JPH11108972A - 電力計測装置 - Google Patents
電力計測装置Info
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- JPH11108972A JPH11108972A JP26990897A JP26990897A JPH11108972A JP H11108972 A JPH11108972 A JP H11108972A JP 26990897 A JP26990897 A JP 26990897A JP 26990897 A JP26990897 A JP 26990897A JP H11108972 A JPH11108972 A JP H11108972A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部環境変化に起因する電力計測用ホール素
子への機械的ストレスによる測定誤差を補償することが
可能な構成の電力計測装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る電力計測装置は、計測対象
である電力が使用される際における電圧である計測入力
電圧、及び、電力が使用される際における電流により発
生する計測入力磁界に応じた計測ホール電圧を出力する
電力計測用ホール素子と、電力計測用ホール素子と同様
の特性を有し、一定の基準入力電圧及び一定の基準磁界
に応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール素子と
を備え、外部環境変化による基準ホール電圧の変化量に
応じた補償電圧を用いて、外部環境変化による計測ホー
ル電圧の変動に対する補償を行うように構成されたもの
である。
子への機械的ストレスによる測定誤差を補償することが
可能な構成の電力計測装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る電力計測装置は、計測対象
である電力が使用される際における電圧である計測入力
電圧、及び、電力が使用される際における電流により発
生する計測入力磁界に応じた計測ホール電圧を出力する
電力計測用ホール素子と、電力計測用ホール素子と同様
の特性を有し、一定の基準入力電圧及び一定の基準磁界
に応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール素子と
を備え、外部環境変化による基準ホール電圧の変化量に
応じた補償電圧を用いて、外部環境変化による計測ホー
ル電圧の変動に対する補償を行うように構成されたもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力計測装置に関
し、特に、ホール素子を用いた電子式電力計測装置（電
子式積算電力量計）に好適なものである。
し、特に、ホール素子を用いた電子式電力計測装置（電
子式積算電力量計）に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】電子式積算電力計に用いられるホール素
子、例えば、シリコン（Ｓｉ）ホール素子においては、
ホール素子に印加するバイアス電圧、入力電圧又は磁界
印加により、素子内のＰＮ接合分離された能動層の周囲
の界面で、空乏層が伸縮する。その結果、実効ホール素
子厚ｔが変化し、ホール電圧ＶH の線形性が劣化すると
いう問題が生ずる。
子、例えば、シリコン（Ｓｉ）ホール素子においては、
ホール素子に印加するバイアス電圧、入力電圧又は磁界
印加により、素子内のＰＮ接合分離された能動層の周囲
の界面で、空乏層が伸縮する。その結果、実効ホール素
子厚ｔが変化し、ホール電圧ＶH の線形性が劣化すると
いう問題が生ずる。
【０００３】真空の誘電率をε0 、シリコンの比誘電率
をεS 、ビルトインポテンシャルをＶbi、バイアス電圧
をＶj 、ホール電圧をＶH 、空間電荷密度をｑＮとする
と、空乏層の伸びｗは、 ｗ＝（２ε0 εS （Ｖbi＋Ｖj −ＶH ／２）／ｑＮ）1/2 （１） と表される。
をεS 、ビルトインポテンシャルをＶbi、バイアス電圧
をＶj 、ホール電圧をＶH 、空間電荷密度をｑＮとする
と、空乏層の伸びｗは、 ｗ＝（２ε0 εS （Ｖbi＋Ｖj −ＶH ／２）／ｑＮ）1/2 （１） と表される。
【０００４】そこで、従来、補償用集積回路を用いて、
この空乏層の伸びｗに起因するホール電圧ＶH の線形性
劣化に対する補償が行われていた。
この空乏層の伸びｗに起因するホール電圧ＶH の線形性
劣化に対する補償が行われていた。
【０００５】図２は、ホール素子の空乏層の伸びｗに起
