JPH08262068A - 電圧検出装置 - Google Patents
電圧検出装置Info
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- JPH08262068A JPH08262068A JP7068137A JP6813795A JPH08262068A JP H08262068 A JPH08262068 A JP H08262068A JP 7068137 A JP7068137 A JP 7068137A JP 6813795 A JP6813795 A JP 6813795A JP H08262068 A JPH08262068 A JP H08262068A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高電圧機器の制御電圧を検出する電圧検出装
置において、監視制御部にある検出部を高電圧サージを
受ける可能性のある回路から絶縁し、かつ、センサ部に
絶縁電源等を設ける必要性をなくしてセンサ部を小型化
する。 【構成】 発光素子LED と、被測定電圧から発振パルス
電流ＩA を生成して発光素子に印加する手段Tr1,Tr2,T1
と、定電流を発光素子に流す手段11とを具備するセンサ
部１と、センサ部の発光素子の光信号を検出部の受光手
段へ導く光ファイバ２と、検出部とから電圧検出装置を
構成する。検出部は、光信号を受光し直流成分と交流成
分に信号分解し、両成分の強度の比を算出して被測定電
圧を検出する。発光素子に定電流を流すことにより、被
測定電圧に正確に対応する交流成分が光信号に生成され
る。また、比をとることにより、光ファイバの伝達ロス
による誤差をキャンセルすることができる。
置において、監視制御部にある検出部を高電圧サージを
受ける可能性のある回路から絶縁し、かつ、センサ部に
絶縁電源等を設ける必要性をなくしてセンサ部を小型化
する。 【構成】 発光素子LED と、被測定電圧から発振パルス
電流ＩA を生成して発光素子に印加する手段Tr1,Tr2,T1
と、定電流を発光素子に流す手段11とを具備するセンサ
部１と、センサ部の発光素子の光信号を検出部の受光手
段へ導く光ファイバ２と、検出部とから電圧検出装置を
構成する。検出部は、光信号を受光し直流成分と交流成
分に信号分解し、両成分の強度の比を算出して被測定電
圧を検出する。発光素子に定電流を流すことにより、被
測定電圧に正確に対応する交流成分が光信号に生成され
る。また、比をとることにより、光ファイバの伝達ロス
による誤差をキャンセルすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧を検出する装置に
関し、特に、高電圧機器の制御電圧を検出する電圧検出
装置に関するものである。
関し、特に、高電圧機器の制御電圧を検出する電圧検出
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高電圧機器の制御電圧の電圧検出
装置としては、次の２つのものが主として用いられてい
る。第１には、センサ部を高電圧機器中に設け、センサ
部において制御電圧を電圧信号に変換し、この電圧信号
をメタルケーブルを用いて検出部へ導く。検出部では、
電圧信号から制御電圧を算出する。
装置としては、次の２つのものが主として用いられてい
る。第１には、センサ部を高電圧機器中に設け、センサ
部において制御電圧を電圧信号に変換し、この電圧信号
をメタルケーブルを用いて検出部へ導く。検出部では、
電圧信号から制御電圧を算出する。
【０００３】第２には、高電圧機器に設けたセンサ部に
おいて制御電圧を電圧信号に変換し、この電圧信号をＶ
／Ｆ変換（電圧／周波数変換）し、センサ部からの信号
を光ファイバにより検出部へ導く。検出部では、入力信
号の周波数から制御電圧を算出する。
おいて制御電圧を電圧信号に変換し、この電圧信号をＶ
／Ｆ変換（電圧／周波数変換）し、センサ部からの信号
