JPS61288167A - 電子式電力量計 - Google Patents
電子式電力量計Info
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- JPS61288167A JPS61288167A JP60130183A JP13018385A JPS61288167A JP S61288167 A JPS61288167 A JP S61288167A JP 60130183 A JP60130183 A JP 60130183A JP 13018385 A JP13018385 A JP 13018385A JP S61288167 A JPS61288167 A JP S61288167A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はデジタル乗算方式の電子式電力量計に関する
ものでるる。
ものでるる。
第２図は例えば特公昭５７−５４６６号公報に示された
従来の電子式電力量計を略示的に表わしたブロック図で
ある。
従来の電子式電力量計を略示的に表わしたブロック図で
ある。
図において、（１）および（２）は被測定回路の電圧お
よび電流が人力される入力端子であシ、それぞれＡ／Ｄ
変換器（５）および（６）の入力端子に接続される。
よび電流が人力される入力端子であシ、それぞれＡ／Ｄ
変換器（５）および（６）の入力端子に接続される。
（７）はデジタル乗算器でアシ、その入力端子は上記Ａ
／Ｄ変換器（５）および（６）の出力端子に接続される
。
／Ｄ変換器（５）および（６）の出力端子に接続される
。
一方、出力端子はアキュムレータ（８）の入力端子に接
続される。アキュムレータ（８）の出力端子は、電子式
電力量計（１００）の出力端子（９）に接続される。
続される。アキュムレータ（８）の出力端子は、電子式
電力量計（１００）の出力端子（９）に接続される。
次に、上記構成の電子式電力量計（１００）の動作につ
いて説明する。入力端子（１）および（２）に人力され
た被測定回路の電圧・電流に比例した電圧・電流が、そ
れぞれＡ／Ｄ変換器（５）および（６）に人力される。
いて説明する。入力端子（１）および（２）に人力され
た被測定回路の電圧・電流に比例した電圧・電流が、そ
れぞれＡ／Ｄ変換器（５）および（６）に人力される。
Ａ／Ｄ変換器（５）および（６）は、人力された電圧・
電流をＡ／Ｄ変換し１乗算器（７）にディジタル値を出
力する。このディジタル値は被測定回路の瞬時電力に比
例した値でるり、アキュムレータ（８）はこの値を累算
していく。以丁、前述の動作を繰返し、アキュムレータ
（８）の内部の値が一定の値に達する毎にパルス出力を
出力端子（９）に出力する。
電流をＡ／Ｄ変換し１乗算器（７）にディジタル値を出
力する。このディジタル値は被測定回路の瞬時電力に比
例した値でるり、アキュムレータ（８）はこの値を累算
していく。以丁、前述の動作を繰返し、アキュムレータ
（８）の内部の値が一定の値に達する毎にパルス出力を
出力端子（９）に出力する。
上記の従来の電子式電力量計（１００）において。
電子式電力量計の精度を滴定するためには１例えば電流
信号側のＡ／Ｄ変換器（６）に極めて高精度のＡ／Ｄ変
換器（例えば長ビツト数のＡ／Ｄ変換器）が要求されて
いる。即ち、電力量計に要求される性能は、電圧の変化
の範囲は定格値の±１０％程度において精度を保証する
ものであるが、電流の変化の範囲は定格値の１／６ｏ〜
Ｌ／ｒの範囲においてその絶対精度の保証が求められて
いる。例えば。
信号側のＡ／Ｄ変換器（６）に極めて高精度のＡ／Ｄ変
換器（例えば長ビツト数のＡ／Ｄ変換器）が要求されて
いる。即ち、電力量計に要求される性能は、電圧の変化
の範囲は定格値の±１０％程度において精度を保証する
ものであるが、電流の変化の範囲は定格値の１／６ｏ〜
Ｌ／ｒの範囲においてその絶対精度の保証が求められて
いる。例えば。
定格の【／６ｏの電流値において±１％の絶対精度を保
証しようとすれば、この点における量子化誤差は１／
以Ｆ、即ち、′／１□８＝１／２７の分解能を要求さ
れ７ビツトでわることが必要でろる。
証しようとすれば、この点における量子化誤差は１／
以Ｆ、即ち、′／１□８＝１／２７の分解能を要求さ
れ７ビツトでわることが必要でろる。
従って、定格値においては６０倍の電流入力が人ってく
るため、少なくとも６４倍＝２６倍（６ビツト）のダイ
ナミックレンジが必要でるり、Ａ／Ｄ変換器（６）とし
ては結果として、７ビツト＋６ビツト＝【３ビツトのＡ
／Ｄ変換器を必要とするう電子式電力量計はその使用さ
れる用途から安価で高信頼度を有することが必要條件で
あるため、その製作手段は大量生産が可能であること、
即ち、モノリシックＩＣ化が可能であることが必須の條
件となるりしかるに、１３ビツトというような高分解能
の／Ｄ変換器はモノリシックＩＣ化が極めて困難であわ
、低消費電力化、低コスト化、大量生産にとって大きな
障害となってきた。
