JPS59126972A - 誘導形電力量計試験装置 - 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、需要家に既に取り付けられている誘導形電力
量計を試験する携帯用の試験装置に関するものである。

従来、誘導形電力量計の試験装置は、日本電気計器検定
所あるいは製造工場において試験を行う形のものに限ら
れていた。従って、いったん誘導形電力量計を実際に設
置し、使用を開始した後に、需要家等が、該誘導形電力
量計の作動状態に異常を認めた場合、試験を行うために
は、該誘導形電力量計を設置状態より取りはずし、日本
電気計器検定所あるいは製造工場等、試験装置の設置さ
れた場所に持ってゆく必要があるという問題点が存在し
ていた。

本発明の目的は、上述した問題点を解決し、誘導形電力
量計を設置した状態のまま試験することができる数値処
理の形式がアナログ処理であるような、携帯用の誘導彫
型力量計の試験装置を提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、被試験計器の円
板回転数を光学的に検出する光学的回転数検出手段と、
被試験計器の電圧端子から電圧を取り出す電圧取出手段
と、負荷回路に着脱自在に取付けられ、負荷電流を検出
する電流検出手段と、電圧取出手段により取り出された
電圧と電流検出手段により検出された負荷電流とから、
′１Ｅ力に比例した周波数のパルスを発生する電力−周
波数変換手段と、試験に必要な被試験計器の円板回転数
を設定する回転数設定手段と、電力−周波数変換手段が
発生するパルスを積算計数して、計数値に比例したアナ
ログ電圧を出力する周波数−電圧変換手段を、許容誤差
範囲内にある被試験計器の円板が前記設定回転数を回転
した時に、周波数−電圧変換手段が出力する電圧の上限
値及び下限値を設定する許容誤差範囲設定手段と、周波
数−電圧変換手段が出力する前記電圧値が許容誤差範囲
設定手段による上限値と下限値との間に入っているかど
うかを判定する判定手段とを備えたものである。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

まず、本実施例によって誘導形電力量計１の試験を行う
手順を説明する。第１に、誘導形電力量計１の電圧端子
（図示せず）に電圧を取り出すためのワニロクリップ２
を取り付け、負荷側電線３に負荷電流を検出するための
分割形変流器４を取り付ける。ここで分割形の変流器を
用いるのは、負荷側電線３を切ることなく負荷回路に着
脱自在に取り付けることが可能なためである。次に誘導
形電力量計１に、円板５０回転数を光学的に検出する投
受光器６をセットする。本実施例においてはこの投受光
器６は、円板５に投光部より投光し、円板５上の指標７
に投光された時の反射光の変化を受光部で検出して、円
板５が１回転するごとに１パルス出力するものを示した
が、他に、円板５上に、軸８を中心に対称に設けられた
２つのクリープホールを投光部及び受光部により検出す
る構造のものなども使用可能である。次に、数値設定器
ＤＳ。

に誘導形電力量計１の計器定数を設定し、数値設定器Ｄ
Ｓ２に試験に必要な円板５０回転数を設定する。試験は
、この設定された回転数だけ円板５が回転した時の誘導
形電力量計１の誤差を検出する形で行われ、この回転数
は、円板５００回転らを考慮に入れて、１０回前後とす
るのが望ましい。さらに、数値設定器ＤＳ、に、被試験
計器である誘導形電力量計１が誤差０である時に数値設
定器ＤＳ２に設定された回転数だけ円板５が回転する間
に、電力−周波数変換回路ＷＦとプログラマブル分周回
路ＤＶと数値設定器ＤＳ、とからなる電力−周波数変換
手段が誤差０である場合に出力するパルス数を設定する
。最後に分圧器９に、被試験計器の許容し得る最大誤差
（％）を設定する。この分圧器９は、被試験計器の許容
し得る最大誤差に相当するアナログ電圧を分圧して出力
するものである。以上で試験の準備段階の手順は終わり
であり、試験スタート用スイッチ（図示せず）をオンす
ることにより試験動作が開始される。

