(57)【要約】【課題】電源ラインに装着された変流器から得られる電力を電源として動作して該変流器を介して前記電源ラインに流れる電流を検出する電流計測装置において、前記電源ラインに流れる電流の大きさに拘わることなく安全に精度良く計測処理を実行する。【解決手段】電源ラインに装着された変流器を介して検出される電圧から前記電源ラインに流れる電流を計測する電流計測部と、前記変流器に生起された電力から前記電流計測部を駆動する内部電源電圧を生成する電源回路と、前記変流器から得られる電力を前記電流・電圧変換素子または前記電源回路に選択的に出力する切替回路とを備える。更に前記電流計測部の非動作時に前記電源回路に供給される電力が所定値を超えたとき、前記切替回路の出力先を前記電流計測部側に切替制御すると共に該電流計測部における電流・電圧変換素子の値を可変する計測制御部を備える。【選択図】      図１
2015031582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源ラインに装着された変流器を介して検出される電流を電圧に変換する電流・電圧変換素子を備え、該電流・電圧変換素子に生起された電圧を増幅して出力する増幅器と、
この増幅器の出力電圧から前記電源ラインに流れる電流を計測する電流計測部と、
前記変流器に生起された電力を整流して前記増幅器および前記電流計測部を駆動する内部電源電圧を生成する電源回路と、
前記変流器から得られる電力を前記電流・電圧変換素子または前記電源回路に選択的に出力する切替回路と、
前記電流計測部の非動作時に前記変流器から前記電源回路に供給される電力が所定値を超えたとき、前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御する計測制御部と
を具備したことを特徴とする電流計測装置。
【請求項２】
前記計測制御部は、前記変流器から前記電源回路に供給される電力に応じて前記電流・電圧変換素子の値を可変制御すると共に、該電流・電圧変換素子の値に合わせて前記増幅器の利得を制御するものである請求項１に記載の電流計測装置。
【請求項３】
前記計測制御部は、前記変流器から前記電源回路に供給される電力が大きいときには前記電流・電圧変換素子の値を小さくすると共に前記増幅器の利得を大きくし、
前記電力が小さいときには前記電流・電圧変換素子の値を大きくすると共に前記増幅器の利得を小さくするものである請求項２に記載の電流計測装置。
【請求項４】
前記計測制御部は、前記電流計測部の非動作時に前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御したとき、前記電流計測部を動作させて電流計測を実行させるものである請求項１に記載の電流計測装置。
【請求項５】
前記電源回路は、前記変流器に生起された電力を整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧を受けて充電されるコンデンサと、このコンデンサの充電電圧を入力して前記内部電源電圧を生成するＤＣ／ＤＣ変換器とを備え、
前記計測制御部は、前記コンデンサの充電電圧と該充電電圧の時間的変化とから前記電源ラインに流れる過電流を検出して前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御するものである請求項１に記載の電流計測装置。
【請求項６】
前記計測制御部は、前記コンデンサの充電電圧と該充電電圧の時間的変化とから前記電源ラインに流れる電流を推定して前記電流計測部の非動作時における電流計測を補う電流推定手段を備えてなる請求項５に記載の電流計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ラインに装着した変流器から得られる電力を電源として動作して該変流器を介して前記電源ラインに流れる電流を、該電源ラインに流れる電流の大きさに拘わることなく安定に精度良く計測することのできる電流計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源ラインに装着した変流器（カレントトランス；ＣＴ）を介して得られる電力を電源として動作して該電源ラインに流れる電流を計測する自己給電型の電流計測装置が注目されている。例えば特許文献１には、電源用の変流器と計測用の変流器とを電源ラインに装着して電流計測を行う電流計測装置が開示される。また特許文献２には、電源ラインに装着した変流器から得られる電力を充電して内部電源を生成する電源回路と、前記変流器を介して前記電源ラインに流れる電流を計測し、その計測値を不揮発性メモリに記憶する電流計測部とを前記電源回路における充電量に応じて交互に駆動する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５８１１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−５５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に開示されるように、電源用および計測用の２つの変流器を電源ラインに装着するタイプの電流計測装置は、その構成が大掛かりな上、部品コストが嵩むと言う問題がある。これに対して特許文献２に紹介される電流計測装置においては、電源回路の充電と前記電源ラインに流れる電流の計測とを交互に行う必要があり、従って前記電源回路の充電中には電流計測を行うことができないと言う問題がある。
【０００５】
更にこの種の電流計測装置が用いられる用途は多彩であり、また前記電源ラインに流れる電流が常に安定であるとの保証はない。従って前記電源ラインに流れる電流が微少電流から大電流まで大きく変動するような場合であっても、該電流計測装置の動作に必要な電力を安定に確保し、その上で前記電源ラインに流れる電流を精度良く計測し得ることが望まれる。更には前記電源ラインに過電流が流れるような場合であっても、該過電流から前記電源回路を含む前記電流計測回路の全体を保護して該電流計測回路を安定に動作させることが要求される。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電源ラインに装着した変流器から得られる電力を電源として動作し、前記変流器を介して前記電源ラインに流れる電流を該電源ラインに流れる電流の大きさに拘わることなく安定に、且つ精度良く計測することのできる電流計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するべく本発明に係る電流計測装置は、
電源ラインに装着された変流器を介して検出される電流を電圧に変換する電流・電圧変換素子を備え、該電流・電圧変換素子に生起された電圧を増幅して出力する増幅器と、
この増幅器の出力電圧から前記電源ラインに流れる電流を計測する電流計測部と、
前記変流器に生起された電力を整流して前記増幅器および前記電流計測部を駆動する内部電源電圧を生成する電源回路と、
前記変流器から得られる電力を前記電流・電圧変換素子または前記電源回路に選択的に出力する切替回路と、
前記電流計測部の非動作時に前記変流器から前記電源回路に供給される電力が所定値を超えたとき、前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御する計測制御部と
を具備したことを特徴としている。
【０００８】
好ましくは前記計測制御部は、前記変流器から前記電源回路に供給される電力に応じて前記電流・電圧変換素子の値を可変制御すると共に、該電流・電圧変換素子の値に合わせて前記増幅器の利得を制御するように構成される。特に前記計測制御部は、前記変流器から前記電源回路に供給される電力が大きいときには前記電流・電圧変換素子の値を小さくすると共に前記増幅器の利得を大きくし、逆に前記電力が小さいときには前記電流・電圧変換素子の値を大きくすると共に前記増幅器の利得を小さくするように動作する。そして前記計測制御部は、前記電流計測部の非動作時に前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御したとき、前記電流計測部を動作させて電流計測を実行させることが好ましい。
【０００９】
ちなみに前記電源回路は、例えば前記変流器に生起された電力を整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧を受けて充電されるコンデンサと、このコンデンサの充電電圧を入力して前記内部電源電圧を生成するＤＣ／ＤＣ変換器とを備えて構成される。そして前記計測制御部は、前記コンデンサの充電電圧と該充電電圧の時間的変化とから前記電源ラインに流れる過電流を検出して前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御するように構成される。
【００１０】
尚、前記計測制御部は、前記コンデンサの充電電圧と該充電電圧の時間的変化とから前記電源ラインに流れる電流を推定して前記電流計測部の非動作時における電流計測を補う電流推定手段を備えることも好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成の電流計測装置によれば、前記電流計測部の非動作時に前記変流器から前記電源回路に供給される電力が所定値を超えたとき、前記計測制御部により前記切替回路の出力先を前記電流・電圧変換素子側に切替制御されるので、前記電源回路に過電流が流れることがなくなり、従って前記電源ラインに流れる過電流から前記電源回路を効果的に保護することができる。
【００１２】
この際、前記計測制御部の制御の下で前記変流器から得られる電力の大きさに応じて前記電流・電圧変換素子の値が変更設定され、具体的には前記電力が大きいときには前記電流・電圧変換素子の値が小さく設定される。この結果、過電流に伴う大電力によって前記電流・電圧変換素子に異常な過電圧が生起されることがなくなり、従って前記電源ラインに流れる過電流から前記電流・電圧変換素子を含む電流計測部側の回路を効果的に保護することができる。
【００１３】
また前記電流・電圧変換素子の値の変更設定に応じて前記増幅器の利得が調整されるので、前記電源ラインに流れる電流の大きさに拘わることなしに該電流を計測することが可能となる。具体的には前記電源ラインに流れる電流が微少であるときには前記電流・電圧変換素子の値を大きく設定することで前記電源ラインに流れる微少電流を分解能良く計測することができる。逆に前記電源ラインに流れる電流が大きいときには前記電流・電圧変換素子の値を小さく設定することで前記電源ラインに流れる大電流を安定に計測することが可能となる。
【００１４】
また前記変流器の出力を前記電源回路に供給している際、前記電源回路における前記コンデンサの充電電圧と該充電電圧の時間的変化とから前記電源ラインに流れる電流を推定することで、前記電流計測部の非動作時における電流計測を補助することが可能となる。換言すれば前記変流器の出力を前記電源回路に供給している場合、非動作状態にある前記電流計測部に代わって前記電源ラインに流れる電流を推定処理により計測することができる。従って前記電流計測部の非動作時においても前記電源ラインに流れる電流の変化を監視することができる。
【００１５】
故に上記構成の電流計測装置によれば、前記電源ラインに流れる電流の大きさに拘わることなしに該電流計測装置を安定に動作させ、前記電源ラインに流れる電流を安定に、且つ精度良く計測することが可能となる。従ってその実用的利点が多大である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電流計測装置の要部概略構成図。
【図２】図１に示す電流計測装置の動作を示すタイミング図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る電流計測装置の要部概略構成図。
