(57)【要約】【課題】インバータの電源を投入したときに発生する高圧が電力計に印加されないように、リレーを介してランプ両端の電圧およびランプに流れる電流を電力計に入力していたが、測定の度にリレーを配線するために手間がかかり、かつ誤操作して電力計を壊してしまうことがあるという課題を解決する。【解決手段】リレーを電力計に内蔵して、このリレーの接点を操作できるようにすると共に、リレーの状態を表示するようにした。また、測定電圧、測定電流、測定電力が所定の閾値より低下したときに、リレーを開くようにした。リレーを配線する手間がなくなり、かつリレーの状態が表示されるので誤操作がなくなり、かつ作業効率があがる。また、インバータの電源を切るとリレーが開くので、人為的なミスで電力計を壊すことがなくなる。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧入力端子と、電流入力端子と、入力された電圧と電流から有効電力を演算する電力演算部と、前記電圧入力端子および前記電流入力端子と前記電力演算部との間を接続し、また接続を切り離すリレーと、このリレーの開閉を設定する入力部とを有することを特徴とする電力計。
【請求項２】
表示部を有し、この表示部に前記リレーの開閉状態を表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電力計。
【請求項３】
前記電力演算部は、入力された電圧信号を正規化する電圧正規化回路と、この電圧正規化回路の出力をデジタル値に変換する第１のＡＤコンバータと、入力された電流信号を正規化する電流正規化回路と、この電流正規化回路の出力をデジタル値に変換する第２のＡＤコンバータと、前記第１のＡＤコンバータおよび前記第２のＡＤコンバータの出力を読みとり、これらの値から有効電力値を演算するＣＰＵとから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電力計。
【請求項４】
前記電力演算部が演算した有効電力が所定の閾値よりも低下したときに、前記リレーを開くようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれかに記載の電力計。
【請求項５】
前記電力演算部は入力された電圧信号から実効電圧を演算し、この実効電圧の値が所定の閾値より低下したときに、前記リレーを開くようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれかに記載の電力計。
【請求項６】
前記電力演算部は入力された電流信号から実効電流を演算し、この実効電流の値が所定の閾値より低下したときに、前記リレーを開くようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれかに記載の電力計。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流の電力を測定する電力計に関し、特にインバータ点灯式のランプを測定するために用いて好適な電力計に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
図２にインバータ点灯式ランプの消費電力を測定する測定回路の構成を示す。図２において、インバータ４はランプ５に電力を供給する。７は電力計であり、ランプ５両端の電圧およびランプ５に流れる電流を測定して、その消費電力を求める。ランプ５の両端電圧はリレー接点６１，６２を介して電力計７に入力される。また、ランプ５に流れる電流は、リレー接点６３，６４を介して同じく電力計７に入力される。
【０００２】
電力計７に入力されたランプ５両端の電圧は電圧正規化回路７１で正規化され、ＡＤコンバータ７３でデジタル値に変換される。同様に、電力計７に入力されたランプ５に流れる電流は電流正規化回路７２で正規化され、ＡＤコンバータ７４でデジタル値に変換される。
【０００３】
ＣＰＵ７５はＡＤコンバータ７３，７４の出力値をサンプリング周期毎に読みとり、これらの値を乗算して瞬時電力を求める。そして、ＡＤコンバータ７３から読み込んだ瞬時電圧、ＡＤコンバータ７４から読み込んだ瞬時電流、および乗算して求めた瞬時電力を平均化処理して実効電圧値、実効電流値、有効電力値を求め、これらの値を表示部７６に表示する。
このような電力計は従来より公知のものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
なお、４１はインバータ４の電源プラグ、８は電力計７の電源プラグであり、これらの電源プラグから電力が供給される。また、９は電力計７の接地端子である。
【０００５】
図３にランプ５を点灯したときの、インバータ４の出力電圧の波形を示す。図３では縮小して描いているが、ランプ５を点灯した瞬間はインバータ４の出力電圧は１０ｋＶ以上になり、定格の数十倍に達する。そのため、電力計７を接続した状態でランプ５を点灯すると電力計７に過大な電圧がかかる。
【０００６】
また、インバータ４の出力は接地ライン９から浮いているために、大きなコモンモード電圧Ｖｃｏｍが印加される可能性もあり、これによって電力計７が壊れる場合がある。そのため、ランプ５を点灯するときはリレー接点６１〜６４を開き、定常状態になってからこれらのリレー接点を閉じるようにして、電力計７に過大電圧や大きなコモンモード電圧が印加されないようにしていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１７２８５９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなランプ５の消費電力を測定する測定回路には、次のような課題があった。
【０００９】
前述したように、ランプ５を点灯するときはリレー接点６１〜６４を開き、電力を測定するときは閉じなければならない。これらの操作は測定者が行わなければならず、操作が煩わしいという課題があった。また、リレー接点６１〜６４が閉じていることを失念してランプインバータ４の電源を投入してしまい、電力計７を壊してしまうことがあるという課題もあった。さらに、測定の毎にリレー部分を製作しなければならないことや配線をするのに手間がかかること、かつ場所を取るという課題もあった。
【００１０】
従って本発明の目的は、リレー接点を内蔵して、簡単にランプの消費電力を測定することができる電力計を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、電圧入力端子と、電流入力端子と、入力された電圧と電流から有効電力を演算する電力演算部と、前記電圧入力端子および前記電流入力端子と前記電力演算部との間を接続し、また接続を切り離すリレーと、このリレーの開閉を設定する入力部とを有することを特徴としたものである。簡単にランプの電力測定ができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、表示部を有し、この表示部に前記リレーの開閉状態を表示するようにしたものである。リレーの状態が表示されるので、誤操作することがなくなる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記電力演算部は、入力された電圧信号を正規化する電圧正規化回路と、この電圧正規化回路の出力をデジタル値に変換する第１のＡＤコンバータと、入力された電流信号を正規化する電流正規化回路と、この電流正規化回路の出力をデジタル値に変換する第２のＡＤコンバータと、前記第１のＡＤコンバータおよび前記第２のＡＤコンバータの出力を読みとり、これらの値から有効電力値を演算するＣＰＵとから構成されるようにしたものである。既存の構成をそのまま用いることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３いずれかに記載の発明において、前記電力演算部が演算した有効電力が所定の閾値よりも低下したときに、前記リレーを開くようにしたものである。誤操作がなくなる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４いずれかに記載の発明において、前記電力演算部は入力された電圧信号から実効電圧を演算し、この実効電圧の値が所定の閾値より低下したときに、前記リレーを開くようにしたものである。誤操作がなくなる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５いずれかに記載の発明において、前記電力演算部は入力された電流信号から実効電流を演算し、この実効電流の値が所定の閾値より低下したときに、前記リレーを開くようにしたものである。誤操作がなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明に係る電力計の一実施例の構成を示す。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図１において、１は電力計であり、ランプ５の両端電圧とランプ５に流れる電流が入力される。
【００１８】
１１はリレーであり、リレー接点１１１〜１１４で構成される。リレー接点１１１と１１２の一端はランプ５両端に、リレー接点１１３、１１４の一端はランプ５と直列に接続される。このリレー１１の開閉は後述するＣＰＵ１２５で制御される。
【００１９】
１２は電力演算部であり、電圧正規化回路１２１，電流正規化回路１２２、ＡＤコンバータ１２３および１２４，ＣＰＵ１２５で構成される。電圧正規化回路１２１の入力端子はリレー接点１１１および１１２の他端に接続される。この電圧正規化回路１２は入力された電圧値を正規化してＡＤコンバータ１２３に出力する。ＡＤコンバータ１２３は入力された電圧正規化回路１２１の出力をデジタル値に変換する。このデジタル値は瞬時電圧に相当する。
【００２０】
電流正規化回路１２２の入力端子はリレー接点１１３および１１４の他端に接続される。電流正規化回路１２２は入力された電流値を正規化してＡＤコンバータ１２４に出力する。ＡＤコンバータ１２４は入力された電流正規化回路１２２の出力をデジタル値に変換する。このデジタル値は瞬時電流に相当する。
【００２１】
ＣＰＵ１２５は所定のサンプリング周期毎にＡＤコンバータ１２３および１２４の出力値、すなわち瞬時電圧値と瞬時電流値を読みとる。そして、この瞬時電圧値に瞬時電流値を乗算して瞬時電力値を演算する。また、これら瞬時電圧値、瞬時電流値、瞬時電力値を平均化処理して実効電圧値、実効電流値、有効電力値を求める。
【００２２】
１３は表示部であり、ＣＰＵ１２５が演算した実効電圧値、実効電流値、有効電力値を表示する。１４は入力部であり、リレー１１の開閉状態を設定する。ＣＰＵ１２５は入力部１４の設定を読みとり、リレー１１を制御すると共にその状態を表示部１３に表示する。
【００２３】
