(57)【要約】【課題】交流電流の計測精度を向上させる。【解決手段】交流電流信号を整流する整流部１２と、整流部１２によって整流された信号に対応するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１３と、Ａ／Ｄ変換部１３によって変換されたデジタル信号のうち、サンプリング期間の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する加算部１４と、加算部１４によって加算された加算値を電流値変換関数を用いて電流値に変換する電流値変換部１５と、を備える電流計測装置１。上記サンプリング期間は、電流値の計測対象となる５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの交流電流信号の各周期の公倍数であり、上記電流値変換関数は、加算値と電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの交流電流信号に共通の係数および定数となる。【選択図】図３
2011017657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流信号を整流する整流部と、
前記整流部によって整流された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部によって変換された前記デジタル信号のうち、所定のサンプリング期間の前記交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する加算部と、
前記加算部によって加算された加算値を所定の電流値変換関数を用いて電流値に変換する電流値変換部と、を備え、
前記サンプリング期間は、前記電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数であり、
前記電流値変換関数は、前記加算値と前記電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、前記複数の交流電流信号に共通の係数および定数であることを特徴とする電流計測装置。
【請求項２】
既知の電流値、および当該既知の電流値となるいずれか一の前記交流電流信号に対応する前記加算値を用いて、前記電流値変換関数に含まれる係数および定数を算出する係数・定数算出部と、
前記係数・定数算出部によって算出された係数および定数を記憶する記憶部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電流計測装置。
【請求項３】
前記電流値変換関数は、一次式の関数であることを特徴とする請求項１または２記載の電流計測装置。
【請求項４】
前記複数の交流電流信号は、５０Ｈｚの交流電流信号および６０Ｈｚの交流電流信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流計測装置。
【請求項５】
交流電流信号を整流する整流ステップと、
前記整流ステップにおいて整流された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換ステップと、
前記Ａ／Ｄ変換ステップにおいて変換された前記デジタル信号のうち、所定のサンプリング期間の前記交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する加算ステップと、
前記加算ステップにおいて加算された加算値を所定の電流値変換関数を用いて電流値に変換する電流値変換ステップと、を含み、
前記サンプリング期間は、前記電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数であり、
前記電流値変換関数は、前記加算値と前記電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、前記複数の交流電流信号に共通の係数および定数であることを特徴とする電流計測方法。
【請求項６】
交流電流信号を整流する手順と、
前記整流された信号をデジタル信号に変換する手順と、
前記変換された前記デジタル信号のうち、所定のサンプリング期間の前記交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する手順と、
前記加算された加算値を所定の電流値変換関数を用いて電流値に変換する手順と、
をコンピュータに実行させ、
前記サンプリング期間は、前記電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数であり、