次に、試験動作の順に従って本実施例の構造・機能を説
明する。まず、試験スタート用スイッチ（図示せず）の
オンにより、スタート信号Ｐｏがパルス信号発生回路Ｐ
Ｇに入力する。これによってパルス信号発生回路ＰＧは
、すぐに単独パルス信号を端子Ｔ、から出力し、ある間
隔をおいて２パルス目の単独パルス信号を端子Ｔ２から
出力する。単独パルス信号は、カウンタＣＴのリセット
端子Ｒ及びディジタル−アナログ変換器Ｄ　／　Ａ　（
１）のリセット端子Ｒに入力して、それぞれの計数値を
Ｏにする。ディジタル−アナログ変換器Ｄ　／　Ａ　（
１）は、少なくとも、入力されるパルスを積算計数する
カウンタと、前記カウンタの出力コードをそれに対応し
たアナログ電圧に変換するディジタル−アナログ変換回
路とを内蔵しており、内蔵のカウンタが計数したパルス
数に比例したアナログ電圧を出力する。したがって、こ
の時点での出力電圧値はｏ■である。また、数値比較回
路ＣＰは、カウンタＣＴの計数値が数値設定器Ｄｓ２の
設定値と等しくなった時にハイレベルの信号を出力する
ものであるから、この時点での出力はローレベルである
。

次いで、２パルス目の単独パルス信号が端子Ｔ２から出
力され、アンドゲートＧ＋　、　Ｇ２制御用のＲＳフリ
ップフロップＦＦのセット入力端子Ｓに入力する。これ
によりＲＳフリップフロップＦＦの出力はハイレベルと
なり、アンドゲートＧ＋　、Ｇ２を開成する。したがっ
て開成されたアンドゲートＧ、を介して投受光器６から
の出力信号がカウンタＣＴに入力し、カウンタＣＴは誘
導形電力量計１の円板５０回転数を計数しはじめる。ま
た、開成されたアンドゲートＧ、を介して、プログラマ
ブル分周回路ＤＶがらの出力信号がディジタル−アナロ
グ変換器Ｄ／Ａ（１）に入力され、ディジタル−アナロ
グ変換器Ｄ／Ａ（１）に内蔵されたカウンタが計数を開
始する。なお、プログラマブル分周回路ＤＶは、被試験
計器により計器定数が異なるため電力に比例した周波数
のパルスを出力する電力−周波数変換回路ＷＦから被試
験計器の円板が一回転する間に出力されるパルス数が被
試験計器によってまちまちになるので、数値設定器ＤＳ
＋に設定した計器定数値によって分周比を設定し、被試
験計器の円板が一回転する間に出力するパルス数が計器
定数にかかわらず一定の範囲の値となるようにするもの
である。

ディジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（１）は、計数を行
っている内蔵カウンタの出力コードを内蔵するディジタ
ル−アナログ変換回路によってアナログ電圧に変換し、
出力する。このアナログ電圧は、電圧範囲判定回路１０
の被比較入力端子ＩＮに入力する。

カウンタＣＴの計数値が数値設定器ＤＳ、の設定値と等
しくなると、数値比較回路ＣＰの出力がハイレベルとな
り、この出力が単一パルス発生回路ＭＭへ入力して、単
一パルス発生回路ＭＭから単一パルス信号が出力される
。この単一パルス信号はＲＳフリッグフロップＦＦのリ
セット入力端子Ｒに入力し、ＲＳクリップフロップＦＦ
の出力をローレベルにするので、アントゲ−）Ｇｌ、Ｇ
２が閉成される。したがって、この時点でカウンタＣＴ
及びディジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（１）に内蔵さ
れたカウンタが計数を停止する。この時点までにディジ
タル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（１）に内蔵されたカウン
タは、数値設定器ＤＳ２に設定された回転数だけ円板５
が回転する間に、電力−周波数変換回路ＷＦを経てプロ
グラマブル分周回路ＤＶから出力されるパルス数を計数
しており、最終的にこのパルス数に対応した値のアナロ
グ電圧が電圧範囲判定回路１０の被比較入力端子ＩＮに
入力する。