因するホール電圧ＶH の線形性劣化を補償する補償用集
積回路の回路図である。
因するホール電圧ＶH の線形性劣化を補償する補償用集
積回路の回路図である。
【０００６】図２の補償用集積回路においては、ホール
素子１０のホール電圧出力ＶH がオペアンプ１１の正相
入力に入力され、オペアンプ１１の出力は逆相入力に負
帰還されている。また、オペアンプ１１の出力端子には
負荷Ｒ１及びＲ２が直列に接続され、負荷Ｒ２の他端に
は参照電圧ＶREF が印加されている。ホール素子のバイ
アス電圧Ｖj として、負荷Ｒ１と負荷Ｒ２との接続ノー
ドにおける電圧が印加されている。
素子１０のホール電圧出力ＶH がオペアンプ１１の正相
入力に入力され、オペアンプ１１の出力は逆相入力に負
帰還されている。また、オペアンプ１１の出力端子には
負荷Ｒ１及びＲ２が直列に接続され、負荷Ｒ２の他端に
は参照電圧ＶREF が印加されている。ホール素子のバイ
アス電圧Ｖj として、負荷Ｒ１と負荷Ｒ２との接続ノー
ドにおける電圧が印加されている。
【０００７】以上のような回路構成において、負荷Ｒ１
及びＲ２の大きさをＲ１＝Ｒ２とすると、バイアス電圧
Ｖj は、 Ｖj ＝（ＶREF ＋ＶH ）／２ （２） となる。式（２）を式（１）に代入すると、図２の回路
における空乏層の伸びｗは、 ｗ＝［２ε0 εS ｛Ｖbi＋（（ＶREF ＋ＶH ）／２） −ＶH ／２｝／ｑＮ］1/2 ＝｛２ε0 εS （Ｖbi＋ＶREF ／２）／ｑＮ｝1/2 （３） となる。従って、空乏層の伸びｗは、ホール電圧ＶH に
依存しないこととなり、空乏層の伸びｗ、即ち、実効ホ
ール素子厚ｔの変化に起因するホール電圧ＶH の線形性
劣化に対する補償が行われたことになる。
及びＲ２の大きさをＲ１＝Ｒ２とすると、バイアス電圧
Ｖj は、 Ｖj ＝（ＶREF ＋ＶH ）／２ （２） となる。式（２）を式（１）に代入すると、図２の回路
における空乏層の伸びｗは、 ｗ＝［２ε0 εS ｛Ｖbi＋（（ＶREF ＋ＶH ）／２） −ＶH ／２｝／ｑＮ］1/2 ＝｛２ε0 εS （Ｖbi＋ＶREF ／２）／ｑＮ｝1/2 （３） となる。従って、空乏層の伸びｗは、ホール電圧ＶH に
依存しないこととなり、空乏層の伸びｗ、即ち、実効ホ
ール素子厚ｔの変化に起因するホール電圧ＶH の線形性
劣化に対する補償が行われたことになる。
【０００８】尚、温度変化による影響に対しては、予め
ホール素子の温度特性を測定しておき、その結果を利用
することにより、温度補償用集積回路で補償を行うこと
ができる。
ホール素子の温度特性を測定しておき、その結果を利用
することにより、温度補償用集積回路で補償を行うこと
ができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電子式積算電力量計では、空乏層の伸びｗや温度変化に
よる影響に対する補償は行うことができた。
電子式積算電力量計では、空乏層の伸びｗや温度変化に
よる影響に対する補償は行うことができた。
【００１０】しかしながら、ホール素子を実装して使用
する環境において、ホール素子への何らかの機械的スト
レスがあるような場合に、その機械的ストレスに対する
補償を行う手段は、従来存在しなかった。
する環境において、ホール素子への何らかの機械的スト
レスがあるような場合に、その機械的ストレスに対する
補償を行う手段は、従来存在しなかった。
【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、外部環境変化に起因する電力計測用ホ
ール素子への機械的ストレスによる測定誤差を補償する
ことが可能な構成の電力計測装置を提供することであ
る。
で、その目的は、外部環境変化に起因する電力計測用ホ
ール素子への機械的ストレスによる測定誤差を補償する
ことが可能な構成の電力計測装置を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電力計測装
置によれば、計測対象である電力が使用される際におけ
る電圧である計測入力電圧、及び、電力が使用される際
における電流により発生する計測入力磁界に応じた計測
ホール電圧を出力する電力計測用ホール素子と、電力計
測用ホール素子と同様の特性を有し、一定の基準入力電
圧及び一定の基準磁界に応じた基準ホール電圧を出力す
る補償用ホール素子とを備え、外部環境変化による基準
ホール電圧の変化量に応じた補償電圧を用いて、外部環
境変化による計測ホール電圧の変動に対する補償を行う
ように構成されたことを特徴とし、この構成により、外
部環境変化に起因する電力計測用ホール素子への機械的
ストレスによる測定誤差を補償することができ、高精度
な電力計測を行うことが可能となる。
置によれば、計測対象である電力が使用される際におけ
る電圧である計測入力電圧、及び、電力が使用される際
における電流により発生する計測入力磁界に応じた計測
ホール電圧を出力する電力計測用ホール素子と、電力計
測用ホール素子と同様の特性を有し、一定の基準入力電
圧及び一定の基準磁界に応じた基準ホール電圧を出力す
る補償用ホール素子とを備え、外部環境変化による基準
ホール電圧の変化量に応じた補償電圧を用いて、外部環
境変化による計測ホール電圧の変動に対する補償を行う
ように構成されたことを特徴とし、この構成により、外
部環境変化に起因する電力計測用ホール素子への機械的
ストレスによる測定誤差を補償することができ、高精度
な電力計測を行うことが可能となる。
【００１３】具体的な構成例としては、計測対象である
電力が使用される際における電圧である計測入力電圧を
発生する入力電圧発生回路と、電力が使用される際にお
ける電流により計測入力磁界を発生する計測電流・磁界
変換コイルと、乗算器として用いられ、計測入力電圧と
計測入力磁界とに応じた計測ホール電圧を出力する電力
計測用ホール素子と、一定の基準入力電圧を発生する基
準入力電圧発生回路と、一定の基準磁界を発生する基準
磁界発生磁石と、電力計測用ホール素子と同様の特性を
有し、乗算器として用いられ、基準入力電圧と基準磁界
とに応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール素子
と、参照電圧及び基準ホール電圧が入力され、外部環境
変化による基準ホール電圧の変化量に応じた補償電圧を
出力する補償用差動アンプと、計測ホール電圧及び補償
電圧が入力され、補償電圧を用いて補償を行いながら、
計測ホール電圧に応じた出力電圧を出力する計測用差動
アンプと、を備えたものとする。
電力が使用される際における電圧である計測入力電圧を
発生する入力電圧発生回路と、電力が使用される際にお
ける電流により計測入力磁界を発生する計測電流・磁界
変換コイルと、乗算器として用いられ、計測入力電圧と
計測入力磁界とに応じた計測ホール電圧を出力する電力
計測用ホール素子と、一定の基準入力電圧を発生する基
準入力電圧発生回路と、一定の基準磁界を発生する基準
磁界発生磁石と、電力計測用ホール素子と同様の特性を
有し、乗算器として用いられ、基準入力電圧と基準磁界
とに応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール素子
と、参照電圧及び基準ホール電圧が入力され、外部環境
変化による基準ホール電圧の変化量に応じた補償電圧を
出力する補償用差動アンプと、計測ホール電圧及び補償
電圧が入力され、補償電圧を用いて補償を行いながら、
計測ホール電圧に応じた出力電圧を出力する計測用差動
アンプと、を備えたものとする。
【００１４】通常は、さらに、計測用差動アンプの出力
電圧をデジタル信号に変換する電圧・周波数変換回路
と、電圧・周波数変換回路からのデジタル信号に基づき
電力を算出することにより電力量を積算する中央処理装
置と、電力及び電力量を表示する表示部と、を備えたも
のとして使用する。
電圧をデジタル信号に変換する電圧・周波数変換回路
と、電圧・周波数変換回路からのデジタル信号に基づき
電力を算出することにより電力量を積算する中央処理装
置と、電力及び電力量を表示する表示部と、を備えたも
のとして使用する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電力測定装置
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】図１は、本発明に係る電力計測装置、具体
的には、Ｓｉホール素子を乗算器として用いた電子式積
算電力計のブロック図である。本発明に係る電力計測装
置は、電力計測部Ａと基準ホール電圧補償部Ｂと計測表
示部Ｃとから構成されている。
的には、Ｓｉホール素子を乗算器として用いた電子式積
算電力計のブロック図である。本発明に係る電力計測装
置は、電力計測部Ａと基準ホール電圧補償部Ｂと計測表
示部Ｃとから構成されている。
【００１７】電力計測部Ａは、計測対象である電力が使
用される際における電圧である計測入力電圧Ｖina を発
生する入力電圧発生回路２ａと、計測対象である電力が
使用される際における電流により計測入力磁界Ｂina を
発生する計測電流・磁界変換コイル３ａと、乗算器とし
て用いられ、計測入力電圧Ｖina と計測入力磁界Ｂina
とに応じた計測ホール電圧ＶHaを出力する電力計測用ホ