前記電流値変換関数は、前記加算値と前記電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、前記複数の交流電流信号に共通の係数および定数であることを特徴とする電流計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流値を計測する電流計測装置、電流計測方法および電流計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国内における交流電流信号の周波数は、東日本では５０Ｈｚ、西日本では６０Ｈｚと地域によって異なる。したがって、電流値を計測する電流計測装置では、例えば周波数が異なる地域間を移動した場合には、移動のたびに二つの周波数ごとに設けられたパラメタ等の設定を変更する作業が発生し、手間がかかる。下記特許文献１には、５０Ｈｚと６０Ｈｚの周期の最小公倍数となる１００ｍｓを交流電流信号のサンプリング期間として設定することで、地域ごとに設定を変えることなく電流値を計測可能とした電流計測装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４１４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電流計測装置を構成する、例えばＡ／Ｄコンバータ等のハードウェアには、ハードウェアごとに異なる特性等が含まれる。したがって、交流電流信号のサンプリング期間として、単に５０Ｈｚと６０Ｈｚの周期の最小公倍数となる１００ｍｓを設定しただけでは、ハードウェア特性等の影響を受けて計測値に誤差が生ずるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、計測精度を向上させることができる電流計測装置および電流計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電流計測装置は、交流電流信号を整流する整流部と、整流部によって整流された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換部によって変換されたデジタル信号のうち、所定のサンプリング期間の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する加算部と、加算部によって加算された加算値を所定の電流値変換関数を用いて電流値に変換する電流値変換部と、を備え、上記サンプリング期間は、電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数であり、上記電流値変換関数は、加算値と電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、上記複数の交流電流信号に共通の係数および定数であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る電流計測方法は、交流電流信号を整流する整流ステップと、整流ステップにおいて整流された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換ステップと、Ａ／Ｄ変換ステップにおいて変換されたデジタル信号のうち、所定のサンプリング期間の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する加算ステップと、加算ステップにおいて加算された加算値を所定の電流値変換関数を用いて電流値に変換する電流値変換ステップと、を含み、上記サンプリング期間は、電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数であり、上記電流値変換関数は、加算値と電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、上記複数の交流電流信号に共通の係数および定数であることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明に係る電流計測プログラムは、交流電流信号を整流する手順と、整流された信号をデジタル信号に変換する手順と、変換されたデジタル信号のうち、所定のサンプリング期間の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算する手順と、加算された加算値を所定の電流値変換関数を用いて電流値に変換する手順と、をコンピュータに実行させ、上記サンプリング期間は、電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数であり、上記電流値変換関数は、加算値と電流値とを１対１で対応付ける関数であって、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数が、上記複数の交流電流信号に共通の係数および定数であることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成を採用することで、電流値の計測対象となるそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の各周期の公倍数をサンプリング期間とし、このサンプリング期間の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算することができるため、加算の結果得られる加算値を各交流電流信号間で同値にすることができる。これにより、それぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の電流値を、それぞれの交流電流信号に共通の電流値変換関数を用いて求めることができるため、周期が異なる交流電流信号ごとに設定を変更する手間を省くことができる。