を光ファイバにより検出部へ導く。検出部では、入力信
号の周波数から制御電圧を算出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の第１の電圧
検出装置においては、センサ部と検出部とをメタルケー
ブルで連結するため、高電圧機器の接地電位に設けられ
たセンサ部と監視制御部にある検出部との間で絶縁がと
れないという問題点がある。第２の電圧検出装置におい
ては、センサ部と検出部との間が絶縁物である光ファイ
バにより連結されるので、センサ部と検出部間の絶縁の
問題は解決される。しかしながら、センサ部でＶ／Ｆ変
換を行うためにＩＣ（集積回路）を使用する必要があ
り、このＩＣを外部サージから保護するためにＩＣの電
源として絶縁電源又は外部電源を必要とする。このた
め、センサ部が大型化するという問題点がある。
検出装置においては、センサ部と検出部とをメタルケー
ブルで連結するため、高電圧機器の接地電位に設けられ
たセンサ部と監視制御部にある検出部との間で絶縁がと
れないという問題点がある。第２の電圧検出装置におい
ては、センサ部と検出部との間が絶縁物である光ファイ
バにより連結されるので、センサ部と検出部間の絶縁の
問題は解決される。しかしながら、センサ部でＶ／Ｆ変
換を行うためにＩＣ（集積回路）を使用する必要があ
り、このＩＣを外部サージから保護するためにＩＣの電
源として絶縁電源又は外部電源を必要とする。このた
め、センサ部が大型化するという問題点がある。
【０００５】本発明は、高電圧機器の制御電圧を検出す
る電圧検出装置において、監視制御部にある検出部を高
電圧サージを受ける可能性のある回路から絶縁し、か
つ、センサ部に絶縁電源又は外部電源を設ける必要性を
なくすことにより、センサ部を小型化することを目的と
するものである。
る電圧検出装置において、監視制御部にある検出部を高
電圧サージを受ける可能性のある回路から絶縁し、か
つ、センサ部に絶縁電源又は外部電源を設ける必要性を
なくすことにより、センサ部を小型化することを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１発明は、発光素子と、被測定電圧から
発振パルス又は交流電圧を生成し発光素子に印加する手
段と、被測定電圧から定電流を得て発光素子に流す手段
とを具備するセンサ部と、光を受光し、受光した光を電
気信号に変換する手段と、電気信号を直流成分と交流成
分に信号分解する手段と、直流成分の電気信号と交流成
分の電気信号の強度の比を算出して被測定電圧を検出す
る手段を具備する検出部と、センサ部の発光素子の出力
光を検出部の受光手段へ導く光ファイバとにより電圧検
出装置を構成する。
め、本発明の第１発明は、発光素子と、被測定電圧から
発振パルス又は交流電圧を生成し発光素子に印加する手
段と、被測定電圧から定電流を得て発光素子に流す手段
とを具備するセンサ部と、光を受光し、受光した光を電
気信号に変換する手段と、電気信号を直流成分と交流成
分に信号分解する手段と、直流成分の電気信号と交流成
分の電気信号の強度の比を算出して被測定電圧を検出す
る手段を具備する検出部と、センサ部の発光素子の出力
光を検出部の受光手段へ導く光ファイバとにより電圧検
出装置を構成する。
【０００７】また、第２発明は、発光素子と、被測定電
圧から発振パルスを生成して発光素子に印加する手段
と、被測定電圧から定電流を得て発光素子に流す手段と
を具備するセンサ部と、光を受光し、受光した光を電気
信号に変換する手段と、電気信号の交流成分の周波数か
ら被測定電圧を検出する手段とを具備する検出部と、セ
ンサ部の発光素子の出力光を検出部の受光手段へ導く光
ファイバとにより電圧検出装置を構成する。
圧から発振パルスを生成して発光素子に印加する手段
と、被測定電圧から定電流を得て発光素子に流す手段と
を具備するセンサ部と、光を受光し、受光した光を電気
信号に変換する手段と、電気信号の交流成分の周波数か
