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JPH0148515B2 - - Google Patents
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JPH0148515B2 - - Google Patents

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JPH0148515B2
JPH0148515B2 JP57130399A JP13039982A JPH0148515B2 JP H0148515 B2 JPH0148515 B2 JP H0148515B2 JP 57130399 A JP57130399 A JP 57130399A JP 13039982 A JP13039982 A JP 13039982A JP H0148515 B2 JPH0148515 B2 JP H0148515B2
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negative
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Koichi Shimizu
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械的回転部分を有しない電子式電力
量計の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in an electronic watt-hour meter having no mechanical rotating parts.

第1図は従来の電子式電力量計の一例を示す。
電力供給線の負荷電圧は計器用変圧器PTにより
それに比例した電圧evに低減され、負荷電流は変
流器CTによりそれに比例し、絶対値が等しくて
極性が異なる電圧±eiに低減される。パルス幅変
調回路1は電圧evによつてパルス幅を変調し、そ
のパルス出力を排他的オアゲート2に対して出力
する。パルス出力のデユーテイ比D1は下式の通
りに定められる。
FIG. 1 shows an example of a conventional electronic watt-hour meter.
The load voltage on the power supply line is reduced by the potential transformer PT to a proportional voltage e v , and the load current is reduced by the current transformer CT to a voltage proportional to it, equal in absolute value and different in polarity ±e i . Ru. The pulse width modulation circuit 1 modulates the pulse width using the voltage e v and outputs the pulse output to the exclusive OR gate 2 . The duty ratio D 1 of the pulse output is determined according to the formula below.

D1=Er−ev/2Er (1) 但しErは基準電圧である。 D 1 =E r −e v /2Er (1) However, Er is the reference voltage.

排他的オアゲート2の出力はスイツチドライバ
3に与えられて、切換スイツチ4のオンオフを制
御すると共に、インバータ5を経てスイツチドラ
イバ6に与えられて、切換スイツチ7のオンオフ
を制御する。排他的オアゲート2の一方の入力で
あるRSフリツプフロツプ8のセツト出力端子Q
の出力がローレベルであれば、排他的オアゲート
2の出力のデユーテイ比D2は、D2=D12=1
−D1であるから、積分回路9の入力の平均値
はパルス幅変調回路1の出力の1周期の平均とし
て求まる。
The output of the exclusive OR gate 2 is applied to a switch driver 3 to control on/off of a changeover switch 4, and is also applied via an inverter 5 to a switch driver 6 to control on/off of a changeover switch 7. Set output terminal Q of RS flip-flop 8 which is one input of exclusive OR gate 2
If the output of is low level, the duty ratio D 2 of the output of exclusive OR gate 2 is D 2 = D 1 , 2 = 1
-D 1 , the average value of the input to the integration circuit 9 is determined as the average value of the output of the pulse width modulation circuit 1 over one period.

=ei・D1−ei(1−D1) =ei(2D1−1) 上式に(1)式を代入すれば、(2)式となる。 = e i ·D 1 −e i (1 − D 1 ) = e i (2D 1 −1) If equation (1) is substituted into the above equation, equation (2) is obtained.

=−ev・ei/Er (2) また、RSフリツプフロツプ8の出力がハイレ
ベルであれば、排他的オアゲート2の出力のデユ
ーテイ比D2は、D2=1−D12=D1であるの
で、積分回路9の入力平均値は(3)式となる。
=−e v・e i /Er (2) Furthermore, if the output of the RS flip-flop 8 is at a high level, the duty ratio D 2 of the output of the exclusive OR gate 2 is D 2 =1−D 1 , 2 = D 1 , the average input value of the integrating circuit 9 is expressed by equation (3).

=ei(1−D1)−ei・D1 =ei(1−2D1) =ev・ei/Er (3) このように、パルス幅変調回路1及び切換スイ
ツチ4,7は電圧evと電圧eiの積ev・eiに比例し
た信号を出力する乗算回路10を形成し、その出
力、即ち積分回路9の入力は第2図に示されるよ
うにRSフリツプフロツプ8の出力のロジツクレ
ベルに応じて極性が反転する。
= e i (1-D 1 )-e i・D 1 = e i (1-2D 1 ) = e v・e i /Er (3) In this way, the pulse width modulation circuit 1 and the changeover switches 4, 7 forms a multiplier circuit 10 that outputs a signal proportional to the product e v ·e i of the voltage e v and the voltage e i , and its output, that is, the input of the integrating circuit 9, is connected to the RS flip-flop 8 as shown in FIG. The polarity is reversed depending on the logic level of the output.

積分回路9は抵抗RとコンデンサCと演算増幅
器11とから成り、乗算回路10の出力又は反転
出力が負であれば、正の方向に積分し、乗算回路
10の出力又は反転出力が正であれば、負の方向
に積分する。コンパレータ12,13は積分回路
9の出力電圧が基準電圧+ESより大きい時又は基
準電圧―ESより小さい時にハイレベルの信号を出
力し、バツフア14,15を経てRSフリツプフ
ロツプ8のセツト入力端子S又はリセツト入力端
子Rに与える。
The integrating circuit 9 consists of a resistor R, a capacitor C, and an operational amplifier 11, and if the output or inverted output of the multiplier circuit 10 is negative, it integrates in the positive direction; For example, integrate in the negative direction. Comparators 12 and 13 output high-level signals when the output voltage of the integrating circuit 9 is greater than the reference voltage + ES or less than the reference voltage -ES , and the signals are passed through buffers 14 and 15 to the set input terminal S of the RS flip-flop 8. Or apply to reset input terminal R.

積分回路9の出力電圧は第2図に示されるよう
に正負の基準電圧+ES,−ES間を上下するものと
なり、その周期Tは(4)式となり、RSフリツプフ
ロツプ8の出力周波数Faは(5)式となる。
The output voltage of the integrating circuit 9 fluctuates between the positive and negative reference voltages + ES and -ES as shown in FIG . becomes equation (5).

T=2CREs・Er/ev・ei (4) Fa=1/T=ev・ei/2CREs・Er (5) (5)式からRSフリツプフロツプ8の出力周波数
Faは電圧evと電圧eiの積に比例することが分か
る。この出力周波数Faを分周し、カウンタによ
り積算することによつて電力量が計測される。第
1図において、積分回路9からRSフリツプフロ
ツプ8までが周波数変換回路16を形成する。
RLは変流器CTの2次負担抵抗である。切換スイ
ツチ4,7としては電界効果トランジスタなどが
用いられる。
T=2CREs・Er/e v・e i (4) F a =1/T=e v・e i /2CREs・Er (5) From equation (5), the output frequency of RS flip-flop 8
It can be seen that F a is proportional to the product of voltage e v and voltage e i . The amount of power is measured by dividing this output frequency F a and integrating it with a counter. In FIG. 1, a frequency conversion circuit 16 is formed from the integration circuit 9 to the RS flip-flop 8.
R L is the secondary load resistance of the current transformer CT. As the changeover switches 4 and 7, field effect transistors or the like are used.

