JP3142780B2 - 電力量計ｌｓｉ内部テスト回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電圧および電流を乗
算して電力量を算出する電子式電力量計ＬＳＩ（大規模
集積回路）の測定精度を試験する電力量計ＬＳＩ内部テ
スト回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電力量計ＬＳＩ内部テス
ト回路としては、例えば、図５に示す構成のテスト回路
がある。このＬＳＩ内部テスト回路では、高分解能な２
相交流信号発生器１の出力する２相交流電圧が電力量計
の規格に合わせて計算器４によって制御され、電子式電
力量計ＬＳＩ５が規格を満足する性能を持っているか否
かが試験される。

【０００３】すなわち、交流信号発生器１は被測定電圧
に相当する第１の位相電圧Ｖ１、および被測定電流に相
当する第２の位相電圧Ｖ２を発生する。この交流信号発
生器１の出力は交流電圧計２によって計測され、この計
測結果が所定精度内に入っていない場合は、制御ライン
３を介する計算器４の制御によって交流信号発生器１の
出力が自己調整される。つまり、交流信号発生器１の精
度は交流電圧計２によって補償されている。電力量計Ｌ
ＳＩ５は被測定電圧に相当する第１の位相電圧Ｖ１をパ
ルス幅変調し、この変調出力と被測定電流に相当する第
２の位相電圧Ｖ２とを乗算して電力量を算出する。そし
て、電力量計ＬＳＩ５は変換された電圧を積分し、電力
／周波数（Ｗ／Ｆ）変換して電力量に比例した周波数の
パルス信号を被測定電力パルスとしてカウンタ６へ出力
する。

【０００４】また、交流信号発生器１の各出力電圧Ｖ
１，Ｖ２はＬＳＩ外部に設けられたＷ／Ｖ変換器７にも
与えられており、Ｗ／Ｖ変換器７はこれら各出力電圧Ｖ
１，Ｖ２を乗算して電力量をＬＳＩ５と同様に高精度に
算出し、電力量に比例した電圧を出力する。Ｖ／Ｆ変換
器８はＷ／Ｖ変換器７の出力電圧に比例した周波数のパ
ルス信号をＬＳＩ５と同様に高精度に生成し、これを基
準（マスタ）電力パルスとしてカウンタ６へ出力する。
カウンタ６は電力量計ＬＳＩ５の出力する被測定電力パ
ルスおよびＶ／Ｆ変換器８の出力するマスタ電力パルス
をそれぞれ一定数計数し、この計数結果を計算器４へ出
力する。計算器４はパーソナルコンピュータ（パソコ
ン）等によって構成され、受け取った被測定電力パルス
数とマスタ電力パルス数とを比較し、電力量計ＬＳＩ５
の測定誤差を求める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電力量計ＬＳＩ内部テスト回路により、電力量計に
求められる広範囲にわたる電流計測の性能および精度を
評価するためには、交流信号発生器１に高い分解能が必
要とされる。つまり、交流信号発生器１は小電流から大
電流に相当する２相交流信号を広範囲にわたって極め細
かく精度良く発生する必要があり、そのために交流信号
発生器１は高価なものとなっていた。また、誤差測定の
基準となるマスタ電力パルスを高精度に生成するため、
Ｗ／Ｖ変換器７やＶ／Ｆ変換器８といった特殊な機器を
用意する必要がある。このため、上記従来のＬＳＩ内部
テスト回路によっては、簡易に電力量計ＬＳＩ５を試験
することが出来なかった。