また、電流値を計測する際に用いる電流値変換関数を、加算値と電流値とを１対１に対応させるとともに、電流値変換関数に含まれる係数および定数を、各交流電流信号に共通の係数および定数にすることができるため、交流電流信号の特性や計測する装置の特性によって加算値と電流値との相関関係にずれが生ずる場合であっても、上記電流値変換関数を用いて変換することで、ずれを解消させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、計測精度を向上させることができる電流計測装置および電流計測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】５０Ｈｚの交流電流信号を全波整流した後の信号の波形を示す図である。
【図２】６０Ｈｚの交流電流信号を全波整流した後の信号の波形を示す図である。
【図３】電流計測装置の機能構成を示す図である。
【図４】係数・定数設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】電流計測処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】電流計測プログラムを実行するコンピュータの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００１３】
実施形態を説明する前に、異なる周波数の周期信号間の物理量が等しくなる条件について説明する。まず、周期がＴである周期信号Ｓの物理量Ｐが、以下の数１に示す定積分によって求められるとする。Ｍは周期信号Ｓの振幅により決まる定数である。
【数１】
2011017657.tif 000003
【００１４】
次に、上記数1で物理量Ｐを求めることができる複数の周期信号Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnについて考える。各周期信号Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnの周期がそれぞれＴ1，Ｔ2，…，Ｔnであり、物理量Ｐを求める際のサンプリング期間をＣとする。各周期信号Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnが、以下の数２に示す関係を満たす場合に、各周期信号Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnは、本願発明に係る電流計測装置によって電流値を計測可能なそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号に該当することになる。ここで、上記サンプリング期間Ｃとしては、各周期Ｔ1，Ｔ2，…，Ｔnの公倍数となる期間を設定することができる。なお、サンプリング期間Ｃとして、各周期Ｔ1，Ｔ2，…，Ｔnの最小公倍数となる期間を設定することで、物理量Ｐの計測時間を短縮することができる。また、各周期信号Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnの振幅はそれぞれ等しいこととする。
【数２】
2011017657.tif 000004
【００１５】
上記数２に示す各辺は、各周期信号Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓnをそれぞれサンプリング期間Ｃで積分して求めた物理量を示す。したがって、上記数２に示す関係を満たす各周期信号は、周期がそれぞれ相違するものの、サンプリング期間Ｃで求まる物理量がそれぞれ等しくなる関係にある。
【００１６】
上記数２に示す関係を満たす周期信号群を構成し得る信号の波形としては、例えば、正弦波、正弦半波整流波、正弦全波整流波、正弦二乗波、正弦二乗全波整流波、正弦二乗半波整流波、矩形波、三角波、台形波、これらの波形のうちいずれか複数の波形を重ね合わせた波形等がある。
【００１７】
上記数２に示す関係を満たす周期信号群を構成する信号を具体的に挙げると、例えば、５０Ｈｚの交流電流信号と６０Ｈｚの交流電流信号とがある。５０Ｈｚの交流電流信号と６０Ｈｚの交流電流信号とが上記数２に示す関係を満たす周期信号群を構成する所以について以下に説明する。なお、交流電流信号の物理量は電流値に対応することとなる。
【００１８】
図１は、５０Ｈｚの交流電流信号（振幅Ａの正弦波Ａ｜ｓｉｎ（１００πｔ）｜）を全波整流した後の信号Ｓ1の波形を示す図である。図２は、６０Ｈｚの交流電流信号（振幅Ａの正弦波Ａ｜ｓｉｎ（１２０πｔ）｜）を全波整流した後の信号Ｓ2の波形を示す図である。図１に示す波形の元となる５０Ｈｚの交流電流信号の周期Ｔ1は１／５０ｓ、すなわち２０ｍｓである。図２に示す波形の元となる６０Ｈｚの交流電流信号Ｓ2の周期Ｔ2は１／６０ｓ、すなわち１６．６６…ｍｓである。ここでは、５０Ｈｚと６０Ｈｚの周期の最小公倍数となる１００ｍｓを、電流値を算出する際のサンプリング期間Ｃとして設定する。
【００１９】
図１に示す波形を上記数２の一辺に割り当てて解法すると、以下の数３のようになる。
【数３】
2011017657.tif 000005
【００２０】
