JPH0249168A - 広いダイナミックレンジを持つ電流測定装置 - Google Patents

広いダイナミックレンジを持つ電流測定装置

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JPH0249168A
JPH0249168A JP1115959A JP11595989A JPH0249168A JP H0249168 A JPH0249168 A JP H0249168A JP 1115959 A JP1115959 A JP 1115959A JP 11595989 A JP11595989 A JP 11595989A JP H0249168 A JPH0249168 A JP H0249168A
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current
signal
voltage
converter
amplifier
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JP1115959A
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William R Verbanets
ウイリアム・ロバート・バーバネッツ
Robert T Elms
ロバート・トレイシー・エルムズ
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R13/02—Arrangements for displaying electric variables or waveforms for displaying measured electric variables in digital form
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/257—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques using analogue/digital converters of the type with comparison of different reference values with the value of voltage or current, e.g. using step-by-step method

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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】 本発明は交流電流を高精度で測定する装置に関し、さら
に詳細には電流を広いレンジにわたり高精度で測定する
かかる装置に関する。
変流器の二次＠線を流れる電波は一次巻線の電流に比例
する。変流器の１つの用途として、電気系統の交流電流
の状態を正確に再現して電流の検知および保護継電器の
作動に用いることがある。反時限および瞬時過電流型継
電器は変流器を使用する継電器の１つである。この装置
はある一定レベル（ピンクアップレベル）にある入力電
流を検知して反時限保護動作あるいは瞬時保護動作を行
なう。
このピックアップ値は広い範囲で変化させることがあり
、また必要とされる動作レンジを大きくとる場合がある
０例えば、過電流継電器にはピックアップレンジが０．
５Ａ乃至１２Ａ　、電流レンジが４０ｘ　ピックアップ
値で、最大２４０Ａのものがある。
これはその装置が０．５Ａ乃至２４０Ａの範囲の電流、
即ち１：４８０の大きさの電流を正確に処理する能力を
持つ必要があることを意味する。
従来、このような広いレンジの入力端子を処理するため
に変流器の巻線比を変化させるかあるいはピックアップ
レベルの関数として二次回路の負担抵抗を変化させるよ
うにしている。何れの場合でも、二次巻線の電圧は所与
のピックアップレベルで一定となる。