次に、電圧evと電圧eiの位相差を考慮してみ
る。
Next, consider the phase difference between voltage e v and voltage e i .

ev=EV sin ωt ei=EI sin(ωt+) 但しEVは電圧evの最大値、EIは電圧eiの最大
値、は電圧evと電圧eiの位相差。
e v = E V sin ωt e i = E I sin (ωt+) where E V is the maximum value of voltage e v , E I is the maximum value of voltage e i , and is the phase difference between voltage e v and voltage e i .

P=ev・ei =EV・EI/2〔cos−cos(2ωt+)〕 (6)式で時間tとともに変化するのは第2項であ
る。(6)式を積分すると、 ∫Pdt=∫EV・EI/2cosdt −∫EV・EI/2cos(2ωt+)dt =EV・EI/2cos・t−EV・EI/4ω(cossin2ωt +sincos2ωt) (7) となり、(7)式から積分回路9の出力の振幅は
EV・EI/4ωであるから、この振幅が基準電圧ESに比 べ小であれば、積分回路9の出力は第2図に示さ
れるように積分回路9の入力の周期よりはるかに
大きい周期で反転し、電圧evと電圧eiの位相差が
あつても高精度の測定を行うことができる。
P=e v ·e i =E V ·E I /2 [cos − cos (2ωt+)] In equation (6), it is the second term that changes with time t. Integrating equation (6), ∫Pdt=∫E V・E I /2cosdt −∫E V・E I /2cos (2ωt+)dt =E V・E I /2cos・t−E V・E I /4ω (cossin2ωt + sincos2ωt) (7), and from equation (7), the amplitude of the output of the integrating circuit 9 is
Since E V・E I /4ω, if this amplitude is smaller than the reference voltage E S , the output of the integrating circuit 9 will be much larger than the period of the input of the integrating circuit 9, as shown in Figure 2. It is possible to perform highly accurate measurement even if there is a phase difference between the voltage e v and the voltage e i because the voltage is reversed periodically.

しかし、第1図に示されるものは、当然の結果
として出力周波数Faが低くなる。したがつて、
高い分解能を必要とする用途には不向きである。
同時に、積分回路9のCR時定数を大きくしなく
てはならないため、LSI化には不向きである。こ
れらの問題を解決するための一番簡単な方法は、
CR時定数を小さくすることである。ところが、
CR時定数を小さくすると、電圧evと電圧eiの位相
差があることによつて、第3図に示されるように
積ev・eiに負電力成分17がある場合には、積分
回路9の出力電圧が基準電圧±ESの範囲を越えて
上下し、積分回路9の出力が飽和して、誤差が生
じる。更に詳細に説明すれば、CR時定数を小さ
くすると、積ev・eiの周期に比べて積分回路9の
出力の反転周期が小さくなる結果、積ev・eiの負
電力成分17によつて積分回路9の出力電圧が、
基準電圧+ES又は−ESで反転した後、再び同じ基
準電圧に達しても、RSフリツプフロツプ8の出
力が反転しないために、切換スイツチ4,7は切
り換わらず、積分回路9の出力電圧は基準電圧を
越えて上昇又は下降し、積分回路9が飽和する。
そのため、積分回路9の出力電圧は第4図に点線
で示されるようになるべきところ、実線で示され
るようになり、誤差が生じる。
However, in the case shown in FIG. 1, the output frequency F a becomes low as a natural result. Therefore,
It is unsuitable for applications requiring high resolution.
At the same time, it is necessary to increase the CR time constant of the integrating circuit 9, which makes it unsuitable for LSI implementation. The easiest way to solve these problems is to
The goal is to reduce the CR time constant. However,
When the CR time constant is made smaller, if there is a negative power component 17 in the product e v · e i as shown in Figure 3, due to the phase difference between voltage e v and voltage e i , the integral The output voltage of the circuit 9 rises and falls beyond the range of the reference voltage ± ES , and the output of the integrating circuit 9 becomes saturated, causing an error. To explain in more detail, when the CR time constant is made smaller, the inversion period of the output of the integrating circuit 9 becomes smaller than the period of the product e v · e i , and as a result, the negative power component 17 of the product e v · e i Therefore, the output voltage of the integrating circuit 9 is
Even if the reference voltage reaches the same reference voltage again after being inverted at + ES or -ES , the output of the RS flip-flop 8 is not inverted, so the switches 4 and 7 are not switched, and the output voltage of the integrating circuit 9 is The voltage rises or falls beyond the reference voltage, and the integrating circuit 9 becomes saturated.
Therefore, the output voltage of the integrating circuit 9 should be shown as a dotted line in FIG. 4, but instead is shown as a solid line, resulting in an error.

上記のように積分回路の出力電圧が基準電圧を
越えて更に上昇又は下降し、飽和するのを防ぐた
めに、特開昭48−15576号公報には、前記基準電
圧より絶対値の大きい別の基準電圧を設定し、積
分回路の出力電圧が別の基準電圧を越える時に積
分回路への入力の極性を反転させるようにした電
力潮流測定装置が開示されているが、これも、最
初の基準電圧と別の基準電圧との差が誤差を生じ
させる欠点を有する。前記公開特許公報記載の電
力潮流測定装置では、積分回路への入力が直流化
された平均電力であり、瞬時性の負電力成分を含
まないので、積分回路の出力電圧が別の基準電圧
を越える時は売電と買電との間の切換時だけで、
回数が少なく、そのため、前記誤差は許容し得る
ものとなる。しかし、積分回路への入力が瞬時性
の負電力成分を含むような電子式電力量計に、上
記公開特許公報記載の技術を適用しようとする
と、負電力成分が生じる毎に前記誤差が発生し、
累積されるので、前記誤差は許容し得ないものと
なる。
In order to prevent the output voltage of the integrating circuit from further rising or falling beyond the reference voltage and becoming saturated as described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 15576/1984 proposes another standard whose absolute value is larger than the reference voltage. A power flow measuring device is disclosed in which the voltage is set and the polarity of the input to the integrating circuit is reversed when the output voltage of the integrating circuit exceeds another reference voltage. It has the disadvantage that the difference with another reference voltage causes an error. In the power flow measuring device described in the above-mentioned published patent publication, the input to the integrating circuit is the average power converted into direct current and does not include an instantaneous negative power component, so the output voltage of the integrating circuit exceeds another reference voltage. The time is only when switching between electricity sales and electricity purchases.
The number of times is small, so the error is tolerable. However, if the technology described in the above-mentioned patent publication is applied to an electronic watt-hour meter in which the input to the integrating circuit includes an instantaneous negative power component, the error described above will occur every time a negative power component occurs. ,
Since it is cumulative, the error becomes unacceptable.

