JPS61231465A - 交流計測装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、閉鎖型配電盤等に使用される交流計測装置
に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の交流計測装置を示すブロック図であり、
第４図は、処理の概要を示すフローチャートである。第
３図において、（１）は電流−電圧変換回路、（２）は
マルチプレクサ、（４）はアナログ・デジタル（以下：
Ａ／Ｄ’と略記する）変換回路、（５）はマイクロコン
ピュータである。第５図は入力信号波形図、第６図はマ
イクロコンピュータ内部のデータメモリの構成図である
。

つぎに動作について説明する。

第３図において、交流電圧信号ｅはマルチプレクサ（２
）を経て、Ａ／Ｄ変換回路（４）へ入力される。Ａ／Ｄ
変換回路（４）ではアナログ信号に対応するデジタル信
号を出力する。デジタル信号はマイクロコンピュータ（
５）へ入力される。一方、交流電流信号ｉは電流・電圧
変換回路（１）で電圧値に変換され、あとは上記交流電
圧信号ｅの場合と同様にマイクロコンピュータ（５）へ
入力される。

マイクロコンピュータ（５）へは、第５図に示すように
交流入力信号を電圧および電流のそれぞれの１周期をｎ
サンプルし、Ａ／Ｄ変換してとり込む、ｎは４の倍数で
ある。＠号のとり込みは電圧と電流とを交互に行い、そ
の入力値は、第６図に示すように、マイクロコンピュー
タ（５）のデータメモリ（５０）上に格納される。第５
図および第６図において、ｅｌ、ｅ２．・・・ｅｎ、　
　　ｉｌ、ｉ２゜・−・ｉ　ｎは入力データ値、Ｖ、Ｉ
、Ｗ、ＶＡＲ，ＰＦ、ＷＨ，およびＶＡＲＨは入力後の
演算処理によって得られる計測出力データで、それぞれ
電圧、電流、平均電力、無効電力、力率、電力量。

および無効電力量である。

出力データ用の処理は、第４図のフローチャートに示す
ように、入力信号の１周期の間入力されたｅｌ、ｅ２．
・・・ｅｎ、ｉｌ　、ｉ２　、・・・ｉｎの値をもとに
、次の数周期（マイクロコンピュータ（５）の処理速度
とサンプリング数によって決まる）の間で処理される。

電圧および電流の平均値を出力する場合には、の演算処
理を行ない、実効値を出力する場合は、 の演算処理を行なう。

また、電力の算出にあたっては。

Ｗ　　＝（Σ　ｅ・ｉ）／ｎ ｋ纒１ｋ　　ｋ の演算処理を行なう。

無効電力については、電流と電圧の位相を９０６ずらせ
て電力と同様の処理を行なう、すなわち、 （Σ　　　　ｅ−ｉ　　　　　　）　　）　　／　ｎｋ
ｍＶ４ｎ＋１ｋ　　　＄１−Ｖ４ｎ で演算する。

また、力率については、 ｐＦ＝ｗ７ｒ７乙７ の演算を行ない、ＷＨ、ＶＡＲＨについては、順次、Ｗ
、ＶＡＲの値を計測周期の間は一定とみなして積分の処
理を行う。

マイクロコンピュータとしての処理は上記計測出力デー
タ用の処理の他に、マルチプレクサ（２）のコントロー
ル、実際のデータ出力および初期設定等の処理も行う。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の交流計測装置は以上のように構成されているので
、交流入力を連続的に計測できず、演算処理中の入力は
処理していなかった。したがって、瞬時電流や複雑な周
期性を持つ電圧、電流の計測に関しては計測精度が低く
なるという欠点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、交流入力を連続的に計測できるようにし、計
測精度の高い交流計測装置を得ることを目的としている
。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる交流計測装置は、サンプルデータを格
納処理しながら、一方で同時に演算処理が行えるように
、データ格納用のメモリを２個設けるとともに、マイク
ロコンピュータもデータ格納用と演算・出力処理用に２
個設けたものである。

［作用］ この発明においては、第１のマイクロコンピュータは交
流入力の周期毎にサンプルデータ群を２つのメモリに交
互に格納する。一方、第２のマイクロコンピュータは、
第１のマイクロコンピュータが使用していない方のメモ
リのデータを使用して、演算処理を行う、したがって、
交流入力は連続的に入力され、演算処理も連続的に行わ
れる。

［実施例１ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、（１）は電流入力を電圧出力に変換す
る電流・電圧変換回路、（２）は交流入力をＡ／Ｄ変換
回路（４）へ選択的に入力するためのマルチプレクサ、
（３）はＡ／Ｄ変換中に入力信号を一定に保つサンプル
ホールド回路、（０はアナログ交流入力をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路、　（５ａ）はＡ／Ｄ変換回
路（４〕からの出力信号をメモリＡ　（８ａ）、または
メモリＢ　（８ｂ）へ格納処理するマイクロコンピュー
タＩ、（５ｂ）はマイクロコンピュータＩ　（５ａ）が
使用していない方のメモリＡまたはメモリＢに格納され
ているデータを用いて、計測用の演算処理、出力処理を
行うマイクロコンピュータ■である。（７）は交流周期
検出回路である。

第２図は処理の手順を示すタイミング図である。

交流入力のサンプリング処理、演算処理に関しては、従
来の交流計測装置と同様であるので、ここでは連続的に
計測し演算出力処理を行う手順について説明する。

交流周期検出回路（７）では、入力電圧よりその周期Ｔ
を検出し、マイクロコンピュータＩ　（５ａ）、ＩＩ（
５ｂ）へ出力する。マイクロコンピュータＩ　（５ａ）
では、周期Ｔで第２図に示すようにサンプリングデータ
をメモリＡ　（８ａ）、メモリＢ　（８ｂ）に交互に格
納処理する。一方、マイクロコンピュータｎ　（ｓｂ）
は、同じ〈第２図に示すように、マイクロコンピュータ
Ｉ　（５ａ）が使用していない方のメモリに格納されて
いるサンプリングデータ（ｅｌ　　、　ｅ２　、・・・
ｅｎ　、ｉｔ　、ｉ２　、・・・Ｉｎ）を用いて、電流
、電圧、電力、無効電力、電力量、無効電力量、力率の
１つまたはすべての演算処理、出力処理を行う。

なお、上記実施例では、交流周期検出回路（７）で交流
入力の周期を計測しているが、これを省略して、マイク
ロコンピュータＩ　（５ａ）で時間的に管理するか、あ
るいは電圧入力値のサンプリング内容で判断してもよい
。

また、上記実施例では電圧、電流の計測処理について説
明したが、入力要素を変えることにより、保護リレー等
への応用も可能である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、交流入力を連続的に
入力、演算処理することができ、精度の高い交流計測装
置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による交流計測装置の実施例を示すブ
ロック図、第２図は処理の手順を示すタイミング図、第
３図は従来の交流計測装置を示すブロック図、第４図は
第３図における処理内容の概略を示すフローチャート、
第５図は入力波形図、第６図はマイクロコンピュータ内
部のデータメモリの構成図である。 （４）　・Ａ　／　Ｄ変換回路、（５ａ）、（５ｂ）　
・−マイクロコンピュータ、（ｅａ）　、　（１３ｂ）
・・・メモリ。 なお、図中同一符号は、同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧および電流のアナログ交流信号をデジタル信
   号に変換するアナログ・デジタル変換回路と、このアナ
   ログ・デジタル変換回路の出力信号であるサンプルデー
   タを格納する第１、第２のメモリと、上記２個のメモリ
   に交流信号の周期で交互にサンプルデータ群を格納処理
   する第１のマイクロコンピュータと、上記２個のメモリ
   のうち上記第１のマイクロコンピュータが使用していな
   い方のメモリに格納されている交流信号の１周期分のサ
   ンプルデータ群を使用して演算処理を行い、所定の計測
   データを出力する第２のマイクロコンピュータとを備え
   たことを特徴とする交流計測装置。