【図４】図３に示す電流計測装置の動作を示すタイミング図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る電流計測装置の要部概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る電流計測装置について説明する。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施形態に係る電流計測装置１の要部概略構成図である。この電流計測装置１は、計測対象とする電源ライン（電力線）Ｌ、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源ケーブルに装着される変流器（ＣＴ；カレントトランス）２と、この変流器（ＣＴ）２の出力端に接続される計測装置本体３とからなる。ちなみに前記変流器（ＣＴ）２は、特に図示しないが前記電源ラインＬを一次側として該電源ラインＬに装着されるリングコアと、このリングコアに巻装されて前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１に比例した電流ｉ２を生起する二次側コイルとを備えたものである。尚、前記変流器２の出力端に並列接続された定電圧ダイオードＺＤ１は、該変流器２の開放保護用の素子である。
【００１９】
さて前記計測装置本体３は、概略的には前記変流器２の出力電流から前記電源ライン（電力線）Ｌに流れる電流を計測する電流計測回路部１０と、前記変流器２を介して得られる電力から前記電流計測回路部１０側の動作に必要な内部電源電圧Ｖccを生成する電源回路２０と、前記変流器２の出力を前記電流計測回路部１０または前記電源回路２０に選択的に出力する切替回路（ＳＷ１）３０とを備える。
【００２０】
前記電流計測回路部１０は、前記切替回路３０を介して前記変流器（ＣＴ）２の出力端間に接続されて該変流器（ＣＴ）２から出力される電流を電圧に変換する電流・電圧変換素子、具体的には電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１と、この電流計測用抵抗１１に生起された電圧を所定の利得で増幅する増幅器１２と、この増幅器１２の出力電圧から前記電源ラインＬに流れる電流を求める電流計測部１３とを備える。尚、この実施形態においては、前記電流計測部１３は、後述する計測演算処理部を構築するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４０が備える機能の一部として実現されている。
【００２１】
ちなみに前記増幅器１２は、例えば入力抵抗（Ｒｍ２）を介して前記電流計測用抵抗１１に生起された電圧を反転入力端子に入力し、前記反転入力端子と出力端子との間に設けた帰還用抵抗（Ｒｍ３）の値により定まる利得で前記入力電圧を増幅する演算増幅器（Ａｍｐ）により構成される。尚、前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値、および前記帰還用抵抗（Ｒｍ３）の値は、後述するように前記マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４０に設けられた計測制御部１４の制御の下で前記電源ラインＬに流れる電流の大きさに応じて可変設定される。
【００２２】
具体的には前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１が大きい場合には、前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値を小さく設定することで、後段の回路部品を過大電流から保護する。そしてこの電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値に応じて前記帰還用抵抗（Ｒｍ３）の値を調整する。逆に前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１が小さい場合には、前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値を大きく設定する。同時に前記帰還用抵抗（Ｒｍ３）の値も大きく設定することで前記演算増幅器（Ａｍｐ）の利得、即ち、前記増幅器１２の利得を大きく設定して電流計測を実行する。
【００２３】
一方、前記電源回路２０は、前記切替回路３０を介して前記変流器（ＣＴ）２の出力端間に接続されて該変流器２から出力される電流（電力）を全波整流するダイオードブリッジ（ＤＢ）からなる整流回路２１と、この整流回路２１の出力を抵抗（Ｒｍ）２２を介して平滑化するコンデンサ（Ｃｐｍ）２３とを備える。更に前記電源回路２０は、前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の充電電圧を入力して前記増幅器１２および前記マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４０を駆動する内部電源電圧Ｖccを生成するＤＣ／ＤＣ変換器２４を備える。このＤＣ／ＤＣ変換器２４は、いわゆる電源用レギュレータＩＣからなる。
【００２４】
尚、前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３には、過電圧保護用の定電圧回路２５が並列に設けられている。この過電圧保護用の定電圧回路２５は、例えば前記変流器２に設けられた開放保護用の定電圧ダイオードＺＤ１よりも降伏電圧が低く設定された定電圧ダイオードからなる。この定電圧回路２５により、前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の充電電圧が過電圧に達する前に前記整流回路２１の出力電圧が前記定電圧ダイオードの降伏電圧に制限され、これによって前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の過充電が防止される。
