JPH0266463A

JPH0266463A - 積算電力計

Info

Publication number: JPH0266463A
Application number: JP63218848A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Hasebe; 庄一長谷部; Masao Usukura; 臼倉　正夫
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-03-06

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、積算電力計、特に使用電力料金が数字表示
される積算電力計に関する。

（ロ）従来の技術一般に、事業所や家庭で使用される商用周波の電力量の
測定には、移動磁界式の誘導形積算電力計が使用されて
いる。この種の積算電力計において、使用電力量の表示
は、電力の使用に応じて得られるアルミニウム円板の回
転数を機械式に指針表示するか、あるいは機械式のデジ
タル表示器で行うものであった。

（ハ）発明が解決しようとする課題近年、限りある資源の有効利用、また経済的な資源の活
用ということで、省エネが叫ばれている。

電力エネルギーも、その例外ではなく、事業所や各家庭
でも、電力の無駄使いを無くし、効率的な活用が要請さ
れている。そこで、各事業所、各家庭においては、電力
使用の反省、使用計画を綿密に立案し、電力の使用管理
を完全に実行する見地から、使用電力量のみならず、使
用料金も、簡易に知り得る必要性が生じてきいてる。し
かしながら、従来の積算電力計では、単に使用電力量が
表示されるのみであり、係員がいちいち検針して、使用
電力量を読取り、その使用電力量から料金テーブルを参
照して、使用料金を求めるものであリ、手間がかかる上
に検針知識を有しない素人が使用料金を求めることは非
常に困難であった。また、従来の積算電力計は、固設型
のものであるため、持運びに不便であり、自由に携帯し
、場所を問わず測定するということが出来ず、この点か
らも使用に制約があった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、持運び自由な可搬型に構成できるとともに、使用料
金も簡単に検知し得る積算電力計を提供することを目的
としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の積
算電力計は、被測定電力線に結合し、電流を検出する変
流器と、この変流器で検出される電流信号を増幅し、か
つ直流信号に変換する信号変換回路と、この信号変換回
路からの電流信号に基づき、電力を算出する電力量計算
手段と、算出された電力量を積算する積算電力量計算手
段と、この積算電力量に所定の演算を行い、積算電力量
の使用料金を算出する使用料金計算手段と、前記積算電
力量及び使用料金をデジタル表示する表示手段とから構
成されている（第１図参照）。

この積算電力計では、変流器を被測定電力線に結合する
と、変流器には、負荷電力に応じた電流が流れ、この電
流信号が、信号変換回路で、増幅かつ直流化され、電力
計算手段で電流信号に例えば設定された電圧等の設定デ
ータが乗算され、電力量が算出される。そして、この電
力量が時間の経過とともに、積算電力計算手段により積
算され、所定期間の積算電力量が算出される。また、使
用料金計算手段で積算電力量に例えば予め設定される単
位料金が乗算され、使用料金が算出される。

そして、算出された積算電力量、使用料金が表示手段に
デジタル表示される。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第２図は、この発明の一実施例を示す積算電力計の回路
図である。この積算電力計は、ＣＰＵＩと、同期信号発
生用のクロック発振器２と、端子Ｐ　Ｉａ　　、　Ｐ　
ｚ−（Ｐ　、ｂ、　Ｐ　ｚｂ）に外付は接続される変流
器ＣＴ＋　　（ＣＴｚ　）と（第３図参照）、変流器Ｃ
Ｔ　ｌ（Ｃｒ　ｔ　）で検出される電流を信号変換して
ＣＰＵＩに入力する信号変換回路３ａ（３ｂ）と、４桁
の数値を表示する表示器（ＬＥＤ）４と、この表示器４
を指駆動する指駆動回路６と、セグメントデコーダ７と
、端子Ｐｉ、Ｐ＜に商用電圧１００Ｖを受け、各回路に
＋１２Ｖ、−１２Ｖ。

＋５Ｖ等の電源電圧を供給する電源回路７と、電源電圧
の低下を検出する電源電圧低下検出回路８と、ＣＰＵＩ
内のメモリ（ＲＡＭ）をバックアップするバックアップ
回路９と、表示灯り、　、Ｌ、、・・・、Ｌ４と、各種
設定スイッチｓｗ、　、ｓｗ、、・・・、５Ｗ１２から
構成されている。

信号変換回路３ａはオペアンプＡＭ、　、ＡＭｇで構成
される絶対値整流回路を含み、端子Ｐ　Ｉｌｌ、ＰＬａ
を通して入力される検出電流に応じた信号を増幅すると
ともに、全波整流し、かつ平滑する機能を備えている。

また、オペアンプＡＭ、の後段には、整流平滑された電
流信号をさらに平滑するとともに、急激な変化分に対し
ては、これを抑える遅延機能を含む平滑回路が設けられ
ている。この信号変換回路３ａにより、変流器ＣＴ、で
検出される被測定系に流れる電流に応じた電流■が直流
成分に変換され、ＣＰＵＩに入力される。この実施例積
算電力計は、２系統の電力量が測定できるように、変流
器ＣＴｒ、信号変換回路３ａの他に変流器ＣＴ２、信号
変換回路３ｂを並設している。信号変換回路３ｂは、信
号変換回路３ａと同構成、同機能を持つ回路である。

スイッチＳ　Ｗ＋　、Ｓ　Ｗｚ　、・・・、ＳＷｌ。は
いずれもデイツプスイッチが使用され、このうちスイッ
チＳＷＩ、ｓｗｔ、ＳＷ、は変流器ＣＴ、に関する設定
スイッチであり、負荷の電源電圧の１００Ｖ／２００ｖ
の別、単相／三相の別、及び変流器の定格２０Ａ／１０
０Ａの別を設定するためのものである。同様に、スイッ
チＳＷ、、Ｓ　Ｗ　ｓ、ＳＷｂは、変流器ＣＴ、に関す
る設定スイッチであり、それぞれ１００　Ｖ／２００　
Ｖ、単相／三相、２０Ａ／１００Ａの別を設定するため
のものである。スイッチＳＷ１、ＳＷ８、ＳＷ、は、料
金単価を加算設定するためのものであり、単価について
は、基準単価１８円が、ＣＰＵＩ内に予め登録記↑、復
されており、これに加算補正する円をスイッチＳＷ７、
ｓｗ８、ｓｗ、で設定する。それぞれ＋１円、＋２円、
＋４円を設定する。したがって、この実施例積算電力計
では、１８円〜２５円の単価が設定できるようになって
いる。スイッチＳＷ１゜は、３相における２相検出モー
ドを設定するためのものである。スイッチＳＷ、、はリ
セット用の、またスイッチＳＷ、２は表示切換用のスイ
ッチである。

スイッチＳ　Ｗ＋　、　Ｓ　Ｗｚ　、・・・、ＳＷ、□
のＯＮ／○ＦＦ状態はＣＰＵＩに取り込まれるようにな
っている。

ＣＰＵＩは、Ａ／Ｄ変換機能を有し、それぞれ２系列の
信号変換回路３ａ、３ｂから電流信号■をデジタル信号
に変換して取り込む機能、スイッチＳＷ、〜ＳＷ３とＳ
Ｗ、〜ＳＷ、の設定条件によって定まる基準データを内
蔵のＲＯＭから読出し、電流信号■に乗じて電力量を算
出する機能を備えている。ここで、基準データとはＡ／
Ｄ変換器から１ビツトに相当する電流信号が入力される
場合に、出力される電力量であり、基準データは１００
Ｖ／２００Ｖ、単相／三相、２ＯＡ／１００Ａの別によ
る８種類分が記憶されている。今、例えばＡ／Ｄ変換器
が２５６ビツトとすると、変流器ＣＴ、に関し、設定が
２００Ｖ、三相、２０Ａとすると、基準データＤは、ただし、力率を０．８５に固定となる。

ＣＰＵＩは、さらに電力量を積算して積算電力量を算出
する機能、算出された積算電力量に設定された単価を乗
じて使用料金を算出する機能、スイッチＳＷ１□のＯＮ
１０　Ｆ　Ｆ設定状況に応じ、積算電力量と使用料金を
表示器４に切換表示する機能等を備えている。

表示灯Ｌ１は、表示が料金に切換えられた時に点灯する
。この表示灯は百円の重みを有する。したがって、表示
灯Ｌ１が点灯し、表示器４の表示が５２であると、概算
の使用料金は５千２百円である。表示灯Ｌ２は、表示が
積算電力量に切換えられた時に点灯する。表示灯し３、
Ｌ４はそれぞれ変流器ＣＴ　＋　、ＣＴ　ｚの仕様が１
０ＯＡであり、スイッチＳＷ３、ＳＷ６がＯＮされた場
合に点灯する。

第４図は、上記実施例積算電力計の外観平面図である。

同図において、本体ケース２０の上面には、表示器４、
表示灯Ｌｔ、Ｌｚ、リセットボタンＳＷ、、、、表示切
換ボタンＳＷ１□、が目視可能に配置されているが、第
２図に示したその他の回路部は、本体ケース２０内に収
納されている。もっともボタ：／　Ｓ　Ｗ　＋　＋　ａ
、ＳＷ、、、は本体ケース２ｏの透明カバー２０ａによ
って覆われており、リセットボタンＳＷ、、、は、本体
ケース２０ａを外さないと、操作できないし、表示切換
ボタンＳＷ、２゜は小穴２０ｂより棒材等を挿入して操
作しない限り０Ｎ１０ＦＦできないようになっており、
節単に手等が触れることによる誤設定を防止している。

この実施例積算電力計を使用の際には、端子Ｐ、いＰｔ
ｍに接続される変流器ＣＴｌと、端子Ｐ　ｒｂｓ　Ｐ　
Ｚｂに接続される変流器ＣＴ２をそれぞれ測定しようと
する負荷電力線の一本に挿通し結合する。そして、各変
流器ＣＴ、　、Ｃ７０に関するそれぞれの設定をスイッ
チＳＷ、、・・・、スイッチＳＷ６で行う。この場合、
変流器ＣＴｌと変流ＣＴ２に関する設定は個別独立に行
われ、電力系統が別の場合には、両度流器に関し、異な
る設定となることもある。

したがって、変流器ＣＴ、に関し、スイッチＳＷ、は１
００■側に設定し、これに対し変流器ＣＴ２によるスイ
ッチＳＷ４の設定は２００■に設定する場合も可能であ
り、また、スイッチＳＷ２による設定が三相であるのに
対し、スイッチＳＷ、による設定は単相である等の場合
でも差し支えない。しかし、両度流器ＣＴ、　、Ｃ７０
を同一の三相負荷電力線の１つにそれぞれ結合させる場
合であり、それぞれの系列によって電力量に応じた電流
信号を検出し、これを元に得られた電力量を平均する場
合、つまりスイッチＳ　Ｗ、、がＯＮされている場合の
三相における二相検出の場合には、変流器ＣＴ、　、Ｃ
Ｔ、が同一の条件設定であることを要する。

変流器ＣＴ、　、ＣＴ２をそれぞれ目的とする負荷電力
線に結合した後、それぞれの変流器ＣＴ、、ＣＴ２の対
応する設定をそれぞれスイッチＳＷ１、・・・、スイッ
チＳ　Ｗ　ｂで行う。

また、もちろん、スイッチＳＷ７、・・・、ＳＷ。

で１８円に対する加算料金を設定する。単価が基準料金
に相当する１８円の場合には、スイッチＳＷ１、ＳＷ８
、ＳＷ、をいずれもＯＦＦしておけばよく、これに対し
、単価を２５円に設定する場合には、スイッチＳＷ７、
ＳＷ８、ＳＷ、ともＯＮすることになる。

次に、第・５図に示すフロー図に従い、上記実施例積算
電力計の全体動作について説明する。

電源がＯＮされ、動作がスタートすると、ＣＰＵ１は、
先ずシステムのイニシャル処理を行い〔ステップＳＴ（
以下ＳＴという）１）。次に、カウンタリセットが要求
か否か判定する（Ｓｒ１）。

ここで、カウンタリセッ要求とは、積算電力量をカウン
トするカウント値をＯとする要求であり、スイッチＳＷ
、のＯＮがなされ、これによるキー割込みによりリセッ
ト要求フラグが立てられる。

このリセット要求フラグがＯＮの場合に、カウンタのリ
セット要求かの判定がＹＥＳとなる。Ｓｒ１の判定がＹ
ＥＳであると、続いて、リセット要求フラグがクリアさ
れ（Ｓｒ１）、カウンタのリセット処理を行い、つまり
カウンタの内容をＯとしく５Ｔ４）、そのカウンタの内
容をＢＣＤ変換処理しく５Ｔ５）、表示スタック操作を
行う（Ｓ７６）。ここで、表示スタック操作により、カ
ウンタの内容がセグメントレコーダ６を介して表示器４
に出力され、そのまま表示されることになる。

したがって、リセットがなされた状態の表示は、それま
での積算電力量及び使用料金がすべて０とされるので、
Ｏ表示がなされることになる。その後ＳＴ７に移る。一
方、Ｓｒ１でリセット要求フラグが０の場合に、この判
定がＮｏとなり、Ｓｒ１に飛び、表示切換要求があるか
否か判定する。

ここで、表示切換要求とは、スイッチＳＷ１□がＯＮさ
れると、このスイッチ操作による割込みにより、切換要
求フラグが立てられるものであり、スイッチＳＷｌ□が
操作された場合に、切換要求フラグがＯＮされており、
この場合に判定がＹＥＳとなる。切換要求がある場合に
は、Ｓｒ１で切換要求フラグをクリアし、当初キロワッ
トアワーを表示を示す表示灯Ｌ２が点灯していた状態で
、スイッチＳＷ１□がＯＮされた場合に、表示灯し、を
点灯するＬＥＤ表示処理を行い（Ｓｒ１）。料金カウン
タの算出された料金のＢＣＤ変換処理を行い（ＳＴＩＯ
）。この変換された使用料金データを表示スタック操作
して（ＳＴＩＩ）、表示器４に使用料金を百円単位で表
示する。Ｓｒ１において、表示切換え前の段階で、表示
灯し、が点灯しており、つまり表示が使用料金表示であ
る場合には、Ｓｒ１のＬＥＤ表示処理で表示灯Ｌ２の点
灯に切換え、同様に５ＴＩＯ，５ＴＩＩのＢＣＤ変換処
理及び表示スタック操作を行い、表示器４には使用積算
電力量を表示することになる。

次に、５Ｔ１２に移り、実行要求か否かについて判定す
る。この実行要求とは、別に備える１秒毎のタイム割込
みにより発生するものであり、１秒毎に実行要求かの条
件がＹＥＳとなり、５ＴＩ２から５Ｔ１３に移り、実行
中出力をセントする。

この実行中出力セットは、テスト用にセットされるもの
である。続いて、５Ｔ１４で、Ａ／Ｄ変換処理を行い。

それぞれ、信号変換回路３ａ、３ｂから取り込まれる変
流器ＣＴ、及びＣＴ　ｚより検出される電流入力を取込
み、記憶するとともに、続いて、５Ｔ１５で電力積算停
止か否かの判定を行う（ＳＴ１５）。この電力積算停止
は、積算電力量カウンタが、カウントアツプする以前に
これを検知して、エラー表示するものである。電力積算
停止の場合には、後述する５Ｔ２８の処理に移るが、電
力積算停止でない場合には、各デイツプスイッチの入力
を取り込む（ＳＴ１６）。ここに、デイツプスイッチ入
力とは、スイッチＳＷｌからスイッチＳＷ６までの各変
流器ＣＴ＋　、ＣＴ、の設定条件と、スイッチＳＷ７乃
至スイッチＳＷ。

の料金の加算頷値、さらにスイッチＳＷ、ｏの３相２線
処理のＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号等である。続いて３相２線
設定エラーか否かを判定しく５Ｔ１７）、３相２線設定
エラーの場合には、やはり５Ｔ２８に飛ぶ。３相２線設
定エラーの判断条件は、３相２線検出スイッチＳＷ、０
がＯＮで、スイッチＳＷ３、ＳＷ６のＯＮ１０　Ｆ　Ｆ
が一致した＃場合である。

３相２線設定エラーでない場合には、次に、３相２線検
出か否か判定する（ＳＴ１８）。ここに、３相２線検出
は、スイッチＳＷ、。がＯＮされているか否かの判定で
あり、スイッチＳＷ、。がＯＮされていない場合には、
通常の２系列の電力量の検出処理であり、したがって、
先ず変流器ＣＴ、について計算セットを行い（ＳＴＩ９
）。信号変換回路３ａ、入力端子Ａ　Ｎ　ｏを通して取
り込まれる電流値に各設定条件に対応した基準データを
乗算し、この時点における変流器ＣＴ、が結合される電
力系統の電力計算を行う（ＳＴ２０）。そして、リセッ
ト以後、それまでＲＡＭ０カウンタに記憶されている積
算電力量に、今回算出された電力量を積算する（ＳＴ２
１）。次に、今度は、変流器ＣＴ２に関する計算セット
を行い（ＳＴ２２）。同様に、変流器ＣＴ、が結合され
る電力系統の電力計算を行い、それまでの変流器ＯＣＴ
、及びＣＴ。

に関する積算電力量に今回のＣＴ　２に係る電力系統の
電力量を積算し、２系列の総トータルの積算電力量を計
算する（ＳＴ２４）。この総積算電力量に対し、設定さ
れた単価料金を乗算し、使用料金を計算する（ＳＴ２５
）。この使用料金ももちろんＣＰＵＩ内のＲＡＭに記憶
される。続いて使用料金が百万円をオーバか否か判定し
く５Ｔ２６）、百万円オーバする場合にはＳｒ１　Ｂに
飛ぶ、百万円オーバでない場合には、ＢＣＤ変換処理を
行った後（ＳＴ２７）、表示スタック操作を行い、使用
料金あるいは積算電力量をその切換条件にしたがい、表
示器４に表示する（ＳＴ２８）。この場合同様にＬＥＤ
表示処理も行う（ＳＴ２９）。ＬＥＤ表示処理は、電力
料金の表示の場合には、表示灯Ｌ１を点灯し、積算電力
量の場合には、表示灯Ｌ２を点灯すること、上述の場合
と同様である。

なお、Ｓｒ１８において、通常の表示でない場合、つま
り電力積算値停止の場合、百万円オーバかの判定ＹＥＳ
の場合といったエラー発生の状況時には、それぞれを示
す点滅点灯、あるいは特殊な対応の表示を行うことにな
る。Ｓｒ１１のＬＥＤ表示処理が終了すると、それまで
ＯＮされていた実行要求フラグをクリアしく５Ｔ３０）
、バックアップ判断データをセットする（Ｓｒ３１）、
ここでバックアップ判断データとは、ＣＰＵのＲＡＭ内
にバックアップ判断をするためにセットするデータであ
り、別のルーチンでバックアップが十分であるか否かを
チエツクするために使用される。その後、実行中出力を
リセットしく５Ｔ３２）、Ｓｒ１に戻り、以後同様の処
理を順次繰り返すことになり、カウンタリセットが要求
ある場合には、Ｓｒ１乃至Ｓｒ６の処理がなされ、表示
切換要求がある場合には、Ｓｒ１乃至５ＴＩＩの処理が
なされ、さらに、１秒経過毎の実行要求をりの場合には
、５Ｔ１２乃至Ｓｒ３２の処理が繰り返され、各１秒毎
に各電力系統の電力計算を行うとともに、それまでの積
算電力量に今回の計算された電力量を積算し、積算さた
総電力量に対する料金計算を実行し、動作を継続する。

なお、上記実施例においては、変流器及び信号変換回路
からなる電力量取込み部は、２系列設けているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、■系列あるいは３
系列以上設けるものであってもよい。

また、設定用のスイッチＳＷ１乃至ＳＷ６は、それぞれ
変流器に対し、２種の条件を設定しているが、１種に固
定設定し、つまりスイッチＳＷ１、・・・、ＳＷ、は省
略するか、あるいはさらに所要の物により、３種以上の
条件を選択設定するものであってもよい。

また、上記実施例において、使用料金を算出するのに、
積算電力量に設定された単価を乗算するようにしている
が、予め積算電力量に対応する料金テーブルをＣＰＵの
記憶装置に登録しておき、これを選択的に読出すように
したものであってもよい。

また、上記実施例において、積算電力量と使用料金は、
表示器４で切換え表示するようになっているが、これら
は並列的に個別の表示器を持って表示するようにしても
よいし、さらに切換えに積算電力量、１更用料金の他に
電力量を切換表示するようにしたものでもよい。

（へ）発明の効果この発明によれば、被測定電力線に結合し、電流を検出
する変流器と、この変流器で検出される電流信号を増幅
し、かつ直流信号に変換する信号変換回路と、この信号
変換回路からの電流信号に基づき、電力を算出する電力
量計算手段と、算出された電力量を積算する積算電力量
計算手段と、この積算電力量に所定の演算を行い、積算
電力量の使用料金を算出する使用料金計算手段と、積算
電力量及び使用料金をデジタル表示する表示手段を備え
るものであるから、非常に小型、コンパクトで何処にで
も持ち運びできる積算電力計を得ることができ、さらに
変流器に被測定電力線を結合するだけでよいので、設置
も容易であり、その上、使用料金が表示されるので、特
別に検針等の知識を要しなくても、だれもが容易に使用
することができ、必要に応じて使用料金を即知ることが
できるので、電力管理に極めて便利な積算電力計を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の構成を示すブロック図、第２図は
、この発明の一実施例を示す積算電力計の回路図、第３
図は、同積算電力計の端子に接続される変流器部分を示
す回路図、第４図は、同実施例債算電力計の外観平面図
、第５図は、同積算電力計の動作を説明するためのフロ
ー図である。１：ＣＰＵ、３ａ・３ｂ：信号変換回路、４：表示器、
　ＣＴ、　　・ＣＴ２　：変流器。特許出願人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　信第３図第１図ヌｈ電７７保手続ネ市■三書（自発）昭和６３年９月

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定電力線に結合し、電流を検出する変流器と
、この変流器で検出される電流信号を増幅し、かつ直流
信号に変換する信号変換回路と、この信号変換回路から
の電流信号に基づき、電力を算出する電力量計算手段と
、算出された電力量を積算する積算電力量計算手段と、
この積算電力量に所定の演算を行い、積算電力量の使用
料金を算出する使用料金計算手段と、前記積算電力量及
び使用料金をデジタル表示する表示手段とを備えたこと
を特徴とする積算電力計。