ール素子１ａと、電力計測用ホール素子１ａの計測ホー
ル電圧ＶHaが入力される計測用差動アンプ４ａとから構
成されている。
用される際における電圧である計測入力電圧Ｖina を発
生する入力電圧発生回路２ａと、計測対象である電力が
使用される際における電流により計測入力磁界Ｂina を
発生する計測電流・磁界変換コイル３ａと、乗算器とし
て用いられ、計測入力電圧Ｖina と計測入力磁界Ｂina
とに応じた計測ホール電圧ＶHaを出力する電力計測用ホ
ール素子１ａと、電力計測用ホール素子１ａの計測ホー
ル電圧ＶHaが入力される計測用差動アンプ４ａとから構
成されている。
【００１８】基準ホール電圧補償部Ｂは、補償用ホール
素子１ｂに入力する一定の基準入力電圧Ｖinb を発生す
る基準入力電圧発生回路２ｂと、補償用ホール素子１ｂ
に印加する一定の基準磁界Ｂinb を発生する基準磁界発
生磁石３ｂと、電力計測用ホール素子１ａと同様の特性
を有し、乗算器として用いられ、基準入力電圧Ｖinbと
基準磁界Ｂinb とに応じた基準ホール電圧ＶHbを出力す
る補償用ホール素子１ｂと、参照電圧Ｖref 及び補償用
ホール素子１ｂの基準ホール電圧ＶHbが入力される補償
用差動アンプ４ｂとから構成されおり、補償用差動アン
プ４ｂの出力電圧は補償電圧として電力計測部Ａの計測
用差動アンプ４ａに入力される。
素子１ｂに入力する一定の基準入力電圧Ｖinb を発生す
る基準入力電圧発生回路２ｂと、補償用ホール素子１ｂ
に印加する一定の基準磁界Ｂinb を発生する基準磁界発
生磁石３ｂと、電力計測用ホール素子１ａと同様の特性
を有し、乗算器として用いられ、基準入力電圧Ｖinbと
基準磁界Ｂinb とに応じた基準ホール電圧ＶHbを出力す
る補償用ホール素子１ｂと、参照電圧Ｖref 及び補償用
ホール素子１ｂの基準ホール電圧ＶHbが入力される補償
用差動アンプ４ｂとから構成されおり、補償用差動アン
プ４ｂの出力電圧は補償電圧として電力計測部Ａの計測
用差動アンプ４ａに入力される。
【００１９】計測表示部Ｃは、計測用差動アンプ４ａの
出力電圧をデジタル信号に変換する電圧・周波数変換回
路５と、電圧・周波数変換回路５からのデジタル信号に
基づき計測対象である電力を算出することにより電力量
を積算する中央処理装置６と、算出された電力及び電力
量を表示する表示部７とから構成されている。
出力電圧をデジタル信号に変換する電圧・周波数変換回
路５と、電圧・周波数変換回路５からのデジタル信号に
基づき計測対象である電力を算出することにより電力量
を積算する中央処理装置６と、算出された電力及び電力
量を表示する表示部７とから構成されている。
【００２０】本発明に係る電力測定装置の特徴は、基準
ホール電圧補償部Ｂを備えている点にある。基準ホール
電圧補償部Ｂに備えられた補償用ホール素子１ｂは、上
述のように、電力計測用ホール素子１ａと同様の特性を
有するものである。電力計測用ホール素子１ａと同様と
すべき特性は、入力抵抗Ｒin、ホール出力電圧感度
Ｋ*、出力電圧直線性Ｖlin 、出力電圧温度特性ＶHt、
ピエゾ抵抗Ｒpzであり、その微小偏差は０．３％以内と
するのが望ましい。
ホール電圧補償部Ｂを備えている点にある。基準ホール
電圧補償部Ｂに備えられた補償用ホール素子１ｂは、上
述のように、電力計測用ホール素子１ａと同様の特性を
有するものである。電力計測用ホール素子１ａと同様と
すべき特性は、入力抵抗Ｒin、ホール出力電圧感度
Ｋ*、出力電圧直線性Ｖlin 、出力電圧温度特性ＶHt、
ピエゾ抵抗Ｒpzであり、その微小偏差は０．３％以内と
するのが望ましい。
【００２１】また、基準ホール電圧補償部Ｂの補償用ホ
ール素子１ｂは、通常の使用状態において、可能な限り
電力計測部Ａと同様の環境条件におかれるようにする。
そのため、補償用ホール素子１ｂは、例えば、電力計測
部Ａと同一基板上の近傍に実装する。
ール素子１ｂは、通常の使用状態において、可能な限り
電力計測部Ａと同様の環境条件におかれるようにする。
そのため、補償用ホール素子１ｂは、例えば、電力計測
部Ａと同一基板上の近傍に実装する。
【００２２】基準ホール電圧補償部Ｂにおいては、補償
用ホール素子１ｂに一定の基準入力電圧Ｖinb と一定の
基準磁界Ｂinb とを印加し、基準ホール電圧ＶHbを出力
させておく。従って、補償用ホール素子１ｂは、磁気シ
ールド等を用いて計測入力磁界Ｂina の影響を受けない
ようにしておく。
用ホール素子１ｂに一定の基準入力電圧Ｖinb と一定の
基準磁界Ｂinb とを印加し、基準ホール電圧ＶHbを出力
させておく。従って、補償用ホール素子１ｂは、磁気シ
