KR890004310B1 - 전자식 전력량계 - Google Patents

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내용 없음.

Description

전자식 전력량계

제1도는 종래의 전작식 전력량계를 나타낸 블럭선도.

제2도는 본 발명에 관한 전자식 전력량계의 한 실시예를 나타낸 블록선도.

제3도는 제 2도에 나타낸 전류검출부의 출력의 오차 특성이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전압 입력단자 2 : 전류 입력단자

3 : 강압부 4: 전류검출부

5,6 : 제1,제2의 A/D콘버터 7 : 연산제어부

8 : 제어선 9 : 버스라인 (bus line)

10 : 출력단자 11 : 출력선

12 : 기억부

본 발명은 A/D콘버터, 연산제어부등을 사용하여 구성되는 전자식 전력량계에 관한 것이다.

제1도는 종래의 전작식 전력량계를 나타낸 블럭선도다.

제1도에 있어서 전압 입력단자(1)는 전력량이 측정되는 회로의 전압이 입력되는 것이다.

전류 입력단자(2)는 전력량이 측정되는 회로의 전류가 입력되는 것이다.

강압부(3)는, 가령 변압기로 구성되고 전압 입력단자(1)로부터의 전압을 소정 전압으로 강압하는 것이다.

전류검출부(4)는 가령 변류기에 의하여 구성되고, 전류 입력단자(2)로부터의 소정 전류로 변류하는 것이다.

제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)는 각각예를 들면 8비트(bit)의 A/D콘버터이며, 각각 후술되는 연산제어부(7)로부터의 제어신호에 따라 강압부(3)의 출력, 전류검출부(4)의 출력을 각각 디지탈량으로 변환하는 것이다.

연산제어부(7)는 제1,제2의 A/D콘버터(5)(6)에 제어선(8)을 통하여 제어신호를 입력시켜 제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)을 소정 주기마다 작동시키고, 버스라인(9)을 통하여 제1,제2의 A/D콘버터(5))6)의 출력이 입력되어서 전력량을 연산하는 것이다.

출력단자 10는 연산제어부(7)의 출력이 출력선(11)을 통하여, 출력되는 것이다.

다음에 동작에 관하여 설명한다.

전력량이 측정되는 회로의 전압, 전류는 전압, 입력단자(1), 전류입력단자(2)에 입력되어 각각 강압부(3), 전류검출부(4)에서 소정 전압, 전류에 강압, 변류된 뒤 제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)로 입력된다.

연상제어부(7)은 제어선(8)을 통하여 제1,제2의 A/D콘버터(5)(6)을 제어하고 가령 일정 주기마다 제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)을 작동시키고, 제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)의 출력을 버스라인(9)을 통해 인출한 뒤 이 두 디지탈치를 곱셈하여 곱셈결과를 누산(累算)하고, 그 누산의 결과가 소정치 이상이 되면 출력선(11)을 통하여 출력단자(10)에 전력량 펄스를 발신하고 이 펄스수를 계수함으로서 전력량을 얻는다.

그러나 상기와 같은 종래의 전자식 전력량계에서는 경부하시, 가령 전력량계의 정격(定格)에 대하여 1/50혹은 1/100의 전류밖에 전류입력단자(2)에 입력되지 않을 때에는 전류검출부(4)의 비직선성이 오차의 원인이 된다.

따라서 이같은 경부하시에는 오차가 정격(Full Scale)의 상대 오차가 아니고, 측정참값(眞値)에 대한 절대오차로 다루어지는 전력량계에 있어서는 높은 정밀도를 얻어낼 수 없으며, 또 굳이 얻으려고 하면 극히 투자율(透磁率)이 높은 퍼멀로이(Permalloy)등의 자심(慈心)을 저자속밀도로 사용한 변류기를 전류검출부(4)에 사용할 필요가 있다. 이때몬에,제1,제2의A/D콘버터(5)(6)및 연산 제어분(7)등의 전자 회로부에 있어서 아무리 고정밀도로 하더라도 전자 전력량계의 정밀도는 전류검출부(4) 정밀도에 의존하여 높은 정밀도를 얻으려고 하면 비용이 증가한다.

따라서 낮은 가격이 요구되는 범용(汎用)의 전력량계에 있어서는 넓은 전류범위에 있어서 특성 보증이 불가능하게 된다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 것의 결점을 제거하기 위한 것으로서, 전류검출부(4)의 특성을 기억하고 그 특성의 비직선성을 보정하는 데이타를 연산제어부(7)에 입력되는 기억부를설치함으로서 넓은 전류범위에 걸쳐서 높은정밀도로 전력량을 측정가능하게 한 전자식 전력량계를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

아래에 본 발명의 한 실시예를 도면에 따라 설명한다.

제2도는 본 발명에 관한 전자식 전력량계의 한 실시예의 블럭선도이다. 도면중 제1도와 같은 부분에는 같은 부호를 붙였다.

제2도에서 기억부(12)는가령 8비트의 어드레스에 대하여 8비트의 데이터가 기억되어 있으며, 전류검출부(4)의 특성을 기억하며, 버스라인(9)을 통하여 전류검출부(4)에 출력이 입력되면 전류검출부(4)의 특성인 비직선성을 보정하는 데이터를 버스라인(9)을 통하여 연산제어부(7)에 입력하는 것이다.

다음에 이 동작에 관하여 설명한다.

전압 입력단자(1)에는 전력량이 측정되는 회로의 전압이 입력되어 강압부(3)에 의하여 반도체 레벨로 다룰 수 있는 레벨까지 강압된 뒤 제1의 A/D변환기(5)에 입력된다.

