KR101082424B1 - A multi-function meter with graphic function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각각의 전기 선로로부터 출력되는 전압과 전류를 수치 또는 파형 신호 형태로 표시함과 더불어, 상기 측정된 전압과 전류 및 파형 신호를 이용하여 전력과 주파수 및 역률을 도출해 낸 다음, 표시부에 표시할 수 있는 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기에 관한 것으로, 전기 선로별 전압을 검출하는 전압 검출 수단과, 전기 선로별 전류를 검출하는 전류 검출 수단, 및 상기 전압 검출 수단과 전류 검출 수단으로부터 검출된 전기 선로별 전압과 전류를 수치 또는 시간에 따른 파형 신호 형태로 변환한 다음, 표시부로 전송함과 동시에, 전기 선로별 역률과 전력 및 주파수를 연산한 다음, 표시부로 전송하는 제어부를 구비한다. 또한, 상기 제어부에는 제어부를 거쳐 변환된 전기 선로별 전압과 전류의 수치 데이터 또는 전압과 전류의 파형 신호 데이터와, 전기 선로별 전력과 주파수 및 역률을 표시하는 표시부와, 상기 제어부를 통하여 일정 레벨 이상의 전류나 전압을 가진 파형 신호가 검출되었을 경우, 상기 일정 레벨 이상의 전류나 전압을 가진 파형 신호와, 상기 전압 검출 수단과 전류 검출 수단으로부터 검출된 전류와 전압 수치, 또는 파형 신호 데이터와, 전력, 주파수, 및 역률을 저장하는 저장부; 및 관리 시스템과 연결되어 상기 제어부를 제어하거나, 상기 저장부에 저장된 데이터와, 상기 제어부를 통해 도출해 낸 전압과 전류의 수치 데이터 또는 시간에 따른 전압과 전류의 파형 신호, 및 전압과 전류 사이의 전력과 주파수 및 역률을 관리 시스템으로 전송할 수 있는 통신부가 장착된다. 또한, 상기 제어부에는 현재 표시부에 표시되고 있는 정보를 또 다른 정보로 전환하거나, 상기 전압 검출 수단과 전류 검출 수단에 갖추어진 전압 감쇄부와 변류기의 PT비와 CT비를 조정할 수 있는 조작부가 장착된다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 각각의 전기 선로로부터 흘러들어오는 전류와 전압을 측정한 다음, 이를 수치 또는 그래프 형태로 표현할 수 있고, 상기 측정된 전류와 전압 값으로부터 전력과 주파수 및 역률을 도출해 낸 다음, 표시부에 표시함과 동시에, 상기 역률의 진상 또는 지상 여부를 표시부에 표시할 수 있다. According to the present invention, the voltage and current output from each electric line are displayed in the form of numerical or waveform signals, and the power, frequency, and power factor are derived using the measured voltage, current, and waveform signals, and then displayed on the display unit. The present invention relates to a composite instrument having a graphic function capable of performing a voltage measurement, comprising: a voltage detecting means for detecting a voltage for each electric line, a current detecting means for detecting a current for each electric line, and an electric line detected from the voltage detecting means and the current detecting means. A control unit for converting a star voltage and a current into a waveform signal form according to a numerical value or a time, and then transmitting it to a display unit, calculating a power factor, power and frequency for each electric line, and transmitting the same to a display unit. The control unit may include a display unit displaying numerical data of voltage and current for each electric line or waveform signal data of voltage and current, power, frequency, and power factor for each electric line converted through the control unit; When a waveform signal having a current or voltage is detected, the waveform signal having a current or voltage above the predetermined level, the current and voltage values detected by the voltage detecting means and the current detecting means, or the waveform signal data, the power and the frequency. A storage unit for storing the power factor; And a control system connected to a management system or controlling the control unit, data stored in the storage unit, numeric data of voltage and current derived through the control unit or waveform signal of voltage and current according to time, and power between voltage and current. It is equipped with a communication unit capable of transmitting overfrequency and power factor to the management system. In addition, the control unit is equipped with an operation unit for converting the information currently displayed on the display unit into another information, or adjusting the PT ratio and CT ratio of the voltage attenuating unit provided in the voltage detecting unit and the current detecting unit and the current transformer. . The composite instrument with the graphic function according to the present invention having such a structure can measure the current and voltage flowing from each electric line, and then express it in the form of a numerical value or a graph. The frequency and power factor can be derived, and then displayed on the display, and the display can show whether the power factor is true or above ground.