るため、少なくとも６４倍＝２６倍（６ビツト）のダイ
ナミックレンジが必要でるり、Ａ／Ｄ変換器（６）とし
ては結果として、７ビツト＋６ビツト＝【３ビツトのＡ
／Ｄ変換器を必要とするう電子式電力量計はその使用さ
れる用途から安価で高信頼度を有することが必要條件で
あるため、その製作手段は大量生産が可能であること、
即ち、モノリシックＩＣ化が可能であることが必須の條
件となるりしかるに、１３ビツトというような高分解能
の／Ｄ変換器はモノリシックＩＣ化が極めて困難であわ
、低消費電力化、低コスト化、大量生産にとって大きな
障害となってきた。
この発明は上記のような欠点を解消するためになされた
もので１凱少ないビット数の（低分解能の）Ａ／Ｄ変換
器で、広い負荷範囲において高い精度の電子式電力量計
を、低コスト・高信頼度で提供することを目的とする。
もので１凱少ないビット数の（低分解能の）Ａ／Ｄ変換
器で、広い負荷範囲において高い精度の電子式電力量計
を、低コスト・高信頼度で提供することを目的とする。
この発明に係る電子式電力量計は、人力される電圧・電
流のアナログ加減算を行った後に／Ｄ変換を行い、それ
ぞれのディジタル値の２乗および互いの差を得ることに
ょシ乗算を行わせるようにしたものである。
流のアナログ加減算を行った後に／Ｄ変換を行い、それ
ぞれのディジタル値の２乗および互いの差を得ることに
ょシ乗算を行わせるようにしたものである。
この発明においては、／Ｄ変換器に人力されるアナログ
電圧値が狭い範囲でのみ変化するため。
電圧値が狭い範囲でのみ変化するため。
少ないピット数のＡ／Ｄ変換器によ）広い亀流変化範凹
で精度の高い演算が行わｒする。
で精度の高い演算が行わｒする。
第１図はこの発明に係る電子式電力量計の一実−２−施
例を示すブロック図であり、第２図のものと同一部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。
例を示すブロック図であり、第２図のものと同一部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。
図面において、（３）はアナログ加算器でるり、その入
力端子の一方が電圧入力端子（１）へ、他方が電流入力
端子（２）に接続され、出力端子はＡ／Ｄ変換器ωへ接
続される。（４）はアナログ減算器でるり。
力端子の一方が電圧入力端子（１）へ、他方が電流入力
端子（２）に接続され、出力端子はＡ／Ｄ変換器ωへ接
続される。（４）はアナログ減算器でるり。
その入力端子の一方が電圧入力端子（１）へ、他方が電
流入力端子（２）に接続され、出力端子はＡ／Ｄ変換器
（６Ｇへ接続される。
流入力端子（２）に接続され、出力端子はＡ／Ｄ変換器
（６Ｇへ接続される。
次に上記構成の電子式電力量計（２００）の動作につい
て説明する。
て説明する。
入力端子（１）および（２）に印加された電圧・電＃、
はそれぞれアナログ加算器（３）およびアナログ減算器
（４）の人力に印加される。アナログ加算器（３）は人
力された電圧・電流の加算を行い、加算したアナログ電
圧を’／Ｄ変換器ωに人力する。
はそれぞれアナログ加算器（３）およびアナログ減算器
（４）の人力に印加される。アナログ加算器（３）は人
力された電圧・電流の加算を行い、加算したアナログ電
圧を’／Ｄ変換器ωに人力する。
アナログ減算器（４）は人力された電圧・電流の減算を
行い、減算したアナログ電圧をＡ／Ｄ変換器（６０１に
人力する。
行い、減算したアナログ電圧をＡ／Ｄ変換器（６０１に
人力する。
ＡＤ変換器ωおよびωは人力されたアナログ電圧をディ
ジタル値に変換するっ 今、Ａ／Ｄ変換器ωおよび田の構成がバイナリの１０ビ
ツトであるとすれば、このときに発生する量子化誤差は
Ａ／Ｄ変換器ωおよび田のフルスケール人力をｔ Ｏ（
Ｖ）とすれば量子化誤差Δｖ＝１０／２１Ｏ〔■〕とな
るり 入力端子（２）に印加される電流が定格値の１／６゜〜
Ｌ／ｌの範囲において変化するものとし、その比例した
Ａ／Ｄ変換器■霞に人力される電圧値の電流成分に比例
する部分が定格において３〔■〕でるる場合について述
べると次のよりになる。
ジタル値に変換するっ 今、Ａ／Ｄ変換器ωおよび田の構成がバイナリの１０ビ
ツトであるとすれば、このときに発生する量子化誤差は
Ａ／Ｄ変換器ωおよび田のフルスケール人力をｔ Ｏ（
Ｖ）とすれば量子化誤差Δｖ＝１０／２１Ｏ〔■〕とな
るり 入力端子（２）に印加される電流が定格値の１／６゜〜
Ｌ／ｌの範囲において変化するものとし、その比例した
Ａ／Ｄ変換器■霞に人力される電圧値の電流成分に比例
する部分が定格において３〔■〕でるる場合について述
べると次のよりになる。
即ち、この電流成分と比例する部分の変化範囲は、定格
値の１７ において０．０５ ［Ｖ］、 ’／において
３〔■〕となり、入力端子（１）に人力される電圧の定
格値におけるＡ／Ｄ変換器（５０１田に人力される電圧
値の電圧成分に比例する部分を５凹となるように構成し
ておけば、ＡＤ変換器■および（日に人力さ几る電圧値
は表１の如くなるわ 表 １ まず、入力端子（２）に人力される電流値が定格値の１
／１においては％ ／Ｄ変換器ωにおいて発生する量子
化誤差をその人力される電圧に対してチ表示をすれば、
＆ １００ （％） ＝ｋＸ Ｂも、ＸＬＯＯ（％）
＝０．１２２Ｃ列 となる。
値の１７ において０．０５ ［Ｖ］、 ’／において
３〔■〕となり、入力端子（１）に人力される電圧の定
格値におけるＡ／Ｄ変換器（５０１田に人力される電圧
値の電圧成分に比例する部分を５凹となるように構成し
ておけば、ＡＤ変換器■および（日に人力さ几る電圧値
は表１の如くなるわ 表 １ まず、入力端子（２）に人力される電流値が定格値の１
／１においては％ ／Ｄ変換器ωにおいて発生する量子
化誤差をその人力される電圧に対してチ表示をすれば、
＆ １００ （％） ＝ｋＸ Ｂも、ＸＬＯＯ（％）
＝０．１２２Ｃ列 となる。
Ａ／Ｄ変換器のにおいて発生する量子化誤差は。
同様に、−１ヨ。アー、Ｔｏ−×１００〔チ〕＝０．３
２６０となるっこの量子化誤差をディジタル２乗演算す
ることにより、／Ｄ変換器ωから得られるディジタル値
に対応した誤差は、０．１２２ Ｘ ２ ＝ ０．２４
４［チ］、Ａ／Ｄ変換変換器対応した誤差は、０．３２
６ Ｘ ２＝０．６５ （チ〕 となる。
２６０となるっこの量子化誤差をディジタル２乗演算す
ることにより、／Ｄ変換器ωから得られるディジタル値
に対応した誤差は、０．１２２ Ｘ ２ ＝ ０．２４
４［チ］、Ａ／Ｄ変換変換器対応した誤差は、０．３２
６ Ｘ ２＝０．６５ （チ〕 となる。
これらの２乗された値の差の演算が行われることによシ
、その誤差は演算される数値の重４により加算されるた
め、総合の誤差は。
、その誤差は演算される数値の重４により加算されるた
め、総合の誤差は。
となる。
次に、入力端子（２）に人力される電流の値が定格値の
１／６ｏの場合、 ／Ｄ変換器■およびωにおける量
子化誤差をチ表示すれば、 ／Ｄ変換器■においては
、阿 了τ町■ｘ ｔｏｏ［：チ］＝０．Ｌ９３快〕と
なる。
１／６ｏの場合、 ／Ｄ変換器■およびωにおける量
子化誤差をチ表示すれば、 ／Ｄ変換器■においては
、阿 了τ町■ｘ ｔｏｏ［：チ］＝０．Ｌ９３快〕と
なる。
Ａ／Ｄ変換変換器対いては、□×−土−×２１ｏＣＶＪ
４．９５（Ｖ） １００（％）＝ ０．１９７ （チ〕で表わされる。
４．９５（Ｖ） １００（％）＝ ０．１９７ （チ〕で表わされる。
これらの値をディジタル的に２乗し、その差をとること
から総合の誤差は同様に。
から総合の誤差は同様に。
なお、上記の実施例においては、 ／Ｄ変換器■のを
並置した構成列について述べたが、アナログ加減算器（
３１Ｆ４１の後にアナログスイッチを設け、二つのアナ
ログ信号を一つのＡ／Ｄ変換器により行わしめても同一
の目的を達成できる。
並置した構成列について述べたが、アナログ加減算器（
３１Ｆ４１の後にアナログスイッチを設け、二つのアナ
ログ信号を一つのＡ／Ｄ変換器により行わしめても同一
の目的を達成できる。
また、アナログ加算器（３）１アナログ減算器（４）を
独立したものとして並置した実施例を示したが。
独立したものとして並置した実施例を示したが。
人力される電圧・電流の極性を転極によシ同一のアナロ
グ加算器で構成してもよいら・ 〔発明の効果〕 この発明は以上のように、従来のものでは例えば１／
〜１／Ｌの範囲で１．０ ％の誤差を補償するためには
、１３ビツトの／Ｄ 変換器が必要であったが、アナロ
グ加減算を行った後Ａ／Ｄ変換を行い、ディジタル処理
を行りことによ、９．１０ビツトのＡ／Ｄ変換器で同等
の性能を得ら九、単純に約１／８の分解能の／Ｄ変換器
で済ませることができる。このため、モノリシックＩＣ
化によシ大量生産を前提とする電子式電力量計において
は、低コストで低消費電力、高信頼度のものの提供が可
能となシ、極めて大きな効果を得るものである。
グ加算器で構成してもよいら・ 〔発明の効果〕 この発明は以上のように、従来のものでは例えば１／
〜１／Ｌの範囲で１．０ ％の誤差を補償するためには
、１３ビツトの／Ｄ 変換器が必要であったが、アナロ
グ加減算を行った後Ａ／Ｄ変換を行い、ディジタル処理
を行りことによ、９．１０ビツトのＡ／Ｄ変換器で同等
の性能を得ら九、単純に約１／８の分解能の／Ｄ変換器
で済ませることができる。このため、モノリシックＩＣ
化によシ大量生産を前提とする電子式電力量計において
は、低コストで低消費電力、高信頼度のものの提供が可
能となシ、極めて大きな効果を得るものである。
第り図はこの発明の一実施例を示す電子式電力量計を示
すブロック図、第２図は従来の電子式電力量計を示すブ
ロック図である。
すブロック図、第２図は従来の電子式電力量計を示すブ
ロック図である。
Claims (1)
- 被測定回路の電圧・電流に比例した信号を、互いに加算
、減算するアナログ加算器とアナログ減算器、上記アナ
ログ加算器とアナログ減算器の出力をディジタル変換す