ールド等を用いて計測入力磁界Ｂina の影響を受けない
ようにしておく。
【００２３】補償用ホール素子１ｂ及び電力計測用ホー
ル素子１ａが、温度変化等の外部環境変化に起因する取
り付け基板の伸縮による封止外囲器の変形又は封止外囲
器自体の伸縮により機械的圧力を受けると、両ホール素
子のピエゾ抵抗が変化し、その結果、それらのホール電
圧ＶHb及びＶHaが変動する。補償用ホール素子１ｂ及び
電力計測用ホール素子１ａは同様の特性を有するもので
あるため、ホール電圧ＶHb及びＶHaの変化量も同程度で
あり、その変化量をΔＶH とする。
ル素子１ａが、温度変化等の外部環境変化に起因する取
り付け基板の伸縮による封止外囲器の変形又は封止外囲
器自体の伸縮により機械的圧力を受けると、両ホール素
子のピエゾ抵抗が変化し、その結果、それらのホール電
圧ＶHb及びＶHaが変動する。補償用ホール素子１ｂ及び
電力計測用ホール素子１ａは同様の特性を有するもので
あるため、ホール電圧ＶHb及びＶHaの変化量も同程度で
あり、その変化量をΔＶH とする。
【００２４】基準ホール電圧補償部Ｂの補償用差動アン
プ４ｂは、補償用ホール素子１ｂの補償ホール電圧ＶHb
の変化量ΔＶH に応じた補償電圧を出力し、その補償電
圧は電力計測部Ａの計測用差動アンプ４ａに帰還され
る。計測用差動アンプ４ａにおいては、その補償電圧を
用いて補償を行うことにより、当該外部環境変化がなか
ったとした場合における計測ホール電圧ＶHaに応じた出
力電圧を出力することができる。
プ４ｂは、補償用ホール素子１ｂの補償ホール電圧ＶHb
の変化量ΔＶH に応じた補償電圧を出力し、その補償電
圧は電力計測部Ａの計測用差動アンプ４ａに帰還され
る。計測用差動アンプ４ａにおいては、その補償電圧を
用いて補償を行うことにより、当該外部環境変化がなか
ったとした場合における計測ホール電圧ＶHaに応じた出
力電圧を出力することができる。
【００２５】尚、温度変化による電力計測用ホール素子
１ａの特性変化に起因するホール電圧ＶHaの変化量ΔＶ
H についても、同様の原理により常時補償が行われるこ
とになる。
１ａの特性変化に起因するホール電圧ＶHaの変化量ΔＶ
H についても、同様の原理により常時補償が行われるこ
とになる。
【００２６】計測表示部Ｃは、通常と同様の構成であ
り、電圧・周波数変換回路５により電力計測部Ａの差動
アンプ４ａの出力電圧をデジタル信号に変換し、そのデ
ジタル信号に基づき中央処理装置６により計測対象であ
る電力を算出することにより電力量を積算し、算出され
た電力及び電力量を表示部７により表示する。
り、電圧・周波数変換回路５により電力計測部Ａの差動
アンプ４ａの出力電圧をデジタル信号に変換し、そのデ
ジタル信号に基づき中央処理装置６により計測対象であ
る電力を算出することにより電力量を積算し、算出され
た電力及び電力量を表示部７により表示する。
【００２７】この計測電力については、上述の原理によ
り、外部環境変化に起因する機械的圧力及び温度変化に
よる電力計測用ホール素子１ａの特性変化が補償されて
いるので、正確な電力量の積算及び表示を行うことが可
能となる。
り、外部環境変化に起因する機械的圧力及び温度変化に
よる電力計測用ホール素子１ａの特性変化が補償されて
いるので、正確な電力量の積算及び表示を行うことが可
能となる。
【００２８】上述のように、両ホール素子の入力抵抗Ｒ
in、ホール出力電圧感度Ｋ、出力電圧直線性Ｖlin 、出
力電圧温度特性ＶHt、ピエゾ抵抗Ｒpzの微小偏差が０．
３％以内となるようにした場合、長期間にわたる計測精
度は、従来の電力計測装置では±２％程度であったのに
対し、本発明に係る電力計測装置では±１％に改善され
る。
in、ホール出力電圧感度Ｋ、出力電圧直線性Ｖlin 、出
力電圧温度特性ＶHt、ピエゾ抵抗Ｒpzの微小偏差が０．
３％以内となるようにした場合、長期間にわたる計測精
度は、従来の電力計測装置では±２％程度であったのに
対し、本発明に係る電力計測装置では±１％に改善され
る。
【００２９】また、従来の電力計測装置の構成における
ホール素子については、外部環境からの影響を回避する
ため、ホール素子ペレットに外力が加わらない特別マウ
ントと、完全な気密封止と、ガラス封止セラミック外囲
器等の高価な外囲器とが必要とされていたが、本発明に
係る電力計測装置においては、通常のエポキシ樹脂封止
等の安価な外囲器を用いたシステム構成が可能となるの
で、製造コストを従来比１／５０程度に大幅に低減する
ことができる。
ホール素子については、外部環境からの影響を回避する
ため、ホール素子ペレットに外力が加わらない特別マウ
ントと、完全な気密封止と、ガラス封止セラミック外囲