계측기, 계기, 미터기, 전압, 전류, 유효 전력, 역률, 그래픽 Instrument, Instrument, Meter, Voltage, Current, Active Power, Power Factor, Graphic
Description
본 발명은 외부로부터 인가되는 단상 또는 3상의 교류 전원 중, 각각의 전기 선로가 포함하고 있는 전압과, 전류, 전력, 주파수 및 역률을 하나의 화면상에 표시할 수 있는 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기에 관한 것으로, 특히, 상기 전압과 전류, 전력, 주파수, 및 역률의 수치를 출력함과 더불어, 전압과 전류의 파형 신호를 도식화하여 표현할 수 있도록 한 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기에 관한 것이다.The present invention is a composite instrument having a graphic function that can display the voltage, current, power, frequency and power factor included in each electric line among single-phase or three-phase AC power applied from the outside on one screen. In particular, the present invention relates to a composite instrument having a graphic function for outputting numerical values of the voltage, current, power, frequency, and power factor, and for graphically representing waveform signals of voltage and current.
일반적으로, 옥외로부터 옥내로 인입되는 전기 선로 상에는 옥내에서 사용되는 전력량을 체크 하기 위해 지금까지 사용된 전력을 적산하여 표시할 수 있는 적산 전력계가 사용되는바, 상기 적산 전력계는 외부로부터 인입되는 전기 선로로부터 각각의 부하로 인입되는 전력량을 누적하여 상기 누적된 전력량을 표시부에 표시해주도록 되어 있다. In general, an integrated power meter that integrates and displays an electric power used so far to check the amount of power used indoors is used on an electric line drawn indoors from the outdoors. The integrated power meter is an electric line drawn from the outside. The amount of power drawn from each load to the load is accumulated, and the accumulated amount of power is displayed on the display unit.
하지만, 상기와 같은 적산 전력계는 가정이나 공장 등으로 인입되는 전기 선 로로부터 개별적인 전압 또는 전류를 체크 할 수 없기 때문에, 각각의 전기 선로상에 수동 레버에 의하여 측정 모드가 변경될 수 있는 별도의 멀티 미터를 직렬 연결하거나 병렬 연결하여 상기 전기 선로별 전류와 전압을 별도 체크 하여야만 했다.However, since the integrated power meter cannot check an individual voltage or current from an electric line introduced into a home or a factory, a separate multi-point measuring mode may be changed by a manual lever on each electric line. The meters had to be connected in series or in parallel to separately check the current and voltage of each electric line.
또한, 설상가상으로 상기 전기 선로별 전류와 전압의 파형 신호를 점검함과 더불어, 상기 전류와 전압 사이의 역률과 전류의 진상 또는 지상 여부를 체크하기 위해서는 상기 멀티 미터 대신에 전기 선로 상에 시간 경과 별 전류와 전압의 변화를 파형 신호 형태로 표시할 수 있는 오실로스코프를 연결하여야 한다는 번거로움이 있었다.In addition, in addition to checking the waveform signal of the current and voltage for each electric line, and to check the power factor between the current and the voltage and whether the current is progressing or the ground, the time on the electric line instead of the multimeter. It was a hassle to connect an oscilloscope that can display changes in current and voltage in the form of waveform signals.