るＡ／Ｄ変換器、上記Ａ／Ｄ変換器からのアナログ加算
値および減算値に対応したディジタル値を各々２乗して
差を得、これを累算することにより電力量を計量する演
算制御部を備えてなる電子式電力量計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130183A JPH0648282B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 電子式電力量計 |
| CH2382/86A CH670005A5 (ja) | 1985-06-14 | 1986-06-12 | |
| DE19863619895 DE3619895A1 (de) | 1985-06-14 | 1986-06-13 | Verfahren und vorrichtung zum messen elektrischer energie |
| US06/873,983 US4752731A (en) | 1985-06-14 | 1986-06-13 | Electronic type electric energy meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130183A JPH0648282B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 電子式電力量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288167A true JPS61288167A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0648282B2 JPH0648282B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=15028051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130183A Expired - Lifetime JPH0648282B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 電子式電力量計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4752731A (ja) |
| JP (1) | JPH0648282B2 (ja) |
| CH (1) | CH670005A5 (ja) |
| DE (1) | DE3619895A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115656914A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-31 | 湖南省计量检测研究院 | 一种基于大数据的智能电表计量准确性检测方法及装置 |
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| US4920496A (en) * | 1988-04-01 | 1990-04-24 | Reliance Comm/Tec Corporation | Apparatus and method for calculating signal level in decibels |
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| EP0473877B1 (en) * | 1990-08-23 | 1996-07-17 | Yokogawa Electric Corporation | Sampling type measuring device |
| JP3080207B2 (ja) * | 1993-01-06 | 2000-08-21 | 三菱電機株式会社 | 電子式電力量計 |
| US5862069A (en) * | 1996-07-12 | 1999-01-19 | Analog Devices, Inc. | Four quadrant multiplying apparatus and method |
| DE19713120C1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-10-29 | Siemens Ag | Elektrizitätszähler |
| CN1314971C (zh) * | 2003-06-04 | 2007-05-09 | 重庆电力科学试验研究院 | 1/4数字平方乘法器功率电能表 |
| US20060028197A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Microchip Technology Incorporated | Direct current offset cancellation and phase equalization for power metering devices |
