JPS5852569A - 電力量等の検出方法 - Google Patents

電力量等の検出方法

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JPS5852569A
JPS5852569A JP56151244A JP15124481A JPS5852569A JP S5852569 A JPS5852569 A JP S5852569A JP 56151244 A JP56151244 A JP 56151244A JP 15124481 A JP15124481 A JP 15124481A JP S5852569 A JPS5852569 A JP S5852569A
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JP
Japan
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frequency
power
integrated
circuit
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP56151244A
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English (en)
Inventor
Jun Miwa
三輪 純
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Kawamura Electric Inc
Original Assignee
Kawamura Electric Inc
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Publication date
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Publication of JPS5852569A publication Critical patent/JPS5852569A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力量等の例えば、負荷運転時における電力使
用量或は総電力使用量とそれに対応1〜だ電力使用料金
等を検出する方法に関するものである。
従来、各需要家、特に一般家庭において特定期間の総電
力使用量を知るには電力会社が設置した積算電力計の目
盛を読んで検出するしかないが、この場合、積算電力針
が屋外にあるうえ、電力積算開始時点の目盛を読んで控
えておくことが面倒なこともあって、このようなことが
現実に行われることは殆どなく、捷してや、特定期間の
総電力使用量に対応した電力使用料金を知ることは、電
力単価が使用電力量によって異なることもあって、一層
面倒で難しく、従って電力を節約しなければならないこ
とは分かっていても、いずれ支払わなければならない現
実の電力使用料金が現実に把握されていないため、どう
しても便利さと、面倒なことに対する消極性が優先して
電力を無駄に使ってしまうことになる。
この対策として、積算電力計を屋内に設置することも考
えられるが、この場合、積算電力針は高価なうえ一般家
庭で簡単に取付けることができず、しかも、電力使用料
金まで表示されないこともあって、このような積算電力
計が省電力の目的を持って一般需要家の屋内に設置され
ることはなく、又、常時の電力使用状況を知る方法とし
て、負荷回路オン・オフ用スイッチに電流針が一体に組
込まれたものもあるが、この場合、電力使用状況が電力
又は電力料金として直接的に表示されないこともあって
、この電流計が省電力の目安として使われることは皆無
に等しく、その結果、省電力が叫ばれながら現実には実
効がともなっていないという欠点があった。
本発明の目的は負荷電流から電力量を簡易に検出す石と
ともに、この電力量とその使用料金等をデジタル表示す
る電力量等の検出方法を提供することによって、前記従
来の欠点を除去することにある。
次に、本発明の第1実施例の構成を第1図によって説明
する。
負荷回路L1を1次コイルとする変流器CT1の2次側
には整流器RE1′(il−介して電源平滑用コンデン
サC1と固定抵抗R1と可変抵抗VR1との並列回路が
接続され、前記可変抵抗vR1’に介して検出された負
荷電流に比例した電圧を入力とするV−Fコンバータv
F”1からは負荷電流に比例した周波数の矩形波、即ち
、負荷回路L1の電源電圧が一定であることから、負荷
の使用電力に比例した周波数の矩形波が発生し、同矩形
波は、分周回路DF1と積算カウンタCK1を介して積
算電力量に比例したカウント数になるとともに、同カウ
ント数は、分周回路DF’1と積算カウンタCK1を介
して積算電力量に比例したカウント数になるとともに、
同カウント数は乗算器MC1に入力されて係数設定器K
S1を介して予め設定した係数と乗算された状態で積算
電力量が例えばKW単位の数値で乗算器MCIから出力
される。
又、V−FコンバータVF1からの矩形波は周波数カウ
ンタFC1でカウントされるとともに乗算器MC2で、
係数設定器KS2を介して予め設定した係数と乗算され
た状態で使用電力量が例えばKW/H単位の数値で出力
され、同出力数値は予め設定した一定の例えば3秒間、
ラッチ回路LT1を介してラッチされた状態で出力され
る。
一方、乗算器MCIからの出力はマイクロコンピュータ
CPU 1に入力されるとともに、プログラムキーPK
1を押下げ操作すると、マイクロコンピュータCPU1
の記憶素子ROMに予め記憶されたプログラムに従って
、例えば積算電力量に対応した電力使用料金が契約容量
別基本料金と超過電力量の各段階別単価に対応して計算
された状態でマイクロコンピュータCPU 1から出力
され、これらマイクロコンピュータCPUIからの電力
使用料金、乗算器MC1からの積算電力量、及び、ラッ
チ回路LT1からの使用電力量の各出力は手動若しくは
自動切換えの表示切換回路CH1からドライバ回路DV
1を介して表示器DPiに入力され、同表示器DPIに
は表示切換回路C′H1の切換えに対応して電力使用料
金、積算電力量、使用電力量が適宜デジタル表示される
次に、本実施例の作用について説明する。
このように構成された電力量等の検出装置において、v
−rコンバータVFMからは負荷回路L1で消費される
電力に比例した周波数の矩形波が出力され、同矩形波は
周波数カウンタFC1でカウント後、乗算器MC2で使
用電力量に換算された状態でラッチ回路LT1から一定
時間の例えば5秒間出力されるとともに、変化する使用
電力量がこの3秒間毎にラッチ回路LT1から表示切換
回路CH1、ドライバ回路DV1を介して表示器DP1
に入力され、表示器DP1には負荷電流の変化に対応し
た負荷回路L1の使用電力量が5秒間毎の変化でデジタ
ル表示される。
一方、月初めの例えば1日に積算カウンタCK1をリセ
ットすると、このリセット時点からの使用電力量が積算
カウンタCK1で積算されるとともに、乗算回路MCI
からは積算電力量がKW単位で出力され、表示切換回路
C■1の切換えによって、この切換時点における乗算回
路MC1からの積算電力量が、図示省略ラッチ回路を介
してこの表示切換期間の間、ラッチされた状態でドライ
バ回路Dv1を介して表示器DPIにデジタル表示され
、又、プログラムキーPK1を押すと、表示用切換回路
CH1が切換えられるとともに、プログラムキーPK1
押下げ時点における積算電力量に対応した電力使用料金
が図示省略ラッチ回路を介して一定時の例えば60秒間
ラッチされた状態でドライバ回路DViを介して表示器
DP1にデジタル表示される。
なお、本実施例においては電力使用料金、積算電力団、
使用電力量を1箇の表示器に切換え表示したが、これを
切換えることなくそれぞれに表示器を設けて常時表示さ
せることができ、又、表示内容は前記電力使用料金、電
力量の他、各需要家特有の例えば省電力目標に対応した
表示等、任意の表示内容にすることができ不。
次に、第2図は本発明の第2実施例の電気回路図であっ
て、負荷回路L2の負荷電流に対応して発生し7た間流
器CT2、整流器RE2、コンデンサC2、可変抵抗v
R2を介しての電圧は、適切に分圧された状態で抵抗R
2とアナログスイッチとして作動するトランジスタTr
1を介して積分器のオペアンプop1に入力されるとと
もに1同オペアンプOP1は可変抵抗VR2からの負荷
電流に対応した入力電圧と濡度補償付ツェナーダイオー
ドSSD jによる安定電圧の基準電圧とを交互に積分
してコンパレータのオペアンプOP2に入力させる。
一方、フリップフロップFF1のQがLになる、1−1
PNPi)ランジスタTr2がオンになると同時に定電
流電源として作動し、これによりツェナータイオードZ
D1を定電流ドライブするとともに、これによって生じ
た電圧によりNPN型トランジスタTr3をオンにし、
基準電圧用ツェナーダイオ−FSSDlはこのトランジ
スタTr3によって定電流ドライブされる。
又、トランジスタTr4.Tr5等からなる補償型マル
チバイブレータMV1で発生したクロック信号は分周回
路IC1により適切な値に分周された後、カウンターc
2に入力されて10進数としてカウントされるとともに
、カウンター02〜1C4により例えば、。ooに分周
された状態で制御用フリップフロップF’F’2に入力
される他、力”7 :/li 工C2〜ICJ用ラッチ
回路IC5〜工C7に入力される。
即ち、カウンターc4から出方される信号はオペアンプ
op1における入力電圧の積分値と基準電圧の積分値と
のそれぞれに対応したカウンタ内容をラッチするための
ラッチ信号であり、まず、負荷電流に対応した入力積分
信号はカウンタIC4の出力信号で得られるとともに同
信号はフリップフロップF’F2で2分周される。
又、基準電圧の積分はフリップフロップF’!’2から
の入力積分終了信号でフリップフロップFF1をセット
することによって始められるとともに、とのとき、積分
器のオペアンプOP1は入力の正電圧を積分して負とな
っており、これに負の基準電圧を積分してオペアンプO
P1の出力を正の方向に引っばって行くとともに、オペ
アンプop1の出力がOvになった後、オペアンプOP
1の出力カ僅かでも正になることによってコンパレータ
用オペアンプop2の出力がovになるとともに、フリ
ッフロップF’FMがリセットされてその。
出力がLレベルになり、このときの徽分出カがラッチパ
ルスとなって1回のサンプリングが終了し、このラッチ
時のカウンタ内容が負荷回路L2に流れた特定時刻にお
ける電流値を示す。
即ち、分周回路■c1がらの10DDパルス毎に入力電
圧の積分と基準電圧の積分を繰返し、基準電圧積分時に
おける入力電圧積分値に対応したオペアンプ6p1の出
力07時点のカウンターC2〜IC4出力値がラッチさ
れて負荷回路L2の電流値に対応j−だ値を示す。
このように検出された電流値を基に特定時刻1ておける
使用電力を演算する場合、 使用電力=電流×電圧”io石H(KW)で、1−かも
、電圧は100■で一定と見ることができることから、
ラッチ時におけるパルスカウント値は一定の係数の下に
使用電力と一致し、そのための係数設定に際して、まず
、負荷回路L2に流れる電流を0にしだ状態で、ラッチ
回路IC5〜■C7の出力側に設けられたデジタルスイ
ッチDS1〜DS12により前記係数をセットすると、
分周回路工C1より出力されるクロック信号は分周回路
T、Cf3により更に分周された状態でカウンターC9
に入力され、同■c9に計数された数はBCDコードで
出力されるとともにデシメルマルチブレクサT l’!
 1n rIr l−h 4 n 者To I/)” 
m< 倫−’! −h J−状態でインバータlNT1
−工NT6を介して各桁毎に接続されたNANDゲート
NAND1〜NAND12を順次開き、各桁毎にラッチ
されているBCDコードによる値をインバータIN’l
’7〜工NT10を介してデシメルマルチブレクサエ0
11に入力させて10進数に変換し、カリキュレータC
LUの記憶部に入力されるとともに、カリキュレータC
LUのメモリー用ファンクシ誓ンキ−MKayを作動さ
せることにより前記係数が記憶される。
次に1デジタルスイツチDS1〜D812をオフにした
状態で変流器CT2fC負荷電流が流れると、電流値は
一定時間ツソチ回路IC5〜IC7に記憶されるととも
に、分周回路工C9からの出力によりデシメルマルチプ
レクサエC1Oの出力は順次図示左から右に移動し、カ
リキュレータCLUの動作を順次切換え、まず、ラッチ
回路IC5〜IC7の内容が順次切換えられてデシメル
マルチプレクサIC11により10進数に変換されなが
らカリキュレータCLUのデータ入力端子DQ〜D9に
入力されるとともに、置数信号端子NK倍信号入力され
て置数が終了し、かつ、ファンクシリン端子1i’に1
に信号が入力されて演算が実行され、その値、即ち、使
用電力がBCD−7セグメントデコーダDD1を介1−
て表示器DP2に表示され、この値はデシメル出力の4
〜8の4ビット間表示されるとともに、次の分局時にお
いて同信号はオートクリア端子ACに入力されて同表示
は0となり、この一連の動作終了時には次の電流値のサ
ンプリングが終ってラッチ回路IC5〜工C7にラッチ
され、表示器DP2には次のサンプリング時刻における
使用電力が新たに表示される。
又、カリキュレータCLUからの使用電力に対応したB
CD出力は乗算器MC3を介して任意の単位時間別電力
量(KWH)に変換された状態で加算器(累計器)TO
lで積算され、この積算結果の積算電力量がBCD−7
セグメントデコーダDD2を介して表示器DP5に表示
されるとともに、加算器TC1からの積算電力量に対応
した出力は各契約容量別基本料金と超過電力量の各段階
別単価に対応した出力を発生させるための基準電力設定
器DS1〜Denとデジタル比較器DC1〜DCnと乗
算器MC4〜MCn+4と任意の論理回路からなる出力
用切換回路CH2を介して任意の電力量帯別電力料金に
変換された状態で加算器TC2に積算され、との積算結
果の積算電力料金がBCD−7セグメントデコーダDD
3を介して表示器DP4に表示される。
なお、本実施例においては演算累子として電卓用等のM
C8,LSI等を使用したが、本実施例に代えて入出力
制御IC(I10ポート)、中央制御用IC(CPU)
、記憶用IC(ME)等からなるマイクロコンピュータ
を用いても前記同様の演算及び表示を行うことができる
次に、本発明の効果について説明する。
本発明は負荷電流を周波数に変換するとともに、該周波
数をパルスカウント1−で積算1−1該積算値を積算電
力量若しくは電力使用料金に換算してデジタル表示する
電力量等の検出方法にある。
これによって、本発明は構造簡単かつ小形、廉価にして
容易に負荷電流から電力量等をデジタル表示することが
できるとともに、小形にできることもあって、この電力
量等の検出装置をホー五分電盤等にも容易に組付けるこ
とができる効果がある。
Ll・・・負荷回路       CT1・・・変流器
REi・・・I[J        cl・−・コンデ
ンサR1・・・固定抵抗       VRl・・・可
変抵抗VF1・・・V−Fコンバータ   DF’1・
・・分周回路CK1・・・積算カウンタ     MC
1,MC2・・・乗算器KS1.KS2・・・係数設定
器  LTl・・・ラッチ回路CPU1・−・マイクロ
コンピュータ PK1・・・ブログフムキー   CI(i・・・表示
切換回路DVI・・・ドフィバ回路    DPI・・
・表示器特許出願人 河村電器産業株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  負荷電流を周波数に変換するとともに該周波
    数をパルスカウントして積算し、該積算値を積算電力量
    若L <は電力使用料金に換算してデジタル表示するこ
    とを特徴とする電力量等の検出方法。
  2. (2)負荷電流の周波数変換値を使用電力とl〜で換算
    表示することを特徴とする特許 囲第1項に記載の電力量等の検出方法。
JP56151244A 1981-09-24 1981-09-24 電力量等の検出方法 Pending JPS5852569A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62192668A (ja) * 1986-02-20 1987-08-24 Kyoritsu:Kk 電力計
JPH0461073U (ja) * 1990-10-04 1992-05-26
FR2694405A1 (fr) * 1992-07-29 1994-02-04 Schlumberger Ind Sa Dispositif de mesure de la consommation d'énergie électrique.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51136461A (en) * 1975-05-21 1976-11-25 Mitsubishi Electric Corp Consumed power detecting device

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