【０００６】また、電力量計ＬＳＩ５の内部およびＶ／
Ｆ変換器８においてＷ／Ｖ変換された電圧が周波数変換
される際には、Ｗ／Ｖ変換された電圧の積分値が基準値
に達した場合に１つの電力パルスが出力される。しか
し、上記従来回路の電力量計ＬＳＩ５およびＶ／Ｆ変換
器８には商用周波で常に変動する交流信号が与えられて
いるため、Ｗ／Ｖ変換される電圧も変動する。また、こ
の電圧の積分の最中に、例えば正値で積分しているの
に、Ｗ／Ｖ変換される電圧が変動して負値が積分回路に
入力されると、積分値が基準値に達するまでに時間がか
ってしまう。よって、上記従来のテスト回路における電
力量計ＬＳＩ５およびＶ／Ｆ変換器８を用いて交流電力
を高精度に測定するためには、被測定電圧・電流を長い
時間測定して平均化させる必要がある。このため、従
来、１つの電力量計ＬＳＩについてのこの精度測定に１
０秒を越える長い時間を要しており、この結果、試験に
コストがかかり、電力量計ＬＳＩの低価格化が妨げら
れ、また、迅速な生産の障害となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、被測定電圧をパルス
幅変調する変調回路と、この変調回路出力および被測定
電流を乗算して電力量を算出する内部乗算回路と、この
内部乗算回路の出力を積分して電力量に比例した周波数
のパルス信号を出力するＶ／Ｆ変換回路とを有する電子
式電力量計ＬＳＩの内部回路を試験する電力量計ＬＳＩ
内部テスト回路において、被測定電圧に相当する直流電
圧を発生する第１の直流電源回路と、被測定電流に相当
する直流電圧を発生する第２の直流電源回路と、内部乗
算回路による乗算機能を停止させて電力量計ＬＳＩ外部
から内部乗算回路に入力される信号をＶ／Ｆ変換回路に
そのまま出力させる内部乗算回路機能停止回路と、変調
回路の出力および第２の直流電源回路の出力を乗算する
電力量計ＬＳＩの外部に構成された外部乗算回路と、こ
の外部乗算回路の出力から直流分を抽出して内部乗算回
路に出力するフィルタ回路と、Ｖ／Ｆ変換回路から出力
されるパルス信号のパルス幅を基準クロックを用いて測
定し電力量計ＬＳＩによる電力パルス変換周波数を測定
する周波数測定回路とを備え、電力量計ＬＳＩ内部テス
ト回路を構成した。

【０００８】このような構成において、第１の直流電源
回路から出力される被測定電圧に相当する直流電圧は、
ＬＳＩ内部の変調回路によってパルス幅変調される。外
部乗算回路は、この変調出力と、第２の直流電源回路の
出力する被測定電流に相当する直流電圧とを乗算して電
力量を算出し、これを電圧として出力する。この電圧出
力はフィルタ回路によって直流分が抽出され、この直流
分はＬＳＩ内部の内部乗算回路に入力される。ＬＳＩ内
部のテスト時には、この内部乗算回路の乗算機能は内部
乗算回路機能停止回路によって停止されており、内部乗
算回路に入力される直流分はＬＳＩ内部のＶ／Ｆ変換回
路にそのまま出力される。Ｖ／Ｆ変換回路はこの直流分
を積分して周波数変換し、電力パルスを出力する。この
電力パルスは周波数測定回路において基準クロックをマ
スタとしてその周波数が測定され、電力量計ＬＳＩの測
定誤差が評価される。

【０００９】本発明においては、上記のようにＶ／Ｆ変
換回路にはＷ／Ｖ変換された電圧の直流分が与えられて
いるため、Ｖ／Ｆ変換回路に与えられる電圧は従来のよ
うに変動しない。従って、Ｖ／Ｆ変換の際の積分の最中
に積分値が減少して基準値に達するまでに時間がかかる
といった従来の問題は解消され、積分値は速やかに基準
値に達し、電力パルスが出力される。また、電力量計Ｌ
ＳＩに被測定電圧・電流を直流信号として与えても、電
力量計ＬＳＩから出力される電力パルスの周波数は、周
波数測定回路によって基準クロックを用いて計測され
る。従って、１発の電力パルスから変換周波数を求める
ことが出来、直流信号によっても電力量計ＬＳＩの交流
特性評価を模擬的に行える。