一方、ディジタル−アナログ変換回路Ｄ／Ａ（２）は、
少なくとも、ＢＣＤコードあるいはパイナリイコードを
それに対応したアナログ電圧に変換するディジタル−ア
ナログ変換回路を内蔵しており、数値設定器ＤＳ、の設
定値に比例したアナログ電圧を出力する。このアナログ
電圧は、インピーダンス変換回路Ｚ１を介して、加算回
路ＡＤ、　、　ＡＤ２及び分圧器９に入力する。分圧器
９は、あらかじめ設定された分圧比に従って、被試験計
器の許容し得る最大誤差に相当するアナログ電圧を分圧
して出力する。このアナログ電圧は、インピーダンス変
換回路Ｚ２を介して、加算回路ＡＤ、へは直接、加算回
路ＡＤｔへは反収増幅回路ＩＶ、を経て入力する。すな
わち、加算回路ＡＤＩからは、被試験計器が誤差０であ
る時にディジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（１）から出
力される電圧に許容し得る最大誤差に相当する電圧を加
算した電圧、いいかえれば許容範囲内にある上限値電圧
Ｖ□が出力され、電圧範囲判定回路１０に入力する。ま
た、加算回路ＡＤ２からは、被試験計器が誤差Ｏである
時にディジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（１）から出力
される電圧から許容し得る最大誤差に相当する電圧を減
算した電圧、いいかえれば許容範囲内にある下限値電圧
ｖＬが出力され、電圧範囲判定回路１ｏに入力する。

被試験計器の誤差が０であれば、円板５が設定された回
転数だけ回転した時にディジタル−アナログ変換器Ｄ／
Ａ（１）の出力する電圧値は、インピーダンス変換回路
Ｚ、の出力する電圧値と等しい。もし被試験計器が負の
誤差をもつなら、円板５が設定された回転数だけ回転す
るに要する時間は被試験計器の誤差が００時に比べ長く
なるので、その間にディジタルニアナログ変換器Ｄ／Ａ
（１）に内蔵されたカウンタの計数するパルス数は数値
設定器ＤＳ３の設定値より多くなり、ディジタル−アナ
ログ変換器Ｄ／Ａ（１）から電圧範囲判定回路１０の被
比較入力端子ＩＮへ入力される電圧値はインピーダンス
変換回路Ｚ１の出力する電圧値より大きくなる。逆に被
試験計器が正の誤差をもつなら、ディジタル−アナログ
変換器Ｄ／Ａ（１）から電圧範囲判定回路１ｏの被比較
入力端子ＩＮへ入力される電圧値はインピーダンス変換
回路Ｚ、の出力する電圧値より小さくなる。

電圧範囲判定回路１０の被比較入力端子ＩＮへの入力電
圧値が、上限値電圧■□より大きい場合、被試験計器は
負の許容誤差範囲をオーバーしており、アンドゲートＧ
３、表示器駆動回路ＤＲ１を介して、許容誤差範囲（−
）オーバー表示器Ｌ１が表示を行う。被比較入力端子Ｉ
Ｎへの入力電圧値が、上限値電圧■以下で、下限値電圧
ＶＬ以上である場合、被試験計器は許容誤差範囲内にあ
り、アントゲ−）Ｇい表示器駆動回路ＤＲ２を介して、
許容誤差範囲内表示器Ｌ２が表示を行う。被比較入力端
子ＩＮへの入力電圧値が、下限値電圧ＶＬ以下である場
合、被試験計器は正の許容誤差範囲をオーバーしており
、アンドゲートＧａ、表示器駆動回路ＤＲ，を介して許
容誤差範囲（＋）オーバー表示器Ｌ３が表示を行う。

第２図は本発明の他の実施例の一部を余すブロック図で
、第２図の部分を、第１図のＢで示した部分と入れかえ
た本実施例は、電力−周波数変換回路ＷＦに誤差があっ
ても、その誤差を補正して試験を正確に行うことができ
るようにしたものである。第１図と同様の部分は同一符
号にて示す。