또, 상기와 같은 멀티 미터와 오실로스코프는 전기 선로상의 일시적인 전압과 전류의 변화만을 체크할 수 밖에 없다는 문제점이 있었고, 상기 전압과 전류의 변화를 동시에 지켜볼 수 있는 측정 수단 및 표시 수단이 갖추어지지 않아 전기 선로에 대한 상황 판단이 쉽지 않았으며, 각각의 선로 상에서 측정된 전압과 전류의 수치 또는 파형 신호 데이터를 시간의 순서에 따라 저장하거나, 타 컴퓨팅 장치로 전송할 수 있는 통신 수단이 갖추어지지 않아 상기 전기 선로 상에 연결되는 부하의 고장 원인 등을 보다 면밀히 분석하기에 무리가 있다는 등의 문제점이 있었다. In addition, the multimeter and the oscilloscope as described above had a problem that only the temporary voltage and current change on the electric line had to be checked, and the measurement means and the display means for simultaneously monitoring the change of the voltage and current were not provided. It was not easy to judge the situation of the electric line, and there was no communication means for storing the voltage and current values or waveform signal data measured on each line in the order of time or transmitting to other computing devices. There was a problem that it is too difficult to analyze the cause of the failure of the load connected to the line more closely.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하여 각각의 전기 선로로부터 출력되는 전압과 전류를 검출하여 수치 또는 파형 신호 형태로 표시하고, 상기 전압과 전류 사이의 역률과 전력, 주파수 및 전류의 지상 또는 진상 여부를 파악하여 표시할 수 있도록 함으로써, 전기 선로의 이상 여부를 점검함과 동시에, 각각의 전기 선로상으로부터 출력되는 전력의 효율을 체크하고, 상기 전기 선로로부터 분기 되는 부하 장비의 고장 원인을 보다 면밀히 분석할 수 있는 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention solves the problems as described above, and detects the voltage and current output from each electric line to display in the form of a numerical or waveform signal, the power factor between the voltage and current and the ground or It is possible to check and display the fact that there is an abnormality, to check the abnormality of the electric line, to check the efficiency of the power output from each electric line, and to determine the cause of the failure of the load equipment branched from the electric line. The goal is to provide a complex instrument with graphical capabilities that can be analyzed closely.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 전기 선로별 전압을 검출하는 전압 검출 수단과, 전기 선로별 전류를 검출하는 전류 검출 수단, 및 상기 전압 검출 수단과 전류 검출 수단으로부터 검출된 전기 선로별 전압과 전류를 수치 또는 시간에 따른 파형 신호 형태로 변환한 다음, 표시부로 전송함과 동시에, 전기 선로별 역률과 전력 및 주파수를 연산한 다음, 표시부로 전송하는 제어부를 구비한다. The composite instrument with a graphic function of the present invention for achieving the above object includes a voltage detecting means for detecting a voltage for each electric line, a current detecting means for detecting a current for each electric line, and the voltage detecting means and a current detection. The control unit converts the voltage and current for each electric line detected by the means into a waveform signal form according to the numerical value or time, and then transmits it to the display unit. Equipped.
또한, 상기 제어부에는 제어부를 거쳐 변환된 전기 선로별 전압과 전류의 수치 데이터 또는 전압과 전류의 파형 신호 데이터와, 전기 선로별 전력과 주파수, 및 역률을 표시하는 표시부와, 상기 제어부를 통하여 일정 레벨 이상의 전류나 전 압을 가진 파형 신호가 검출되었을 경우, 상기 일정 레벨 이상의 전류나 전압을 가진 파형 신호와, 상기 전압 검출 수단과 전류 검출 수단으로부터 검출된 전류와 전압 수치, 또는 파형 신호 데이터와, 전력, 주파수, 및 역률을 저장하는 저장부, 및 관리 시스템과 연결되어 상기 제어부를 제어하거나, 상기 저장부에 저장된 데이터와, 상기 제어부를 통해 도출해 낸 전압과 전류의 수치 데이터 또는 시간에 따른 전압과 전류의 파형 신호, 및 전압과 전류 사이의 역률과 주파수 및 전력을 관리 시스템으로 전송할 수 있는 통신부가 장착된다. The control unit may include a display unit displaying numerical data of voltage and current for each electric line or waveform signal data of voltage and current, power, frequency, and power factor for each electric line converted through the control unit, and a predetermined level through the control unit. When a waveform signal having the above current or voltage is detected, the waveform signal having the current or voltage above the predetermined level, the current and voltage values detected by the voltage detecting means and the current detecting means, or the waveform signal data and the electric power. A storage unit for storing a frequency, a power factor, and a power factor; and a control system connected to the control system to control the control unit, or to store data stored in the storage unit, numerical data of voltage and current derived through the control unit, or voltage and current according to time. Waveform signals, and the power factor, frequency and power between voltage and current can be sent to the management system. The communication unit is mounted.
또한, 상기 제어부에는 현재 표시부에 표시되고 있는 정보를 또 다른 정보로 전환하거나, 상기 전압 검출 수단과 전류 검출 수단에 갖추어진 전압 감쇄부와 변류기의 PT비와 CT비를 조정할 수 있는 조작부가 장착된다.In addition, the control unit is equipped with an operation unit for converting the information currently displayed on the display unit into another information, or adjusting the PT ratio and CT ratio of the voltage attenuating unit provided in the voltage detecting unit and the current detecting unit and the current transformer. .