ら被測定電圧を検出する手段とを具備する検出部と、セ
ンサ部の発光素子の出力光を検出部の受光手段へ導く光
ファイバとにより電圧検出装置を構成する。
【０００８】
【作用】第１発明においては、センサ部の発光素子に直
流バイアス電流及び被測定電圧に相当する波高値の発振
パルス電流又は交流電流が流される。このバイアス電流
は、発光素子のインピーダンスを低下させ、被測定電圧
に正確に対応した交流電流が発光素子に流れるようにす
る。これにより、発光素子は、一定の直流成分と、被測
定電圧に相当する波高値を有する交流成分が重畳された
光信号を出力する。
流バイアス電流及び被測定電圧に相当する波高値の発振
パルス電流又は交流電流が流される。このバイアス電流
は、発光素子のインピーダンスを低下させ、被測定電圧
に正確に対応した交流電流が発光素子に流れるようにす
る。これにより、発光素子は、一定の直流成分と、被測
定電圧に相当する波高値を有する交流成分が重畳された
光信号を出力する。
【０００９】この光信号は光ファイバにより検出部に伝
達される。検出部では、光信号を直流成分と交流成分に
信号分解し、直流成分と交流成分の比を算出する。直流
成分は一定値であるから、算出された値は被測定電圧に
相当するものとなる。また、比をとることにより、光フ
ァイバによる信号減衰などの影響を排除することができ
る。
達される。検出部では、光信号を直流成分と交流成分に
信号分解し、直流成分と交流成分の比を算出する。直流
成分は一定値であるから、算出された値は被測定電圧に
相当するものとなる。また、比をとることにより、光フ
ァイバによる信号減衰などの影響を排除することができ
る。
【００１０】第２発明においては、センサ部の発光素子
に直流バイアス電流及び被測定電圧に相当する周波数の
発振パルス電流が流される。このバイアス電流は、発光
素子のインピーダンスを低下させ、被測定電圧に正確に
対応した交流電流が発光素子に流れるようにする。これ
により、発光素子は、一定の直流成分と、被測定電圧に
相当する周波数を有する交流成分が重畳された光信号を
出力する。
に直流バイアス電流及び被測定電圧に相当する周波数の
発振パルス電流が流される。このバイアス電流は、発光
素子のインピーダンスを低下させ、被測定電圧に正確に
対応した交流電流が発光素子に流れるようにする。これ
により、発光素子は、一定の直流成分と、被測定電圧に
相当する周波数を有する交流成分が重畳された光信号を
出力する。
【００１１】この光信号は光ファイバにより検出部に伝
達される。検出部では、光信号の交流成分の周波数から
被測定電圧を検出する。周波数成分については、光ファ
イバによる信号ロスの影響はないから、検出部の回路を
簡単化することができる。
達される。検出部では、光信号の交流成分の周波数から
被測定電圧を検出する。周波数成分については、光ファ
イバによる信号ロスの影響はないから、検出部の回路を
簡単化することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。 （実施例１）電圧検出装置は、高電圧機器の接地電位に
設けられたセンサ部と、監視制御部に配置された検出部
と、センサ部からの信号を検出部へ伝達する光ファイバ
とから構成される。
明する。 （実施例１）電圧検出装置は、高電圧機器の接地電位に
設けられたセンサ部と、監視制御部に配置された検出部
と、センサ部からの信号を検出部へ伝達する光ファイバ
とから構成される。
【００１３】図１は、直流電圧を検出するセンサ部の回
路図である。図１において、１はセンサ部、２は光ファ
イバである。センサ部１は、直流の制御電源Ｐ，Ｎの電
圧ＶPNを検出して光信号に変換して出力する。光ファイ
バ２はセンサ部１の出力光を後述の検出部に伝達する。
センサ部１において、検出電圧ＶPNは、トランジスタＴ
ｒ１，Ｔｒ２とトランスＴ1 により構成されたインバー
タにより発振パルス電圧に変換され、限流抵抗Ｒ1 を通
して発光素子ＬＥＤに印加される。
路図である。図１において、１はセンサ部、２は光ファ
イバである。センサ部１は、直流の制御電源Ｐ，Ｎの電
圧ＶPNを検出して光信号に変換して出力する。光ファイ
バ２はセンサ部１の出力光を後述の検出部に伝達する。
センサ部１において、検出電圧ＶPNは、トランジスタＴ
ｒ１，Ｔｒ２とトランスＴ1 により構成されたインバー
タにより発振パルス電圧に変換され、限流抵抗Ｒ1 を通
して発光素子ＬＥＤに印加される。
【００１４】発振パルス電圧は、その波高値が検出電圧
ＶPNに比例したものとなり、その周波数ｆも、次の〔数
１〕に示すように検出電圧ＶPNに比例したものとなる。 〔数１〕 ｆ＝ＶPN／（４Ｎ1 ＢｓＡ×１０-8） なお、発光素子ＬＥＤとしては、発光ダイオード、レー
ザダイオードなどを使用することができる。また、イン
バータについても、外部電源を必要としないものであれ
ば任意の形式のものを使用することができる。
ＶPNに比例したものとなり、その周波数ｆも、次の〔数
１〕に示すように検出電圧ＶPNに比例したものとなる。 〔数１〕 ｆ＝ＶPN／（４Ｎ1 ＢｓＡ×１０-8） なお、発光素子ＬＥＤとしては、発光ダイオード、レー
ザダイオードなどを使用することができる。また、イン
バータについても、外部電源を必要としないものであれ
ば任意の形式のものを使用することができる。
【００１５】発光素子ＬＥＤにバイアス電流を流すため
の回路が設けられる。制御電源Ｐ，Ｎに分圧抵抗ｒ1 ，
ｒ2 、ツェナーダイオードＺＮＲ、ダイオードＤ2 、定
電圧回路１１が接続され、定電圧回路１１からの定電圧
をダイオードＤ1 、抵抗Ｒ2を通して発光素子ＬＥＤに
印加する。また、発光素子ＬＥＤの出力光は光ファイバ
２に導かれる。
の回路が設けられる。制御電源Ｐ，Ｎに分圧抵抗ｒ1 ，
ｒ2 、ツェナーダイオードＺＮＲ、ダイオードＤ2 、定
電圧回路１１が接続され、定電圧回路１１からの定電圧
をダイオードＤ1 、抵抗Ｒ2を通して発光素子ＬＥＤに
印加する。また、発光素子ＬＥＤの出力光は光ファイバ
２に導かれる。
【００１６】以上のように構成されたセンサ部１では、
発光素子ＬＥＤに、トランスＴ1 の２次巻線Ｎ5 から発
振パルス電流ＩA が供給され、定電圧回路１１から直流
のバイアス電流ＩB が供給される。ここで、バイアス電
流ＩB は数十ｍＡ以上数百ｍＡ以下に設定される。発振
パルス電流ＩA は検出電圧ＶPNのフルスパンが数ｍＡ以
下になるように設定される。
発光素子ＬＥＤに、トランスＴ1 の２次巻線Ｎ5 から発
振パルス電流ＩA が供給され、定電圧回路１１から直流
のバイアス電流ＩB が供給される。ここで、バイアス電
流ＩB は数十ｍＡ以上数百ｍＡ以下に設定される。発振
パルス電流ＩA は検出電圧ＶPNのフルスパンが数ｍＡ以
下になるように設定される。
【００１７】図２に、検出部の回路図を示す。検出部３
は、光ファイバ２により伝達された光信号を電気信号に
変換するフォトダイオードＰＤと、フォトダイオードＰ
Ｄの出力信号を増幅するプリアンプ３１を備えている。
プリアンプ３１の出力は、バッファ３２、直流カット用
のコンデンサ３３、ハイパスフィルタ３４、ピークホー
ルド回路３５、アンプ３６を通して割り算器３７のＸ端
子に入力される。さらに、プリアンプ３１の出力は、バ
ッファ３８、ローパスフィルタ３９、アンプ４０を通し
て割り算器３７のＹ端子に入力される。
は、光ファイバ２により伝達された光信号を電気信号に
変換するフォトダイオードＰＤと、フォトダイオードＰ
Ｄの出力信号を増幅するプリアンプ３１を備えている。
プリアンプ３１の出力は、バッファ３２、直流カット用
のコンデンサ３３、ハイパスフィルタ３４、ピークホー
ルド回路３５、アンプ３６を通して割り算器３７のＸ端
子に入力される。さらに、プリアンプ３１の出力は、バ
ッファ３８、ローパスフィルタ３９、アンプ４０を通し
て割り算器３７のＹ端子に入力される。