本実施例を使用する際は、準備段階の最後に、分圧器１
１に電力−周波数変換回路ＷＦの誤差を設定し、切換ス
イッチＳＷ、に誤差の極性を設定する。これによって、
分圧器１１はインピーダンス変換回路Ｚｌがら出力され
た電圧から電力−周波数変換回路ＷＦの誤差分に相当す
る電圧を分圧し、出力する。切換スイッチｗ１へは、こ
へ の電圧がインピーダンス変換回路Ｚ３のみを経たものと
、インピーダンス変換回路Ｚ３と反転増幅器Ｉ　Ｖ２を
経て反転されたものが入力する。切換スイッチＳＷ１は
、電力−周波数変換回路ＷＦの誤差の極性に応じて、こ
れらの極性が反対の電圧のうちの一方を選択して、出力
する。この出力電圧は加算回路ＡＤ、、ｋＤ、へ入力さ
れるので、加算回路Ａ　Ｄ、からは、電力−周波数変換
回路ＷＦの誤差を補正した許容範囲内の上限値電圧Ｖ□
が出力され、電圧範囲判定回路１ｏに入力する。

また、加算回路ＡＤ２からは、電力−周波数変換回路Ｗ
Ｆの誤差を補正した許容範囲内の下限値電圧■０、が出
力され、電圧範囲判定回路１０に入力する。したがって
、これらの電圧値に基づいて被比較入力端子ＩＮへ入力
する電圧値の判定を行うことによって、電力−周波数変
換回路ＷＦに誤差があっても、その誤差をあらかじめ設
定すれば誤差が補正され、正確な試験を行うことができ
る。

第３図は、第１図のＢを第２図でおきかえたブロック図
で表される実施例の具体的回路の一例を示す。第１図、
第２図と同様の部分は同一符号にて示す。

第３図における抵抗Ｒ，〜１Ｒ９（ただしＲ４−Ｒ５十
Ｒ６＋Ｒ７＋Ｒ，＋Ｒ，）及び切換スイッチＳｗ２、Ｓ
　Ｗｓが、第２図における分圧器９．１１に相当してい
る。例えば、全抵抗値（Ｒ＋　＋　Ｒｔ　＋　Ｒｓ　＋
　Ｒ４）に対する各抵抗値の割合をＲ，：　９８％、Ｒ
２：１％、’Ｒｓ　”＝　Ｒ４：　０．５％、Ｒｓ”’
Ｒａ””Ｒ７−Ｒ８−Ｒｇ　：　０．１　％とすれば、
切換スイッチＳＷ２の切り換えにより許容誤差範囲を、
２饅、１％、０．５チのいずれかに設定することができ
、切換スイッチＳＷ３の切り換えにより電力−周波数変
換回路Ｗ　Ｆの誤差を０係から０．５％まで０．１％き
ざみに設定することができる。

また、第３図における演算増幅器ＯＰ、が第２図におけ
るインピーダンス変換回路Ｚ、に、演算増幅器ＯＰ２が
インピーダンス変換回路Ｚ２に、演算増幅器ＯＰ、がイ
ンピーダンス変換回路Ｚ３に、演算増幅器ＯＰ、、抵抗
Ｒ５゜、Ｒ，、が反転増幅器■■１に、演算増幅器ＯＰ
３、抵抗Ｒ１２，１１，１３が反転増幅器ＩＶ、に、演
算増幅器Ｏｐ、、ＯＦ７、抵抗Ｒ，イ〜Ｒ８，が加算回
路ＡＤ、に、演算増幅器ＯＰａ、ＯＦ、、抵抗Ｒ８８〜
Ｒ２，が加算回路Ａ　Ｄ２に、演算増幅器ＯＰ０、ＯＰ
＋。、ダイオードＤ、〜Ｄ４、抵抗Ｒ２□〜Ｒ２フ、ノ
アゲー１−　Ｇ６が電圧範囲判定回路１０に、抵抗Ｒ２
８、トランジスタＴｒｌが表示器駆動回路ＤＲ，に、抵
抗Ｒ２，、発光ダイオードＰＤ１が許容誤差範囲（−）
オーバー表示器ＬＬに、抵抗Ｒ，、トランジスタＴｒ２
が表示器駆動回路ＤＲ２に、抵抗Ｒ５い発光ダイオード
ＰＤ２が許容誤差範囲内表示器Ｌ２に、抵抗Ｒ５２、ト
ランジスタＴｒ３が表示器駆動回路Ｄ　Ｒｓに、抵抗Ｒ
３３、発光ダイオードＰＤ３が許容誤差範囲（＋）オー
バー表示器Ｌ３に、それぞれ相当する。