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 보다 저렴한 저속의 마이크로프로세서를 이용하여 각각의 전기 선로로부터 흘러들어오는 전류와 전압을 측정한 다음, 이를 수치 또는 신호 파형 형태로 표현할 수 있고, 상기 측정된 전류와 전압 값으로부터 전력과 주파수, 및 역률을 도출해 낸 다음, 표시부에 표시함과 동시에, 상기 전류의 진상 또는 지상 여부를 표시부에 표시할 수 있다. A complex instrument with a graphic function according to the present invention having such a structure can measure the current and voltage flowing from each electric line using a cheaper low speed microprocessor, and then express it in the form of numerical or signal waveforms. The power, frequency, and power factor may be derived from the measured current and voltage values, and then displayed on the display, and the display may indicate whether the current is advanced or ground.
따라서, 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 각각의 부하로 분기 되는 전기 선로의 전력 소모를 체크 할 수 있고, 전기 선로의 오 결선을 점검할 수 있다. Therefore, the composite instrument with a graphic function according to the present invention can check the power consumption of the electric line branched to each load, and can check the incorrect wiring of the electric line.
또한, 각각의 전기 선로로부터 인입되는 전류와 전압 사이의 역률과 상기 전류의 진상 또는 지상 여부를 실시간으로 파악할 수 있어 전력의 효율을 가늠할 수 있고, 상기 전기 선로로부터 분기 되는 부하 장비의 고장 원인을 추측할 수 있는 효과가 있다. In addition, the power factor between the current and the voltage drawn from each electric line and the fact that the current is advanced or grounded can be grasped in real time to estimate the power efficiency, and the cause of failure of the load equipment branched from the electric line can be estimated. It can work.
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users or operators, and the definition thereof describes a composite instrument having a graphic function according to the present invention. It should be based on the content throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도면 1은 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기의 제어 블록도이고, 도면 2는 본 발명에 갖추어진 전압 검출 수단과 전류 검출 수단의 상세 블록도이며, 도면 3은 본 발명에 따른 복합 계기의 동작 흐름도이다. 1 is a control block diagram of a composite instrument with a graphic function according to the present invention, Figure 2 is a detailed block diagram of the voltage detection means and current detection means equipped in the present invention, Figure 3 is a This is a flow chart.
또한, 도면 4는 본 발명에 갖추어진 표시부상에 다수개의 데이터가 표시되고 있는 상태도이다. 4 is a state diagram in which a plurality of data is displayed on the display unit provided in the present invention.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 전기 선로별 전압을 검출하는 전압 검출 수단(3)과, 전기 선로별 전류를 검출하는 전류 검출 수단(1), 및 상기 전압 검출 수단(3)과 전류 검출 수단(1)으로부터 검출된 전기 선로별 전압과 전류를 수치 또는 시간에 따른 파형 신호 형태로 변환한 다음, 표시부(5)로 전송함과 동시에, 전기 선로별 역률과 주파수 및 전력을 연산한 다음, 표시부(5)로 전송하는 제어부(7)를 구비한다.As shown in these figures, the composite instrument with a graphic function according to the present invention includes a voltage detecting means 3 for detecting a voltage per electric line, a current detecting means 1 for detecting a current per electric line, and the The voltage and current for each electric line detected by the voltage detecting means 3 and the current detecting means 1 are converted into a waveform signal form according to the numerical value or time, and then transmitted to the
