JPH09318677A - 交流電流検出装置 - Google Patents
交流電流検出装置Info
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- JPH09318677A JPH09318677A JP16056896A JP16056896A JPH09318677A JP H09318677 A JPH09318677 A JP H09318677A JP 16056896 A JP16056896 A JP 16056896A JP 16056896 A JP16056896 A JP 16056896A JP H09318677 A JPH09318677 A JP H09318677A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最大出力及び最小出力の差を取り、任意の変
換定数を掛けて、出力とすることにより、オフセット成
分αにおける温度特性や経年変化を除去し、周囲の環境
変化に対して安定で高精度な交流電流検出装置を提供す
ること。 【解決手段】 交流電流をカレントトランス（ＣＴ）又
は零相変流器（ＺＣＴ）で検出し、前記ＣＴ及びＺＣＴ
からの出力から、前記交流電流の実効値（Ｉ0）を直流
電流（Ｉout）又は直流電圧（Ｖout）に変換して出力す
る交流電流検出装置であって、ＣＴ及びＺＣＴ１からの
信号を増幅部２で増幅し、ある一定周期に分割し、分割
した各周期の中で、増幅部２の出力の最大値（Ｖmax or
Ｉmax）及び最小値（Ｖmin or Ｉmin）を検出した後
に、回路又はマイクロコンピュータで、［Ｉout＝ＫＩ
×（Ｉmax−Ｉmin）＋α］及び［Ｖout＝ＫＶ×（Ｖmax
−Ｖmin）＋α］（但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数，α：
オフセット定数）の式を用いて演算を行い、交流電流の
実効値を求める交流電流検出装置。
換定数を掛けて、出力とすることにより、オフセット成
分αにおける温度特性や経年変化を除去し、周囲の環境
変化に対して安定で高精度な交流電流検出装置を提供す
ること。 【解決手段】 交流電流をカレントトランス（ＣＴ）又
は零相変流器（ＺＣＴ）で検出し、前記ＣＴ及びＺＣＴ
からの出力から、前記交流電流の実効値（Ｉ0）を直流
電流（Ｉout）又は直流電圧（Ｖout）に変換して出力す
る交流電流検出装置であって、ＣＴ及びＺＣＴ１からの
信号を増幅部２で増幅し、ある一定周期に分割し、分割
した各周期の中で、増幅部２の出力の最大値（Ｖmax or
Ｉmax）及び最小値（Ｖmin or Ｉmin）を検出した後
に、回路又はマイクロコンピュータで、［Ｉout＝ＫＩ
×（Ｉmax−Ｉmin）＋α］及び［Ｖout＝ＫＶ×（Ｖmax
−Ｖmin）＋α］（但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数，α：
オフセット定数）の式を用いて演算を行い、交流電流の
実効値を求める交流電流検出装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＴ又はＺＣＴを
利用して交流電流の実効値を求める交流電流検出装置で
あって、前記交流電流実効値の精度向上、及び周囲温度
の変化や経時変化に対して、安定な出力を得ることがで
きる交流電流検出装置に関する。
利用して交流電流の実効値を求める交流電流検出装置で
あって、前記交流電流実効値の精度向上、及び周囲温度
の変化や経時変化に対して、安定な出力を得ることがで
きる交流電流検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の交流電流検出装置の機能ブロック
図の一例を図２に示す（図は出力形式が電流出力の場合
である）。従来の交流電流検出器装置は、ＣＴ又はＺＣ
Ｔ１と、負荷抵抗９と、増幅器２と、ハイパスフィルタ
１０と、全波整流１１と、ローパスフィルタ１２と、増
幅度調整用の増幅部１３と、オフセット電圧調整１４
と、電圧−電流変換回路１５と、出力（定電流出力）８
の回路から構成される。
図の一例を図２に示す（図は出力形式が電流出力の場合
である）。従来の交流電流検出器装置は、ＣＴ又はＺＣ
Ｔ１と、負荷抵抗９と、増幅器２と、ハイパスフィルタ
１０と、全波整流１１と、ローパスフィルタ１２と、増
幅度調整用の増幅部１３と、オフセット電圧調整１４
と、電圧−電流変換回路１５と、出力（定電流出力）８
の回路から構成される。
【０００３】ＣＴ又はＺＣＴ１は、トランスの一種で、
１次側に流れる電流を２次側（１次−２次は電気的に絶
縁されている）に負荷抵抗９を接続することにより、前
記１次側電流を電圧に変換して検出する装置である。
１次側に流れる電流を２次側（１次−２次は電気的に絶
縁されている）に負荷抵抗９を接続することにより、前
記１次側電流を電圧に変換して検出する装置である。