第３図における電圧範囲判定回路１０の出力状態をまと
めたものが第４図である。第４図のｅ工は、第３図のデ
ィジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（１）から出力される
電圧を表している。ＶＬ〈ＶＩ（〈Ｇ５のとき、すなわ
ち被試験計器の誤差が負の許容誤差範囲をオーバーして
いる時は、出力０、のみがハイレベルとなり、アンドゲ
ートＧ３、抵抗Ｒ２ｇを介してトランジスタＴｒ１が導
通され、電源電圧＋Ｖの供給によって発光ダイオードＰ
Ｄ＋が許容誤差範囲（−）オーバーの表示を行う。■、
。

〈ｅ、、〈Ｖヨのとき、すなわち被試験計器の誤差が許
容誤差範囲内にある時は、出力０２のみがノ・イレベル
となり、アントゲ−）Ｇ４、抵抗Ｒ３０を介してトラン
ジスタＴｒ２が導通され、電源電圧子■の供給によって
発光ダイオードＰＤ２が許容誤差範囲内の表示を行う。

ｅｘ＜■〈Ｖイのとき、オなわち被試験計器の誤差が正
の許容誤差範囲をオーバーしている時は、出力Ｏ３のみ
がノ飄イレベルとなり、アンドゲートＧ３、抵抗Ｒ３２
を介してトランジスタＴｒｓが導通され、電源電圧子Ｖ
の供給によって発光ダイオードＰ　Ｄｓが許容誤差範囲
（＋）オーバーの表示を行う。なお、アンドゲートＧ３
、Ｇ４、Ｇ、にはＲＳフリップフロップＦＦの反転出力
端子６からの出力が入力しているため、これらが開成さ
れるのは、カウンタＣＴの計数値が数値設定器ＤＳ２の
設定値と等しくなって、ディジタル−アナログ変換器Ｄ
／Ａ（１）に内蔵されたカウンタが計数を終了した時点
であり、計数中は閉成されている。したがって発光ダイ
オードＰＤ、〜ＰＤｓは計数中には表示を行わず、計数
終了後に表示を行う。

この様に、第３図に示した実施例を用いると、誘導形電
力量計１を設置したままで、誘導形電力量計１の誤差が
許容範囲内にあるか、正の許容誤差範囲をオーバーして
いるか、負の許容誤差範囲をオーバーしているかを調べ
ることができ、さらに、電力−周波数変換回路ＷＦに誤
差があっても、その誤差を補正して、正確な試験を行う
ことが可能である。

図示の実施例においては、投受光器６が本発明の光学的
回転数検出手段に、ワニロクリップ２が電圧取出手段に
、分割形変流器４が電流検出手段に、電力−周波数変換
回路ＷＦとプログラマブル分周回路ＤＶと数値設定器Ｄ
Ｓ、が電力−周波数変換手段に、数値設定器ＤＳ２が回
転数設定手段に、ディジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ（
１）が周波数−電圧変換手段に、数値設定器ＤＳ１、デ
ィジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ１２）、分圧器９．１
１、インピーダンス変換回路Ｚ、〜Ｚ３、加算回路ＡＤ
、、Ａ　Ｄ２、反転増幅回路ＩＶ＋　、ＩＶ２、切換ス
イッチＳＷ１が許容誤差範囲設定手段に、電圧範囲判定
回路１０、アンドゲートＧ、〜Ｇ１、表示器駆動回路Ｄ
Ｒ，−ＤＲ３、許容誤差範囲（−）オーバー表示器Ｌ１
、許容誤差範囲内表示器Ｌ２、許容誤差範囲（＋）オー
バー表示器Ｌ３が判定手段に、それぞれ相当する。

以上説明したように、本発明は、被試験計器の円板回転
数を光学的に検出する光学的回転数検出手段と、被試験
計器の電圧端子から電圧を取り出す電圧取出手段と、負
荷回路に着脱自在に取り付けられ、負荷電流を検出する
電流検出手段と、電圧取出手段により取り出された電圧
と電流検出手段により検出された負荷電流とから、電力
に比例した周波数のパルスを発生する電力−周波数変換
手段と、試験に必要な被試験計器の円板回転数を設定す
る回転数設定手段と、電力−周波数変換手段が発生する
パルスを積算計数して、計数値に比例したアナログ電圧
を出力する周波数−電圧変換手段と、許容誤差範囲内に
ある被試験計器の円板が前記設定回転数を回転した時に
、周波数−電圧変換手段が出力する電圧の上限値及び下
限値を設定する許容誤差範囲設定手段と、周波数−電圧
変換手段が出力する前記電圧値が許容誤差範囲設定手段
による上限値と下限値の間に入っているかどうかを判定
する判定手段とを備えたものであるから、誘導形電力量
計を設置した状態のまま試験することができ、さらにア
ナログ処理が可能となるため、ディジタル処理の場合に
比べ、部品点数を少なくし、コストダウンを計ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の他の実施例の第１図と異なる部分のみを示した
ブロック図、第３図は本発明の他の実施例の具体的回路
の一例を示す回路図、第４図は第３図の電圧範囲判定回
路に相当する部分の動作状態を示した図である。 １・・・誘導形電力量計、２・・・ワニロクリップ、４
・・・分割形変流器、５・・・円板、６・・・投受光器
、９．１１・・・分圧器、１０・・・電圧範囲判定回路
、ＷＦ・・・電力−周波数変換回路、ＤＶ・・・プログ
ラマブル分割回路、ＤＳ＋〜ＤＳ、・・・数値設定器、
Ｄ／Ａ（１）、Ｄ／Ａ（２）・・・ディジタル−アナロ
グ変換器、Ｚ、〜Ｚ、・・・インピーダンス変換回路、
ＡＤＩ、ＡＤ２・・・加算回路、Ｉ■１、Ｉ　Ｖ２・・
・反転増幅回路、ＳＷ、〜ＳＷ３・・・切換スイッチ、
０１〜Ｇ、・・・アンドゲート、ＤＲ，〜ＤＲ，・・・
表示器駆動回路、Ｌｌ・・・許容誤差範囲（−）オーバ
ー表示器、Ｌ２・・・許容誤差範囲内表示器、Ｌ３・・
・許容誤差範囲（＋）オーバー表示器、■□・・・上限
値電圧、■、５・・・下限値電圧。 特許出願人　　　大崎電気工業株式会社代理人　中　村
　　稔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被試験計器の円板回転数を光学的に検出する光学的
   回転数検出手段と、被試験計器の電圧端子から電圧を取
   り出す電圧取出手段と、負荷回路に着脱自在に取り付け
   られ、負荷電流を検出する電流検出手段と、電圧取出手
   段により取り出された電圧と電流検出手段により検出さ
   れた負荷電流とから、電力に比例した周波数のパルスを
   発生する電力−周波数変換手段と、試験に必要な被試験
   計器の円板回転数を設定する回転数設定手段と、電力−
   周波数変換手段が発生するパルスを積算計数して、計数
   値に比例したアナログ電圧を出力する周波数−電圧変換
   手段と、許容誤差範囲内にある被試験計器の円板が前記
   設定回転数を回転した時に、周波数−電圧変換手段が出
   力する電圧の上限値及び下限値を設定する許容誤差範囲
   設定手段と、周波数−電圧変換手段が出力する前記電圧
   値が許容誤差範囲設定手段による上限値と下限値との間
   に入っているかどうかを判定する判定手段とを備えた誘
   導形電力量計試験装置。