【００２５】
ここでこの実施形態に係る電流計測装置１が特徴とするところは、前記計測制御部１４において前記電流計測部１３の非動作時に前記変流器（ＣＴ）２から前記電源回路２０に供給される電力を、前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の充電電圧Ｖcpmに基づいて推定する機能を備える点にある。そして前記計測制御部１４の制御の下で、前記電源ラインＬに流れる電流の大きさに応じて前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値、および前記帰還用抵抗（Ｒｍ３）の値を互いに関連付けて可変設定するように構成した点にある。これらの抵抗値の可変設定は、利得制御信号Ｇain１,Ｇain２を用いて行われる。
【００２６】
また前記計測制御部１４は、更に前記変流器（ＣＴ）２から前記電源回路２０に供給される電力が所定値を超えたとき、即ち、前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の充電電圧Ｖcpmが所定値に達したとき、前記計測制御部１４の制御の下で前記切替回路３０の出力先を前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１側に切替制御する機能を備える。この切替制御は、前記切替回路３０に対して計測制御部１４から切替制御信号ON/OFFを与えることによって実行される。
【００２７】
更に計測演算処理部である前記マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４０は、前記電流計測部１３の非動作時に、前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の充電電圧Ｖcpmと該充電電圧Ｖcpmの時間的変化とから前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１の大きさを推定する電流推定部１５を備える。この電流推定部１５は、前記変流器（ＣＴ）２からの電力が前記電源回路２０に供給されている為に前記電流計測部１３において前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を計測することができない状況下において、該電流計測部１３に代わって前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を補助的に計測する役割を担う。
【００２８】
そして前記電流計測部１３において計測された電流値（計測結果）、並びに前記電流推定部１５において推定された電流値（推定結果）は、例えば図示しないメモリに逐次記憶される。その後、前記メモリに記憶された計測結果および推定結果は、例えば所定周期毎の平均値として演算処理された後、前記マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４０が備える通信Ｉ／Ｆ１６を介して該電流計測装置１による計測データとして定期的に図示しない親機（データ監視システム）に送信される。
【００２９】
上述した如く構成された電流計測装置１は、基本的には図２に動作タイミングを示すように、例えば予め設定された所定の充電期間Ｔc１,Ｔc２,Ｔc３,…毎に前記変流器（ＣＴ）２に得られる電力を前記電源回路２０に供給して前記コンデンサ２３を充電し、前記増幅器１２および前記マイクロプロセッサ４０の駆動に必要な内部電源電圧Ｖccを生成する。そして前記コンデンサ２３に充電された電力（充電電圧）に基づいて前記増幅器１２および前記マイクロプロセッサ４０の駆動に必要な内部電源電圧Ｖccを生成し得る条件下において前記切替回路３０の出力を前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１に切り替え、前記電流計測部１３を動作させて前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を計測する。
【００３０】
この電流ｉ１の計測期間Ｔm１,Ｔm２,Ｔm３,…は、前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpmが、前記増幅器１２および前記マイクロプロセッサ４０の駆動に必要な内部電源電圧Ｖccを生成し得る最低電圧Ｖminまで低下する時間の範囲内に設定される。また前記切替回路３０の出力の前記電源回路２０側への切り替えは、前記電流計測部１３において計測される前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１の大きさから、該電流ｉ１が過電流でないことを確認した上で実行される。
【００３１】
尚、前記コンデンサ２３の充電期間Ｔc１,Ｔc２,Ｔc３,…において前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１が過大となり、これに伴って前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpmが所定値を超えた場合には、前述したように前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値が小さく設定される。そして前記変流器（ＣＴ）２の出力電流が前記切替回路３０を介して前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１に流される。この結果、前記変流器（ＣＴ）２の出力電流は前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１により消費され、該変流器（ＣＴ）２の過大な出力電流から前記電源回路２０が保護される。
【００３２】
一方、前記電流計測部１３の非動作時には、前述したように前記電流推定部１５が起動されて前記電源回路２０に供給される電流（電力）から前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１が推定される。この電流推定部１５による電流の推定処理は、前記充電期間Ｔc１,Ｔc２,Ｔc３,…における前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpmの変化を求めることによって行われる。ちなみにこの実施形態においては、前記電源回路２０における前記抵抗（Ｒｍ）２２の値および前記コンデンサ（Ｃｐｍ）２３の値は固定的に与えられている。
【００３３】
従って、例えば前記充電期間Ｔc２における前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１(Ｔc２)の平均値を、概略的には充電開始時における前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpm１と充電終了時における該コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpm２とから、
ｉ１(Ｔc２)＝ｋ・（Ｖcpm２−Ｖcpm１）
として求めることができる。
【００３４】
また同様に例えば前記充電期間Ｔc３における前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１(Ｔc３)の平均値を、概略的には充電開始時における前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpm３と充電終了時における該コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpm４とから、
ｉ１(Ｔc３)＝ｋ・（Ｖcpm４−Ｖcpm３）
として求めることができる。但し、上記各式においてｋは補正係数である。
【００３５】
従って上述した如く構成されて動作する電流計測装置１によれば、前記電源ラインＬに装着した前記変流器（ＣＴ）２から得られる電力から該電流計測装置１の動作に必要な内部電源電圧Ｖccを生成し、前記変流器２を介して検出される電流から前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を計測することができる。しかも前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１の大きさに拘わることなしに該電流計測装置１を安定に動作させ、前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を安定に、且つ精度良く計測することが可能となる。従ってその実用的利点が多大である。
【００３６】
ところで上述した第１の実施形態においては、前記電源回路２０において生成した内部電源電圧Ｖccを前記増幅器１２および前記マイクロプロセッサ４０に供給するので、例えば前記マイクロプロセッサ４０での消費電流の変動に伴って前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpmが変動することが否めない。従って前記コンデンサ２３の充電電圧Ｖcpmを正確に求めることが困難である。更にはこれに起因して前記電流計測部１３の非動作時における前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１の推定精度を高めることも難しい。
【００３７】
図３はこのような課題を解消した本発明の第２の実施形態に係る電流計測装置５の要部概略構成を示している。尚、図１に示した電流計測装置１と同一部分には同一符号を付して示しており、その重複した説明については省略する。この電流計測装置５が特徴とするところは、図１に示した電流計測装置１に加えて前記電源回路２０において前記整流回路２１を介して整流された電力を、スイッチ（ＳＷ２）２６を介して前記コンデンサ２３、または新たに設けた電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７に選択的に供給するように構成した点にある。ちなみに前記コンデンサ２３は、この実施形態において内部電源電圧生成用としてだけ用いられるので、ここではコンデンサ（Ｃｐ）２３として示す。
【００３８】
ちなみに前記スイッチ（ＳＷ２）２６は、カウンタ２８の出力により制御されて一定の周期で所定の短時間に亘って前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７側に切り替えられる。従って前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７は、前記変流器（ＣＴ）２から供給される電力、即ち、前記整流回路２１を介して整流される電力により一定の周期で短時間ずつ充電される。また前記内部電源電圧生成用のコンデンサ（Ｃｐ）２３は、前記変流器（ＣＴ）２から前記電源回路２０に電力が供給される期間中の、前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７の充電が行われない殆どの期間において前記整流回路２１を介して整流された電力により充電される。
【００３９】
従って前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７には、前記コンデンサ（Ｃｐ）２３の充電による内部電源電圧Ｖccの生成に拘わることなく前記変流器（ＣＴ）２から得られた電力が充電される。故に前記コンデンサ（Ｃｍ）２７の充電電圧Ｖcmは、前記マイクロプロセッサ４０等の動作状況に依存する負荷電流変動の影響を受けて変化する前記内部電源電圧生成用のコンデンサ（Ｃｐ）２３の充電電圧Ｖcpと異なり、前記変流器（ＣＴ）２から得られる電流（電力）そのもの、換言すれば前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１の大きさに応じたものとなる。
