JPH0736026B2 - 熱電型交直流変換器の比較方法 - Google Patents
熱電型交直流変換器の比較方法Info
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- JPH0736026B2 JPH0736026B2 JP2153154A JP15315490A JPH0736026B2 JP H0736026 B2 JPH0736026 B2 JP H0736026B2 JP 2153154 A JP2153154 A JP 2153154A JP 15315490 A JP15315490 A JP 15315490A JP H0736026 B2 JPH0736026 B2 JP H0736026B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電圧および交流電流等の精密測定を行う
際に用いられる熱電型交直流変換器の比較方法に関する
ものである。
際に用いられる熱電型交直流変換器の比較方法に関する
ものである。
低周波交流電圧（電流）を精密に測定するには、低周波
交流電圧（電流）を直流電圧（電流）と比較する必要が
ある。この比較のために用いられる変換器は、抵抗線
（ヒータ）に電流を流し、その温度上昇を熱電対で検出
するものである。すなわち、変換器に交流電圧（電流）
を印加し、その出力である熱起電力が同じとなる直流電
圧（電流）と比較することによって、交流電圧（電流）
の実効値を得るものである。この比較時に、交流電圧と
直流電圧に少し違いが生じるが、これは変換器の交直差
と称される。
交流電圧（電流）を直流電圧（電流）と比較する必要が
ある。この比較のために用いられる変換器は、抵抗線
（ヒータ）に電流を流し、その温度上昇を熱電対で検出
するものである。すなわち、変換器に交流電圧（電流）
を印加し、その出力である熱起電力が同じとなる直流電
圧（電流）と比較することによって、交流電圧（電流）
の実効値を得るものである。この比較時に、交流電圧と
直流電圧に少し違いが生じるが、これは変換器の交直差
と称される。
次に、第２図を参照して、従来から知られている電流比
較法を説明する。本図において、変換器TC1およびTC2の
ヒーターは直列に接続され、これに精密交流電源Vaおよ
び精密直流電源Vdからそれぞれ交流および直流順方向，
直流逆方向と連続的に電流が流される。但し第２図に示
した回路では、第１の変換器TC1の熱起電力E1が第２の
変換器TC2の熱起電力E2より大きい場合を想定してい
る。
較法を説明する。本図において、変換器TC1およびTC2の
ヒーターは直列に接続され、これに精密交流電源Vaおよ
び精密直流電源Vdからそれぞれ交流および直流順方向，
直流逆方向と連続的に電流が流される。但し第２図に示
した回路では、第１の変換器TC1の熱起電力E1が第２の
変換器TC2の熱起電力E2より大きい場合を想定してい
る。
第２図に示されるように、各変換器TC1およびTC2に熱起
電力E1およびE2が逆極性になるように接続されている。
そこで、熱起電力E1を抵抗器R1，R2で分圧し、抵抗器R2
とR3の端子間電圧をほゞ等しくすることが必要である。
この差電圧および基準となる変換器TC2の熱起電力を、
２つの精密デジタル電圧計で測定する。この時の電源切
換ならびにデータの取り込み、交直差の計算処理はコン
トローラで行われる。
電力E1およびE2が逆極性になるように接続されている。
そこで、熱起電力E1を抵抗器R1，R2で分圧し、抵抗器R2
とR3の端子間電圧をほゞ等しくすることが必要である。
この差電圧および基準となる変換器TC2の熱起電力を、
２つの精密デジタル電圧計で測定する。この時の電源切
換ならびにデータの取り込み、交直差の計算処理はコン
トローラで行われる。
いま、変換器TC1およびTC2の交直差をそれぞれδ１およ
びδ２とすると、比較測定を行う際には交直差の差を求
める必要がある。すなわち、 となる。ここで、Ea1およびEa2は変換器に定格交流電流
を流した時の熱起電力値、Ed1およびEd2は直流電流（I
d）を流した時の熱起電力値、ΔEd1とΔEd2は入出力特
性の勾配に比例する量である。この比例量は、抵抗器
R2，R3をほゞ等しく設定するので、ΔEd1ΔEd2とな
る。なお、入出力特性で勾配を測定するには、直流電流
Idを流した時と、それより微小量ΔIdだけ減少させた時
の熱起電力の差を求めるとよい。
びδ２とすると、比較測定を行う際には交直差の差を求
める必要がある。すなわち、 となる。ここで、Ea1およびEa2は変換器に定格交流電流
を流した時の熱起電力値、Ed1およびEd2は直流電流（I
d）を流した時の熱起電力値、ΔEd1とΔEd2は入出力特
性の勾配に比例する量である。この比例量は、抵抗器
R2，R3をほゞ等しく設定するので、ΔEd1ΔEd2とな
る。なお、入出力特性で勾配を測定するには、直流電流
Idを流した時と、それより微小量ΔIdだけ減少させた時
の熱起電力の差を求めるとよい。
上記式（１）において、電流比ΔId/Idは1/100から1/10
000程度がよい。また、分母のΔEd1とΔEd2をほゞ等し
くすることが必要であるが、どの程度等しくするかは測
定精度との関係から規定される。
000程度がよい。また、分母のΔEd1とΔEd2をほゞ等し
くすることが必要であるが、どの程度等しくするかは測
定精度との関係から規定される。
いま、ΔEd1＝ΔEd2（１＋ε）なる関係が成立するもの
と仮定する。本実施例においては、交流，直流順方向E+
di（ｉ＝1,2），直流逆方向E-di，交流と電源を切り換
えるので、直流については平均値Edi Edi＝（E+di＋E-di）/2を式（１）に代入して整理する
と、 となる。
と仮定する。本実施例においては、交流，直流順方向E+
di（ｉ＝1,2），直流逆方向E-di，交流と電源を切り換
えるので、直流については平均値Edi Edi＝（E+di＋E-di）/2を式（１）に代入して整理する
と、 となる。
しかしながら、上記式（２）に示されるように、両変換
器の交直差の差を計算する時に数式の解析法を用いるこ
とは煩雑かつ複雑になるという欠点がある。
器の交直差の差を計算する時に数式の解析法を用いるこ
とは煩雑かつ複雑になるという欠点がある。
よって本発明の目的は、両変換器の交直差の差を簡易か
つ容易に求め得る方法を提供することにある。
つ容易に求め得る方法を提供することにある。
本発明は、第１および第２の熱電型交直流交換器のう
ち、基準となる変換器の熱起電力を直交する２次元座標
軸上の一方の軸上にとり、他方の軸上に前記第１および
第２の変換器の差熱起電力をとり、得られた特性に基づ
いて両変換器における交直差の差を求めることを特徴と
するものである。
ち、基準となる変換器の熱起電力を直交する２次元座標
軸上の一方の軸上にとり、他方の軸上に前記第１および
第２の変換器の差熱起電力をとり、得られた特性に基づ
いて両変換器における交直差の差を求めることを特徴と
するものである。
より具体的に述べれば、本発明は、第１および第２の熱
電型交直流変換器のうち、基準となる第２の変換器の熱
起電力を横軸に取り、前記第１および第２の変換器の差
電圧を縦軸に目盛り、それぞれの直流入力差電圧特性お
よび交流入力差電圧特性を描き、前記横軸上での定格電
圧（電流）に近い値とそれから微小量だけ変化させた量
によって生じる基準変換器の熱起電力と、該熱起電力に
対応する縦軸上の直流入力差電圧から、その勾配を求
め、定格直流電圧（電流）を流した時の基準変換器の熱
起電力を横軸上に取り、それによる直流入力差電圧特性
との交点を第１点とし、定格交流電圧（電流）を流した
時の基準変換器の熱起電力を横軸上に取り、それによる
交流入力差電圧特性および直流入力差電圧特性との交点
をそれぞれ第２点，第４点として、前記第２点と前記第
４点との距離を前記第１および第２の変換器の交直差に
比例する量とし、前記第１点を通り前記横軸に平行な線
を引き、前記第２点と前記第４点を結ぶ線分との交点を
第３点とし、前記第２点と前記第４点の間の長さを直流
定格電圧の熱起電力とその微小量の減少によって生じた
基準変換器の熱起電力の差で除し、さらに入力電圧（電
流）とその微小量の比を乗じることによって、前記第１
および第２の変換器の交直差の差を求めることを特徴と
するものである。
電型交直流変換器のうち、基準となる第２の変換器の熱
起電力を横軸に取り、前記第１および第２の変換器の差
電圧を縦軸に目盛り、それぞれの直流入力差電圧特性お
よび交流入力差電圧特性を描き、前記横軸上での定格電
圧（電流）に近い値とそれから微小量だけ変化させた量
によって生じる基準変換器の熱起電力と、該熱起電力に
対応する縦軸上の直流入力差電圧から、その勾配を求
め、定格直流電圧（電流）を流した時の基準変換器の熱
起電力を横軸上に取り、それによる直流入力差電圧特性
との交点を第１点とし、定格交流電圧（電流）を流した
時の基準変換器の熱起電力を横軸上に取り、それによる
交流入力差電圧特性および直流入力差電圧特性との交点
をそれぞれ第２点，第４点として、前記第２点と前記第
４点との距離を前記第１および第２の変換器の交直差に
比例する量とし、前記第１点を通り前記横軸に平行な線
を引き、前記第２点と前記第４点を結ぶ線分との交点を
第３点とし、前記第２点と前記第４点の間の長さを直流
定格電圧の熱起電力とその微小量の減少によって生じた
基準変換器の熱起電力の差で除し、さらに入力電圧（電
流）とその微小量の比を乗じることによって、前記第１
および第２の変換器の交直差の差を求めることを特徴と
するものである。
本発明では、上記構成を採ることにより、両変換器の交
直差の差を図式化して求めることができる。すなわち、
横軸に基準となる変換器の熱起電力をとり、縦軸に両変
換器の差熱起電力をプロットし、この特性により交直差
の差を求めるものである。
直差の差を図式化して求めることができる。すなわち、
横軸に基準となる変換器の熱起電力をとり、縦軸に両変
換器の差熱起電力をプロットし、この特性により交直差
の差を求めるものである。
このように、数式による解析では仮定や推測を必要とし
て煩雑になるのに対して、本発明によれば図式化するこ
とにより、簡単かつ明瞭に交直差の差を求めることがで
きる。
て煩雑になるのに対して、本発明によれば図式化するこ
とにより、簡単かつ明瞭に交直差の差を求めることがで
きる。
以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明の原理を示す特性図である。第１図お
よび第２図に基づき、電流測定について説明する。第１
図では横軸に、基準となる変換器の熱起電力値（例え
ば、第２図に示した第２の変換器TC2の出力E2）をと
り、縦軸に２個の変換器TC1，TC2の差熱起電力（第２図
に示したDVM1の読み）をプロットする。このことによ
り、直流入力差電流特性（破線）と、交流入力差電流特
性（実線）を描く。なお、変換器の入出力特性は、厳密
には曲線となるが、微小範囲では直線とみなすことがで
きる。
よび第２図に基づき、電流測定について説明する。第１
図では横軸に、基準となる変換器の熱起電力値（例え
ば、第２図に示した第２の変換器TC2の出力E2）をと
り、縦軸に２個の変換器TC1，TC2の差熱起電力（第２図
に示したDVM1の読み）をプロットする。このことによ
り、直流入力差電流特性（破線）と、交流入力差電流特
性（実線）を描く。なお、変換器の入出力特性は、厳密
には曲線となるが、微小範囲では直線とみなすことがで
きる。
交直差の差を求める式（２）の分母については、次のよ
うになる。
うになる。
変換器に定格電流に近い値を流した時の熱起電力をＳ
（Ｈ）とし、定格電流から微小両（ΔId）を減少させる
ための微小抵抗（第２図のΔＲ）を電源回路に入れた時
の熱起電力をＳ（Ｌ）とする。
（Ｈ）とし、定格電流から微小両（ΔId）を減少させる
ための微小抵抗（第２図のΔＲ）を電源回路に入れた時
の熱起電力をＳ（Ｌ）とする。
横軸上にＳ（Ｈ）とＳ（Ｌ）をとり、直流入力差電流特
性（破線）との交点をそれぞれＤ（Ｈ）およびＤ（Ｌ）
とする。そして、横軸上の差をＢ（＝Ｓ（Ｈ）−Ｓ
（Ｌ））とする。Ｂは式（２）の分母となる量である。
また、直流入力差電流特性（破線）上のＤ（Ｈ）とＤ
（Ｌ）の差をD1（＝Ｄ（Ｈ）−Ｄ（Ｌ））とする。
性（破線）との交点をそれぞれＤ（Ｈ）およびＤ（Ｌ）
とする。そして、横軸上の差をＢ（＝Ｓ（Ｈ）−Ｓ
（Ｌ））とする。Ｂは式（２）の分母となる量である。