【００１８】割り算器３７の出力は、アンプ４１，サン
プルホールド器４２、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／ディジ
タル変換器）４３を通してデータバス４４に出力され
る。データバス４４には、メモリ４５、ＣＰＵ４６、伝
送回路４７、インタフェース４８が接続されている。ま
た、インタフェース４８には表示装置４９が接続されて
いる。
プルホールド器４２、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／ディジ
タル変換器）４３を通してデータバス４４に出力され
る。データバス４４には、メモリ４５、ＣＰＵ４６、伝
送回路４７、インタフェース４８が接続されている。ま
た、インタフェース４８には表示装置４９が接続されて
いる。
【００１９】次に、以上説明した電圧検出装置の動作に
ついて説明する。センサ部１の発光素子ＬＥＤには、イ
ンバータのトランスＴ1 から検出電圧Ｖ PNに相当する発
振パルス電流ＩA が供給され、定電圧回路１１から一定
の直流のバイアス電流ＩB が重畳して流れる。これによ
り、発光素子ＬＥＤの光信号出力は、図３に示すよう
に、バイアス電流ＩB に相当する一定値の直流成分に、
発振パルス電流ＩA 即ち検出電圧ＶPNに相当する波高値
を有する交流成分が重畳したものとなる。
ついて説明する。センサ部１の発光素子ＬＥＤには、イ
ンバータのトランスＴ1 から検出電圧Ｖ PNに相当する発
振パルス電流ＩA が供給され、定電圧回路１１から一定
の直流のバイアス電流ＩB が重畳して流れる。これによ
り、発光素子ＬＥＤの光信号出力は、図３に示すよう
に、バイアス電流ＩB に相当する一定値の直流成分に、
発振パルス電流ＩA 即ち検出電圧ＶPNに相当する波高値
を有する交流成分が重畳したものとなる。
【００２０】なお、発光素子ＬＥＤにバイアス電流ＩB
を流すのは、バイアス電流ＩB を流すことにより発光素
子ＬＥＤのインピーダンスを低下させ、発振パルス電流
ＩAを流れやすくすることにより、光信号中の交流成分
を検出電圧ＶPNに正確に対応させるためである。発光素
子ＬＥＤの出力光は光ファイバ２により検出部３へ伝達
される。
を流すのは、バイアス電流ＩB を流すことにより発光素
子ＬＥＤのインピーダンスを低下させ、発振パルス電流
ＩAを流れやすくすることにより、光信号中の交流成分
を検出電圧ＶPNに正確に対応させるためである。発光素
子ＬＥＤの出力光は光ファイバ２により検出部３へ伝達
される。
【００２１】検出部３では、光ファイバ２により伝達さ
れた光信号をフォトダイオードＰＤにより電気信号に変
換する。この電気信号は交流成分と直流成分に信号分解
される。直流カット用のコンデンサ３３とハイパスフィ
ルタ３４により交流成分が取り出され、ピークホールド
回路３５によって波高値が求められて割り算器３７のＸ
端子に入力される。なお、ピークホールド回路３５は、
数百ｍ秒ごとに定期的にリセットを行う。
れた光信号をフォトダイオードＰＤにより電気信号に変
換する。この電気信号は交流成分と直流成分に信号分解
される。直流カット用のコンデンサ３３とハイパスフィ
ルタ３４により交流成分が取り出され、ピークホールド
回路３５によって波高値が求められて割り算器３７のＸ
端子に入力される。なお、ピークホールド回路３５は、
数百ｍ秒ごとに定期的にリセットを行う。
【００２２】また、ローパスフィルタ３９により直流成
分が取り出され、割り算器３７のＹ端子に入力される。
割り算器３７では、交流成分と直流成分の比Ｘ／Ｙを算
出する。発光素子ＬＥＤに流れるバイアス電流ＩB の値
が一定であることから、直流成分と交流成分との比を算
出することによって、制御電源Ｐ，Ｎの電圧ＶPNを検出
することができる。また、比をとることによって、光フ
ァイバの経年的な結合ロス、又はその他の影響により、
光信号中に発生する誤差をキャンセルすることができ
る。
分が取り出され、割り算器３７のＹ端子に入力される。
割り算器３７では、交流成分と直流成分の比Ｘ／Ｙを算
出する。発光素子ＬＥＤに流れるバイアス電流ＩB の値
が一定であることから、直流成分と交流成分との比を算
出することによって、制御電源Ｐ，Ｎの電圧ＶPNを検出
することができる。また、比をとることによって、光フ
ァイバの経年的な結合ロス、又はその他の影響により、
光信号中に発生する誤差をキャンセルすることができ
る。
【００２３】割り算器３７の出力は、Ａ／Ｄ変換器４３
によりディジタル値に変換されて、データバス４４に出
力される。ＣＰＵ４６は、割り算器３７の出力値を検出
電圧ＶPNに換算して、表示器４９による表示又はその他
の処理を行う。 （実施例２）交流電圧を検出する例を実施例２として説
明する。
によりディジタル値に変換されて、データバス４４に出
力される。ＣＰＵ４６は、割り算器３７の出力値を検出
電圧ＶPNに換算して、表示器４９による表示又はその他
の処理を行う。 （実施例２）交流電圧を検出する例を実施例２として説
明する。
【００２４】図４は、交流の制御電源Ｘ，Ｙの電圧ＶXY
を検出する場合のセンサ部５の回路を示す。図４におい
ては、図１の回路と同一の機能を有するものには、同一
の参照符号を付して、重複する説明を省略する。検出電
圧ＶXYは、トランスＴ2 により変圧されて、限流抵抗Ｒ
1 を通して発光素子ＬＥＤに印加する。
を検出する場合のセンサ部５の回路を示す。図４におい
ては、図１の回路と同一の機能を有するものには、同一
の参照符号を付して、重複する説明を省略する。検出電
圧ＶXYは、トランスＴ2 により変圧されて、限流抵抗Ｒ
1 を通して発光素子ＬＥＤに印加する。
【００２５】発光素子ＬＥＤにバイアス電流を流すため
に、全波整流器ＤＢ、平滑コンデンサＣが設けられ、こ
れにより得られた直流電圧が分圧抵抗ｒ1 ，ｒ2 、ツェ
ナーダイオードＺＮＲ、定電圧回路１１により定電圧に
変換され、これをダイオードＤ1 、抵抗Ｒ2 を通して発
光素子ＬＥＤに印加する。以上のように構成されたセン
サ部５によれば、発光素子ＬＥＤには、トランスＴ2 の
２次巻線から検出電圧ＶXYに相当する波高値の交流電流
ＩC が供給され、定電圧回路１１から一定の直流のバイ
アス電流ＩB が供給される。本実施例においても、バイ
アス電流ＩB は、数十ｍＡ以上数百ｍＡ以下とし、交流
電圧ＩC は電源電圧のフルスパンが数ｍＡ以下となるよ
うに設定される。
に、全波整流器ＤＢ、平滑コンデンサＣが設けられ、こ
れにより得られた直流電圧が分圧抵抗ｒ1 ，ｒ2 、ツェ
ナーダイオードＺＮＲ、定電圧回路１１により定電圧に
変換され、これをダイオードＤ1 、抵抗Ｒ2 を通して発
光素子ＬＥＤに印加する。以上のように構成されたセン
サ部５によれば、発光素子ＬＥＤには、トランスＴ2 の
２次巻線から検出電圧ＶXYに相当する波高値の交流電流
ＩC が供給され、定電圧回路１１から一定の直流のバイ
アス電流ＩB が供給される。本実施例においても、バイ
アス電流ＩB は、数十ｍＡ以上数百ｍＡ以下とし、交流
電圧ＩC は電源電圧のフルスパンが数ｍＡ以下となるよ
うに設定される。
【００２６】発光素子ＬＥＤの光信号出力の波形は、図
５に示すように、バイアス電流ＩBに相当する一定値の
直流成分に、交流電圧ＩC 即ち検出電圧ＶXYに相当する
波高値を有する交流成分が重畳したものとなる。検出部
としては、実施例１と同様に、図２の検出部３が使用さ
れる。また、その動作は前述の実施例１と同様であるの
で、ここでの説明は省略する。
５に示すように、バイアス電流ＩBに相当する一定値の
直流成分に、交流電圧ＩC 即ち検出電圧ＶXYに相当する
波高値を有する交流成分が重畳したものとなる。検出部
としては、実施例１と同様に、図２の検出部３が使用さ
れる。また、その動作は前述の実施例１と同様であるの
で、ここでの説明は省略する。
【００２７】（実施例３）前述の図１に示したセンサ部
１の光出力の交流成分は、その周波数が検出電圧ＶPNの