本発明の目的は、上述した問題点を解決し、誤
差を生じることなしに、積分回路のCR時定数を
少さくすることができ、LSI化に適したものにす
ることができると共に、誤差を生じることなし
に、負荷電圧と負荷電流の積の瞬時値の極性を判
別することができる電子式電力量計を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to reduce the CR time constant of an integrating circuit without causing errors, to make it suitable for LSI implementation, and to reduce errors. It is an object of the present invention to provide an electronic watt-hour meter that can determine the polarity of an instantaneous value of the product of load voltage and load current without causing a problem.

本発明の他の目的は、平均電力に比例したシリ
アルなパルス信号、即ち極性表示の付かないシリ
アルなパルス信号を得ることができる電子式電力
量計を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an electronic watt-hour meter capable of obtaining a serial pulse signal proportional to average power, that is, a serial pulse signal without polarity indication.

上記目的を達成するために、本発明は、周波数
変換回路を、CR回路から成り、乗算回路の出力
をその極性に応じた方向に積分する積分回路と、
積分回路の正方向の積分値が正の基準値を越える
毎にパルス信号を出力する第1のコンパレータ
と、積分回路の負方向の積分値が負の基準値を越
える毎にパルス信号を出力する第2のコンパレー
タと、第1及び第2のコンパレータのパルス信号
によつて積分回路をリセツトするリセツト回路と
第1及び第2のコンパレータのパルス信号の入力
によつて出力レベルが反転され、該出力レベルの
反転に応じて乗算回路の出力の極性を反転させる
Tフリツプフロツプと、第1及び第2のコンパレ
ータの出力側及びTフリツプフロツプの出力側に
入力側が接続され、第1或いは第2のコンパレー
タからパルス信号が出力された時のTフリツプフ
ロツプの出力レベル状態により、負荷電圧と負荷
電流の積の瞬時値の極性を判別し、該判別結果を
極性判別信号として積算回路に出力して、負の電
力量を正の電力量から減算させる極性判別回路と
から形成し、以て、負電力成分により積分回路が
前回と同じ方向に積分する場合に、積分値が前回
と同じ基準値を越える時に第1或いは第2のコン
パレータにより積分回路をリセツトすると同時
に、Tフリツプフロツプにより乗算回路の出力の
極性を反転させると共に、負極性と判別するよう
にしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a frequency conversion circuit that includes a CR circuit, and an integration circuit that integrates the output of the multiplication circuit in a direction according to its polarity.
A first comparator that outputs a pulse signal every time the integral value in the positive direction of the integrating circuit exceeds a positive reference value, and a first comparator that outputs a pulse signal every time the integral value in the negative direction of the integrating circuit exceeds the negative reference value. A second comparator, a reset circuit that resets the integration circuit by the pulse signals of the first and second comparators, and the output level is inverted by inputting the pulse signals of the first and second comparators, and the output level is inverted by the input of the pulse signals of the first and second comparators. A T flip-flop that inverts the polarity of the output of the multiplier circuit in accordance with the inversion of the level, and an input side connected to the output sides of the first and second comparators and the output side of the T flip-flop, and receives a pulse from the first or second comparator. The polarity of the instantaneous value of the product of the load voltage and the load current is determined based on the output level state of the T flip-flop when the signal is output, and the determination result is output as a polarity determination signal to the integration circuit to calculate the negative electric energy. and a polarity discrimination circuit that subtracts the amount of power from the positive power amount, so that when the integration circuit integrates in the same direction as the previous time due to the negative power component, when the integrated value exceeds the same reference value as the previous time, the first or The present invention is characterized in that, at the same time as the second comparator resets the integrating circuit, the T flip-flop inverts the polarity of the output of the multiplier circuit and determines that the output is negative.

また、周波数変換回路と、積算回路との間に平
均化回路を設け、該平均化回路を、周波数変換回
路の極性判別回路が負極性を判別した時に第1、
第2のコンパレータが出力するパルス信号を計数
し、その後に極性判別回路が正極性を判別した時
の第1、第2のコンパレータのパルス信号を負極
性判別時の計数値だけ減算する減算回路と、減算
回路が負極性判別時のパルス信号を計数しはじめ
てから計数値の減算が完了するまでの間、第1及
び第2のコンパレータのパルス信号をしや断する
出力制御回路とから形成し、以て、平均化回路に
より、負極性判別時のパルス信号を正極性判別時
のパルス信号と相殺するようにしたことを特徴と
する。
Further, an averaging circuit is provided between the frequency conversion circuit and the integration circuit, and when the polarity determination circuit of the frequency conversion circuit determines negative polarity,
A subtraction circuit that counts the pulse signals output by the second comparator, and then subtracts the pulse signals of the first and second comparators when the polarity determining circuit determines positive polarity by the count value when determining negative polarity. , an output control circuit that cuts off the pulse signals of the first and second comparators from the time when the subtraction circuit starts counting the pulse signals when determining negative polarity until the subtraction of the counted value is completed; The present invention is characterized in that the averaging circuit cancels out the pulse signal for negative polarity determination with the pulse signal for positive polarity determination.

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments.

第5図は本発明の一実施例の回路図を示す。第
1図と同様の部分は同一符号にて示す。積分回路
9に対して、リセツトスイツチ18及びリセツト
スイツチドライバ19から成るリセツト回路が設
けられる。バツフア14,15はオアゲート20
と極性判別回路21とに接続される。オアゲート
20の出力側にはリセツトスイツチドライバ19
と単一パルス発生回路22とが接続され、単一パ
ルス発生回路22の出力側にはTフリツプフロツ
プ23が接続される。Tフリツプフロツプ23の
出力端子Qは排他的オアゲート2の一方の入力端
子と極性判別回路21とに接続される。アツプダ
ウンカウンタ24のクロツク入力端子Cは単一パ
ルス発生回路22に接続され、アツプダウン入力
端子U/Dは極性判別回路21に接続される。ア
ツプダウンカウンタ24の出力側には定数乗算回
路25が接続される。
FIG. 5 shows a circuit diagram of an embodiment of the present invention. Components similar to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. A reset circuit consisting of a reset switch 18 and a reset switch driver 19 is provided for the integration circuit 9. Batsuhua 14 and 15 are or gate 20
and the polarity determination circuit 21. On the output side of the OR gate 20 is a reset switch driver 19.
and a single pulse generating circuit 22, and a T flip-flop 23 is connected to the output side of the single pulse generating circuit 22. The output terminal Q of the T flip-flop 23 is connected to one input terminal of the exclusive OR gate 2 and the polarity determining circuit 21. The clock input terminal C of the up-down counter 24 is connected to the single pulse generation circuit 22, and the up-down input terminal U/D is connected to the polarity discrimination circuit 21. A constant multiplication circuit 25 is connected to the output side of the up-down counter 24.