器等の高価な外囲器とが必要とされていたが、本発明に
係る電力計測装置においては、通常のエポキシ樹脂封止
等の安価な外囲器を用いたシステム構成が可能となるの
で、製造コストを従来比１／５０程度に大幅に低減する
ことができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係る電力計測装置によれば、計
測対象である電力が使用される際における電圧である計
測入力電圧、及び、電力が使用される際における電流に
より発生する計測入力磁界に応じた計測ホール電圧を出
力する電力計測用ホール素子と、電力計測用ホール素子
と同様の特性を有し、一定の基準入力電圧及び一定の基
準磁界に応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール
素子とを備え、外部環境変化による基準ホール電圧の変
化量に応じた補償電圧を用いて、外部環境変化による計
測ホール電圧の変動に対する補償を行うように構成され
たものとしたので、外部環境変化に起因する電力計測用
ホール素子への機械的ストレスによる測定誤差を補償す
ることができ、高精度な電力計測を行うことが可能とな
る。
測対象である電力が使用される際における電圧である計
測入力電圧、及び、電力が使用される際における電流に
より発生する計測入力磁界に応じた計測ホール電圧を出
力する電力計測用ホール素子と、電力計測用ホール素子
と同様の特性を有し、一定の基準入力電圧及び一定の基
準磁界に応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール
素子とを備え、外部環境変化による基準ホール電圧の変
化量に応じた補償電圧を用いて、外部環境変化による計
測ホール電圧の変動に対する補償を行うように構成され
たものとしたので、外部環境変化に起因する電力計測用
ホール素子への機械的ストレスによる測定誤差を補償す
ることができ、高精度な電力計測を行うことが可能とな
る。
【００３１】外部環境変化に起因する測定誤差が補償さ
れるので、安価な外囲器を用いたシステム構成が可能と
なり、製造コストを大幅に低減することができる。
れるので、安価な外囲器を用いたシステム構成が可能と
なり、製造コストを大幅に低減することができる。
【図１】本発明に係る電力計測装置のブロック図。
【図２】ホール素子の空乏層の伸びｗを補償する補償用
集積回路の回路図。
集積回路の回路図。
Ａ 電力計測部 １ａ 電力計測用ホール素子 ２ａ 入力電圧発生回路 ３ａ 計測電流・磁界変換コイル ４ａ 差動アンプ Ｂ 基準ホール電圧補償部 １ｂ 補償用ホール素子 ２ｂ 基準入力電圧発生回路 ３ｂ 基準磁界発生磁石 ４ｂ 差動アンプ Ｃ 計測表示部 ５ 電圧・周波数変換回路 ６ 中央処理装置 ７ 表示部 １０ ホール素子 １１ オペアンプ
Claims (3)
- 【請求項１】計測対象である電力が使用される際におけ
る電圧である計測入力電圧、及び、前記電力が使用され
る際における電流により発生する計測入力磁界に応じた
計測ホール電圧を出力する電力計測用ホール素子と、 前記電力計測用ホール素子と同様の特性を有し、一定の
基準入力電圧及び一定の基準磁界に応じた基準ホール電
圧を出力する補償用ホール素子とを備え、 外部環境変化による前記基準ホール電圧の変化量に応じ
た補償電圧を用いて、前記外部環境変化による前記計測
ホール電圧の変動に対する補償を行うように構成された
ことを特徴とする電力計測装置。 - 【請求項２】計測対象である電力が使用される際におけ
る電圧である計測入力電圧を発生する入力電圧発生回路
と、 前記電力が使用される際における電流により計測入力磁
界を発生する計測電流・磁界変換コイルと、 乗算器として用いられ、前記計測入力電圧と前記計測入
力磁界とに応じた計測ホール電圧を出力する電力計測用
ホール素子と、 一定の基準入力電圧を発生する基準入力電圧発生回路
と、 一定の基準磁界を発生する基準磁界発生磁石と、 前記電力計測用ホール素子と同様の特性を有し、乗算器
として用いられ、前記基準入力電圧と前記基準磁界とに
応じた基準ホール電圧を出力する補償用ホール素子と、 参照電圧及び前記基準ホール電圧が入力され、外部環境
変化による前記基準ホール電圧の変化量に応じた補償電
圧を出力する補償用差動アンプと、 前記計測ホール電圧及び前記補償電圧が入力され、前記
補償電圧を用いて補償を行いながら、前記計測ホール電
圧に応じた出力電圧を出力する計測用差動アンプと、 を備えたことを特徴とする電力計測装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の電力計測装置において、
さらに、 前記計測用差動アンプの出力電圧をデジタル信号に変換
する電圧・周波数変換回路と、 前記電圧・周波数変換回路からの前記デジタル信号に基
づき前記電力を算出することにより電力量を積算する中
央処理装置と、 前記電力及び前記電力量を表示する表示部と、を備えた
ことを特徴とする電力計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26990897A JP3351723B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 電力計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP26990897A JP3351723B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 電力計測装置 |
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|---|---|
| JPH11108972A true JPH11108972A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3351723B2 JP3351723B2 (ja) | 2002-12-03 |
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ID=17478906
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26990897A Expired - Fee Related JP3351723B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 電力計測装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3351723B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103364644A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-10-23 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种消除探头输出电压信号基线漂移的方法 |
| CN103529287A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 国家电网公司 | 一种基于霍尔传感器的用电信息采集系统 |
| JP2015520364A (ja) * | 2012-05-07 | 2015-07-16 | メレクシス・テクノロジーズ・ナムローゼフェンノートシャップ | 等方性応力を検出してピエゾホール効果の補償を提供する方法及びデバイス |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP26990897A patent/JP3351723B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2015520364A (ja) * | 2012-05-07 | 2015-07-16 | メレクシス・テクノロジーズ・ナムローゼフェンノートシャップ | 等方性応力を検出してピエゾホール効果の補償を提供する方法及びデバイス |
| US9857247B2 (en) | 2012-05-07 | 2018-01-02 | Melexis Technologies Nv | Method and device for sensing isotropic stress and providing a compensation for the piezo-hall effect |
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| CN103529287A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 国家电网公司 | 一种基于霍尔传感器的用电信息采集系统 |
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| JP3351723B2 (ja) | 2002-12-03 |
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