【０００４】前記負荷抵抗９の両端の電圧を増幅部２の
回路で増幅し、ハイパスフィルタ１０で直流成分を削除
した後に、全波整流１１を行い、ローパスフィルタ１５
で平滑化（直流化）する。
回路で増幅し、ハイパスフィルタ１０で直流成分を削除
した後に、全波整流１１を行い、ローパスフィルタ１５
で平滑化（直流化）する。
【０００５】平滑出力（Ｖout1）は、Ｖout1＝Ｋ1×Ｉ
＋α1（但し、Ｋ1：変換定数，α1：オフセット成分）
のように表される。ＣＴやＺＣＴ１の感度ばらつき、及
び増幅部２の回路のばらつきにより、前記Ｋ1の値は、
まちまちであるため、そのばらつきの吸収用として、増
幅度調整用の増幅部１３の機能を必要とする。
＋α1（但し、Ｋ1：変換定数，α1：オフセット成分）
のように表される。ＣＴやＺＣＴ１の感度ばらつき、及
び増幅部２の回路のばらつきにより、前記Ｋ1の値は、
まちまちであるため、そのばらつきの吸収用として、増
幅度調整用の増幅部１３の機能を必要とする。
【０００６】又、オフセット成分α1も、ここまでの機
能ブロックの誤差が全て加わっており、ある一定値にす
るために、オフセット電圧調整１４の機能を必要とす
る。
能ブロックの誤差が全て加わっており、ある一定値にす
るために、オフセット電圧調整１４の機能を必要とす
る。
【０００７】電圧出力の場合は、ここまでの機能ブロッ
クで充分であるが、電流出力の場合は、更に、電圧−電
流変換１５を必要とする。
クで充分であるが、電流出力の場合は、更に、電圧−電
流変換１５を必要とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前式のオフ
セット成分α1であるが、調整を行うことにより、初期
の値のばらつきを小さくすることはできるが、温度特性
や経年変化を小さくすることは難しい。
セット成分α1であるが、調整を行うことにより、初期
の値のばらつきを小さくすることはできるが、温度特性
や経年変化を小さくすることは難しい。
【０００９】なぜならば、温度特性は、正及び負の両方
の温度特性を持っており、相殺することができないため
であり、個々に温度特性を測定して温度特性調整回路を
設けることにより対応することは可能であるが、煩雑な
工数を必要とする。
の温度特性を持っており、相殺することができないため
であり、個々に温度特性を測定して温度特性調整回路を
設けることにより対応することは可能であるが、煩雑な
工数を必要とする。
【００１０】又、経年変化に対しても、正及び負の両方
がありえるため、現在の機能ブロックでは、基本的に相
殺することは不可能である。
がありえるため、現在の機能ブロックでは、基本的に相
殺することは不可能である。
【００１１】本発明の課題は、オフセット調整がない、
温度特性や経年変化を小さく、周囲の環境に安定であ
り、信頼性の高い交流電流検出装置を提供することにあ
る。
温度特性や経年変化を小さく、周囲の環境に安定であ
り、信頼性の高い交流電流検出装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、交流電
流をカレントトランス（ＣＴ）又は零相変流器（ＺＣ
Ｔ）で検出し、前記ＣＴ及びＺＣＴの出力から、前記交
流電流の実効値（Ｉ0）を直流電流（Ｉout）又は直流電
圧（Ｖout）に変換して出力する交流電流検出装置にお
いて、ＣＴ及びＺＣＴからの信号を増幅部で増幅し、そ
の増幅信号を一定周期に分割し、分割した各周期の中
で、前記増幅部出力の最大値（Ｖmax or Ｉmax）及び最
小値（Ｖmin or Ｉmin）を検出した後に、回路又はマイ
クロコンピュータで、［Ｉout＝ＫＩ×（Ｉmax−Ｉmi
n）＋α］及び［Ｖout＝ＫＶ×（Ｖmax−Ｖmin）＋α］
（但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数，α：オフセット定数）
を用いて演算を行い、交流電流の実効値を求めることを
特徴とする交流電流検出装置が得られる。
流をカレントトランス（ＣＴ）又は零相変流器（ＺＣ
Ｔ）で検出し、前記ＣＴ及びＺＣＴの出力から、前記交
流電流の実効値（Ｉ0）を直流電流（Ｉout）又は直流電
圧（Ｖout）に変換して出力する交流電流検出装置にお
いて、ＣＴ及びＺＣＴからの信号を増幅部で増幅し、そ
の増幅信号を一定周期に分割し、分割した各周期の中
で、前記増幅部出力の最大値（Ｖmax or Ｉmax）及び最
小値（Ｖmin or Ｉmin）を検出した後に、回路又はマイ
クロコンピュータで、［Ｉout＝ＫＩ×（Ｉmax−Ｉmi
n）＋α］及び［Ｖout＝ＫＶ×（Ｖmax−Ｖmin）＋α］
（但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数，α：オフセット定数）
を用いて演算を行い、交流電流の実効値を求めることを
特徴とする交流電流検出装置が得られる。
【００１３】ＣＴ及びＺＣＴの出力両端に負荷抵抗を接
続し、前記負荷抵抗の両端出力を増幅部で増幅した後
に、前記増幅信号をある一定周期に分割し、分割した各
周期の中で増幅部出力の最大値（Ｖmax）及び最小値
（Ｖmin）を検出する。
続し、前記負荷抵抗の両端出力を増幅部で増幅した後
に、前記増幅信号をある一定周期に分割し、分割した各
周期の中で増幅部出力の最大値（Ｖmax）及び最小値
（Ｖmin）を検出する。
【００１４】前記増幅部出力の最大値及び最小値の差を
取り、任意の変換定数を掛けて、出力とすることによ
り、オフセット成分αにおける温度特性や経年変化を除
去し、周囲の環境変化に対して安定で高精度な交流電流
検出装置を提供することが可能となる。
取り、任意の変換定数を掛けて、出力とすることによ
り、オフセット成分αにおける温度特性や経年変化を除
去し、周囲の環境変化に対して安定で高精度な交流電流
検出装置を提供することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１６】図１は、本発明に基づく交流電流検出装置
の回路のブロック図である。ＣＴ及びＺＣＴ１の出力両
端に負荷抵抗９を接続し、前記負荷抵抗の両端出力を増
幅部２により増幅する。但し、ＣＴやＺＣＴの感度ばら
つき及び増幅回路のばらつきにより、そのばらつきの吸
収用として増幅度調整機能を付加する。
の回路のブロック図である。ＣＴ及びＺＣＴ１の出力両
端に負荷抵抗９を接続し、前記負荷抵抗の両端出力を増
幅部２により増幅する。但し、ＣＴやＺＣＴの感度ばら
つき及び増幅回路のばらつきにより、そのばらつきの吸
収用として増幅度調整機能を付加する。
【００１７】前記増幅度調整機能とは別に、ある一定の
発振を繰り返しているクロック発振器３があり（但し、
クロック周波数は、前記交流電流の周波数より高いこと
が必要である）、前記クロック周波数をＮ倍して、それ
を１周期とするＮ倍クロック４を設ける。
発振を繰り返しているクロック発振器３があり（但し、
クロック周波数は、前記交流電流の周波数より高いこと
が必要である）、前記クロック周波数をＮ倍して、それ
を１周期とするＮ倍クロック４を設ける。
【００１８】前記Ｎ倍クロックの周期で、前記増幅部出
力の最大値（Ｖmax）及び最小値（Ｖmin）を、それぞれ
最大値検出部５及び最小値検出部６で検出し、演算部７
により（最大値−最小値）の演算をして、電圧又は電流
出力８とする。
力の最大値（Ｖmax）及び最小値（Ｖmin）を、それぞれ
最大値検出部５及び最小値検出部６で検出し、演算部７
により（最大値−最小値）の演算をして、電圧又は電流
出力８とする。
【００１９】このブロックにおいて、オフセット成分の
変化が表れるのは、増幅部２である。ここの増幅部出力
波形は、Ｖ＝Ａｓｉｎωｔ＋Ｂのように表される。
変化が表れるのは、増幅部２である。ここの増幅部出力
波形は、Ｖ＝Ａｓｉｎωｔ＋Ｂのように表される。
【００２０】オフセット成分の変化は、Ｖ＝Ａｓｉｎω
ｔ＋ＢのＢの変化で表されるが、ここで、前記式の最大
値及び最小値の差を演算すると、 Ｖ’＝［｛（Ａｓｉｎωｔ）max−Ｂ｝−｛（Ａｓｉｎωｔ）min−Ｂ｝］ ＝（Ａｓｉｎωｔ）max−（Ａｓｉｎωｔ）min となり、オフセット成分が相殺されることとなる。
ｔ＋ＢのＢの変化で表されるが、ここで、前記式の最大
値及び最小値の差を演算すると、 Ｖ’＝［｛（Ａｓｉｎωｔ）max−Ｂ｝−｛（Ａｓｉｎωｔ）min−Ｂ｝］ ＝（Ａｓｉｎωｔ）max−（Ａｓｉｎωｔ）min となり、オフセット成分が相殺されることとなる。
【００２１】従って、オフセット成分の影響を受けるこ
となく、安定した交流電流検出装置を得ることが可能と
なる。
となく、安定した交流電流検出装置を得ることが可能と
なる。
【００２２】又、オフセット調整部がないため、調整工
数の削減を図ることもできる。更に付け加えれば、従来
のブロックで存在していたハイパス・ローパスフィルタ
もなくなり、低周波フィルタで必要となる大容量コンデ
ンサや高抵抗を必要としないため（５０ or ６０Ｈｚ
等の電力線では、カットオフ周波数の低いフィルタが必
要となる）、耐ノイズ性や信頼性の向上を図ることがで
きる。
数の削減を図ることもできる。更に付け加えれば、従来
のブロックで存在していたハイパス・ローパスフィルタ
もなくなり、低周波フィルタで必要となる大容量コンデ
ンサや高抵抗を必要としないため（５０ or ６０Ｈｚ
等の電力線では、カットオフ周波数の低いフィルタが必
要となる）、耐ノイズ性や信頼性の向上を図ることがで
きる。
【００２３】以上の説明のように、交流電流をカレント
トランス（ＣＴ）又は零相変流器（ＺＣＴ）で検出し、
前記ＣＴ又はＺＣＴからの出力から、前記交流電流の実
効値（Ｉ0）を直流電流（Ｉout）又は直流電圧（Ｖou
t）に変換して出力する交流電流検出装置において、Ｃ
Ｔ及びＺＣＴからの信号を増幅部で増幅し、その増幅信
号を一定周期に分割し、分割した各周期の中で、前記増
幅部出力の最大値（Ｖmax or Ｖmin）及び最小値（Ｖmi
n or Ｉmin）を検出した後に、回路又はマイクロコンピ
ュータで、 ［Ｉout＝ＫＩ×（Ｉmax−Ｉmin）］及び［Ｖout＝ＫＶ
×（Ｖmax−Ｖmin）］ （但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数）の式を用いて演算を行
い、交流電流の実効値を求める。
トランス（ＣＴ）又は零相変流器（ＺＣＴ）で検出し、
前記ＣＴ又はＺＣＴからの出力から、前記交流電流の実
効値（Ｉ0）を直流電流（Ｉout）又は直流電圧（Ｖou
t）に変換して出力する交流電流検出装置において、Ｃ
Ｔ及びＺＣＴからの信号を増幅部で増幅し、その増幅信
号を一定周期に分割し、分割した各周期の中で、前記増
幅部出力の最大値（Ｖmax or Ｖmin）及び最小値（Ｖmi
n or Ｉmin）を検出した後に、回路又はマイクロコンピ
ュータで、 ［Ｉout＝ＫＩ×（Ｉmax−Ｉmin）］及び［Ｖout＝ＫＶ
×（Ｖmax−Ｖmin）］ （但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数）の式を用いて演算を行
い、交流電流の実効値を求める。
【００２４】
【発明の効果】以上、述べたように、交流電流検出装置
出力値のオフセット成分における調整がなく、温度特性
や経年変化を除去し、周囲の環境変化に対して安定で高
精度な信頼性の高い交流電流検出装置を提供することが
可能となる。
出力値のオフセット成分における調整がなく、温度特性
や経年変化を除去し、周囲の環境変化に対して安定で高
精度な信頼性の高い交流電流検出装置を提供することが
可能となる。
【図１】本発明の交流電流検出装置を示すブロック図。
【図２】従来の交流電流検出装置を示すブロック図。
１ ＣＴ又はＺＣＴ ２ 増幅部 ３ クロック発振器 ４ Ｎ倍クロック ５ 最大値検出部 ６ 最小値検出部 ７ 演算部 ８ 出力 ９ 負荷抵抗 １０ ハイパスフィルタ １１ 全波整流 １２ ローパスフィルタ １３ 増幅度調整用の増幅部 １４ オフセット電圧調整 １５ 電圧−電流変換回路
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電流をカレントトランス（ＣＴ）又
は零相変流器（ＺＣＴ）で検出し、前記ＣＴ及びＺＣＴ
の出力から、前記交流電流の実効値（Ｉ0）を直流電流
（Ｉout）又は直流電圧（Ｖout）に変換して出力する交
流電流検出装置において、ＣＴ及びＺＣＴからの信号を
増幅部で増幅し、その増幅信号を一定周期に分割し、分
割した各周期の中で、前記増幅部出力の最大値（Ｖmax
or Ｉmax）及び最小値（Ｖmin or Ｉmin）を検出した後
に、回路又はマイクロコンピュータで、［Ｉout＝ＫＩ
×（Ｉmax−Ｉmin）＋α］及び［Ｖout＝ＫＶ×（Ｖmax
−Ｖmin）＋α］（但し、ＫＩ，ＫＶ：変換定数，α：
オフセット定数）を用いて演算を行い、交流電流の実効
値を求めることを特徴とする交流電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16056896A JPH09318677A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 交流電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16056896A JPH09318677A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 交流電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318677A true JPH09318677A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15717794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16056896A Pending JPH09318677A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 交流電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318677A (ja) |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP16056896A patent/JPH09318677A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050712 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |