = 4/5 from the rising zero-cross point. The length of four cycles is 7/5 × 4 = 5 + 3/5. Therefore, the point of becomes 1-3 / 5 = 2/5 from the rising zero-cross point.

【0026】このように分割数を周期数で除した値を分
数で求め、1倍、2倍、3倍、4倍し、整数部をのぞい
た値を求めると、2/5、4/5、1/5、3/5とな
り、各分割ポイントが立ち上がりのゼロクロス点から異
なった距離にあることがわかる。同様にして分数を求め
ると、8等分の場合は3/5、1/5、4/5、2/5
となり、各分割ポイントが立ち上がりのゼロクロス点か
ら異なった距離にある。
Thus, the value obtained by dividing the number of divisions by the number of cycles is obtained as a fraction, multiplied by 1, doubled, tripled, and multiplied by 4 to find the value excluding the integer part. , 1/5, 3/5, and it is understood that each division point is at a different distance from the rising zero-cross point. In the same way, when the fraction is calculated, in the case of 8 equal parts, 3/5, 1/5, 4/5, 2/5
And each division point is at a different distance from the rising zero-cross point.

【0027】入力信号が60Hzの場合を図3に示す。
100m秒では入力信号が6周期存在するから、100
m秒を6等分した時間でサンプリングを行うと、常に1
周期の同一位置のサンプリングを行うのと同等となり、
1周期を1点だけサンプリングしたことにしかならな
い。100m秒を7等分した時間でサンプリングを行う
と、1周期の7つのポイントをサンプリングしたのと同
等になり、見かけ上のサンプリング周波数は6倍とな
る。100m秒を8等分した時間でサンプリングを行う
と、1周期の4つのポイントをサンプリングしたのと同
等になり、見かけ上のサンプリング周波数は3倍とな
る。
FIG. 3 shows the case where the input signal is 60 Hz.
Since there are 6 cycles of input signal at 100 msec, 100
When sampling is done by dividing msec into 6 equal parts, it is always 1
It is equivalent to sampling at the same position in the cycle,
Only one point in one cycle is sampled. When sampling is performed by dividing 100 msec into seven equal parts, it is equivalent to sampling seven points in one cycle, and the apparent sampling frequency is six times. When sampling is performed by dividing 100 msec into eight equal parts, it is equivalent to sampling four points in one cycle, and the apparent sampling frequency is tripled.

【0028】50Hzの場合と同様に、分割数を周期数
で除した分数を求め、1倍、2倍、3倍、4倍、5倍し
整数部を除いた値を求めると、7等分の場合、1/6、
2/6、3/6、4/6、5/6となり、各分割ポイン
トが立ち上がりのゼロクロス点から異なった距離にある
ことがわかる。8等分の場合、2/6、4/6、0/
6、2/6、4/6となり、各分割ポイントのうち立ち
上がりのゼロクロス点から同じ距離にあるものが存在す
ることがわかる。
Similar to the case of 50 Hz, a fraction obtained by dividing the number of divisions by the number of cycles is obtained, and the value obtained by multiplying by 1, 2, 3, 4, 5 times the integer part is divided into 7 equal parts. In case of, 1/6,
It is 2/6, 3/6, 4/6, 5/6, and it can be seen that each division point is at a different distance from the rising zero cross point. For 8 equal parts, 2/6, 4/6, 0 /
It becomes 6, 2/6, and 4/6, and it can be seen that among the divided points, some are at the same distance from the rising zero-cross point.

【0029】50Hz、60Hzそれぞれの分割ポイン
トが立ち上がりのゼロクロス点から異なった距離にある
とき、見かけ上のサンプリング周波数は50Hzの場合
5倍、60Hzの場合は6倍となる。見かけ上のサンプ
リング周波数が50Hz時は5倍でかつ60Hz時は6
倍になるような分割を求めると、7、11、13、1
5、17、19、23、27、・・・(素 数)である
ことが判明する。
When the division points of 50 Hz and 60 Hz are at different distances from the rising zero-cross point, the apparent sampling frequency is 5 times at 50 Hz and 6 times at 60 Hz. 5 times when apparent sampling frequency is 50 Hz and 6 when it is 60 Hz
If we ask for a division that doubles, 7, 11, 13, 1,
It turns out that it is 5, 17, 19, 23, 27, ... (Prime number).

【0030】実施の形態2.マイクロコンピュータ4は
素数のうちから適当な値をあらかじめ選定し、例えば素
数に7を選択して、100m秒を選択素数7で分割す
る。つまり一つの計測サンプリングには70Hzのサン
プリング周波数で入力信号をサンプリングすればよい。
そこで、複数の被計測がある場合、例えば被計測入力信
号が4回路から入力される場合は、クロック回路5から
のサンプリングクロックは最低70×4=280Hzに
して、マルチプレクサ3で各1/4のクロック位置を順
次演算対象のデータとすることで、4回路の計測が同時
に可能である。即ち、分割素数nの10倍掛ける被計測
回路数のサンプリング周波数で複数の被計測回路のサン
プリングができる。
Embodiment 2 FIG. The microcomputer 4 preliminarily selects an appropriate value from among the prime numbers, selects 7 as the prime number, and divides 100 msec by the selected prime number 7. That is, for one measurement sampling, the input signal may be sampled at a sampling frequency of 70 Hz.
Therefore, when there are a plurality of measured signals, for example, when the measured signal is input from four circuits, the sampling clock from the clock circuit 5 is set to 70 × 4 = 280 Hz at a minimum, and the multiplexer 3 divides each into 1/4. By sequentially setting the clock position as the data to be calculated, it is possible to simultaneously measure four circuits. That is, a plurality of measured circuits can be sampled at a sampling frequency of the number of measured circuits multiplied by 10 times the prime number n.

【0031】マイクロコンピユータ4は、入力信号の1
00m秒間を単位に以下の電気量演算を行う。図4に示
すとおり、100m秒を7等分した場合のn=7におい
て、第1回路の実効値は 第2回路の実効値は 第3回路の実効値は 第4回路の実効値は となる。
The microcomputer 4 receives 1 of the input signal.
The following electric quantity calculation is performed in units of 00 msec. As shown in FIG. 4, when n = 7 when 100 ms is divided into seven, the effective value of the first circuit is The effective value of the second circuit is The effective value of the third circuit is The effective value of the fourth circuit is Becomes

【0032】実施の形態3.図5はこの発明の実施の形
態3におけるサンプリング値の計測演算を行う状況を説
明する図である。この図では、100m秒を7分割する
場合を示す。7分割されたサンプリングタイミングの
内、後ろから7個のデータを演算対象とする。この7個
のデータは、被計測商用交流が50Hz、60Hzに関
係なく1サイクルに相当する各部のサンプリングデータ
であり、演算処理することにより最初の100m秒間
(サンプリングタイミング〜)の計測値D1が得ら
れる。次のサンプリングにおいては、サンプリングタイ
ミング〜の7個のデータを演算対象にして計測値D
2を得る。このように、最も古いサンプリングタイミン
グのデータを捨てて、最新のサンプリングタイミングの
データを演算処理の対象に採用することで、被計測商用
交流の被計測値の変動に早く追従できる。
Embodiment 3. FIG. 5 is a diagram for explaining a situation in which measurement calculation of sampling values is performed in the third embodiment of the present invention. In this figure, 100 ms is divided into 7 parts. Of the sampling timings divided into seven, the seven data from the back are targeted for calculation. These seven pieces of data are sampling data of each part corresponding to one cycle regardless of whether the measured commercial alternating current is 50 Hz or 60 Hz, and the measurement value D1 for the first 100 msec (sampling timing) is obtained by arithmetic processing. To be In the next sampling, the measurement value D is calculated for the seven data from sampling timing
Get 2. As described above, by discarding the data of the oldest sampling timing and adopting the data of the latest sampling timing as the target of the arithmetic processing, it is possible to quickly follow the fluctuation of the measured value of the measured commercial AC.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、50
Hzまたは60Hzの入力信号を100m秒の単位で素
数に分割したサンプリングを行うので、50Hzと60
HZの判別を行う回路が不要となり、簡単な回路構成で
製品を構築できる。しかもサンプリング周波数を低く
(従来方式の1/5)することができるため、マイクロ
コンピュータのデータ読み込みに要する時間が短縮で
き、マイクロコンピュータが入力できる入力信号数を増
やすことができる効果がある。マイクロコンピュータの
入力回路数を増やさなくてよい場合はマイクロコンピュ
ータの処理速度を遅くできるため、安価な低速マイクロ
コンピュータとし、安価な計測装置にできる効果があ
る。
As described above, according to the present invention, 50
Since the input signal of Hz or 60 Hz is divided into prime numbers in units of 100 ms, sampling is performed at 50 Hz and 60 Hz.
A circuit for discriminating the HZ is unnecessary, and a product can be constructed with a simple circuit configuration. Moreover, since the sampling frequency can be lowered (⅕ of the conventional method), the time required for the microcomputer to read the data can be shortened, and the number of input signals that can be input by the microcomputer can be increased. When the number of input circuits of the microcomputer does not have to be increased, the processing speed of the microcomputer can be slowed down, so that there is an effect that an inexpensive low speed microcomputer can be used and an inexpensive measuring device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係る交流計測装置
を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing an AC measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1の動作を説明する波
形図である。
FIG. 2 is a waveform chart illustrating an operation of the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1の動作を説明する波
形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating the operation of the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態2の動作を説明する波
形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating the operation of the second embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態3の動作を説明する波
形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram illustrating the operation of the third embodiment of the present invention.

【図6】 従来の交流計測装置を示すブロック回路図で
ある。
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a conventional AC measuring device.

【図7】 従来の交流計測装置の動作を説明する波形図
である。
FIG. 7 is a waveform diagram illustrating an operation of a conventional AC measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電流/電圧変換装置、1a、1b、1c、1d 電
流/電圧変換回路、2 A/D変換装置、2a、2b、
2c、2d A/D変換回路、3 マルチプレクサ、4
マイクロコンピュータ、5 クロック回路。
1 current / voltage converters 1a, 1b, 1c, 1d current / voltage converters, 2 A / D converters 2a, 2b,
2c, 2d A / D conversion circuit, 3 multiplexer, 4
Microcomputer, 5 clock circuits.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用交流電気量を、所定の時間を単位と
してサンプリングデータの計測演算を行い、かつサンプ
リングは上記所定の時間を7以上の素数nで分割した周
期で行うことにより、交流電気量の実効値等を計測情報
として出力するようにしたことを特徴とする交流計測方
法。
1. An alternating current electric quantity is obtained by measuring and calculating sampling data for a commercial alternating current electric quantity in units of a predetermined time, and sampling is performed in a cycle in which the predetermined time is divided by a prime number n of 7 or more. The alternating current measurement method is characterized in that the effective value of is output as measurement information.
【請求項2】 サンプリングデータの計測演算をする所
定の時間は100m秒を単位とすることを特徴とする請
求項1記載の交流計測方法。
2. The alternating current measuring method according to claim 1, wherein the predetermined time for measuring and calculating the sampling data is 100 msec.
【請求項3】 計測される商用交流電気量が複数の場
合、サンプリングクロック周波数を10×n×被計測数
にして各被計測交流電気量の計測演算対象のサンプリン
グデータを1/被計測数毎に取り出すようにしたことを
特徴とする請求項1または請求項2記載の交流計測方
法。
3. When a plurality of commercial alternating-current electricity quantities are measured, the sampling clock frequency is set to 10 × n × the number to be measured, and the sampling data of the measurement calculation target of each measured alternating-current electricity quantity is calculated every 1 / number of the measured objects. The AC measuring method according to claim 1 or 2, characterized in that the AC measuring method is used.
【請求項4】 サンプリングにおいて、計測演算対象の
分割素数nマイナス1のデータ数に対して順次最新のサ
ンプリング値を採用し、最も古いサンプリング値を廃却
してサンプリングデータの計測演算を行うようにしたこ
とを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項記載
の交流計測方法。
4. In sampling, the latest sampling value is sequentially adopted with respect to the number of division primes n−1 of the measurement calculation target, and the oldest sampling value is discarded, and the measurement calculation of sampling data is performed. The alternating current measuring method according to claim 1, wherein the alternating current measuring method is performed.
【請求項5】 商用交流電気量を電圧信号に変換する電
圧変換装置、この電圧変換装置で変換された電圧信号を
ディジタル信号に変換するA/D変換装置、このA/D
変換装置の出力をサンプリングするマルチプレクサ、及
びこのマルチプレクサの出力を演算処理し交流電気量の
実効値等を計測情報として出力するとともに、上記マル
チプレクサのサンプリング周期を決定するマイクロコン
ピュータを備え、上記マイクロコンピュータは、100
m秒単位でサンプリングデータの計測演算を行うととも
に、上記マルチプレクサにおけるサンプリングを、10
0m秒を7以上の素数nで分割した周期で行うようにし
たことを特徴とする交流計測装置。
5. A voltage converter for converting a commercial AC electricity quantity into a voltage signal, an A / D converter for converting a voltage signal converted by the voltage converter into a digital signal, and this A / D
A multiplexer that samples the output of the conversion device, and a microcomputer that performs arithmetic processing on the output of this multiplexer and outputs the effective value of the alternating-current electricity amount as measurement information, and also determines the sampling period of the multiplexer, wherein the microcomputer is , 100
The sampling data is measured and calculated in the unit of msec, and the sampling by the multiplexer is performed at 10
An alternating current measuring device, characterized in that 0 msec is divided by a prime number n of 7 or more.
【請求項6】 電圧変換装置及びA/D変換装置は、被
計測交流電気量が複数の場合、それぞれの入力信号に対
応する複数の電圧変換回路と複数のA/D変換回路を備
え、マイクロコンピュータにおけるサンプリングクロッ
ク周波数を10×n×被計測数にし、マルチプレクサで
1/被計測数のクロック位置を順次演算対象のデータと
することを特徴とする請求項5記載の交流計測装置。
6. The voltage conversion device and the A / D conversion device are provided with a plurality of voltage conversion circuits and a plurality of A / D conversion circuits corresponding to respective input signals when a plurality of measured AC electric quantities are included, 6. The AC measuring apparatus according to claim 5, wherein the sampling clock frequency in the computer is 10 * n * the number to be measured, and the clock position of 1 / the number to be measured is sequentially used as data to be calculated by the multiplexer.
【請求項7】 マイクロコンピュータは、サンプリング
において、計測演算対象の分割素数nマイナス1のデー
タ数に対して順次最新のサンプリング値を採用し、最も
古いサンプリング値を廃却してサンプリングデータの計
測演算を行うようにしたことを特徴とする請求項5また
は請求項6記載の交流計測装置。
7. A sampling arithmetic operation for sampling data, wherein the microcomputer sequentially adopts the latest sampling value with respect to the number of divided prime numbers n minus 1 in the sampling operation, discarding the oldest sampling value. The alternating current measuring device according to claim 5 or 6, wherein
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