関数となっている。したがって、検出部においては、光
出力の交流成分の周波数に基づいて検出電圧ＶPNを求め
ることができる。この例を実施例３として説明する。
１の光出力の交流成分は、その周波数が検出電圧ＶPNの
関数となっている。したがって、検出部においては、光
出力の交流成分の周波数に基づいて検出電圧ＶPNを求め
ることができる。この例を実施例３として説明する。
【００２８】本実施例のセンサ部１は、図１に示したも
のを使用する。図６に検出部６の回路を示す。図６にお
いても、図３の回路と同一の機能を有するものには同一
の参照符号を付して、重複する説明を省略する。フォト
ダイオードＰＤの出力側にプリアンプ３１とバッファ３
２を通して直流カット用のコンデンサ３３とＦ／Ｖ変換
器（周波数／電圧変換器）５１が接続される。Ｆ／Ｖ変
換器５１の出力は、図２の検出部３と同様に、アンプ４
１、サンプルホールド器４２、Ａ／Ｄ変換器（アナログ
／ディジタル変換器）４３を通してデータバス４４に接
続される。
のを使用する。図６に検出部６の回路を示す。図６にお
いても、図３の回路と同一の機能を有するものには同一
の参照符号を付して、重複する説明を省略する。フォト
ダイオードＰＤの出力側にプリアンプ３１とバッファ３
２を通して直流カット用のコンデンサ３３とＦ／Ｖ変換
器（周波数／電圧変換器）５１が接続される。Ｆ／Ｖ変
換器５１の出力は、図２の検出部３と同様に、アンプ４
１、サンプルホールド器４２、Ａ／Ｄ変換器（アナログ
／ディジタル変換器）４３を通してデータバス４４に接
続される。
【００２９】フォトダイオードＰＤには、図１のセンサ
部１によって出力された図２に示す光信号が入力され、
電気信号に変換される。この電気信号は、コンデンサ３
３により直流成分がカットされて交流成分のみがＦ／Ｖ
変換器５１に入力される。この交流成分の周波数がＦ／
Ｖ変換器５１によって電圧信号に変換され、この電圧信
号は、制御電源Ｘ，Ｙの電圧ＶXYに相当するものとな
る。
部１によって出力された図２に示す光信号が入力され、
電気信号に変換される。この電気信号は、コンデンサ３
３により直流成分がカットされて交流成分のみがＦ／Ｖ
変換器５１に入力される。この交流成分の周波数がＦ／
Ｖ変換器５１によって電圧信号に変換され、この電圧信
号は、制御電源Ｘ，Ｙの電圧ＶXYに相当するものとな
る。
【００３０】この電圧信号はＡ／Ｄ変換器４３によりデ
ィジタル値に変換される。ＣＰＵ４６は、前述の〔数
１〕により周波数を検出電圧ＶXYに換算して、表示など
の必要な処理を行う。前述の実施例１，２においては、
光信号の強度は光ファイバの径年的な結合ロス、又はそ
の他の影響を受けるため、光ファイバのロスによる誤差
をキャンセルする必要がある。これに対し、本実施例で
は、光信号の周波数成分を利用するため、光ファイバの
結合ロスなどについて考慮する必要がない。したがっ
て、検出部６の回路構成を簡単にすることができる。
ィジタル値に変換される。ＣＰＵ４６は、前述の〔数
１〕により周波数を検出電圧ＶXYに換算して、表示など
の必要な処理を行う。前述の実施例１，２においては、
光信号の強度は光ファイバの径年的な結合ロス、又はそ
の他の影響を受けるため、光ファイバのロスによる誤差
をキャンセルする必要がある。これに対し、本実施例で
は、光信号の周波数成分を利用するため、光ファイバの
結合ロスなどについて考慮する必要がない。したがっ
て、検出部６の回路構成を簡単にすることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、高電圧機器の接地電位
に設けられた電流センサ部からの信号を光ファイバによ
り計測部に伝達するようにしたので、監視制御部にある
検出部を、高電圧サージを受ける可能性のあるセンサ部
から絶縁をとることができる。また、センサ部に外部電
源又は絶縁電源を使用する必要がなくなるので、センサ
部を小型化することができる。
に設けられた電流センサ部からの信号を光ファイバによ
り計測部に伝達するようにしたので、監視制御部にある
検出部を、高電圧サージを受ける可能性のあるセンサ部
から絶縁をとることができる。また、センサ部に外部電
源又は絶縁電源を使用する必要がなくなるので、センサ
部を小型化することができる。
【図１】本発明の実施例１のセンサ部の回路図。
【図２】本発明の実施例１の検出部の回路図。
【図３】図１の光信号を示す波形図。
【図４】本発明の実施例２のセンサ部の回路図。
【図５】図４の光信号を示す波形図。
【図６】本発明の実施例３のセンサ部の回路図。
１，５…センサ部 ２…光ファイバ ３，６…検出部 Ｐ，Ｎ…直流制御電源 Ｘ，Ｙ…交流制御電源 ＬＥＤ…発光素子 ＩA …発振パルス電流 ＩB …バイアス電流 ＩC …交流電流
Claims (2)
- 【請求項１】 発光素子と、被測定電圧から発振パルス
又は交流電圧を生成し前記発光素子に印加する手段と、
被測定電圧から定電流を得て前記発光素子に流す手段と
を具備するセンサ部と、光を受光し、受光した光を電気
信号に変換する手段と、前記電気信号を直流成分と交流
成分に信号分解する手段と、前記直流成分の電気信号と
交流成分の電気信号の強度の比を算出して前記被測定電
圧を検出する手段を具備する検出部と、前記センサ部の
発光素子の出力光を前記検出部の受光手段へ導く光ファ
イバとを具備することを特徴とする電圧検出装置。 - 【請求項２】 発光素子と、被測定電圧から発振パルス
を生成して前記発光素子に印加する手段と、被測定電圧
から定電流を得て前記発光素子に流す手段とを具備する
センサ部と、光を受光し、受光した光を電気信号に変換
する手段と、前記電気信号の交流成分の周波数から前記
被測定電圧を検出する手段とを具備する検出部と、前記
センサ部の発光素子の出力光を前記検出部の受光手段へ
導く光ファイバとを具備することを特徴とする電圧検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068137A JPH08262068A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068137A JPH08262068A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 電圧検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262068A true JPH08262068A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13365069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7068137A Pending JPH08262068A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08262068A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100327975B1 (ko) * | 2000-01-07 | 2002-03-15 | 권영한 | 정전력 검출 센서 및 그를 이용한 광학적 전압 측정 장치 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP7068137A patent/JPH08262068A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100327975B1 (ko) * | 2000-01-07 | 2002-03-15 | 권영한 | 정전력 검출 센서 및 그를 이용한 광학적 전압 측정 장치 |
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