【００４０】
そして前記電流推定部１５は、このようにして前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７に得られる充電電圧Ｖcmから前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を求めるものとなっている。具体的には前記電流推定部１５は、前記計測制御部１４による前記切替回路３０の切り替え制御動作に伴って、前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７に並列接続したリセットスイッチ２９をオン動作させて前記電流計測回路部１０における電流計測期間に該コンデンサ（Ｃｍ）２７をリセットする。そして前記電流推定部１５は、前記コンデンサ（Ｃｍ）２７のリセット直前における該コンデンサ（Ｃｍ）２７の充電電圧Ｖcmを計測し、計測した充電電圧Ｖcmから前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を推定している。
【００４１】
具体的には図４に前記電流計測装置５の動作タイミングを示すように前記電流推定部１５は、前記コンデンサ２３の充電期間Ｔc１,Ｔc２,Ｔc３,…において前記コンデンサ（Ｃｍ）２７に充電された充電電圧Ｖcm１,Ｖcm２,Ｖcm３,…をそれぞれ計測することで、前記充電期間Ｔc１,Ｔc２,Ｔc３,…中において前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を計測（推定）している。従って先の実施形態と同様に、前記電流計測部１３の非動作時に、該電流計測部１３とは独立に前記電源ラインＬに流れる電流ｉ１を計測することができる。しかも前記電源回路２０による内部電源電圧Ｖccの生成とは独立に前記電流ｉ１を計測するので、前記マイクロプロセッサ４０等の動作状態によって変化する負荷変動の影響を受けることなしに前記電流ｉ１を精度良く計測（推定）することができる。故に、第１の実施形態として示した電流計測装置１が有する特徴に加えて、該電流計測装置１よりも精度良く前記電流計測部１３の非動作時における電流計測を行い得ると言う利点がある。
【００４２】
尚、図５に本発明の第３の実施形態に係る電流計測装置６の概略構成を示すように、前記整流回路２１の出力電圧を監視して、該出力電圧が所定の電圧閾値を超えたとき、即ち、過電圧となったときに過電圧検出信号Ｖc-errを出力する過電圧検出回路３１を設けるようにしても良い。そして前記過電圧検出信号Ｖc-errを論理和回路３２を介して前記切替回路３０に与え、該切替回路３０の出力を強制的に前記電流計測回路部１０側に切り替えるように構成することも可能である。
【００４３】
このようにしてハードウェア的に前記切替回路３０の出力先を切り替え制御するように構成しても、前記電源回路２０を過電流から確実に保護することが可能となる。従って先に説明した第１および第２の実施形態に係る電流計測装置１,５と同様な効果が奏せられる。また第２の実施形態に比較して前記マイクロプロセッサ４０での処理負担を軽減することができる。
【００４４】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば前記コンデンサ２３としては前記電流計測部１３による電流計測時および前記通信Ｉ／Ｆ１６によるデータ送信時等における電力消費量を見込んで、その期間内に前記内部電源電圧Ｖccを安定に生成し得る充電容量のものを用いれば十分である。これに対して前記電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）２７としては、前記充電期間Ｔc１,Ｔc２,Ｔc３,…に入力抵抗（Ｒｍ４）を介して充電される最大充電電圧が計測ダイナミックレンジを超えることのない容量のものであれば十分である。
【００４５】
また前記電流計測用抵抗（Ｒｍ１）１１の値、および前記増幅器１２の利得については、例えば前記変流器（ＣＴ）２から出力される電力（電流ｉ２）の大きさに応じて決定すれば十分である。更に各実施形態においては前記マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４０を用いて前記電流計測部１３、前記計測制御部１４、前記電流推定部１５等の機能を実現したが、これらの各機能をそれぞれ独立したハードウェアにより構成することも勿論可能である。その他、本発明はその要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。
【符号の説明】
【００４６】
Ｌ  電源ライン（電力線）
１,５,６  電流計測装置
２  変流器（ＣＴ；カレントトランス）
３  計測装置本体
１０  電流計測回路部
１１  電流計測用抵抗（Ｒｍ１）
１２  増幅器
１３  電流計測部
１４  計測制御部
１５  電流推定部
１６  通信Ｉ／Ｆ
２０  電源回路
２１  整流回路（ダイオードブリッジ）
２３  コンデンサ（Ｃｐｍ）
２４  ＤＣ／ＤＣ変換器（電源用レギュレータＩＣ）
２５  過電圧保護用の定電圧回路（定電圧ダイオード）
２６  スイッチ
２７  電流計測用のコンデンサ（Ｃｍ）
２８  カウンタ
２９  リセットスイッチ
３０  切替回路
３１  過電圧検出回路
３２  論理和回路
４０  マイクロプロセッサ（ＭＰＵ；計測演算処理部）
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図２】
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【図４】
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