図２に示す波形を上記数２の一辺に割り当てて解法すると、以下の数４のようになる。
【数４】
2011017657.tif 000006
【００２１】
上記数３と上記数４に示すように、図１に示す波形および図２に示す波形は、サンプリング期間Ｃで求まる物理量がともにＡ／５πで表されることとなる。これは、５０Ｈｚの交流電流信号と６０Ｈｚの交流電流信号とが、上記数２に示す関係を満たしていることを示す。それゆえに、５０Ｈｚの交流電流信号と６０Ｈｚの交流電流信号は、本願発明に係る電流計測装置によって電流値を計測可能なそれぞれ周期が異なる複数の交流電流信号に該当することとなる。
【００２２】
以下において、本実施形態における電流計測装置として、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの交流電流信号の電流値をそれぞれ計測可能な電流計測装置について説明する。なお、本実施形態では、説明の便宜のために、上記それぞれ周期が異なる複数の交流電流信号として、５０Ｈｚの交流電流信号と６０Ｈｚの交流電流信号とを用いて説明するが、本願発明に適用可能な交流電流信号は、これに限定されない。上記数２に示す関係を満たす周期信号群を構成する交流電流信号同士であれば、本願発明に適用することができる。
【００２３】
図３を参照して、実施形態における電流計測装置の機能構成について説明する。図３は、電流計測装置の機能構成図である。同図に示すように、電流計測装置１は、装置全体を制御する制御部１０と、制御部１０での各種処理に用いられるプログラムやデータ等を記憶する記憶部３０とを有する。
【００２４】
制御部１０は、入力部１１と、整流部１２と、Ａ／Ｄ変換部１３と、加算部１４と、電流値変換部１５と、出力部１６と、処理モード切替部１７と、設定用電流値登録部１８と、係数・定数算出部１９とを有する。記憶部３０は、変換関数メモリ３１と、設定作業用メモリ３２とを有する。
【００２５】
ここで、電流計測装置１には、処理モードとして、電流計測モードとパラメタ設定モードとが設けられている。電流計測モードは、外部から入力される５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電流信号の電流値を計測して出力するモードである。パラメタ設定モードは、外部から入力される５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電流信号を用い、電流を計測する際に用いるパラメタ値を算出して設定するモードである。電流計測時に用いるパラメタとしては、例えば、後述する電流値変換関数に含まれる係数および定数がある。処理モード切替部１７は、ユーザから入力される操作指示にしたがって電流計測モードとパラメタ設定モードとを切り替える。
【００２６】
処理モードが電流計測モードであるときには、入力部１１、整流部１２、Ａ／Ｄ変換部１３、加算部１４、電流値変換部１５および出力部１６の各部によって電流値が計測されて出力される。処理モードがパラメタ設定モードであるときには、設定用電流値登録部１８、入力部１１、整流部１２、Ａ／Ｄ変換部１３、加算部１４および係数・定数算出部１９の各部によって電流計測時に用いるパラメタ値が算出されて設定される。
【００２７】
整流部１２は、外部から入力部１１を介して入力された５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電流信号を全波整流する。なお、交流電流信号の整流は、全波整流には限定されず、半波整流であってもよい。Ａ／Ｄ変換部１３は、整流部１２によって全波整流された信号をデジタル信号に変換する。
【００２８】
加算部１４は、Ａ／Ｄ変換部１３によって変換されたデジタル信号のうち、サンプリング期間内の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算していく。本実施形態ではサンプリング期間として、５０Ｈｚと６０Ｈｚの周期の最小公倍数となる１００ｍｓを設定する。加算部１４は、処理モードがパラメタ設定モードであるときには、加算の結果得られた加算値を設定作業用メモリ３２に登録する。設定作業用メモリ３２は、加算部１４によって加算された加算値を、後述する電流値変換関数に含まれる係数と定数の総数分記憶する。
【００２９】
電流値変換部１５は、処理モードが電流計測モードであるときに、加算部１４によって加算された加算値を、後述する電流値変換関数を用いて電流平均値に変換する。出力部１６は、電流値変換部１５によって変換された電流平均値を計測結果として外部に出力する。
【００３０】
設定用電流値登録部１８は、処理モードがパラメタ設定モードであるときに、ユーザによって入力指示された電流値を設定作業用メモリ３２に登録する。設定作業用メモリ３２は、後述する電流値変換関数に含まれる係数および定数を設定するための設定用電流値を、当該係数と定数の総数分記憶する。つまり、設定作業用メモリ３２は、設定用電流値と、この設定用電流値に対応する加算値とを対応付けて、係数と定数の総数分記憶することになる。このように、設定用電流値と加算値とを係数と定数の総数分記憶させるのは、例えば電流値変換関数がｎ次式の関数である場合には、未知数となる係数と定数の総数分のデータを採取すれば未知数となる係数と定数を求めることができることによるものである。ただし、電流値変換関数の構成によっては、設定用電流値と加算値とが係数と定数の総数分よりも多数必要となる場合もある。なお、設定作業用メモリ３２の内容は、処理モードが切り替わるときにリセットされる。