また、直流入力差電流特性（破線）上のＤ（Ｈ）とＤ
（Ｌ）の差をD1（＝Ｄ（Ｈ）−Ｄ（Ｌ））とする。
すると、第１図より直流入力差電流特性（破線）の勾配
D2を求めると、 D2＝D1/B となる。
D2を求めると、 D2＝D1/B となる。
交直差の差を求める式（２）の主な項（小カッコ）とε
の補正項については、次のようになる。
の補正項については、次のようになる。
定格交流電流に近い値と定格直流電流の値を入力した時
の、基準変換器の熱起電力をそれぞれEAC，EDCとし、こ
れらを横軸上にとる。横軸上のＳ（Ｈ）とEDCは定格直
流電流で一致するはずであるが、測定時刻が異なるた
め、ドリフトがある。特に第１図においては、理解し易
くするために、離して描いてある。
の、基準変換器の熱起電力をそれぞれEAC，EDCとし、こ
れらを横軸上にとる。横軸上のＳ（Ｈ）とEDCは定格直
流電流で一致するはずであるが、測定時刻が異なるた
め、ドリフトがある。特に第１図においては、理解し易
くするために、離して描いてある。
点EDCと直流入力差電流特性（破線）との交点をA1とす
る。また、点EACと両特性との交点をそれぞれA2，A4と
する。
る。また、点EACと両特性との交点をそれぞれA2，A4と
する。
次に、点A1を通り、横軸に平行な線を引き、線分 との交点をA3とする。また、横軸上のEDCとEACの差をＹ
（Ｙ＝EAC‐EDC）とする。さらに、両特性上におけるA1
とA2の差を とする。これを測定値で表わすと、 D3＝Ｄ（DC）‐Ｄ（AC） となる。これは式（２）の分子を取り出すと、 （E+d1‐E+d2）＋（E-d1‐E-d2）−２（Ea1−Ea2） より明らかである。
（Ｙ＝EAC‐EDC）とする。さらに、両特性上におけるA1
とA2の差を とする。これを測定値で表わすと、 D3＝Ｄ（DC）‐Ｄ（AC） となる。これは式（２）の分子を取り出すと、 （E+d1‐E+d2）＋（E-d1‐E-d2）−２（Ea1−Ea2） より明らかである。
交直差の差の主成分D3の補正量となる をD4とする。第１図上では大きく描かれているが、実際
の測定値としては小さい値となる。
の測定値としては小さい値となる。
マーキングの測定よりB:D1＝Y:D4となることから、D4＝
D2×Ｙ＝D1Y/Bとなる。
D2×Ｙ＝D1Y/Bとなる。
故に、 とすると、D5＝D3＋D4となる。結局のところ、求める交
直差の差 δ１−δ２＝（D5/B）・ΔId/Id を具体的に書き下すと、 となる。
直差の差 δ１−δ２＝（D5/B）・ΔId/Id を具体的に書き下すと、 となる。
マーキングにより４つの量Ｄ（Ｈ）,D（Ｌ）,S（Ｈ）,S
（Ｌ）を測定し、交流電流，直流電流正方向，直流電流
逆方向，交流電流と連続して測定し、Ｄ（AC），EAC,D
（DC），EDCの量を求める。これらを上式（３）に代入
する。これはコンピュータ処理に最も適した測定法であ
る。
（Ｌ）を測定し、交流電流，直流電流正方向，直流電流
逆方向，交流電流と連続して測定し、Ｄ（AC），EAC,D
（DC），EDCの量を求める。これらを上式（３）に代入
する。これはコンピュータ処理に最も適した測定法であ
る。
第３図は、本発明を適用した交流電圧比較用測定装置の
一実施例を示す。電圧測定についても上述した同じ理論
が適用できるので、説明は省略する。
一実施例を示す。電圧測定についても上述した同じ理論
が適用できるので、説明は省略する。
以上説明したとおり本発明によれば、両変換器の交直差
の差を図式的に求めることができるので、コンピュータ
などを使用して迅速かつ簡易に処理することができる。
の差を図式的に求めることができるので、コンピュータ
などを使用して迅速かつ簡易に処理することができる。
第１図は本発明の原理を示す線図、 第２図は交流電流比較用回路の一例を示すブロック図、 第３図は交流電圧比較用回路の一例を示すブロック図で
ある。 TC1……第１の変換器、TC2……第２の変換器、t1〜t4…
…出力端子、DVM1……第１の精密ディジタル電圧計、DV
M2……第２の精密ディジタル電圧計、R1……第１の抵抗
器、R2……第２の抵抗器、R3……第３の抵抗器、Ｃ……
コントローラ、Ｐ……プリンタ。
ある。 TC1……第１の変換器、TC2……第２の変換器、t1〜t4…
…出力端子、DVM1……第１の精密ディジタル電圧計、DV
M2……第２の精密ディジタル電圧計、R1……第１の抵抗
器、R2……第２の抵抗器、R3……第３の抵抗器、Ｃ……
コントローラ、Ｐ……プリンタ。
Claims (2)
- 【請求項１】第１および第２の熱電型交直流変換器のう
ち、基準となる変換器の熱起電力を直交する２次元座標
軸上の一方の軸上にとり、他方の軸上に前記第１および
第２の変換器の差熱起電力をとり、得られた特性に基づ
いて両変換器における交直差の差を求めることを特徴と
する熱電型交直流変換器の比較方法。 - 【請求項２】第１および第２の熱電型交直流変換器のう
ち、基準となる第２の変換器の熱起電力を横軸にとり、
前記第１および第２の変換器の差熱起電力を縦軸に目盛
り、 それぞれの直流入力差電圧特性および交流入力差電圧特
性を描き、 前記横軸上での抵抗器を直列接続した定格直流電圧また
は定格直流電流に近い値とそれから微小量だけ変化させ
た量によって生じる基準変換器の熱起電力の差と、該熱
起電力に対応する縦軸上の直流入力差電圧の差から、そ
の勾配を求め、 抵抗器を直列接続した定格直流電圧または定格直流電流
に近い値を流した時の基準変換器の熱起電力を横軸上に
とり、それによる直流入力差電圧特性との交点を第１点
とし、 抵抗器を直列接続した定格交流電圧または定格交流電流
に近い値を流した時の基準変換器の熱起電力を横軸上に
とり、それによる交流入力差電圧特性および直流入力差
電圧特性との交点をそれぞれ第２点，第４点として、前
記第２点と前記第４点との距離を前記第１および第２の
変換器の交直差に比例する量とし、 前記第１点を通り前記横軸に平行な線を引き、前記第２
点と前記第４点を結ぶ線分との交点を第３点とし、 前記第２点と前記第４点の間の長さを基準変換器の定格
交流電圧または定格交流電流とその微小量の減少によっ
て生じた熱起電力の差で除し、さらに入力直流電圧また
は入力直流電流とその微小量の比を乗じることによっ
て、 前記第１および第２の変換器の交直差の差を求めること
を特徴とする熱電型交直流変換器の比較方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153154A JPH0736026B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 熱電型交直流変換器の比較方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153154A JPH0736026B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 熱電型交直流変換器の比較方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450664A JPH0450664A (ja) | 1992-02-19 |
| JPH0736026B2 true JPH0736026B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=15556207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153154A Expired - Lifetime JPH0736026B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 熱電型交直流変換器の比較方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736026B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2153154A patent/JPH0736026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450664A (ja) | 1992-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |