JPS59126965A - 位相角測定装置 - Google Patents

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、位相角測定装置、特に２つ以上の異なる位相
を有する交流電気鮭の位相角ヲ進与、遅れの絶対値測定
を行なうと共に、被測定位相を任意に移相し得る位相角
測定装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

従来、位相角の測定を行なう場合、基準位相と被測定位
相とを比較し、基準位相からのずれヲ００〜３６０°の
範囲で測定するのが普通であった。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら位相角は零度全基準にした位相の進み、遅
れとして測定した方が間違いのない場合が多い。例えば
被測定位相が３００°の場合に、これを進み、遅れの見
方からすると６０°の位相進みとしてｄ】１］定すれば
、試験作業におけるとっさの判断に誤りがなく、シかも
作業性が向上するからである。更に試験作業等において
、６００（５中心に位相変動がある場合、被測定位相’
１６００遅らせることにより基準位相と同相になり位相
変動分が読み易くなる。しかし促来装置はこの独の測定
ができなかった。

〔発ゆ」の目的」 本発明は上記問題点を解決することを目的としてなされ
たものであシ、基準位相に対する被測定位相の進み、遅
れの絶対値測定及び被測定位相の位相シフトの可能な位
相角？１１１ｊ定装置遁ヲ提供すること全目的としてい
る。

〔発ψｊの概要〕

本発明では基準交流入力により発生ノゼルスと被測定交
流入力による発生パルスとの間で両者の位相差期間を検
出し、この間を通過する逓倍された交流出力によって位
相差をデジタル的に測定すると共に、被測定交流入力に
よる発生・ゼルス全始点として逓倍された・やルス数を
カウントし、位相整定器からの整定値と比較することに
より被測定交流入力の位相シフトをも合せてイ１なおう
とするものでりる。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。第１図は本発明
による位相角測定装置の一実施例構成図である。第１図
において、Ｅｌは基準交流入力、Ｅ２は被測定交流入力
であって、Ｅｌに対して位相測定がなされるものである
。１及び２は波形整形回路であって波形整形回路１には
基準交ｖｌｔ入力が、同じく波形整形回路２には被測定
交流入力か夫々印加される。３及び４は阪形俊換回路で
あって前記各交流入力に苅して３６００周期のパルスを
発生する。波形変換回路５は、波形変換回路３に比して
２倍の周期の矩形波を発生する。６はフェーズ・ロック
回路であって基準交流入力Ｅｌの周波数を逓倍し基準交
流入力周波数の１周期３６０゜の１０倍の３６００倍に
逓倍する。７はスターティクスイッチ（ＳＷ）で、波形
変換回路５の出力が「】」の時は図に示す如き接点構成
であυ、１−０」の出力の時は接点構成が逆となってフ
リップフロップ９の入力条件を逆転する。なお、前記し
たフリップフロップ回路９は入力端子１からのパルス入
力をセント入力とし、入力端子２からのパルス入力−、
ＩＪ上セツト力とする。即ち、セント入力・々ルスによ
ってフリップフロップ９は「１」の出力を発生し、リセ
ント入カノヤルスによって「０」の出力を発生する。１
０はアンド回路であって前記フリップフロップ回路がセ
ットされて出力「１」の時たけフェーズ・ロック回路６
からの出力・ゼルスを通過させる。１３は計数回路であ
ｐ１アンド回路１０によって通過はれた出力・やルスを
計数する。１４はデータ保持回路であり前記した計数回
路１３からの計数自答が保持される。そしてデータ保持
回路１４に対しては、フリップフロッグ回路のリセット
入力と同じ・やルスが導入され、前記リセット・にルス
幅内でデータ更新が行なわれる。

１１はワンショット回路（ＯＳ）であって時間協調のた
めにもうけられ、ＯＲ回路１２全通して計数１１路１３
に対しクリア信号が出力される。８はチェンソデテクタ
（ＣＨ）であｐ波形変換回路５の出力が変化した時のみ
／４’ルスを出力し、ＯＲ回路１２全通し、計数回路１
３に対しクリアー信号を出力する。なお、このチェンジ
デテクタ（８）の動作機能は動作説明の項で説明するた
めクリアー信号のない場合において説り」する。

先スフリップフロップ９のリセット入カッや１９１幅内
でデータ保持回路１４のデータ更新を行ない、前記パル
スの立下り’ｒ利用してワンショット回路１１を動作さ
せ、このワンショットの幅内（クリア信号）で計数回路
１３の内容かりセットされる。１５は表示回路、１６は
表示器であって前記データ保持回路１４の出力が導入さ
れ、現時点における位相角がデジタル表示される。２２
．２３はアンド回路、２４．２５はフリップフロッグ回
路、２６．２７はＬＥＩ）である。次に被測定側回路に
ついて説明する。波形変換回路４の出カッ々ルスは、フ
リップフロップ１７のセント入力となる。

アンド回路１８はフェーズ・ロック回路６からの出力・
マルスを通過させる。この通過した・ゼルスは計数回路
１９により計数される。この計数された値がコンパレー
タ２０　Ｖ（入力され、デジタル位相整定器２１で整定
された値と同じになる１で計数をする。ここで位相整定
器２１の整定値と同じ値になると、コンパレータ２０の
出力よジノやルスが発生し、スターティクスイノチアの
接点に出力を与えると共に、フリップフロップＦＦ２ｉ
リセツトし計数回路１９の内容をもリセットする。即ち
、波形変換回路４の出力を、位相整定器で整定しだ値だ
け位相をシフトすることとなる。

上記構成を有する位相角測定装置の動作を説明する。

先ず、波形変換回路５及びスタテックスイッチ７は、位
相角の進み、遅れを計測するだめの主体的回路構成で以
下に説明する。

第２図は被測定位相が基準位相よシ遅れた状態を示す図
であｐｌこの図よ！ｌｌ説明する。基準交流人力Ｅ１か
らは波形整形回路１を介して矩形出力が導出され（第２
図ａ）、同じく被測定交流入力Ｅ２からは（第２図ｂ）
の如く矩形波出力が導出される。前記矩形波ａは波形変
換回路３、波形変換回路５及びフェーズ・ロック回路６
とに夫々入力され、波形変換回路３によシ矩形波ａの立
上シ部分毎に（第２図Ｃ）の出力パルスを発生する。

又波形変換回路５は矩形波ａの立下り部分で反転する矩
形ｇｈを出力する。

一方、フェーズ・ロック回路６からは、前記基準交流入
力層？＆数の３６００倍に逓倍された出カッ七ルスｅが
導出される。そして波形変換回路４の立上り部分でフリ
ップフロップＦＦ２が「１」となり、ＡＮＤ回路１８が
導通し計数回路１９が計数を開始しデジタル式位相角整
定器２１の整定値と計数回路１９の値とが一致した時に
、コンパレータ２０より（第２図ｄ）のノ七ルスが導出
される。なお説明を簡単にするため、位相角肢定値を４
整定として図の説明を行なう。即ち、波形変換回路４ノ
立上、りノ七ルスとコンパレータ２０の出力ノセルスと
の間に時間差がないとして説明する。ここで波形変換回
路５の出力が１１」の時は、スターティクスイソチアの
接点構成は第１図の図示の如き接点構成となっており、
波形変換回路３の出カッｅルスはフリップフロップＦＦ
Ｉのセット入力となり、コンパレータ２０の出力・ゼル
スはリセット入力となる。又、波形変換回路５の出力か
零の時は上記と逆となり、コンパレータ２０の出力パル
スはセット入力となり、波形変換回路３の出力パルスは
リセット入力となる。ここで第２図ａに戻ると、時１ｆ
−ｔ１ｔ＋においてはｈ信号ｉ−１：ｒｌＪとなってい
るため、Ｃなる信号によりフリップフロップ９ケセント
し、同時にアンド回路１０はフェーズ・ロック回路６の
出力パルスを通過芒せる。この出力・セル左ヒト数回路
１３でカウントを始める。時間ｔ２になってもｈ信号は
「１」であるため、コンパレータ２０の出力パルスはフ
リップフロップ″９のリセット端子ヘリセットパルスと
して与えられる。

即ち、ｔｌからｔ２ｔ−でのパルスカウントがＥｌに対
するＥ２の位相差期間であり、この値を計数し表示すれ
ば良いことになる。

一方、第２図ｄに示される出力パルス１陥ｇ１期間内で
データ保持回路１４のデータ更新がなされ、前記コンパ
レータ２０の出力パルスの立下り部分によって発生した
ワンショットパルスｆにより計数回路１３をリセットす
る。

次に時間ｔ３になると、ｈ信号は「０」となる。

すると波形整形回路３の出力・マルスは、フリソプフロ
ッゾ回路９の入力に対してリセット１呂号とな’）　、
逆Ｖｃ　コア　ハレ’）　２０の出力”　／レスはセン
ト１Ｍ号となる。このためｔ４０時間でフリップフロッ
プ９はセットされ、出力は「１」となって計数回路１３
はカラントラ始めるが、ｔ５になると波形変換回路５の
出力りは「０」から１１」へ変化し、この変化によりチ
ェンノデテクタ８の出力から・ゼルスが発生し、このパ
ルスによ５ＯＲ回路１２全通して計数回路１３へのみク
リアーパルスを与え計数回路１３を「０」にリセット、
この後は再びｔｌに戻って位相角の測定を開始する。

次に被測定位相が進みの状態の場合を第３図に示す。即
ち、この場合はコンパレータ２０の出力パルスがフリッ
プフロツノ回路９に対しセント人力パルスとなり、波形
変換回路３の出力がりセント・やルスとなるため、Ｅ２
の進んだ分だけ位相角を測定することになる。次に進み
遅れのＬＥＤ　ｆｉ示回路について説明する。先ず、波
形変換回路３の出力パルスＣが、フリップフロップ９に
対シセノト入力となる場合には、コ／・やレータ２ｏの
出力・やルスは位相遅れとなる。こ−の場合にはアンド
回路２３刀）瞬時Ｍ通し、ＡＮＤ　４の出力は瞬時「１
」となｐフリップフロラフ０２５に対しセット入力とな
りＬＥＤ　２７は点灯して遅れ位相’ｆｃｆｉ示する。

次に基準位相Ｅ１に対しコンノやレータ２ｏの出力位相
が進むとアンド回路２２が瞬時導通し、ＡＮＤ　３の出
力は瞬時「１」となシ、フリップフロップ２５に対しリ
セット信号を、又、フリップフロップ２４に対しセッ上
清号を出力してＬＥＤ　２６は位相角進み表示をする。

以上の如く、基準交流入力Ｅ１に対しコンパレータ２０
の出力位相の進み遅れの絶対値表示を行なうと共に進み
遅れのＬＥＤ表示も行なうことができる。又、被測定交
流人力Ｅ２の位相角は、デジタル式位相角整定器２１に
より任意に位相７フ）１行なうことができるため、例え
ば基準位相Ｅ１に対しほぼ３０°進みでこの附近で位相
が変動するような場合、位相角整定器２１で３０°遅れ
を選定すればＥｌに対しＥ２は恰も零度となり、ここで
のＥ２の俊動分は零度を中心とした位相角の絶対値表示
を行なうと共に進み遅れのＬＥＤ表示をも行なうことと
なる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば基準交流入力と被測
定交流入力との位相差期間内を通過する逓倍周波数によ
って検出し、かつ被測定交流入力を始点として位相整定
器の整定値寸で逓倍周波数をカウントするよう構成した
ので、基準交流入力と被測定交流人力との位相差奮進み
、遅れとしてデジタル的に測定できるばか９か、位相シ
フトも任意に行なえる位相角測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による位相角測定装置の一実施例ブロッ
ク図、第２図は各部信号波形図で被測定位相が基準位相
より遅れた状態図、第３図は同じく被測定位相が基準位
相よジ進んだ状態図である。 Ｅｌ・・・基準交流入力、　Ｅ２・・被６ｊ１１定交流
入カ、１．２・・・波形整形回路、３，４．５・・・波
形変換回路、６・・・フェーズ・ロック回路、 ７・・・スターチイックスイッチ、 ８・・・チェンノデテクノ、 １０．１８，２２．２３・・・アンド回路、】１・・・
ワンショット回路、１２川オア回路、１３・・・計数回
路、　　　、１４・・・データ保持回路、１５・・・表
示回路、　　　　１６・・・堀示器、９　、１７　、２
４　、２５・・・フリップフロツノ回路、１９・・・計
数回路、　　　　２ｏ・・・コンパレータ、２１・・・
ｒノタル位相角整定器、 ２６．２７・・ＬＥＤ　０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準交流入力と被測定交流入力との位相差ｋ　４１）２
   出する位相角測定装置において、基準交流入力から３６
   ００間隔の・セル２を発生する第１の波形変換回路と、
   前記基準交流入力を任意周波敬′まで逓倍する回路及び
   前記基準交流入力の２倍の周期で反転動作する躯２の波
   形変換回路と、畿測定交流入力から３６０°間隔のパル
   スに光生する第３の成形変換回路と、前記第１の波形変
   換回路出力と第３の波形変換回路出力との位相差期間を
   検出する第１の位相差検出回路と、前記第３の波形変換
   回路出力と第２の波形変換回路出力との位相差ル」間音
   検出する第２の位相差検出回路と、前記第２の波形変換
   回路出力によって切換えられるスイッチと、前記第１、
   第２の位相差検出回路の動作中のみ逓倍周波数を検出す
   る第１の計数回路と、前記第３の波形変換回路からの出
   力を検出する第２の計数回路と、前記第２の計数回路出
   力と位相整定器出力とを比較する比較器と、計数表示器
   とを夫々そなえ、基準交流入力と被測定交流入力とを進
   み、遅れによって測定すると共に、被画定交流入力の位
   相シフトを行なりこと全９徴とする位相角ｍ１１１定装
   置。