【００３１】
係数・定数算出部１９は、処理モードがパラメタ設定モードであるときに、後述する電流値変換関数に含まれる係数および定数を算出して、変換関数メモリ３１に登録する。変換関数メモリ３１は、後述する電流値変換関数と、当該電流値変換関数に含まれる係数および定数とを記憶する。
【００３２】
ここで、制御部１０は、物理的には、例えば、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを有する。メモリには、ＣＰＵで処理されるプログラムやデータを記憶するＲＯＭや、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭが含まれる。これらの各要素は、互いにバスを介して接続されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、入出力インターフェースを介して各種信号を送受信し、ＲＡＭ内の各種データ等を用いて処理することで、後述する係数・定数設定処理や電流計測処理等を制御する。また、ＣＰＵは、入出力インターフェースを介して各種ドライバに制御信号を出力することにより、電流計測装置１全体を制御する。
【００３３】
電流値変換関数の詳細について、以下に説明する。電流値変換関数は、加算部１４によって加算された加算値を電流平均値に変換する際に用いる変換関数である。電流値変換関数は、例えば、Ｘ軸を加算値とし、Ｙ軸を電流平均値とする座標平面上に表すことができる。電流値変換関数は、加算値と電流平均値とが１対１に対応するように決定するとともに、電流値変換関数に含まれる係数および定数を各交流電流信号で共通の係数および定数に設定する。
【００３４】
電流値変換関数は、例えば、電流計測装置１の製造時に実験等を行い、入力交流電流信号と出力電流値との間の相関関係を求める等して電流値変換関数を決定し、変換関数メモリ３１に格納する。電流値変換関数に含まれる係数および定数は、パラメタとして随時設定変更可能とする。
【００３５】
電流値変換関数としては、任意の関数を用いることができるが、一次式の関数として表すことで、電流値変換関数に含まれる係数および定数を算出する際に入力する信号数を二信号に抑えることができ、パラメタ設定の手間を削減することが可能となる。なお、電流値変換関数を一次式の関数として表わせない場合には、電流値変換関数のＸ軸に表される加算値の区間を細かく区分し、各区間内の関数を一次式の関数に近似させ、これら複数の近似一次式関数を用いて表すこととしてもよい。また、電流値変換関数が、二次式の関数となる場合には、係数が二つで定数が一つとなるため、係数と定数の総数分、つまり三つの信号を、係数および定数を算出する際に入力することになる。つまり、電流値変換関数が、ｎ次式の関数となる場合には、（ｎ＋１）の信号を入力することになる。
【００３６】
電流値変換関数を一次式の関数として表す場合には、例えば、電流平均値をＩAVとし、加算値をＸとすると、以下の数５に示す式で表すことができる。
【数５】
2011017657.tif 000007
【００３７】
ここで、ａは加算値Ｘの係数であり、ｂは定数である。この係数ａおよび定数ｂは、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの交流電流信号に共通の値となる。係数ａおよび定数ｂを共通の値にすることができるのは、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの交流電流信号が、上記数２に示す関係を満たす周期信号群に含まれるため、同一の電流値変換関数を用いて電流値を求めることができることによる。つまり、上記数２に示す関係を満たす周期信号群を構成する信号同士であれば、それぞれの信号の周期の公倍数となるサンプリング期間で求まる物理量は等しいことになり、物理量が等しいということは電流値が等しいことになるため、電流値変換関数についても係数ａおよび定数ｂを含めて同一の関数を用いることができることによるものである。
【００３８】
したがって、いずれか一方の交流電流信号を用いて係数ａおよび定数ｂを算出してパラメタとして設定してしまえば、他方の交流電流信号を用いて係数ａおよび定数ｂを算出して再設定する必要はなくなる。つまり、例えば東日本で一度パラメタを設定してしまえば、西日本に移動して使用する場合であってもパラメタを再設定することなく、交流電流を計測することができるようになる。
【００３９】
係数ａは、以下の数６に示す式を用いて算出することができ、定数ｂは、以下の数７に示す式を用いて算出することができる。
【数６】
2011017657.tif 000008
【数７】
2011017657.tif 000009
【００４０】
上記数６および数７に示すＩ1は設定作業用メモリ３２に登録された第一の設定電流値であり、Ｘ1は第一の設定電流値Ｉ1に対応付けられて設定作業用メモリ３２に登録された第一の加算値であり、Ｉ2は設定作業用メモリ３２に登録された第二の設定電流値であり、Ｘ2は第二の設定電流値Ｉ2に対応付けられて設定作業用メモリ３２に登録された第二の加算値である。