負担抵抗の変化は多数の精密抵抗をスイッチ或いはリレ
ーと直列に接続して行ない、また巻線比の変化は一次巻
線の数を手動で変化出来るタップブロックより行なう。
本発明の主要目的は、負担抵抗を切換えたり変流器の巻
線比を変えたすせずに広いレンジの入力電流を正確に測
定出来る装置を提供することにある。
上記目的に鑑みて、本発明は、一次巻線と二次巻線を有
し一次巻線を流れるｆｌＬ流により二次巻線に二次電流
が誘導される変流器と、入力電圧信号をデジタル信号へ
変換するＡ／Ｄコンバータと二次巻線に直列に接続され
二次電流の所定の低い値でＡ／Ｄコンバータの最大レン
ジの第１電圧信号を発生する大きさの抵抗値を有する第
１の負担抵抗と、第１の負担抵抗を流れる電流を二次電
流の前記所定の低い値に制限する電流制限手段と、二次
電流に比例するがそれよりも低い基準電流を発生する手
段と、基準電流に比例する第２の電圧信号を発生する増
幅器手段と、二次電流が前記所定の低い値以下である時
は第１の電圧信号をデジタル信号への変換のためＡ／Ｄ
コンバータへ印加し、二次電流が前記所定の低い値以上
である時は前記第２の電圧信号をデジタル信号への変換
のためＡＩＤコンバータへ印加して、デジタル信号と第
１および第２の電圧信号のうちいずれがデジタル信号へ
変換されるかにより決まるスケールファクタとを含む出
力信号を発生するようにプログラムされたマイクロプロ
セッサ手段とよりなることを特徴とする広いダイナミッ
クレンジを持つ電流測定装置を提供する。
本発明はまた、一次巻線と二次巻線を有し一次巻線を流
れる電流に比例する二次電流が二次巻線に誘導される変
流器と、二次巻線を流れる電流を電圧信号に変換する手
段と、出力デジタル信号の分解能を選択する選択可能な
基準電圧を有するＡ／Ｄコン八−へと、前記電圧信号を
デジタル信号への変換のためＡ／Ｄコンバータに印加す
る手段と二次電流の大きさに応答してＡ／Ｄコンバータ
の基準電圧を選択しデジタル信号に最大の分解能青芋え
る手段と、Ａ／Ｄコンバータにより発生されるデジタル
信号と選択された基準電圧の関数として発生されるスケ
ールファクタとを含む出力信号を発生する手段とよりな
ることを特徴とする広いダイナミックレンジを持つ電流
測定装置を提供するＡ／Ｄコンバータは好ましくは、出
力デジタル信号に複数の選択可能な分解能を与える複数
の選択可能な基準電圧を有する。上記制御手段はデジタ
ル信号に最大の分解能を与える基準電圧を選択する手段
を含み、増幅器の利得およびＡ／Ｄコンバータの選択さ
れた基′？ｓ電圧の関数であるスケールファクタが与え
られる。
本発明の別の実施態様では、変流器の二次電流が負担抵
抗により電圧信号に変換されて、出力デジタル信号の分
解能を選択する選択可能な基準電圧を持つＡ／Ｄコンバ
ータへ加えられる。二次電流の大きさに応答する手段が
デジタル信号の分解能を最大にするＡＩロコンバータの
基準電圧を選択する。さらに別の手段がＡ／Ｄコンバー
タにより発生されるデジタル信号と選択された基準電圧
の関数として発生されるスケールファクタとを含む出力
信号を発生する。
さらに、本発明の好ましい実施例では、大きな負担抵抗
の両端に第１の電圧信号が発生され、この信号は変流器
を流れる電流が小さい時はデジタル信号に変換され、該
電流が大きい場合は増幅器の出力が用いられる。この目
的のために、負担抵抗の抵抗値は二次電流の所定の低い
値でＡ／Ｄコンバータの最大レンジの電圧信号を発生す
るように選ばれる。電流制限手段が負担抵抗を流れる電
流をこの所定の低い値に制限する。他の手段が二次電流
に比例するがそれよりも小さい基準電流を増幅器に加え
て第２の電圧信号を発生させる。マイクロプロセッサが
二次電流が所定の低い値以下である時は負担抵抗の両端
に発生した第１の電圧信号をＡ／［＋コンバータへ印加
し、二次電流が前記所定の低い値以上の時は増幅器から
の第２の電圧信号をＡ／Ｄコンバータへ印加して、アナ
ログコンバータにより発生されるデジタル信号と第１お
よび第２の電圧の何れがデジタル信号へ変換されるかに
より決まるスケールファクタとを含む出力信号を発生す
るようにプログラムされている。さらに詳細には、Ａ／
Ｄコンバータの基準電圧は選択可能であり、増幅器の利
得も選択可能であり、マイクロプロセッサはオーバーレ
ンジ信号を発生しない最大の増幅器利得と共にデジタル
信号の分解能を最大にする基準電圧を選択して、選択さ
れた基準電圧とプログラム可能な利得の両方の関数であ
るデジタル信号のスケールファクタを発生するようにプ
ログラムされている。
実施例の装置では、Ａ／ｎコンバータは８ビツトのデジ
タル信号を発生する。　Ａ／Ｄコンバータの選択可能な
基準電圧は３つあるため２つのビットが追加される。増
幅器は１．１／２．１／４および１／１Ｂの４つの利得
を持つため分解能に４つのビットが追加される。最後に
、負担抵抗の値は二次電流の所定の低い値でＡ／Ｄコン
バータの最大レンジの電圧信号を発生するように選択さ
れ、この所定の電流値は最大利得を選択した増幅器から
最大レンジの１／４の信号を発生するため分解能ビット
がさらに２つだけ追加される。かくして、好ましい実施
例の装置は１８ビツトの分解能と８ビー２トの精度のデ
ジタル信号を発生する。
以下、添付図面を参照して本発明を好ましい実施例につ
き詳細に説明する。
第１図を参照して、本発明の電流測定装置は従来型の変
流器３を有し、該変流器は測定すべき電流ｒｐが瀉れる
一次巻線５と二次巻線７を備えている。一次巻線と二次
巻線の巻数比は３０００　：　１である。余波整流ブリ
ッジ９が二次巻線７を流れる交流電流を直流電流Ｉｓに
変換する。直流電流はアースに関し常に正である。
全波整流ブリー２ジ８の正の出力端子９ｐとアースの間
に接続した第１の負担抵抗１１は、直流電流Ｉｓをｉｔ
直流電圧ｖ１に変換する。この電圧ｖ１はライン１２を
介してマイクロコントローラ１５の一部を形成するアナ
ログマルチプレクサ１３のＡＮＯ入力へ印加される。ア
ナログマルチプレクサ１３は、選択されたアナログ電圧
をマイクロコントローラ１５の一部を形成する８ビツト
のＡ／Ｄコンバータ１７へ印加する。適当なマイクロコ
ントローラ１５としてはシーメンス拳コンポーネンツφ
インコーボレーテッド（Ｓｉｅｍｅｎｓ　　Ｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓ　、　Ｉｎｃ、）製の５Ａ８８０５３８マイ
クロコントローラがある。このマイクロコントローラ１
５はＡ／Ｄコンバータ１７のためのプログラム可能な基
準電圧源１８となる。５ポルト、２．５ポルト、１．２
５ボルトの選択可俺な基準電圧によりＡ／Ｄコンバータ
１７により発生されるデジタル信号にさらに２ビツトの
分解能が付加される。かくして、Ａ／Ｄコンバータ１７
はＩＯビットの分解１敞と８ビツトの精度で印加アナロ
グ信号をデジタル信号に変換する。
負担抵抗１１の抵抗値は、測定すべき電流レンジの下端
部分で充分な精度が得られるような大きさに選択される
。負担抵抗１１の抵抗値が大きくなればなる程、電圧Ｖ
ｌが大きくなり、従って測定精度が向上する。しかしな
がら、変流器３は電流源であるため、測定すべき電流レ
ンジの上端部の電流が流れると抵抗１１から多量の熱が
放散される。抵抗１１に必要な電力定格を制限するため
に、この抵抗を流れる電流を直流電圧源２３により逆バ
イアスしたダイオード２１により制限する。かくして、
゛尼流Ｉｓの全ては電圧Ｖｌが電圧源２３の電圧にダイ
オード２１の順方向電圧降下分を加えた値に到達するま
で負担抵抗１１を流れる０例えば、５ポルトの電圧源２
３と：！、８２にの負担抵抗１１を用いる場合には、変
流器３の一次巻線の電流３．７５　Ａ　ｒｍａに相当す
る電流Ｉｓが流れるようになるまで全ての電流は第１の
負担抵抗１１を流れる。一次電流がこれよりも大きい場
合には、余分の電流Ｉｓがダイオード２１により分路さ
れる。かくして、マルチプレクサ１３へのＡＮＯ入力は
ほぼ５ポルトのレベルにクランプされる。
大きい電流を測定するために、電流Ｉｇに比例するがそ
れよりも小さい電流を発生する回路２５が設けられてい
る。この回路は第２の負担抵抗２７とそれと並列の基準
抵抗２９とよりなる。この並列回路２５はアースと金波
整流ブリッジ３の負の直流端子９ｎの間に接続されてい
る。基準抵抗２９はプログラム可能な増幅器３３の入力
３１の見掛は上のアースに接続されている。電流ＩＢが
負担抵抗２７を流れ、電流！ｉｎが基準抵抗２９を流れ
る。変流器３は電流源であるため、ＩＢ　＋　ｆｉｎ　
−Ｉｇである。抵抗２７と２９の値は電流ｆｉｎが少な
くとも電流■Ｂよりも小さい大きさのオーダーであるよ
うに選択されている。実施例の装置では、これらの抵抗
は電流ｆｉｎが変流器３の一次巻線５を流れる電流１ｐ
のフルレンジにおいて０から１８００マイクロアンペア
の範囲で変化するように選択されている。抵抗２７の適
当な値は３０１Ω、基準抵抗２９は２１にである。
プログラム可能増幅器３３の利得はライン３５を介して
マイクロコントローラ１５により送られる信号により制
御される。この例の増幅器は４つの異る利得、１．１／
２．１／４．１／ｌｆｌを有する。増幅器３３は増幅器
の出力が所定の限界値を越えるとライン３９を介してマ
イクロコントローラ１５へ送られるオーバーレンジ信号
を発生する手段３７を備えている。この例ではプログラ
ム可能な増幅器３３は電流増幅器である。当業者は適当
な設計変更を行なうことより電圧増幅器を代りに用いる
ことが可能であることが解るであろう、オーバーレンジ
信号を有する適当なプログラム可能電流増幅器について
は米国特許部４，６２６，８３１号に記載がある。オー
バーレンジ信号は電圧信号１ｏが／Ｄ０マイクロアンペ
アを越えると発生される。出力電流は５０にの抵抗４１
により０から５ボルトの信号ｖ２へ変換される。この信
号ｖ２はライン４３を介してアナログマルチプレクサ１
３のＡＮＩ入力へ加えられる。
マイクロコントローラ１５は、電流１ｐの大きさを最大
の分解能でデジタル測定するために、Ａ／Ｄコンバータ
１７により変換される信号をｖｌあるいはｖ２の何れに
するか選択するとともに、コンバータの基？ｆｌ電圧お
よび増幅器３３の利得を選択する。
プログラム可能増幅器３３からの電圧ｖ２だけを考慮す
れば、変流器３を流れる一次電流Ｉｐは８ビツトの精度
で１４ビツトの分解能にデジタル変換可能である。これ
はＡ／Ｄコンバータ１７の／Ｄビツトの分解能に増幅器
３３による４ビツトの分解能（１／１Ｂの利得は１／２
４）を加えることにより得られる。
０−２４ＯＡの範囲にわたり動作しなければならない前
述した継電器にとってはこれは ２１４ビ　ッ　ト　／２４０　　Ａ　　　＝　　６８　
　　ビ　ッ　ト　／Ａピックアップレベルが０．５Ａで
ある場合、電流の最大分解能は０．５Ａで１：３４、即
ち約３ｚである。
さらに、増幅器３３の電圧オフセットにより低入力にお
いて精度に影響が出始める。そのため、抵抗１１の値は
マルチプレクサ１３の最大入力電圧として、増幅器３３
による分解能および読みの精度が悪くなる÷５ボルトを
発生するように選択される。本実施例の装置を用いる継
電器では、このポイントを３．７５　Ａの一次入力電流
レベルに選択した。
これはＩｐ　＝３．？５　Ａ　ｒｍｓにおいて抵抗１１
の電圧が５ボルトでありマイクロコントローラ１５のＡ
ＮＯ入力における電圧Ｖ１を変換した結果得られたデジ
タル数が／Ｄ２４（２”）であることを意味する。従っ
て、ＩＰが３．７５　Ａ　ｒｍｓもしくはそれ以下にお
いて、変換分解能は ／Ｄ２４ビット／３．７５　Ａ　＝　２７３　　ビット
／ＡこれはＶ２を変換する入力の分解能より４倍も良好
である。本装置の総合分解能は従って１６ビツトである
。
マイクロコントローラ１５は増幅器３３からの信号ｖ２
に応答してＡ／Ｄコンバータ１７により発生されるデジ
タル信号をまず第１に見る。もしそれがＩｐが３．７５
Ａであることを表わす固定した数似下である場合、抵抗
１１からのマルチプレクサ人力Ｖｔが変換される。この
レベル近辺の信号にとっては、マイクロプロセッサがオ
ーバーレンジ信号を発生しない増幅器３３の最も高い利
得を選択する。マイクロプロセッサはＡ／Ｄコンバータ
１７により発生されるデジタル信号とともにスケールフ
ァクタを電流ＩＰを表わす精度８ビツト、分解能１８ビ
ツトの出力信号として用いる。スケールファクタはｔｓ
ｍ器３３の選択された利得あるいは負担抵抗１１の電圧
およびＡ／Ｄコンバータの選択された基準電圧により決
るベースが２の指数である。
マイクロコントローラ１５の適当なプログラムのフロー
チャートを第２図に示す、このフローチャートでは、Ｇ
ＡＩＮは増幅器３３の利得、ＲＥＦはプログラム可能な
基準電圧源１９により設定されるＡ／Ｄコンバータ１７
の基準電圧、　Ａ／ＤはＡ／Ｄコンバータ１７により発
生される８ビツトのデジタル信号、５ＣＡＬＥはベース
が２のスケールファクタの指数を示す。
プログラムに４５で入ると、測定すべき電流信号が４７
において選択される０例えば３相の送電線では、３相電
流あるいは零相電流の任意のものが選択可能である。４
９で示すように、増幅器の利得がＩ、Ａ／Ｄコンバータ
の基準電圧が５ボルトに選択されるとスケールファクタ
が４になる。５１において、オーバーレンジ信号がない
場合には１増幅器３３からの信号ｖ２がＡ／Ｄコンバー
タ１７により変換されるものとして選択される。変換さ
れた信号が１２８あるいはそれ以上（８ビツトのコンバ
ータで最大スケールの１７２以上、即ち０乃至２５５）
に等しい場合は、出力信号ＲＥＳｔｌＬＴが５７におい
てデジタル信号Ａ／Ｄに２の５ＣＡＬＥ乗であるスケー
ルファクタを掛けた値に等しくされる。この例では５Ｃ
ＡＬＥは４に等しい。
変換された信号が５５において１２８より小さいが５９
において６４に等しいかそれよりも大きい場合には、６
１においてＡ／Ｄコンバータの基準電圧が２．５に減少
され５ＣＡＬＥが３になる。増幅器３３からの７２人力
が６３で変換されて５７において出力として用いられる
。
変１換されたＶ２信号が５９において８４より小さいが
６５において３２に等しいかそれよりも大きい場合には
、θ７においてＳＣ：ＡＬＥが２に等しくされ、６９に
おいてＶｌ信号が変換され、５７においてデジタル出力
信号として用いられる。一方、変換されたｖ２信号が７
１における判定の結果１６と３１の間にある場合には、
プログラム可能な基準電圧源１８が２．５にセットされ
、７３において５ＣＡＬＥが１に等しくされ６９におい
てｖｌが変換されて５７において出力信号として用いら
れる。７１において変換されたｖ２信号がＩ６より小ご
い場合には、７７において１．２５Ｖの基準電圧が選択
され、５ＣＡＬＥが０に等しくされ、変換されたＶｌ信
号が５７において出力信号として直接読み出される。
５１において増幅器からのオーバーレンジ信号が検知さ
れる場合には、７７において利得が１／２に減少し、ス
ケールファクタが５に増加する。７９における判定の結
果これでオーバーレンジ信号が消えた場合には、６３に
おいてｖ２が変換されて５７において５ＣＡＬＥが５の
デジタル信号として用いられる、７９において利得が１
７２でも依然としてオーバーレンジ信号が生じる場合に
は、８１において利得をさらに１／４まで減少させ５Ｃ
ＡＬＥを６まで増加させる。８３における判定の結果オ
ーバーレンジ信号が利得の減少により消滅する場合には
、６３においてｖ２信号が変換されて５７において５Ｃ
ＡＬＥが６のデジタル出力信号が用いられる。一方、８
３においてオーバーレンジ信号が依然として存在する場
合には８５において利得が１／１ｔ３へ減少されるとと
もにＳＣ：ＡＬＥが８にセットされ、ｖ２が６３におい
て変換されて、５７においてＳＩＴ：ＡＬＥが８に等し
い出力信号が得られる。
本装置の動作は以下に示す表に要約出来る。
以　　下　　余　　白 この表は第２図に示したプログラムに従って第１図の装
置の動作を要約したものである。
Ｉλ６０により始まる第２の欄は特定の電流５電圧の値
の範囲およびｆ３Ｑ　Ａ　ｒｍｓ以上の一次電流に対し
てＡ／Ｄコンバータにより発生されたデジタル数を示す
。この範囲において、増幅器の利得、Ａ／Ｄコンバータ
の基準電圧おより５ＣＡＬＥの値は同じである。第１の
欄は最大スケール、　Ｉｐ　＝　２４０Ａにおけるこれ
らの値を示す０表の他の欄はＩＰが指示の値の範囲を持
つ場合の指示のパラメータに対する値およびその値の範
囲を示す。
以上より、本発明は変流器のタップあるいは抵抗および
スイッチの回路を必要とせずに電流を測定する、精度８
ビー７ト、分解能１６ビツトのダイナミックレンジを持
つデジタル信号変換電流測定装置を提供することが解る
。かくして、本発明は従来技術に比しハードウェアコス
トを著しく節約するという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による電流測定装置の概略図である。 第２図は、第１図の電流測定装置の一部を形成するマイ
クロコントローラのためのプログラムのフローチャート
である。 ３曇−赤変流器 ５・φ番一次巻線 ７・Φ・二次巻線 ９・・拳全波整流ブリッジ ｌｌ−φ・第１の負担抵抗 １５−−・マイクロコントローラ １７拳・・Ａ／Ｄコンバータ ２７・・拳第２の負担抵抗 ３３１１・・プログラム可能増幅器 出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コーボ
レーシ１ン 代理人：加藤紘一部（ほか１名） 手 続 補 正 書（方式） ％式％ 発明の名称 広いダイナミックレンジを持つ電流測定装置３、補正を
する者 事件との関係 名称（７１１）

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一次巻線と二次巻線を有し一次巻線を流れる電流
    により二次巻線に二次電流が誘導される変流器と、入力
    電圧信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄコンバータと
    、二次巻線に直列（接続され二次電流の所定の低い値で
    Ａ／Ｄコンバータの最大レンジの第１電圧信号を発生す
    る大きさの抵抗値を有する第１の負担抵抗と、第１の負
    担抵抗を流れる電流を二次電流の前記所定の低い値に制
    限する電流制限手段と、二次電流に比例するがそれより
    も低い基準電流を発生する手段と、基準電流に比例する
    第２の電圧信号を発生する増幅器手段と、二次電流が前
    記所定の低い値以下である時は第１の電圧信号をテジタ
    ル信号への変換のためＡ／Ｄコンバータへ印加し、二次
    電流が前記所定の低い値以上である時は前記第２の電圧
    信号をデジタル信号への変換のためＡ／Ｄコンバータへ
    印加して、デジタル信号と第１および第２の電圧信号の
    うちいずれがデジタル信号へ変換されるかにより決まる
    スケールファクタとを含む出力信号を発生するようにプ
    ログラムされたマイクロプロセッサ手段とよりなること
    を特徴とする広いダイナミックレンジを持つ電流測定装
    置。
  2. （２）マイクロプロセッサはさらに、第２の電圧信号に
    基きＡ／Ｄコンバータが発生したデジタル信号の値と二
    次電流の前記所定値に相当する所定の値とを比較して二
    次電流が前記所定の低い値以下であるか否か判定するよ
    うにプログラムされていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の装置。
  3. （３）Ａ／Ｄコンバータはデジタル信号へ複数の分解能
    を与える複数の選択可能な個別の基準電圧を有し、マイ
    クロプロセッサはさらにデジタル信号の分解能を最大に
    する選択可能基準電圧を選択してＡ／Ｄコンバータの選
    択された基準電圧の関数でもあるスケールファクタを含