한편, 전류 입력단자(2)에는 전력량이 측정되는 회로에 전류가 입력되어 전류검출부(4)에 의하여 반도체 레벨로 다룰 수 있는 레벨까지 변류된 뒤 제2의 A/D변환기(6)에 입력된다.

이때 전류검출부(4)는 일반적으로 제3도와 같은 오차 특성을 나타낸다.

제3도에 있어서 횡축에 정격에 대한 전류I(%)을, 그리고 종축에 오차ε(%)를 표시하고 있다.

이 특성은 전류검출부(4)의 설계, 즉 전기적사양, 사용재료의 품질이 일정 레벨로 유지될 때 아주 변동이 적은 일정한 경향을 보인다.

따라서 연산제어부(7)에 입력되는 전류치는 제2의 A/D변환기(6)에서 입력되는 제3도의 특성의 오차를 보정한 것이면 된다.

연산제어부(7)는 일정한 주기마다 제어선(8)을 통하여 제1, 제2의 A/D변환기(5)(6)에 제어신호를 인가하고 일정주기마다 제1,제2의 A/D변환기(5)(6)을 동작시켜서 그 입력신호를 A/D변환하고 그 결과의 디지탈치를 버스라인(9)에 출력하여 연산제어부(7)에 입력된다.

기억부(12)에는 표1에서 보이듯이 가령 8피드의 어드레스(A)에 대하여 8피드의 데이터(D)가 기억되고 있으며 이 데이터(D)는 제3도에 보인 전류(A)에 대응한 전규검출부(4)의 출력의 특성이 오차(ε)를 보정한 데이터이다.

더욱 상세히 설명하면은 기억장치(12)는 제2A/D변환기(6)가 전류검출부(4)로부터 입력한 전류치를 디지탈(A)로 변환한 것을 제1표에 표시한 어드레스(A)로 하며, 제3도에 특성표시한 전류검출부(4)의 오차(ε)를 영(0)으로 보정한 경우에 있어서의 제2A/D변환기(6)의 출력에 해당하는 사전기억된 제1표에 표시한 데이터(D)를 출력하여 결과적으로 전류검출기(4)에 오차(ε)가 없을때의 출력을 A/D변환한 것이 되는 것이다.

예를들면 전류검출부(4)가 5A정격인 경우에 그 오차(ε)가 20%인 부하1A에서는 제3도에서 대략 -0.1%의 오차(ε)가 있는 것을 알 수 있다. 이 전류입력시 제2A/D변환기(6)의 출력을 A라고 하면 이 어드레스에 대응한 기억장치(12)의 데이터(D)치는 D/A=1.01의 관계가 성립되도록 설정되어 있으며, 따라서 전류검출부(4)의 오차(ε)=-1.0%를 오차(ε)=0으로 보저된 D=1.01A를 출력하는것이다.

여기에서 연산제어부(7)는 상기 데이터(D)를 버스라인(9)를 통하여 판독한 뒤 제1제1A/D변환기(5)로부터의 디지탈치, 즉 전압 입력단자(1)에 입력된 전압에 상당한 값과 기억부(12)에서 판독된 값을 곱셈하여 적산한다.

이 동작을 일정 주기마다 반복하고 그 적산치가 일정치에 이르를때마다 출력선(11)을 거쳐서 출력단자(10)에 전력량 펄스를 발신하여 이 전력량 펄스를 계수함으로서 전력량을 얻는다.

또 상기 실시예에 있어서 제1,제2의 A/D콘버터(5)(6)은 입력되는 전압,전 류에 상당하는 수만큼 설치한 경우를 나타냈지만, 제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)의 입력측에 멀티플렉서(Mul tiplexer)를 설치하여 , 제1, 제2의 A/D콘버터(5)(6)의 수를 감소하더라도 동일한 효과를 얻게 된다.

또 다상다소자(多相多素子)계기에 관하여도 강압부(3), 전류검출부(4)를 복수계 설치함으로써 구성할 수가 있다.

또 상기 실시예에서는 연산제어부(7)을 지닌 마이크로프로세서에 의한 구서예로 설명하였지만, 당연한 일이지만 이들 동작은 와이어드논리(Wired logic)로도 구성할 수가 있다.

또 기억부(12)에는 보정 후의 데이터(D)를 보유한 경우를 설명하였지만 , 오차(ε)의 데이타를 보유하며 이 보정을 연산제어부(7)에서 행할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 전류 입력단자에 입력된 전류치를 한번 A/D변환을 하고 이 값에 대응한 전류검출부의 출력의 비직선성을 보정하는 데이터를 기억부에서 연산제어부로 입력하고 있으므로 연산제어부에서 얻어지는 곱셈 결과의 오차를 적게 할수가 있어서 입력 전류의 국소 영역에서도 놓은 정밀도를 유지할 수가 있다.

또 기억부를 유지할 수 있는 데이터의 범위내에서 전류검출부의 특성에 비직선성이 허용되므로 , 가령 아주 단순한 구조 및 재질의 철심을 사용한 변류기를 전류검출부로서 사용이 가능하기 때문에 염가구성이 가능한등 여러가지 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전력량이 측정되는 회로의 전압을 강압하는 강압부, 상기 회로의 전류를 검출하는 전류검출부, 상기 강압부의 출력을 디지탈치로 변환하는 제1A/D변환기,상기 전류검출부의 출력을 디지탈치로 변환하는 제2A/D변환기, 상기 전류검출부의 출력특성의 오차를 보정데이터를 기억하고 상기 제2A/D변환기의 출력이 입력되면은 전류검출부의 특성의 비직선성을 보정한 데이터를 출력하는기억부, 그리고 상기 제1A/D변환기의 출려과 상기 기억부에서 판독한 제2A/D변환기의 출력의 보정데이터를 인출하여 곱셈하는 연산제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계.

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