次に、動作を第6図のタイムチヤートを参照し
つつ説明する。Tフリツプフロツプ23の出力が
ローレベルであれば、積分回路9には平均値で−
ev・ei/Erの入力電圧が与えられ、ハイレベルであ れば、ev・ei/Erの入力端子が与えられることは、 第1図の回路と同様である。積ev・eiが正である
限り、まずTフリツプフロツプ23の出力がロー
レベルであるとすれば、積分回路9は入力電圧を
正の方向に積分し、積分値が正の基準電圧+ES
越えた時にコンパレータ12はハイレベルの信号
を出力する。この信号はバツフア14及びオアゲ
ート20を経てリセツトスイツチドライバ19を
動作させ、リセツトスイツチ18をオンにする。
これによつて、コンデンサCの充電電荷は放電
し、積分回路9はリセツトされて、その出力電圧
は零電位に戻る。同時に、コンパレータ12の信
号は単一パルス発生回路22によつて所定パルス
幅のパルス信号に整形され、Tフリツプフロツプ
23の入力端子Tに入力しその出力端子Qの出力
レベルをハイレベルにする。そのため切換スイツ
チ4,7が切り換わり、積分回路9の平均入力電
圧はev・ei/Erとなる。積分回路9のリセツトによ つてコンパレータ12の出力はローレベルとなる
ので、リセツトスイツチ18はオフに戻り、今度
は積分回路9は負の方向に入力電圧を積分する。
積分値が負の基準電圧−ESを下まわつた時にコン
パレータ13はハイレベルの信号を出力し、バツ
フア15及びオアゲート20を経てリセツトスイ
ツチドライバ19を動作させ、リセツトスイツチ
18をオンにして、積分回路9をリセツトする。
同時に、単一パルス発生回路22を動作させて、
Tフリツプフロツプ23をリセツトし、切換スイ
ツチ4,7を切り換える。このような動作が繰り
返されて、積ev・eiが正である限り、積分回路9
の出力電圧は鋸歯状波を交互に折り返した波形と
なる。極性判別回路21はバツフア14,15及
びTフリツプフロツプ23によつて積ev・eiの極
性を判別するので、積ev・eiの極性を正であると
判別した時は、ローレベルの信号をアツプダウン
カウンタ24のアツプダウン入力端子U/Dに与
え、加算モードに切り換える。これによつて、ア
ツプダウンカウンタ24は単一パルス発生回路2
2のパルス信号を計数する。単一パルス発生回路
22のパルス信号の周波数は積ev・eiに比例した
ものであるから、アツプダウンカウンタ24の計
数値は電力量に比例したものとなり、この計数値
は定数乗算回路25によつて電力量を示す数値に
変換され、表示され、或いは遠方へ伝送される。
Next, the operation will be explained with reference to the time chart of FIG. When the output of the T flip-flop 23 is at a low level, the integrator circuit 9 receives an average value of -
Similar to the circuit shown in FIG. 1, an input voltage of e v ·e i /Er is applied, and if it is at a high level, an input terminal of e v ·e i /Er is applied. As long as the product e v · e i is positive, first of all, if the output of the T flip-flop 23 is at a low level, the integrating circuit 9 integrates the input voltage in the positive direction, and the integral value becomes the positive reference voltage + E S When the value exceeds 0, the comparator 12 outputs a high level signal. This signal passes through buffer 14 and OR gate 20 to operate reset switch driver 19, turning reset switch 18 on.
As a result, the charge in the capacitor C is discharged, the integrating circuit 9 is reset, and its output voltage returns to zero potential. At the same time, the signal of the comparator 12 is shaped into a pulse signal of a predetermined pulse width by the single pulse generating circuit 22, and is inputted to the input terminal T of the T flip-flop 23, thereby setting the output level of the output terminal Q to the high level. Therefore, the changeover switches 4 and 7 are switched, and the average input voltage of the integrating circuit 9 becomes e v ·e i /Er. Since the output of the comparator 12 becomes low level due to the reset of the integrating circuit 9, the reset switch 18 is turned off again, and the integrating circuit 9 now integrates the input voltage in the negative direction.
When the integral value falls below the negative reference voltage -ES , the comparator 13 outputs a high level signal, which operates the reset switch driver 19 via the buffer 15 and the OR gate 20, turns on the reset switch 18, and starts integrating. Reset circuit 9.
At the same time, the single pulse generation circuit 22 is operated,
Reset the T flip-flop 23 and switch the changeover switches 4 and 7. As long as this operation is repeated and the product e v · e i is positive, the integration circuit 9
The output voltage has a waveform of alternating sawtooth waves. The polarity determining circuit 21 determines the polarity of the product e v ·e i using the buffers 14, 15 and the T flip-flop 23, so when it determines that the polarity of the product e v ·e i is positive, it outputs a low level signal. The signal is applied to the up-down input terminal U/D of the up-down counter 24 to switch to the addition mode. As a result, the up-down counter 24 is controlled by the single pulse generating circuit 2.
2 pulse signals are counted. Since the frequency of the pulse signal of the single pulse generation circuit 22 is proportional to the product e v · e i , the count value of the up-down counter 24 is proportional to the electric energy, and this count value is applied to the constant multiplier circuit 25. It is converted into a numerical value indicating the amount of electric power, displayed, or transmitted to a distant place.

積ev・eiに負電力成分17が生じる場合には、
負電力成分17が積分回路9に入力すると、積分
回路9の積分方向が正から負、又は負から正へ反
転する。しかし、積分値が基準電圧±ESを越えた
時に積分回路9は必ずリセツトされるので、積分
回路9は飽和することなく、誤差は生じない。極
性判別回路21は積ev・eiの極性を負であると判
別して、アツプダウンカウンタ24のアツプダウ
ン入力端子U/Dにハイレベルの信号を与え、減
算モードに切り換えるので、アツプダウンカウン
タ24は計数値から単一パルス発生回路22から
のパルス信号の入力毎に1カウント減算する。し
たがつて、負電力成分17に比例するパルス数が
アツプダウンカウンタ24の計数値から減算さ
れ、正確な電力量が計測される。
When a negative power component 17 occurs in the product e v・e i ,
When the negative power component 17 is input to the integrating circuit 9, the direction of integration of the integrating circuit 9 is reversed from positive to negative or from negative to positive. However, since the integrating circuit 9 is always reset when the integrated value exceeds the reference voltage ± ES , the integrating circuit 9 does not become saturated and no error occurs. The polarity determination circuit 21 determines that the polarity of the product e v · e i is negative and applies a high level signal to the up-down input terminal U/D of the up-down counter 24 to switch to the subtraction mode. 24 subtracts one count from the count value each time a pulse signal is input from the single pulse generating circuit 22. Therefore, the number of pulses proportional to the negative power component 17 is subtracted from the count value of the up-down counter 24, and the accurate amount of power is measured.