【００１０】また、電力量計ＬＳＩに被測定電圧・電流
を直流信号として与えても、電力パルスの周波数を計測
することが出来るため、従来の高分解能で高価な交流信
号発生器を用いる必要はなくなる。従って、被測定電圧
・電流に相当する電圧は直流電源回路によって簡単に発
生させることが可能となる。また、内部乗算機能停止回
路によってＬＳＩのテスト時に内部乗算回路の乗算機能
が停止されることにより、ＬＳＩ内部に構成されたＶ／
Ｆ変換回路をＬＳＩのテストに用いることが可能とな
り、従来のようにＬＳＩの外部に特殊なＶ／Ｆ変換回路
を設ける必要はなくなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態による
電力量計ＬＳＩ内部テスト回路について説明する。

【００１２】図２は本実施形態による電力量計ＬＳＩ内
部テスト回路に用いられる電子式電力量計ＬＳＩの内部
回路構成を示すブロック図である。

【００１３】電力量計ＬＳＩ２２の内部には基準電圧源
３１が設けられており、この電圧源３１の出力する基準
電圧は三角波発生回路３２およびＶ／Ｆ変換部３３に与
えられる。変調回路３４は三角波発生回路３２の出力す
る三角波を入力し、この三角波を用いて電圧入力端子３
５に入力される被測定電圧信号をパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）する。変調回路３４の出力は端子４１に出力される
と共に、後述するスイッチ（第１のスイッチ）４２を介
して内部乗算回路３６に与えられる。内部乗算回路３６
は、この変調回路３４から出力される時間幅に変調され
た電圧信号で、電流入力端子３７に入力される被測定電
流信号をスイッチする。このスイッチにより、変調回路
３４の出力と被測定電流とが乗算されて電力量が算出さ
れる。内部乗算回路３６は算出した電力量をＷ／Ｖ変換
して電圧量とし、Ｖ／Ｆ変換部３３へ出力する。

【００１４】Ｖ／Ｆ変換部３３は、この内部乗算回路３
６の出力を積分し、電力量に比例した周波数の電力パル
ス信号を出力する。

【００１５】Ｖ／Ｆ変換部３３の内部構成は図３の回路
図に示され、内部乗算回路３６から出力された電力量に
相当する電圧は端子５１に与えられる。この端子５１に
入力された電圧は抵抗５２を介して積分器５３に与えら
れ、コンデンサ５４を充電する。コンデンサ５４に並列
に設けられたスイッチ５５は後述するＡＮＤ回路５８の
出力によって制御されている。積分回路５３による積分
時にはＡＮＤ回路５８の出力はローレベルにあり、スイ
ッチ５５はＡＮＤ回路５８の出力するこのローレベル信
号によって開いた状態にある。コンデンサ５４の充電値
がコンパレータ５６の基準電圧に達すると、コンパレー
タ５６はＲＳフリップフロップ５７のＳ端子へハイレベ
ル信号を出力する。コンパレータ５６のこの基準電圧は
基準電圧源３１から与えられるものである。

【００１６】ＲＳフリップフロップ５７はＳ端子にハイ
レベル信号が入力されるとセットされ、Ｑ端子からハイ
レベル信号を出力する。この信号は論理積（ＡＮＤ）回
路５８の一入力へ与えられる。ＡＮＤ回路５８の他入力
は後述するスイッチ（第３のスイッチ）５９を介してＤ
フリップフロップ６１の反転Ｑ端子に接続されており、
この他入力にはハイレベル信号が通常与えられている。
従って、ＲＳフリップフロップ５７からＡＮＤ回路５８
の一入力にハイレベル信号が入力されると、ＡＮＤ回路
５８の出力はハイレベルとなり、このハイレベル出力が
端子６２へ電力パルスとして出力される。また、ＡＮＤ
回路５８のこのハイレベル出力により、スイッチ５５は
閉じ、コンデンサ５４に蓄積された電荷が放電され、積
分器５３がリセットされる。

【００１７】ＡＮＤ回路５８のハイレベル出力はＤフリ
ップフロップ６０のＤ端子にも与えられる。このＤ端子
に入力されたハイレベル信号は、Ｃ端子に入力されるク
ロック（ＣＬＫ）信号に同期してＱ端子に出力され、排
他的論理和（ＮＯＲ）回路６３の一入力がハイレベルに
なる。また、Ｄフリップフロップ６０のハイレベル出力
はさらにＤフリップフロップ６１のＤ端子に与えられ、
このＤフリップフロップ６１の反転Ｑ端子にはＣ端子に
入力されるＣＬＫ信号に同期してローレベル出力が現れ
る。このローレベル出力はスイッチ５９を介してＡＮＤ
回路５８に与えられるため、ＡＮＤ回路５８の出力は所
定時間遅れてハイレベルからローレベルに変化する。Ａ
ＮＤ回路５８の出力がローレベルになるとスイッチ５５
が開き、コンデンサ５４は次の充電に備えた状態にな
る。そして、Ｄフリップフロップ６０のＤ端子がローレ
ベルになり、ＣＬＫ信号の入力によりＱ端子もローレベ
ルに変化する。従って、ＮＯＲ回路６３の入力は２入力
ともローレベルとなるため、その出力はハイレベルとな
り、ＲＳフリップフロップ５７はリセットされる。Ｄフ
リップフロップ６０，６１によるこの遅延時間により、
コンデンサ５４の所定の放電時間が確保されている。

【００１８】このようにＶ／Ｆ変換されて端子６２に得
られる電力パルスは、図２に示すＶ／Ｆ変換部３３の後
段の平均化回路３８へ出力される。平均化回路３８はロ
ーパスフィルタによって構成されており、有効電力量か
ら無効電力量を差し引いた電力量をスイッチ（第２のス
イッチ）３９へ出力する。後述するこのスイッチ３９は
ＬＳＩの非試験時には図示の状態にあり、平均化回路３
８の出力を端子４０へ伝える。

【００１９】図１はこのような電力量計ＬＳＩ２２の測
定精度を試験する、本実施形態による電力量計ＬＳＩ内
部テスト回路の構成を示すブロック図である。

【００２０】第１の直流電源回路２１は被測定電圧に相
当する直流電圧を発生し、これを電力量計ＬＳＩ２２お
よび電圧計２３へ出力する。第２の直流電源回路２４は
被測定電流に相当する直流電圧を発生し、これを外部乗
算器２５および電圧計２３へ出力する。これら各直流電
源回路２１，２４の出力する電圧の精度は電圧計２３に
よって補償されている。つまり、電圧計２３の出力は制
御ライン２６を介して制御機器２７に与えられており、
制御機器２７は各直流電源回路２１，２４の出力電圧を
監視している。電圧計２３の計測値が所定の精度範囲を
逸脱した場合には、制御機器２７は制御ライン２６を介
して各直流電源回路２１，２４に出力電圧が所定範囲を
逸脱したことを伝え、各直流電源回路２１，２４に出力
電圧を自己調整させる。

【００２１】また、制御機器２７は内部乗算回路機能停
止回路を構成しており、電力量計ＬＳＩ２２の試験時
に、制御ライン２６を介して電力量計ＬＳＩ２２の端子
４３へ信号を出力し、各スイッチ３９，４２の接続状態
を反転させる。制御機器２７はさらに制御ライン２６を
介して電力量計ＬＳＩ２２の端子４４へハイレベル信号
を出力する。端子４４に印加される電圧レベルは、スイ
ッチ４２が図示と反対の側に倒れているため、内部乗算
回路３６へ与えられる。内部乗算回路３６はこの電圧レ
ベルがハイレベルになると乗算機能を停止し、電流入力
端子３７から入力される信号をＶ／Ｆ変換部３３へその
まま出力する。

【００２２】電力量計ＬＳＩ２２の外部に構成された外
部乗算器２５は、ＬＳＩ内部に形成された内部乗算回路
３６と同等な性能を持つ。この外部乗算器２５は電力量
計ＬＳＩ２２の端子４１に接続されており、変調回路３
４の出力するＰＷＭ変調信号を入力する。外部乗算器２
５はこの変調信号と第２の直流電源回路２４の出力する
直流電圧とを乗算する。ＬＳＩの試験時には電力量計Ｌ
ＳＩ２２の電圧入力端子３５には第１の直流電源回路２
１の出力する被測定電圧が入力されているため、変調回
路３４から出力される変調信号は被測定電圧に相当して
いる。従って、外部乗算器２５では電力量計ＬＳＩ２２
によって時間幅に変調された被測定電圧信号で被測定電
流がスイッチングされ、電力量が算出される。この電力
量は電圧量に変換され、ＤＣフィルタ２８へ出力され
る。

【００２３】外部乗算器２５の出力は被測定電流を変調
信号でスイッチした矩形波形であるが、このＤＣフィル
タ２８において直流分が抽出されることによって平滑化
される。ＤＣフィルタ２８で抽出された直流分は電力量
計ＬＳＩ２２の電流入力端子３７へ出力される。電力量
計ＬＳＩ２２の試験時には内部乗算回路３６に入力され
る信号は通過してＶ／Ｆ変換部３３へ出力されるため、
ＤＣフィルタ２８の出力はＶ／Ｆ変換部３３に与えられ
る。

【００２４】また、スイッチ５９の接続は制御機器２７
から制御ライン２６を介して予め図示の側と反対の側に
切り換えられ、スイッチ５５が閉じた状態、すなわち積
分器５３がリセットした状態にされている。そして、電
力量計ＬＳＩ２２の試験時には制御機器２７から制御ラ
イン２６を介して電力量計ＬＳＩ２２の端子４５に変換
スタート信号が入力される。この変換スタート信号はロ
ーレベル信号であり、図３に示すＶ／Ｆ変換部３３の端
子６４に伝えられる。従って、Ｖ／Ｆ変換部３３内のＡ
ＮＤ回路５８の一入力にはローレベル信号が与えられ、
ＡＮＤ回路５８の出力はローレベルとなる。従って、コ
ンデンサ５４に並列に接続されたスイッチ５５が開き、
積分器５３はセット状態となる。

【００２５】よって、Ｖ／Ｆ変換部３３に入力されたＤ
Ｃフィルタ２８の出力はこの積分器５３によって積分さ
れ、コンデンサ５４の充電値がコンパレータ５６の基準
電圧に達すると、前述したようにコンパレータ５６から
ハイレベル信号が出力され、ＲＳフリップフロップ５７
がセットされる。このＲＳフリップフロップ５７のセッ
トにより、ＡＮＤ回路５８の２入力にはハイレベル信号
が与えられ、ＡＮＤ回路５８からはハイレベル信号が出
力される。このハイレベル信号は端子６２から電力パル
スとして出力されると共に、スイッチ５５を閉じて積分
器５３をリセットする。

【００２６】ＬＳＩ試験時には前述のように図２に示す
スイッチ３９は図示の状態と反対の状態に切り換えられ
ているため、Ｖ／Ｆ変換部３３の端子６２から出力され
た電力パルスは、平均化回路３８を迂回して端子４０へ
伝えられる。端子４０に伝えられた電力パルスは図１に
示すカウンタ２９に入力され、カウンタ２９は入力した
電力パルスの周波数を測定する。つまり、カウンタ２９
および制御機器２７は周波数測定回路を構成しており、
カウンタ２９はＶ／Ｆ変換部３３から出力される電力パ
ルス信号のパルス幅を基準クロックを用いて測定する。
すなわち、カウンタ２９は、電力パルスの立ち下がりエ
ッジから立ち上がりエッジまでのレベル変化点間の時間
を、内蔵した基準クロックを用いて測定する。この測定
時間は制御ライン２６を介して制御機器２７に入力さ
れ、制御機器２７はこの測定時間を基にして電力パルス
の変換周波数を算出する。

【００２７】このように電力量計ＬＳＩ２２の試験時に
は、第１の直流電源回路２１から出力される被測定電圧
に相当する直流電圧は、ＬＳＩ内部の変調回路３４によ
ってパルス幅変調される。外部乗算器２５は、この変調
出力と、第２の直流電源回路２４の出力する被測定電流
に相当する直流電圧とを乗算して電力量を算出し、これ
を電圧として出力する。この電圧出力はＤＣフィルタ２
８によって直流分が抽出され、この直流分はＬＳＩ内部
の内部乗算回路３６に入力される。内部乗算回路３６の
乗算機能は制御機器２７によって停止されており、内部
乗算回路３６に入力される直流分はＬＳＩ内部のＶ／Ｆ
変換部３３にそのまま出力される。Ｖ／Ｆ変換部３３は
この直流分を積分して周波数変換し、電力パルスを出力
する。この電力パルスはカウンタ２９において基準クロ
ックをマスタとしてパルス幅が測定され、制御機器２７
においてその周波数が算出される。

【００２８】このような周波数測定は図４に示す手順の
各試験ごとに行われる。つまり、定格周波数試験（ステ
ップ１０１），電流特性試験（ステップ１０２），電圧
特性試験（ステップ１０３），始動電流試験（ステップ
１０４），潜動試験（ステップ１０５）および電源変動
試験その他（ステップ１０６）の各試験において、上述
した電力パルスの周波数が測定される。電流特性試験で
は被測定電流が定格電流の２倍から１／１００倍まで変
化させられ、電力量計ＬＳＩ２２の出力する電力パルス
がこの電流変化に対して直線的に変化するか否かが試験
される。また、電圧特性試験では被測定電圧が定格電圧
の０．８倍から１．２倍まで変化させられ、電力量計Ｌ
ＳＩ２２の出力する電力パルスがこの電圧変化に対して
直線的に変化するか否かが試験される。このような一連
の試験により、電力量計ＬＳＩ２２が所定の規格を満足
する性能を有するか否かが試験される。これら各試験の
際、各直流電源回路２１，２４の出力は制御機器２７に
よって電力量計の仕様に合わせて制御される。

【００２９】本実施形態による電力量計ＬＳＩ内部テス
ト回路においては、前述のようにＶ／Ｆ変換部３３には
ＤＣフィルタ２８によってＷ／Ｖ変換された電圧の直流
分が与えられているため、外部乗算器２５から出力され
る電圧波形が矩形波であっても、Ｖ／Ｆ変換部３３に与
えられる電圧は従来のように変動しない。従って、Ｖ／
Ｆ変換の際の積分の最中に積分値が減少して基準値に達
するまでの時間が変動するといった従来の問題は解消さ
れ、積分値は速やかに基準値に達し、電力パルスが出力
される。

【００３０】また、電力量計ＬＳＩ２２に被測定電圧・
電流を直流信号として与えても、電力量計ＬＳＩ２２か
ら出力される電力パルスの周波数は、カウンタ２９およ
び制御機器２７によってカウンタ２９に内蔵された基準
クロックをマスタとして計測され、電力量計ＬＳＩ２２
の交流特性評価がＤＣによって模擬的に行える。本実施
形態では電力量計ＬＳＩ２２は、１ｋＷの電力量が計測
されると１０００Ｈｚの変換周波数で電力パルスを出力
し、１ｍｓｅｃ周期で１発の電力パルスを出力する。本
実施形態によるＬＳＩ内部テスト回路では、周波数測定
回路によって１発の電力パルスでも変換周波数を計測す
る事が出来るため、１ｍｓｅｃの時間で電力量計ＬＳＩ
２２の電力パルス変換周波数を知ることが出来る。しか
し、１発の電力パルスについての周波数計測では測定値
の信憑性が低いため、本実施形態では５発の電力パルス
について周波数計測し、５回測定の平均値を変換周波数
としている。この測定回数は制御機器２７に任意に設定
することが出来る。

【００３１】この結果、本実施形態によるＬＳＩ内部測
定回路によれば、従来のように、被測定電圧・電流を１
０秒を越える長い時間測定して平均化させる必要はなく
なり、１つの電力量計ＬＳＩについての測定時間は５ｍ
ｓｅｃとなる。つまり、電力パルス変換周波数の測定時
間は従来の１／２００と大幅に短縮される。よって、電
力量計ＬＳＩおよびＬＳＩ内部テスト回路の低価格化、
並びに生産の迅速化を図ることが可能となる。

【００３２】また、上記のように電力量計ＬＳＩ２２に
被測定電圧・電流を直流信号として与えても、電力パル
スの周波数を計測することが出来るため、従来の高分解
能で高価な交流信号発生器を用いる必要はなくなる。従
って、被測定電圧・電流に相当する電圧は直流電源回路
２１，２４によって簡単に発生させることが可能とな
る。また、制御機器２７によってＬＳＩのテスト時に内
部乗算回路３６の乗算機能が停止されることにより、Ｌ
ＳＩ内部に構成されたＶ／Ｆ変換部３３をＬＳＩのテス
トに用いることが可能となる。従って、従来のようにＬ
ＳＩの外部に特殊なＶ／Ｆ変換回路を設ける必要はなく
なる。このため、電力量計ＬＳＩ２２の試験は比較的入
手し易い汎用品を用いて簡易に行うことが可能となり、
しかも、テスト回路を小型化することが可能となる。

【００３３】また、制御ライン２６を介して各部を制御
する制御機器２７は、Ｖ／Ｆ変換部３３による周波数変
換スタートのタイミング制御、変換周波数の測定回数の
制御、および変換周波数の計算可能な機器であれば良
い。このような制御機器２７はパソコンによって構成す
ることが出来るが、特別な制御が必要とされないため、
特に上位系制御にこだわることなく、マイクロコンピュ
ータ（マイコン）チップを用いて簡単に構成することも
可能である。

【００３４】すなわち、電力量計ＬＳＩ２２に供給する
電圧をＤＣ化し、Ｖ／Ｆ変換の制御機能を電力量計ＬＳ
Ｉ２２に持たすことによって高速なテストが可能とな
り、電力量計ＬＳＩ２２の内部乗算回路３６を除く全て
の性能をテストすることが出来、さらにテスト時に用意
する周辺機器が比較的手に入れやすい汎用品とすること
が出来る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｖ
／Ｆ変換回路にはＷ／Ｖ変換された電圧の直流分が与え
られているため、Ｖ／Ｆ変換回路に与えられる電圧は商
用周波交流電源を用いる従来のように変動しない。従っ
て、積分値は速やかに基準値に達し、電力パルスが出力
される。また、電力量計ＬＳＩに被測定電圧・電流を直
流信号として与えても、電力量計ＬＳＩから出力される
電力パルスの周波数は、周波数測定回路によって基準ク
ロックを用いて計測される。従って、１発の電力パルス
から変換周波数を求めることが出来る。このため、従来
のように、被測定電圧・電流を長い時間測定して平均化
させる必要はなくなり、１つの電力量計ＬＳＩについて
の測定時間は大幅に短縮される。よって、電力量計ＬＳ
ＩおよびＬＳＩ内部テスト回路の低価格化および生産の
迅速化を図ることが可能となる。

【００３６】また、電力量計ＬＳＩに被測定電圧・電流
を直流信号として与えても、電力パルスの周波数を計測
することが出来るため、従来の高分解能で高価な交流信
号発生器を用いる必要はなくなる。従って、被測定電圧
・電流に相当する電圧は直流電源回路によって簡単に発
生させることが可能となる。また、内部乗算機能停止回
路によってＬＳＩのテスト時に内部乗算回路の乗算機能
が停止されることにより、ＬＳＩ内部に構成されたＶ／
Ｆ変換回路をＬＳＩのテストに用いることが可能とな
り、従来のようにＬＳＩの外部に特殊なＶ／Ｆ変換回路
を設ける必要はなくなる。このため、電力量計ＬＳＩの
試験は比較的入手し易い汎用品を用いて簡易に行うこと
が可能となり、しかも、テスト回路を小型化することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による電力量計ＬＳＩ内部
テスト回路の構成を示すブロック図である。

【図２】本実施形態による電力量計ＬＳＩ内部テスト回
路に用いられる電力量計ＬＳＩの内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２に示す電力量計ＬＳＩを構成するＶ／Ｆ変
換部の内部構成を示す回路図である。

【図４】電力量計ＬＳＩの試験手順を示すフローチャー
トである。

【図５】従来の電力量計ＬＳＩ内部テスト回路の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

２１，２４…直流電源回路 ２２…電子式電力量計ＬＳＩ ２３…電圧計 ２５…外部乗算器 ２６…制御ライン ２７…制御機器 ２８…ＤＣフィルタ ２９…カウンタ ３３…Ｖ／Ｆ変換部 ３４…変調回路 ３５…電圧入力端子 ３６…内部乗算回路 ３７…電流入力端子 ５３…積分器 ５４…コンデンサ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定電圧をパルス幅変調する変調回路
   と、この変調回路出力および被測定電流を乗算して電力
   量を算出する内部乗算回路と、この内部乗算回路の出力
   を積分して電力量に比例した周波数のパルス信号を出力
   する電圧／周波数変換回路とを有する電子式電力量計Ｌ
   ＳＩの内部回路を試験する電力量計ＬＳＩ内部テスト回
   路において、 前記被測定電圧に相当する直流電圧を発生する第１の直
   流電源回路と、前記被測定電流に相当する直流電圧を発
   生する第２の直流電源回路と、前記内部乗算回路による
   前記乗算機能を停止させて前記電力量計ＬＳＩ外部から
   前記内部乗算回路に入力される信号を前記電圧／周波数
   変換回路にそのまま出力させる内部乗算回路機能停止回
   路と、前記変調回路の出力および前記第２の直流電源回
   路の出力を乗算する前記電力量計ＬＳＩの外部に構成さ
   れた外部乗算回路と、この外部乗算回路の出力から直流
   分を抽出して前記内部乗算回路に出力するフィルタ回路
   と、前記電圧／周波数変換回路から出力されるパルス信
   号のパルス幅を基準クロックを用いて測定し前記電力量
   計ＬＳＩによる電力パルス変換周波数を測定する周波数
   測定回路とを備えて構成されることを特徴とする電力量
   計ＬＳＩ内部テスト回路。
2. 【請求項２】 前記内部乗算回路機能停止回路は、前記
   内部乗算回路による前記乗算機能を停止させる電圧レベ
   ル信号、または前記変調回路の出力を前記内部乗算回路
   に入力する、前記電力量計ＬＳＩの内部に形成された第
   １のスイッチから構成されており、この第１のスイッチ
   は前記電力量計ＬＳＩの外部に構成された制御機器によ
   って切り換え制御されていることを特徴とする請求項１
   記載の電力量計ＬＳＩ内部テスト回路。
3. 【請求項３】 前記電子式電力量計ＬＳＩは、前記電圧
   ／周波数変換回路の出力から無効電力量を差し引く平均
   化回路の出力、または前記電圧／周波数変換回路の出力
   を前記電力量計ＬＳＩの外部へ出力する第２のスイッチ
   を備えており、この第２のスイッチは前記制御機器によ
   って前記第１のスイッチと共に切り換え制御されている
   ことを特徴とする請求項２記載の電力量計ＬＳＩ内部テ
   スト回路。
4. 【請求項４】 前記電圧／周波数変換回路は、前記内部
   乗算回路の出力を積分する積分器と、試験時に前記制御
   機器から変換スタート信号を取り入れてこの積分器をセ
   ット状態にする第３のスイッチとを備えていることを特
   徴とする請求項３記載の電力量計ＬＳＩ内部テスト回
   路。