【００４１】
図４を参照して、５０Ｈｚの交流電流信号を用いて係数ａおよび定数ｂを設定する際に行われる係数・定数設定処理の処理手順について説明する。
【００４２】
最初に、処理モード切替部１７は、ユーザから入力された操作指示にしたがって処理モードを電流計測モードからパラメタ設定モードに切り替える（ステップＳ１０１）。
【００４３】
続いて、設定用電流値登録部１８は、ユーザから入力された操作指示にしたがって電流計測装置１に入力される交流電流信号に対応する平均電流値（既知の電流値）を、設定用電流値として設定作業用メモリ３２に登録する（ステップＳ１０２）。
【００４４】
続いて、入力部１１から交流電流信号が入力される（ステップＳ１０３）と、整流部１２は、入力された交流電流信号を全波整流する（ステップＳ１０４）。
【００４５】
続いて、Ａ／Ｄ変換部１３は、整流部１２によって全波整流された信号をデジタル信号に変換する（ステップＳ１０５）。
【００４６】
続いて、加算部１４は、Ａ／Ｄ変換部１３によって変換されたデジタル信号のうち、サンプリング期間内の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算していき（ステップＳ１０６）、この結果得られた加算値を、上記ステップＳ１０２で登録された設定用電流値に対応付けて設定作業用メモリ３２に登録する（ステップＳ１０７）。
【００４７】
続いて、加算部１４は、係数と定数の総数分の設定用電流値および加算値が設定作業用メモリ３２に登録されたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。この判定がＮＯである場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）には、処理を上述したステップＳ１０２に移行する。
【００４８】
一方、上記ステップＳ１０８の判定で係数と定数の総数分の設定用電流値および加算値が設定作業用メモリ３２に登録されたと判定された場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）に、係数・定数算出部１９は、変換関数メモリ３１に登録された電流値変換関数、設定作業用メモリ３２に登録された各設定用電流値および各加算値を用いて、電流値変換関数に含まれる係数ａおよび定数ｂを算出する（ステップＳ１０９）。
【００４９】
続いて、係数・定数算出部１９は、算出した係数ａおよび定数ｂを変換関数メモリ３１に登録する（ステップＳ１１０）。
【００５０】
続いて、処理モード切替部１７は、ユーザから入力された操作指示にしたがって処理モードをパラメタ設定モードから電流計測モードに切り替える（ステップＳ１１１）。
【００５１】
次に、図５を参照して、実施形態における電流計測処理の処理手順について説明する。図５は、電流計測処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００５２】
最初に、入力部１１から交流電流信号が入力される（ステップＳ２０１）と、整流部１２は、入力された交流電流信号を全波整流する（ステップＳ２０２）。
【００５３】
続いて、Ａ／Ｄ変換部１３は、整流部１２によって全波整流された信号をデジタル信号に変換する（ステップＳ２０３）。
【００５４】
続いて、加算部１４は、Ａ／Ｄ変換部１３によって変換されたデジタル信号のうち、サンプリング期間内の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算していく（ステップＳ２０４）。
【００５５】
続いて、電流値変換部１５は、加算部１４によって加算された加算値を、変換関数メモリ３１に登録されている電流値変換関数を用いて電流平均値に変換する（ステップＳ２０５）。
【００５６】
続いて、出力部１６は、電流値変換部１５によって変換された電流平均値を、電流値の計測結果として外部に出力する（ステップＳ２０６）。
【００５７】
上述してきたように、実施形態の電流計測装置１によれば、電流値の計測対象となる５０Ｈｚの交流電流信号と６０Ｈｚの交流電流信号の各周期の公倍数をサンプリング期間とし、このサンプリング期間の交流電流信号に対応するデジタル信号を加算することができるため、加算の結果得られる加算値を各交流電流信号間で同値にすることができる。これにより、それぞれ周期が異なる複数の交流電流信号の電流値を、それぞれの交流電流信号に共通の電流値変換関数を用いて求めることができるため、周期が異なる交流電流信号ごとに設定を変更する手間を省くことができる。
【００５８】
また、実施形態の電流計測装置１によれば、電流値を計測する際に用いる電流値変換関数を、加算値と電流平均値とが１対１に対応するように決定するとともに、電流値変換関数に含まれる係数および定数を、各交流電流信号で共通の係数および定数に設定することができる。したがって、交流電流信号の特性や電流計測装置１のハードウェア特性によって加算値と電流平均値との相関関係にずれが生ずる場合があっても、上記電流値変換関数を用いて変換することで、電流計測装置１ごとに生じ得るずれを解消させることが可能となる。これにより、電流計測装置１の計測精度を向上させることが可能となる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、電流値変換関数を用いて加算値Ｘを電流平均値ＩAVに変換しているが、電流平均値ＩAVに変換することには限定されず、例えば、電流実効値Ｉrmsに変換することとしてもよい。この場合の電流値変換関数は以下の数８に示す式で表すことができる。
【数８】
2011017657.tif 000010
【００６０】
上記数８に示すＸは二乗の加算値となる。したがって、本変形例における加算部１４は、Ａ／Ｄ変換部１３によって変換されたデジタル信号のうち、サンプリング期間内の交流電流信号に対応するデジタル信号を二乗してから加算していくことになる。なお、Ｘが二乗の加算値で表されることにより、ａＸ＋ｂは二次式の関数となるが、ａＸ＋ｂの平方根をとることで、数８に示す電流変換関数は、実質的に一次式の関数として扱うことができる。つまり、上述した実施形態と同様にして、上記数６に示す式を用いて係数ａを算出し、上記数７に示す式を用いて定数ｂを算出することができる。
【００６１】
また、図３に示した実施形態における電流計測装置１の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができる。例えば、電流計測装置１の制御部１０の機能をソフトウェアとして実装し、これをコンピュータで実行することにより、電流計測装置１と同等の機能を実現することとしてもよい。以下に、制御部１０の各種機能をソフトウェアとして実装した電流計測プログラム１７１を実行するコンピュータの一例を示す。
【００６２】
図６は、電流計測プログラム１７１を実行するコンピュータの構成図である。このコンピュータ１００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ１１０と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置１２０と、各種情報を表示するディスプレイ１３０と、記録媒体からプログラム等を読み取る媒体読取装置１４０と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの送受信をおこなう通信装置１５０と、各種情報を一時的に記憶するＲＡＭ１６０と、ハードディスク装置１７０とをバス１８０で接続して構成される。
【００６３】
ハードディスク装置１７０には、図３に示す制御部１０と同様の機能を有する電流計測プログラム１７１と、図３に示す記憶部３０に記憶される各種データに対応する電流計測用データ１７２とが記憶される。なお、電流計測用データ１７２を、適宜分散させ、ネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶させることとしてもよい。
【００６４】
ＣＰＵ１１０が電流計測プログラム１７１をハードディスク装置１７０から読み出してＲＡＭ１６０に展開することで、電流計測プログラム１７１は、電流計測プロセス１６１として機能する。電流計測プロセス１６１は、ハードディスク装置１７０から読み出した電流計測用データ１７２等を適宜ＲＡＭ１６０に展開し、この展開したデータ等に基づいて各種処理を実行する。
【００６５】
なお、電流計測プログラム１７１は、必ずしもハードディスク装置１７０に格納されている必要はない。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶された電流計測プログラム１７１を、コンピュータ１００が読み出して実行することとしてもよい。また、例えば、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワークを介してコンピュータ１００に接続される他のコンピュータに電流計測プログラム１７１を記憶させ、コンピュータ１００が他のコンピュータから電流計測プログラム１７１を読み出して実行することとしてもよい。
【００６６】
また、本発明は、電流以外の交流信号の測定にも応用することができる。例えば、周波数が既知である複数の波形信号（音、振動、光など）の計測に本発明を適用した場合にも、本発明と同様の作用効果が得られることは容易に理解することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…電流計測装置、１０…制御部、１１…入力部、１２…整流部、１３…Ａ／Ｄ変換部、１４…加算部、１５…電流値変換部、１６…出力部、１７…処理モード切替部、１８…設定用電流値登録部、１９…係数・定数算出部、３０…記憶部、３１…変換関数メモリ、３２…設定作業用メモリ、１００…コンピュータ、１１０…ＣＰＵ、１２０…入力装置、１３０…ディスプレイ、１４０…媒体読取装置、１５０…通信装置、１６０…ＲＡＭ、１６１…電流計測プロセス、１７０…ハードディスク装置、１７１…電流計測プログラム、１７２…電流計測用データ、１８０…バス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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