또한, 상기 제어부(7)에는 제어부(7)를 거쳐 변환된 전기 선로별 전압과 전류의 수치 데이터 또는 전압과 전류의 파형 신호 데이터와, 전기 선로별 전력과 주파수 및 역률을 표시하는 표시부(5)와, 상기 제어부(7)를 통하여 일정 레벨 이상의 전류나 전압을 가진 파형 신호가 검출되었을 경우, 상기 일정 레벨 이상의 전류나 전압을 가진 파형 신호와, 상기 전압 검출 수단(3)과 전류 검출 수단(1)으로부터 검출된 전류와 전압 수치, 또는 파형 신호 데이터와, 전력, 주파수, 및 역률을 저장하는 저장부(9), 및 관리 시스템(11)과 연결되어 상기 제어부(7)를 제어하거나, 상기 저장부(9)에 저장된 데이터와, 상기 제어부(7)를 통해 도출해 낸 전압과 전류의 수치 데이터 또는 시간에 따른 전압과 전류의 파형 신호, 및 전압과 전류 사이의 전력과 주파수 및 역률을 관리 시스템(11)으로 전송할 수 있는 통신부(13)가 장착된다.In addition, the
또한, 상기 제어부(7)에는 현재 표시부(5)에 표시되고 있는 정보를 또 다른 정보로 전환하거나, 상기 전압 검출 수단(3)과 전류 검출 수단(1)에 갖추어진 전압 감쇄부(17)와 변류기(23)의 PT(Power Transformer)비와 CT(Current Transformer)비 를 조정할 수 있는 조작부(15)가 장착될 수 있고, 상기 표시부(5)는 한글로 변환된 문자를 용이하게 표시할 수 있는 그래픽 LCD로 이루어짐이 바람직하다. In addition, the
또, 상기 제어부(7)에는 연산 및 제어가 가능한 마이크로프로세서가 구비되어 표시부에 표시될 문자를 한글 형태로 변환할 수 있다. In addition, the
또, 상기 전압 검출 수단(3)은 도면 2에 도시한 바와 같이, 각각의 전기 선로로부터 입력되는 높은 전압을 일정한 레벨로 감쇄시킨 다음, 상기 감쇄된 전압 파형을 출력하는 전압 감쇄부(17)와, 상기 전압 감쇄부(17)를 거쳐 일정 레벨로 감쇄된 교류 전압 파형의 아날로그 전압을 인가받아 디지털화된 정보로 변환시키는 A/D 변환부(21a)를 구비한다. In addition, as shown in FIG. 2, the voltage detecting means 3 attenuates a high voltage input from each electric line to a predetermined level, and then outputs the attenuated voltage waveform. And an A /
상기 전류 검출 수단(1)은 도면 2에 도시한 바와 같이, 각각의 전기 선로로부터 입력되는 높은 전류를 측정이 가능한 레벨로 강하시키는 변류기(23)와, 상기 변류기(23)를 거쳐 일정 레벨로 강하된 교류 전류를 전압으로 변환하는 전압 변환부(25), 및 상기 전압 변환부(25)를 거친 교류 전압의 아날로그 전압을 인가받아 디지털화된 정보로 변환시키는 A/D 변환부(21b)를 구비한다. As shown in FIG. 2, the current detecting means 1 drops down to a predetermined level via the
또, 상기 통신부(13)는 도면 1에 도시한 바와 같이, 유선망인 RS-232나 RS-485 또는 기타의 네트워크 프로토콜로 이루어져 별도의 컴퓨팅 장치와 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 한다. In addition, as shown in Figure 1, the
따라서, 상기 RS-232나 RS-485 또는 네트워크 프로토콜을 통해 원격지에서 데이터를 전송받은 운용자는 상기 통신부(13)를 통해 전송된 전기 선로별 전압과 전류의 수치 데이터 또는 전압과 전류의 파형 신호 데이터와, 전압과 전류 사이의 전력과 주파수 및 역률 또는 상기 파형 신호 데이터를 통한 전류의 진상 또는 지상 여부를 점검하여 유효 전력의 효율을 개선하거나, 상기 전기 선로에 연결되는 부하의 고장 원인을 분석할 수 있다.Therefore, the operator receiving data from a remote location through the RS-232 or RS-485 or a network protocol is the numerical data of the voltage and current for each electric line transmitted through the
이러한 구조로 이루어진 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기에서 상기 제어부(7)가 전압 검출 수단(3)과 전류 검출 수단(1)을 이용하여 각종 데이터를 도출해 내는 과정을 설명하면 다음과 같다.In the composite instrument having a graphic function having such a structure, the
먼저, 각각의 전기 선로가 상기 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기에 연결되면, 사용자는 상기 조작부(15)를 이용하여 변류기(23)와 전압 감쇄부(17)에 관련된 CT(Current Transformer)비와 PT(Power Transformer)비를 조정한다.(S1)First, when each electric line is connected to the composite instrument with the graphic function, the user can use the
다음, 상기 제어부(7)는 상기 전압 검출 수단(3)과 전류 검출 수단(1)으로부터 입력되는 파형 신호 중 한 사이클 당 20개의 전압과 전류의 샘플링 값을 얻기 위해 제어부(7)에 프로그램된 샘플링 변수 즉, 'n'의 값을 1로 초기화한다.(S2)Next, the
또, 상기 제어부(7)는 전압과 전류의 파형 신호가 한 사이클 진행되는 동안 일정한 시간 간격으로 샘플링된 값을 얻기 위해 타이머 변수 't'의 값을 0으로 초기화함과 동시에, 타이머를 동작시킨다.(S3)In addition, the