    む出力信号を発生するようにプログラムされていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１または２項に記載の装
    置。
  4. （４）増幅器手段は複数の異なるプログラム可能な利得
    と共に出力が所定の限界値を越えるとオーバレンジ信号
    を発生する手段を有し、前記マイクロプロセッサはさら
    にオーバーレンジ信号を発生しない増幅器の最大利得を
    選択して選択された増幅器の利得の関数でもあるスケー
    ルファクタを含む出力信号を発生するようにプログラム
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第１、２ま
    たは３項に記載の装置。
  5. （５）二次巻線に接続され正と負の直流端子を有する整
    流ブリッジと、第１負担抵抗を整流ブリッジの１つの直
    流端子とアースの間に接続する手段とを有し、第１負担
    抵抗を流れる電流を制限する前記手段は電圧源と前記電
    圧源により逆バイアスされ第１負担抵抗と並列に接続さ
    れたダイオードとを含み、基準電流を発生する前記手段
    は整流ブリッジのもう一方の端子とアースの間に接続さ
    れた第２の負担抵抗と並列に接続され抵抗値が少なくと
    も第２負担抵抗の抵抗値よりも大きいオーダーの基準抵
    抗とを含み、増幅器手段は入力端子が基準抵抗と直列に
    接続された見掛け上のアース電位にあり出力抵抗が出力
    電流を前記第２の電圧信号へ変換する電流増幅器よりな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１または４項に記
    載の装置
  6. （６）Ａ／Ｄコンバータはデジタル信号にさらに２つの
    分解能ビットを与える３つの個別の選択可能基準電圧を
    有し、増幅器手段はデジタル信号にさらに４つの分解能
    ビットを与える１、１／２、１／４および１／１６の個
    別のプログラム可能利得を有し、第１負担抵抗の抵抗値
    は前記所定の低い電流値で最大レンジの電圧信号を与え
    るとともに増幅器が所定の低電流値で最大レンジの約１
    ／４の信号を与えるにすぎないように選択され、マイク
    ロプロセッサは選択された基準電圧、選択されたプログ
    ラム可能利得および変換するために選択された電圧の関
    数として前記スケールファクタを発生するようにプログ
    ラムされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    または５項に記載の装置。
  7. （７）一次巻線と二次巻線を有し一次巻線を流れる電流
    に比例する二次電流が二次巻線に誘導される変流器と、
    二次巻線を流れる電流を電圧信号に変換する手段と、出
    力デジタル信号の分解能を選択する選択可能な基準電圧
    を有するＡ／Ｄコンバータと、前記電圧信号をデジタル
    信号への変換のためＡ／Ｄコンバータに印加する手段と
    、二次電流の大きさに応答してＡ／Ｄコンバータの基準
    電圧を選択しデジタル信号に最大の分解能を与える手段
    と、Ａ／Ｄコンバータにより発生されるデジタル信号と
    選択された基準電圧の関数として発生されるスケールフ
    ァクタとを含む出力信号を発生する手段とよりなること
    を特徴とする広いダイナミックレンジを持つ電流測定装
    置。
  8. （８）Ａ／Ｄコンバータは複数の選択可能な個別の基準
    電圧を有し、基準電圧を選択する前記手段はデジタル出
    力信号に最大の分解能を与えるＡ／Ｄコンバータの基準
    電圧を選択する手段を含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第７項に記載の装置
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