極性判別回路21はバツフア14,15の出力
及びTフリツプフロツプ23の出力に応じて積
ev・eiの極性を判別するもので、その一例を第7
図に示す。26は遅延回路、27,28はインバ
ータ、29〜32はアンドゲート、33,34は
オアゲート、35はRSフリツプフロツプである。
この極性判別回路21は、バツフア14がハイレ
ベルの出力を出す直前のTフリツプフロツプ23
の出力がローレベルであれば、極性を正と判別
し、ハイレベルであれば、極性を負と判別し、バ
ツフア15がハイレベルの出力を出す直前のTフ
リツプフロツプ23の出力がローレベルであれ
ば、極性を負と判別し、ハイレベルであれば、極
性を正と判別する。即ち、バツフア14がハイレ
ベルの出力を出す直前は積分回路9は正の方向に
積分しているから、積分回路9に入力している平
均入力電圧の極性は負であり、その時Tフリツプ
フロツプ23の出力がローレベルということは、
平均入力電圧が−ev・ei/Erであるから、積ev・eiの 極性は正ということになるのである。
The polarity discrimination circuit 21 performs multiplication according to the outputs of the buffers 14 and 15 and the output of the T flip-flop 23.
This is used to determine the polarity of e v and e i .
As shown in the figure. 26 is a delay circuit, 27 and 28 are inverters, 29 to 32 are AND gates, 33 and 34 are OR gates, and 35 is an RS flip-flop.
This polarity discrimination circuit 21 detects a T flip-flop 23 immediately before the buffer 14 outputs a high level output.
If the output is low level, the polarity is determined to be positive, and if it is high level, the polarity is determined to be negative. For example, the polarity is determined to be negative, and if it is at a high level, the polarity is determined to be positive. That is, immediately before the buffer 14 outputs a high level output, the integrating circuit 9 is integrating in the positive direction, so the polarity of the average input voltage input to the integrating circuit 9 is negative, and at that time, the polarity of the average input voltage input to the integrating circuit 9 is negative. The output is low level,
Since the average input voltage is -ev ·e i /Er, the polarity of the product e v ·e i is positive.

第7図において、バツフア14のハイレベルの
出力がアンドゲート29,32に入力した時、そ
の直前のTフリツプフロツプ23の出力は遅延回
路26によつて第8図に示されるように遅延され
て、アンドゲート29に直接、そしてアンドゲー
ト32にインバータ28を経て、それぞれ入力さ
れているので、遅延回路26の出力がローレベル
であれば、アンドゲート32がハイレベルの出力
をオアゲート32を経てRSフリツプフロツプ3
5のリセツト入力端子Rに送り、これをリセツト
して、極性判別信号UDをローレベルとし、極性
を正であると判別する。遅延回路26の出力がハ
イレベルであれば、アンドゲート29がハイレベ
ルの出力をオアゲート33を経てRSフリツプフ
ロツプ35のセツト入力端子Sに送り、これをセ
ツトして、極性判別信号UDをハイレベルとし、
極性を負であると判別する。
In FIG. 7, when the high level output of the buffer 14 is input to the AND gates 29 and 32, the output of the T flip-flop 23 immediately before it is delayed by the delay circuit 26 as shown in FIG. They are input directly to the AND gate 29 and to the AND gate 32 via the inverter 28, so if the output of the delay circuit 26 is low level, the AND gate 32 outputs the high level output via the OR gate 32 to the RS flip-flop. 3
The signal is sent to the reset input terminal R of No. 5 and reset, and the polarity discrimination signal UD is set to low level, and the polarity is determined to be positive. If the output of the delay circuit 26 is at a high level, the AND gate 29 sends a high level output to the set input terminal S of the RS flip-flop 35 via the OR gate 33, sets it, and sets the polarity discrimination signal UD to a high level. ,
Determine the polarity as negative.

バツフア15のハイレベルの出力がアンドゲー
ト30,31に入力した時に、その直前のTフリ
ツプフロツプ23の出力は遅延回路26によつて
遅延され、アンドゲート30にインバータ27を
経て、そしてアンドゲート31に直接それぞれ入
力されているので、遅延回路26の出力がローレ
ベルであれば、アンドゲート30がハイレベルの
出力を出して、RSフリツプフロツプ35をセツ
トし、極性判別信号UDをハイレベルとし、遅延
回路26の出力がハイレベルであれば、アンドゲ
ート31がハイレベルの信号を出力して、RSフ
リツプフロツプ35をリセツトし、極性判別信号
UDをローレベルとする。
When the high-level output of the buffer 15 is input to the AND gates 30 and 31, the output of the T flip-flop 23 immediately before it is delayed by the delay circuit 26, passes through the inverter 27 to the AND gate 30, and then to the AND gate 31. Since they are directly input, if the output of the delay circuit 26 is low level, the AND gate 30 outputs a high level output, sets the RS flip-flop 35, sets the polarity discrimination signal UD to high level, and the delay circuit 26 outputs a high level output. 26 is at a high level, the AND gate 31 outputs a high level signal, resets the RS flip-flop 35, and outputs the polarity determination signal.
Set UD to low level.

第5図に示される回路は電力量計としての機能
を満たしているが、電力量計の校正を行つたり、
計器用変圧器PTや変流器CTの変成比に応じて周
波数変換回路16の出力パルス信号を分周するた
めには、平均電力に比例したシリアルパルス、言
い換えれば、極性表示の付かないシリアルパルス
を得ることが望ましい。そのために、第9図に示
されるように平均化回路36が、周波数変換回路
16と単にパルスを加算するカウンタから成る積
算回路37との間に設けられる。平均化回路36
は、周波数変換回路16の出力パルス信号PG、
即ち単一パルス発生回路22の出力パルス信号を
極性判別回路21の出力反転の時期からずらすタ
イミング制御回路38と、負電力成分17に相当
する負極性判別時の出力パルス信号PGを計数し、
この計数値だけ正極性判別時の出力パルス信号
PGを減算する減算回路39と、負極性判別時の
出力パルス信号PGを計数しはじめてからこの計
数値の減算が完了するまでの間、出力パルス信号
PGをしや断する出力制御回路40とから形成さ
れる。
The circuit shown in Figure 5 fulfills the function of a watt-hour meter, but it is also useful for calibrating the watt-hour meter.
In order to divide the output pulse signal of the frequency conversion circuit 16 according to the transformation ratio of the instrument transformer PT or current transformer CT, a serial pulse proportional to the average power, in other words, a serial pulse without a polarity indication is used. It is desirable to obtain To this end, as shown in FIG. 9, an averaging circuit 36 is provided between the frequency conversion circuit 16 and an integration circuit 37 consisting of a counter that simply adds pulses. Averaging circuit 36
is the output pulse signal PG of the frequency conversion circuit 16,
That is, the timing control circuit 38 shifts the output pulse signal of the single pulse generation circuit 22 from the timing of the output reversal of the polarity discrimination circuit 21, and the output pulse signal PG at the time of negative polarity discrimination corresponding to the negative power component 17 is counted.
Output pulse signal when positive polarity is determined by this count value
The subtraction circuit 39 that subtracts PG and the output pulse signal PG at the time of negative polarity discrimination start counting until the subtraction of this counted value is completed.
It is formed from an output control circuit 40 that cuts off the PG.

平均化回路36の一例を第10図に示す。4
1,49,53,56はクロツクパルスCLKで
同期するワンシヨツトタイマー、42,51は2
ビツトのシフトレジスタ、43,45,48,5
2はアンドゲート、44,46はDフリツプフロ
ツプ、47,50はRSフリツプフロツプ、54
はnビツトのアツプダウンカウンタ、55はノア
ゲートである。クロツクパルスCLKは単一パル
ス発生回路22の出力パルス信号PGよりパルス
幅が相当小さく、且つ周波数の高いものである。
An example of the averaging circuit 36 is shown in FIG. 4
1, 49, 53, 56 are one shot timers synchronized with clock pulse CLK, 42, 51 are 2
Bit shift register, 43, 45, 48, 5
2 is an AND gate, 44 and 46 are D flip-flops, 47 and 50 are RS flip-flops, and 54
is an n-bit up-down counter, and 55 is a NOR gate. The clock pulse CLK has a considerably smaller pulse width and higher frequency than the output pulse signal PG of the single pulse generating circuit 22.

第10図の回路の動作を第11図及び12図の
タイムチヤートを参照して説明する。第12図は
第11図の一点鎖線の間の部分を詳細に示したも
のである。出力パルス信号PGはワンシヨツトタ
イマー41により3クロツクパルス分のパルス幅
に整形され、シフトレジスタ42によつて2クロ
ツクパルス分遅延され、アンドゲート43によつ
て立上りが2クロツクパルス分遅れたパルスに変
換される。そしてDフリツプフロツプ44により
更に1クロツクパルス分遅延される。一方、極性
判別信号UDはDフリツプフロツプ46のデータ
入力端子Dに入力する。極性判別回路UDがロー
レベルであるとすれば、シフトレジスタ42の出
力の立上りに同期して、Dフリツプフロツプ46
の出力端子Qの出力はローレベルに保持される。
RSフリツプフロツプ47は予めリセツトされて
いるとすれば、アンドゲート48は開通している
ので、Dフリツプフロツプ44の出力パルス信号
はそのままパルス信号PAとして出力される。
The operation of the circuit shown in FIG. 10 will be explained with reference to the time charts shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 12 shows in detail the portion between the dashed lines in FIG. 11. The output pulse signal PG is shaped into a pulse width of 3 clock pulses by a one-shot timer 41, delayed by 2 clock pulses by a shift register 42, and converted by an AND gate 43 into a pulse whose rise is delayed by 2 clock pulses. . Then, the D flip-flop 44 further delays the clock pulse by one clock pulse. On the other hand, the polarity determination signal UD is input to the data input terminal D of the D flip-flop 46. If the polarity determination circuit UD is at a low level, the D flip-flop 46 is activated in synchronization with the rise of the output of the shift register 42.
The output of output terminal Q of is held at low level.
Assuming that the RS flip-flop 47 has been reset in advance, the AND gate 48 is open, so the output pulse signal of the D flip-flop 44 is output as is as the pulse signal PA.

次に極性判別信号UDがハイレベルになると、
Dフリツプフロツプ46の出力端子Qの出力はハ
イレベルとなり、RSフリツプフロツプ47はセ
ツトされるので、アンドゲート48は閉止し、D
フリツプフロツプ44の出力パルス信号はしや断
される。同時にアンドゲート45は開通するの
で、Dフリツプフロツプ44の出力パルス信号は
アンドゲート45を通り、シフトレジスタ51に
よつて2クロツクパルス分遅延され、アンドゲー
ト52を通つて、アツプダウンカウンタ54のク
ロツク入力端子Cに入力する。この時、アツプダ
ウンカウンタ54のアツプダウン入力端子U/D
にはDフリツプフロツプ46のハイレベルの出力
が入力し、加算モードに切り換えられているの
で、負極性判別時のDフリツプフロツプ44の出
力パルス信号がアツプダウンカウンタ54によつ
て計数される。第11図及び第12図では、負極
性判別時の出力パルス信号PGは1個であるので、
計数値は1である。極性判別信号UDがローレベ
ルに戻ると、Dフリツプフロツプ46の出力端子
Qの出力はローレベルとなり、アツプダウンカウ
ンタ54は減算モードに切り換えられる。一方、
RSフリツプフロツプ47はリセツトされないの
で、アンドゲート48は閉止をつづけ、アンドゲ
ート45は開通をつづける。これによつて正極性
判別時のDフリツプフロツプ44の出力パルス信
号はアンドゲート45、シフトレジスタ51及び
アンドゲート52を経てアツプダウンカウンタ5
4に入力し、計数値から減算する。計数値が零に
なつた時点で、ノアゲート55はハイレベルの信
号を出力し、その立上りによつてワンシヨツトタ
イマー56はリセツトパルスを出力し、RSフリ
ツプフロツプ47をリセツトする。そのため、ア
ンドゲート48は開通し、アンドゲート45は閉
止する。
Next, when the polarity discrimination signal UD becomes high level,
The output of the output terminal Q of the D flip-flop 46 becomes high level, and the RS flip-flop 47 is set, so the AND gate 48 is closed and the D flip-flop 46 is set.
The output pulse signal of flip-flop 44 is then cut off. At the same time, AND gate 45 is opened, so the output pulse signal of D flip-flop 44 passes through AND gate 45, is delayed by two clock pulses by shift register 51, passes through AND gate 52, and is sent to the clock input terminal of up-down counter 54. Enter in C. At this time, the up-down input terminal U/D of the up-down counter 54
Since the high level output of the D flip-flop 46 is input to the input mode and the mode is switched to the addition mode, the up-down counter 54 counts the output pulse signal of the D flip-flop 44 at the time of negative polarity determination. In FIGS. 11 and 12, there is only one output pulse signal PG when determining negative polarity, so
The count value is 1. When the polarity discrimination signal UD returns to the low level, the output of the output terminal Q of the D flip-flop 46 becomes low level, and the up-down counter 54 is switched to the subtraction mode. on the other hand,
Since RS flip-flop 47 is not reset, AND gate 48 continues to close and AND gate 45 continues to open. As a result, the output pulse signal of the D flip-flop 44 at the time of positive polarity determination passes through the AND gate 45, the shift register 51, and the AND gate 52, and then goes to the up-down counter 5.
4 and subtract it from the count value. When the count value reaches zero, the NOR gate 55 outputs a high level signal, and when the signal rises, the one shot timer 56 outputs a reset pulse, and the RS flip-flop 47 is reset. Therefore, the AND gate 48 is opened and the AND gate 45 is closed.

積ev・eiの平均値が負の場合、或は負電力成分
17が非常に大きい場合には、アツプダウンカウ
ンタ54の加算モードでの計数値が大きくなり、
オーバーフローさせ、誤動作させるおそれがあ
る。これを防ぐために、アツプダウンカウンタ5
4の最上位ビツトQoがハイレベルになつた時に、
ワンシヨツトタイマー53によりRSフリツプフ
ロツプ50をリセツトし、アンドゲート52を閉
止するようにしている。次に極性判別信号UDが
ローレベルになると、Dフリツプフロツプ46の
出力端子の出力によりRSフリツプフロツプ5
0はセツトされ、アンドゲート52は開通して、
通常動作に復帰する。
When the average value of the product e v · e i is negative, or when the negative power component 17 is very large, the count value of the up-down counter 54 in the addition mode becomes large,
There is a risk of overflow and malfunction. To prevent this, the up-down counter 5
When the most significant bit Q o of 4 becomes high level,
The one-shot timer 53 resets the RS flip-flop 50 and closes the AND gate 52. Next, when the polarity determination signal UD becomes low level, the output from the output terminal of the D flip-flop 46 causes the RS flip-flop 5 to
0 is set, the AND gate 52 is opened, and
Return to normal operation.

アツプダウンカウンタ54のビツト数nを、積
ev・eiの1周期に出力される出力パルス信号PGの
数より大きく定めれば、積ev・eiの1周期内で正
確な平均化処理ができ、平均電力に比例したシリ
アルパルスを得ることができる。またこの平均化
処理はすべてデジタル処理であるため、LSI化に
適している。
The number of bits n of the up-down counter 54 is multiplied by
If the number of output pulse signals PG is set to be larger than the number of output pulse signals PG output in one cycle of e v · e i , accurate averaging processing can be performed within one cycle of the product e v · e i , and a serial pulse proportional to the average power can be obtained. Also, since this averaging process is all digital processing, it is suitable for LSI implementation.

なお、無入力時に、演算増幅器11にオフセツ
トがあると、積分回路9の出力電圧は第13図の
ようになり、極性判別信号UDはハイレベルとロ
ーレベルとを繰り返す。これにより、アツプダウ
ンカウンタ54が1カウントの加算と減算を交互
り繰り返すことになり、平均化回路36からパル
ス信号PAは出力されない。したがつて、電力量
計において問題となる無入力時の誤動作、即ちク
リープを防ぐことができる。
If there is an offset in the operational amplifier 11 when there is no input, the output voltage of the integrating circuit 9 will be as shown in FIG. 13, and the polarity discrimination signal UD will repeat high and low levels. As a result, the up-down counter 54 alternately repeats addition and subtraction of one count, and the averaging circuit 36 does not output the pulse signal PA. Therefore, it is possible to prevent malfunctions when there is no input, that is, creep, which is a problem in power meters.

また第5図の実施例では、積分回路9には電圧
の形で入力が与えられているが、電流の形で入力
を与えることができる。その場合には、積分回路
9は演算増幅器11を省き、抵抗R及びコンデン
サCのみから成るものでもよい。
Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the input is given to the integrating circuit 9 in the form of a voltage, but the input can be given in the form of a current. In that case, the integrating circuit 9 may omit the operational amplifier 11 and may consist only of a resistor R and a capacitor C.

極性判別回路21は第7図の例に限定されるも
のではなく、種々の変更が可能である。
The polarity determination circuit 21 is not limited to the example shown in FIG. 7, and various modifications are possible.

以上説明したように、本願特許請求の範囲第1
項記載の発明によれば、負電力成分により積分回
路が前回と同じ方向に積分する場合に、積分値が
前回と同じ基準値を越える時に第1或いは第2の
コンパレータにより積分回路をリセツトすると同
時に、Tフリツプフロツプにより乗算回路の出力
の極性を反転させると共に、負極性と判別するよ
うにしたから、誤差を生じることなしに、積分回
路のCR時定数を小さくすることができ、LSI化
に適したものにすることができると共に、負荷電
圧と負荷電流の積の瞬時値の極性を判別すること
ができる。
As explained above, the first claim of the present patent application
According to the invention described in section 1, when the integration circuit integrates in the same direction as the previous time due to a negative power component, the first or second comparator resets the integration circuit when the integrated value exceeds the same reference value as the previous time. Since the polarity of the output of the multiplier circuit is inverted using a T flip-flop and the polarity is determined to be negative, the CR time constant of the integrating circuit can be reduced without causing an error, making it suitable for LSI implementation. It is possible to determine the polarity of the instantaneous value of the product of the load voltage and the load current.