다음, 상기 제어부(7)는 전압 검출 수단(3)과 전류 검출 수단(1)에 갖추어진 A/D 변환부(21a,21b)를 이용하여 각각의 전기선로로부터 입력되는 순시 전압(v(n))값과 순시 전류(i(n))값을 리드하고,(S4) 상기 리드 된 순시 전압(v(n))과 순시 전류(i(n))값을 저장한다.(S5)Next, the
다음, 상기 제어부(7)는 하기와 같은 식 등을 이용하여 표시부(5)에 표시될 전압과 전류의 실효치, 전력과 같은 각종 데이터를 계산한다.(S6)Next, the
,, , ,
다음, 상기 제어부(7)는 한 사이클 범위에 있는 전압과 전류의 파형 신호에서 일정 시간 간격마다 20개의 샘플링된 데이터 값을 얻기 위해 타이머에 의해 일정하게 증가하는 't'의 변수와, 제어부(7)에 저장된 상수 0.83ms를 비교한다.(S7)Next, the
이때, 60Hz의 주파수를 가진 전압과 전류의 한 사이클당 반복 시간이 16.6ms이므로 상기 0.83ms는 한 사이클의 주파수를 20개로 분할하여 샘플링할 수 있음을 의미한다.In this case, since the repetition time per cycle of voltage and current having a frequency of 60 Hz is 16.6 ms, the 0.83 ms means that the frequency of one cycle can be divided into 20 samples and sampled.
다음, 상기 제어부(7)는 't'의 값을 0.83ms와 비교한 결과,(S7) 만약 't'의 값이 0.83ms보다 작다면, 상기 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값이 현재 표시부(5)에 표시된 이전의 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값과 같은 지 비교한다.(S8)Next, the
이때, 상기 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값이 표시부(5)에 표시된 이전의 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값과 다르다면, 상기 갱신된 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값을 표시부(5)에 표시한다.(S9)At this time, the instantaneous current i (n) value and the instantaneous voltage v (n) value are displayed on the
반면, 상기 갱신된 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값이 표시부(5)에 표시된 이전의 순시 전류(i(n))값과 순시 전압(v(n))값과 같다면, 다시 't'의 값과 상수 0.83ms를 비교하는 단계(S7)로 이동하여 보다 갱신된 자료를 입력받는다.(S8a)On the other hand, the updated instantaneous current i (n) and instantaneous voltage v (n) are displayed on the
상기와 같은 표시 방법은 고속으로 동작하는 마이크로프로세서 대신에 저속으로 동작하는 마이크로프로세서에 적합한 방법으로서, 복합 계기를 제조함에 있어서 제조 단가를 절감할 수 있다는 경제적 이점이 있다. Such a display method is a method suitable for a microprocessor operating at a low speed instead of a microprocessor operating at a high speed, and has an economic advantage in that a manufacturing cost can be reduced in manufacturing a composite instrument.
한편, 상기 제어부(7)가 't'의 값과 0.83ms를 비교한 결과, 만약, 't'의 값이 0.83ms 보다 크거나 같다면, 상기 제어부(7)는 전압과 전류의 한 사이클 당 20번의 샘플링을 시도하기 위해 샘플링 변수 'n'의 값에 1을 추가한 다음,(S10) 상기 1이 추가된 'n'의 값이 상수 20 보다 큰지 확인한다.(S11)On the other hand, when the
이때, 상기 'n'의 값과 상수 20을 비교한 결과 만약, 'n'의 값이 20 보다 같거나 크지 않다면, 상기 제어부(7)는 한 사이클 당 20개의 샘플링 값을 얻기 위해 't'의 값을 0으로 초기화한 다음, 타이머를 동작시키는 단계(S11)로 복귀한다.(S11a)In this case, when the value of 'n' is compared with the constant 20, if the value of 'n' is not equal to or greater than 20, the
반면, 상기 'n'의 값과 상수 20을 비교한 결과 만약, 'n'의 값이 20 보다 크다면, 상기 제어부(7)는 'n'이 1부터 20까지 증가할 동안 샘플링된 20개의 샘플링 값과 이전 단계에서 도출된 하기의 값 즉, On the other hand, as a result of comparing the value of 'n' with the constant 20, if the value of 'n' is greater than 20, the
,, , ,
등을 활용하여 전압과 전류, 유효 전력, 무효 전력, 피상 전력, 주파수, 역률(PF), 유효 전력량, 및 무효 전력량을 계산한 다음, 상기 도출된 결과값을 표시부로 전송하여 표시하게 된다. The calculated voltage, current, active power, reactive power, apparent power, frequency, power factor (PF), active power amount, and reactive power amount are calculated using the same, and then the derived result is transmitted to the display unit for display.