| JP5100446B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2012-12-19 | 東光東芝メーターシステムズ株式会社 | 電力量計 |
| JP2017005960A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | 株式会社東芝 | ディジタル保護制御装置 |
Family Cites Families (9)
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| US3780273A (en) * | 1972-06-12 | 1973-12-18 | Leeds & Northrup Co | Analog-to-digital wattmeter multiplier |
| DE2427525C2 (de) * | 1974-06-07 | 1984-12-13 | Aeg-Telefunken Ag, 1000 Berlin Und 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung eines statischen Meßwerks für Elektrizitätszähler für Prüf- und Verrechnungszwecke |
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| JPS5275945A (en) * | 1975-12-20 | 1977-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Computation system |
| DE2651579A1 (de) * | 1976-11-12 | 1978-05-18 | Licentia Gmbh | Anordnung und schaltung zur messung elektrischer leistung und energie |
| JPS55124845A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-26 | Atsushi Yamada | Digital multiplier |
| SU974289A1 (ru) * | 1980-12-17 | 1982-11-15 | Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения Института Механики Полимеров Ан Латвсср | Стохастический сумморазностный ваттметр |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP60130183A patent/JPH0648282B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-06-12 CH CH2382/86A patent/CH670005A5/de not_active IP Right Cessation
- 1986-06-13 US US06/873,983 patent/US4752731A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-13 DE DE19863619895 patent/DE3619895A1/de not_active Ceased
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|---|---|---|---|---|
| CN115656914A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-31 | 湖南省计量检测研究院 | 一种基于大数据的智能电表计量准确性检测方法及装置 |
| CN115656914B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-10-10 | 湖南省计量检测研究院 | 一种基于大数据的智能电表计量准确性检测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4752731A (en) | 1988-06-21 |
| DE3619895A1 (de) | 1986-12-18 |
| CH670005A5 (ja) | 1989-04-28 |
| JPH0648282B2 (ja) | 1994-06-22 |
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