また、本願特許請求の範囲第2項記載の発明に
よれば、平均化回路により、負極性判別時のパル
ス信号を正極性判別時のパルス信号と相殺するよ
うにしたから、平均電力に比例したシリアルなパ
ルス信号、即ち極性表示の付かないシリアルなパ
ルス信号を得ることができる。
Further, according to the invention described in claim 2, the averaging circuit cancels out the pulse signal for negative polarity discrimination with the pulse signal for positive polarity discrimination. A serial pulse signal, that is, a serial pulse signal without polarity indication can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の電子式電力量計の一例を示す回
路図、第2図はその動作を示すタイムチヤート、
第3図は第1図の電子式電力量計における積分回
路のCR時定数を小さくした場合の動作を示すタ
イムチヤート、第4図は第3図の点線で囲まれた
部分を詳細に示した波形図、第5図は本発明の一
実施例を示す回路図、第6図はその動作を示すタ
イムチヤート、第7図は本発明の一実施例に係る
極性判別回路の一例を示す回路図、第8図はその
動作を示すタイムチヤート、第9図は本発明の一
実施例に係る平均化回路を示すブロツク図、第1
0図は平均化回路の一例を示す回路図、第11〜
13図はその動作を示すタイムチヤートである。 9…積分回路、10…乗算回路、12,13…
コンパレータ、16…周波数変換回路、17…負
電力成分、18…リセツトスイツチ、21…極性
判別回路、23…Tフリツプフロツプ、24…ア
ツプダウンカウンタ、25…定数乗算回路、36
…平均化回路、37…乗算回路、38…タイミン
グ制御回路、39…減算回路、40…出力制御回
路、ev…負荷電圧に比例した電圧、ei…負荷電流
に比例した電圧、R…抵抗、C…コンデンサ、±
ES…基準電圧。
Figure 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional electronic watt-hour meter, Figure 2 is a time chart showing its operation,
Fig. 3 is a time chart showing the operation when the CR time constant of the integrating circuit in the electronic watt-hour meter shown in Fig. 1 is reduced, and Fig. 4 shows the part surrounded by the dotted line in Fig. 3 in detail. A waveform diagram, FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a time chart showing its operation, and FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a polarity discrimination circuit according to an embodiment of the present invention. , FIG. 8 is a time chart showing its operation, FIG. 9 is a block diagram showing an averaging circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 0 is a circuit diagram showing an example of an averaging circuit;
FIG. 13 is a time chart showing the operation. 9... Integrating circuit, 10... Multiplying circuit, 12, 13...
Comparator, 16... Frequency conversion circuit, 17... Negative power component, 18... Reset switch, 21... Polarity discrimination circuit, 23... T flip-flop, 24... Up/down counter, 25... Constant multiplication circuit, 36
...Averaging circuit, 37...Multiplication circuit, 38...Timing control circuit, 39...Subtraction circuit, 40...Output control circuit, e v ...Voltage proportional to load voltage, e i ...Voltage proportional to load current, R...Resistance , C...capacitor, ±
E S ...Reference voltage.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 負荷電圧と負荷電流の積の瞬時値に比例し、
負電力成分を含むレベルの信号を出力する乗算回
路と、乗算回路の出力を周波数に変換する周波数
変換回路と、周波数変換回路の出力から電力量を
積算する積算回路とを備えた電子式電力量計にお
いて、 前記周波数変換回路を、CR回路から成り、前
記乗算回路の出力をその極性に応じた方向に積分
する積分回路と、積分回路の正方向の積分値が正
の基準値を越える毎にパルス信号を出力する第1
のコンパレータと、積分回路の負方向の積分値が
負の基準値を越える毎にパルス信号を出力する第
2のコンパレータと、第1及び第2のコンパレー
タのパルス信号によつて積分回路をリセツトする
リセツト回路と、第1及び第2のコンパレータの
パルス信号の入力によつて出力レベルが反転さ
れ、該出力レベルの反転に応じて乗算回路の出力
の極性を反転させるTフリツプフロツプと、第1
及び第2のコンパレータの出力側及びTフリツプ
フロツプの出力側に入力側が接続され、第1或い
は第2のコンパレータからパルス信号が出力され
た時のTフリツプフロツプの出力レベル状態によ
り、負荷電圧と負荷電流の積の瞬時値の極性を判
別し、該判別結果を極性判別信号として前記積算
回路に出力して、負の電力量を正の電力量から減
算させる極性判別回路とから形成したことを特徴
とする電子式電力量計。 2 負荷電圧と負荷電流の積の瞬時値に比例し、
負電力成分を含むレベルの信号を出力する乗算回
路と、乗算回路の出力を周波数に変換する周波数
変換回路と、周波数変換回路の出力から電力量を
積算する積算回路とを備えた電子式電力量計にお
いて、 前記周波数変換回路を、CR回路から成り、前
記乗算回路の出力をその極性に応じた方向に積分
する積分回路と、積分回路の正方向の積分値が正
の基準値を越える毎にパルス信号を出力する第1
のコンパレータと、積分回路の負方向の積分値が
負の基準値を越える毎にパルス信号を出力する第
2のコンパレータと、第1及び第2のコンパレー
タのパルス信号によつて積分回路をリセツトする
リセツト回路と、第1及び第2のコンパレータの
パルス信号の入力によつて出力レベルが反転さ
れ、該出力レベルの反転に応じて乗算回路の出力
の極性を反転させるTフリツプフロツプと、第1
及び第2のコンパレータの出力側及びTフリツプ
フロツプの出力側に入力側が接続され、第1或い
は第2のコンパレータからパルス信号が出力され
た時のTフリツプフロツプの出力レベル状態によ
り、負荷電圧と負荷電流の積の瞬時値の極性を判
別し、該判別結果を極性判別信号として出力する
極性判別回路とから形成し、 前記周波数変換回路と前記積算回路との間に平
均化回路を設け、該平均化回路を、周波数変換回
路の極性判別回路が負極性を判別した時に第1、
第2のコンパレータが出力するパルス信号を計数
し、その後に極性判別回路が正極性を判別した時
の第1、第2のコンパレータのパルス信号を負極
性判別時の計数値だけ減算する減算回路と、減算
回路が負極性判別時のパルス信号を計数しはじめ
てから計数値の減算が完了するまでの間、第1及
び第2のコンパレータのパルス信号をしや断する
出力制御回路とから形成したことを特徴とする電
子式電力量計。
[Claims] 1. Proportional to the instantaneous value of the product of load voltage and load current,
An electronic power consumption system that includes a multiplier circuit that outputs a level signal that includes a negative power component, a frequency conversion circuit that converts the output of the multiplier circuit into a frequency, and an integration circuit that integrates the power amount from the output of the frequency conversion circuit. In the system, the frequency conversion circuit is composed of a CR circuit, and an integration circuit that integrates the output of the multiplication circuit in a direction according to its polarity, and an integration circuit that integrates the output of the multiplier circuit in a direction corresponding to its polarity, and an integration circuit that integrates the output of the multiplication circuit in a direction corresponding to its polarity, and The first one outputs a pulse signal.
a second comparator that outputs a pulse signal every time the integral value in the negative direction of the integrating circuit exceeds a negative reference value, and the integrating circuit is reset by the pulse signals of the first and second comparators. a reset circuit, a T flip-flop whose output level is inverted by the input of the pulse signals of the first and second comparators, and which inverts the polarity of the output of the multiplier circuit in accordance with the inversion of the output level;
The input side is connected to the output side of the second comparator and the output side of the T flip-flop, and the load voltage and load current are determined by the output level state of the T flip-flop when a pulse signal is output from the first or second comparator. and a polarity discrimination circuit that discriminates the polarity of the instantaneous value of the product, outputs the discrimination result as a polarity discrimination signal to the integration circuit, and subtracts the negative electric energy from the positive electric energy. Electronic energy meter. 2 Proportional to the instantaneous value of the product of load voltage and load current,
An electronic power consumption system that includes a multiplier circuit that outputs a level signal that includes a negative power component, a frequency conversion circuit that converts the output of the multiplier circuit into a frequency, and an integration circuit that integrates the power amount from the output of the frequency conversion circuit. In the system, the frequency conversion circuit is composed of a CR circuit, and an integration circuit that integrates the output of the multiplication circuit in a direction according to its polarity, and an integration circuit that integrates the output of the multiplier circuit in a direction corresponding to its polarity, and an integration circuit that integrates the output of the multiplication circuit in a direction corresponding to its polarity, and The first one outputs a pulse signal.
a second comparator that outputs a pulse signal every time the integral value in the negative direction of the integrating circuit exceeds a negative reference value, and the integrating circuit is reset by the pulse signals of the first and second comparators. a reset circuit, a T flip-flop whose output level is inverted by the input of the pulse signals of the first and second comparators, and which inverts the polarity of the output of the multiplier circuit in accordance with the inversion of the output level;
The input side is connected to the output side of the second comparator and the output side of the T flip-flop, and the load voltage and load current are determined by the output level state of the T flip-flop when a pulse signal is output from the first or second comparator. a polarity discrimination circuit that discriminates the polarity of the instantaneous value of the product and outputs the discrimination result as a polarity discrimination signal; an averaging circuit is provided between the frequency conversion circuit and the integration circuit; When the polarity discrimination circuit of the frequency conversion circuit discriminates negative polarity, the first
A subtraction circuit that counts the pulse signals output by the second comparator, and then subtracts the pulse signals of the first and second comparators when the polarity determining circuit determines positive polarity by the count value when determining negative polarity. , and an output control circuit that cuts off the pulse signals of the first and second comparators from the time when the subtraction circuit starts counting the pulse signal at the time of negative polarity determination until the subtraction of the counted value is completed. An electronic power meter featuring the following.
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