다음, 상기 제어부(7)는 'n'의 값을 1로 초기화하는 단계(S2)로 복귀하여 전 류와 전압 파형 신호로부터 보다 새로운 데이터를 수집할 수 있도록 한다.(S13a) Next, the
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 각각의 전기 선로로부터 흘러들어오는 전류와 전압을 측정한 다음, 이를 수치 또는 파형 신호 형태로 표현할 수 있고, 상기 측정된 전류와 전압 값으로부터 전력과 주파수 및 역률을 도출해 낸 다음, 표시부(5)에 표시함과 더불어, 상기 전류의 진상 또는 지상 여부를 도면 4의 표시 예와 같이, 표시부(5)에 표시할 수 있다. The composite instrument with a graphic function according to the present invention having such a structure can measure the current and voltage flowing from each electric line, and then express it in the form of a numerical or waveform signal, and the power from the measured current and voltage values After deriving the excess frequency and power factor, the
따라서, 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기는 각각의 부하로 분기 되는 전기 선로의 전력 소모를 체크 할 수 있고, 도면 4에 첨부된 도면 4d와 같이, 전류의 위상이 180도 차이가 나는 전기 선로의 오 결선도 점검할 수 있다. Therefore, the composite instrument with a graphic function according to the present invention can check the power consumption of the electric line branched to each load, as shown in Figure 4d attached to Figure 4, the electric current is 180 degrees out of phase Incorrect wiring can also be checked.
또한, 도면 4e 내지 도면 4f와 같이, 각각의 전기 선로로부터 인입되는 전류와 전압 사이의 역률과 상기 전류와 전압 사이의 진상 또는 지상 여부를 실시간으로 파악할 수 있어 전력의 효율성을 가늠할 수 있고, 상기 전기 선로로부터 분기 되는 부하 장비의 고장 원인을 추측할 수 있는 효과가 있다. In addition, as shown in Figures 4e to 4f, it is possible to determine in real time the power factor between the current and the voltage drawn from each electric line and whether or not the progress or ground between the current and the voltage in real time to estimate the efficiency of the power, It is effective to guess the cause of the failure of load equipment branching from the line.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것이 아니다. The present invention described above is limited to the above-described embodiments and drawings because various substitutions, modifications and changes are possible to those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It is not.
도면 1은 본 발명에 따른 그래픽 기능을 갖춘 복합 계기의 제어 블록도, 1 is a control block diagram of a composite instrument with a graphics function according to the present invention,
도면 2는 본 발명에 갖추어진 전압 검출 수단과 전류 검출 수단의 상세 블록도, 2 is a detailed block diagram of a voltage detecting means and a current detecting means according to the present invention;
도면 3은 본 발명에 따른 복합 계기의 동작 흐름도,3 is an operation flowchart of a composite instrument according to the present invention,
도면 4는 본 발명에 갖추어진 표시부(5)상에 다수 개의 데이터가 표시되고 있는 상태도. 4 is a state diagram in which a plurality of pieces of data are displayed on the
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]
1. 전류 검출 수단 3. 전압 검출 수단1. Current detecting means 3. Voltage detecting means
5. 표시부 7. 제어부5.
9. 저장부 11. 관리 시스템9.
13. 통신부 15. 조작부13.
17. 전압 감쇄부 21a. A/D 변환부17.
23. 변류기 25. 전압 변환부23.
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Citations (4)
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KR200407586Y1 (en) | 2005-11-23 | 2006-02-01 | 김장수 | Electrical Signal Converter Having LCD Display |
KR200410792Y1 (en) | 2005-12-29 | 2006-03-08 | 엘에스산전 주식회사 | Electronic energy meter |
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2009
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