次に、この実施例の動作を説明する。最初入力部１４によってリレー接点１１１〜１１４を開に設定し、その後インバータ４の電源を投入する。図３で説明したように、インバータ４の出力は電源投入時に高圧になるが、このときリレー接点１１１〜１１４は開いているので、この高圧は電力演算部１２には印加されない。
【００２４】
インバータ４の出力が定常状態になると、入力部１４によってリレー１１を閉に設定する。ＣＰＵ１２５はリレー接点１１１〜１１４を閉じて、前述した手順で実効電圧値、実効電流値、有効電力値を演算して表示部１３に表示する。このようにすることにより、インバータ４の電源を投入したときに発生する高圧が電力演算部１２に印加されることがないので、電力演算部１２を壊すことがなくなる。また、リレー１１の開閉状態は表示部１３に表示されるので、容易に確認することができる。
【００２５】
なお、この実施例では手動でリレー１１の開閉を設定するようにしたが、実効電圧値、実効電流値、有効電力値に閾値を設定しておき、これらの値のいずれか、あるいは全てが設定した閾値より小さくなるとリレー１１を開くように制御してもよい。
【００２６】
ランプ５が点灯状態から消灯状態になると、実効電圧値、実効電流値、有効電力値が小さくなるので、これらの値が閾値よりも小さくなるとランプ５が消灯したと判断して、リレー接点１１１〜１１４を開く。このようにすると、次にインバータ４の電源を投入したときにはリレー接点１１１〜１１４が開いているので、電力演算部１２に高圧が印加されるのを防ぐことができる。インバータ４の電源を投入してその出力が定常状態になってから、入力部１４を操作してリレー接点１１１〜１１４を閉じて電力測定を行う。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、電圧入力端子と、電流入力端子と、入力された電圧と電流から有効電力を演算する電力演算部と、前記電圧入力端子および前記電流入力端子と前記電力演算部との間を接続し、また接続を切り離すリレーと、このリレーの開閉を設定する入力部とを有することを特徴とした。
【００２８】
リレーを電力計に内蔵するようにしたので、測定の度にリレーを配線する手間がなくなり、簡単に電力測定ができ、作業効率が上がるという効果がある。また、配線のための場所が必要でなくなるので、狭い所でも測定ができるという効果もある。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、表示部を有し、この表示部に前記リレーの開閉状態を表示するようにした。常にリレーの状態が表示されるので開閉の状態を容易に認識でき、誤操作することがなくなるという効果がある。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明において、前記電力演算部は、入力された電圧信号を正規化する電圧正規化回路と、この電圧正規化回路の出力をデジタル値に変換する第１のＡＤコンバータと、入力された電流信号を正規化する電流正規化回路と、この電流正規化回路の出力をデジタル値に変換する第２のＡＤコンバータと、前記第１のＡＤコンバータおよび前記第２のＡＤコンバータの出力を読みとり、これらの値から有効電力値を演算するＣＰＵとから構成されるようにした。既存の電力計の構成をそのまま用いることができるという効果がある。
【００３１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３いずれかに記載の発明において、前記電力演算部が演算した有効電力が所定の閾値よりも低下したときに、前記リレーを開くようにした。次にインバータの電源を入れるときには常にリレーが開いているので、人為的なミスで高圧が印加されて電力計を壊すことがなくなるという効果がある。
【００３２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４いずれかに記載の発明において、前記電力演算部は入力された電圧信号から実効電圧を演算し、この実効電圧の値が所定の閾値より低下したときに、前記リレーを開くようにした。次にインバータの電源を入れるときには常にリレーが開いているので、人為的なミスで高圧が印加されて電力計を壊すことがなくなるという効果がある。
【００３３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５いずれかに記載の発明において、前記電力演算部は入力された電流信号から実効電流を演算し、この実効電流の値が所定の閾値より低下したときに、前記リレーを開くようにした。次にインバータの電源を入れるときには常にリレーが開いているので、人為的なミスで高圧が印加されて電力計を壊すことがなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来のランプの電力測定回路の構成図である。
【図３】インバータの出力電圧の変化を示す特性図である。
【符号の説明】
１  電力計
１１  リレー
１１１〜１１４  リレー接点
１２  電力演算部
１２１  電圧正規化回路
１２２  電流正規化回路
１２３，１２４  ＡＤコンバータ
１２５  ＣＰＵ
１３  表示部
１４  入力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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