(57)【要約】【課題】  便利及び簡単で及び体積が小さく、安全性を向上できる消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグを提供する。【解決手段】  プラグ電極及びプラグ殻体が含まれ、プラグ殻体内に検査測定回路と、電気エネルギー測定転換回路と、直流電源供給回路と、マイクロプロセッサーと、液晶ディスプレー及び推進回路とが設けられている。プラグの電極は入力端が電源に接続され、出力端が検査測定回路の入力端に接続されている。マイクロプロセッサーの出力端は液晶ディスプレー回路及び推進回路へ接続され、直流電源供給回路の入力端はプラグ電極に接続され、それの第一出力端は電気エネルギー測定転換回路に接続され、第二出力端はマイクロプロセッサーに接続されている。【選択図】    図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグであって、プラグ電極及びプラグ殻体が含まれ、前記プラグ殻体内に検査測定回路と、電気エネルギー測定転換回路と、直流電源供給回路と、マイクロプロセッサーと、液晶ディスプレー及び推進回路とが設けられ、
前記検査測定回路は電流及び電圧を検査測定し、電源中の高周波雑信号を除去し、
前記電気エネルギー測定転換回路は検査測定信号を受信し、電気エネルギー信号をマイクロプロセッサーへ出力し、
前記直流電源供給回路は前記電気エネルギー測定転換回路及びマイクロプロセッサーの使用電圧を提供し、
前記マイクロプロセッサーは受信した信号によって電気エネルギー信号の処理を行い、時間の累計及びデータの貯存を行い、
前記液晶ディスプレー及び推進回路は電気エネルギー及び時間のデータを表し、
前記プラグの電極は入力端が電源に接続され、それの出力端が前記検査測定回路の入力端に接続され、前記検査測定回路の出力端は信号を電気エネルギー測定転換回路へ出力し、前記電気エネルギー測定転換回路は電気エネルギー信号をマイクロプロセッサーの入力端に出力し、前記マイクロプロセッサーはそれを処理した後、時間信号を前記電気エネルギー測定転換回路へ伝送し、前記マイクロプロセッサーの出力端は前記液晶ディスプレー及び推進回路に接続され、前記直流電源供給回路の入力端はプラグ電極に接続され、それの第一出力端は前記電気エネルギー測定転換回路に接続され、第二出力端は前記マイクロプロセッサーに接続されることを特徴とする消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグ。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサーの出力端には、電気エネルギー指示及びバックライト警告表示回路が接続され、電気エネルギー指示及びバックライト警告表示回路はマイクロプロセッサーに発信される信号によってバックライトを発生し、電気エネルギーの指示を行うことを特徴とする請求項１記載の消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグ。
【請求項３】
前記マイクロプロセッサーの入力端には、押しボタン入力操作介面回路が接続され、指令が入力されてディスプレーデータを制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグ。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサーには、自動電力及び電気エネルギーの校正調整介面が接続され、校正調整介面は二つの直列ポートであり、それは外部の校正調整設備に接続されて自動校正調整の二方向通信を実現することを特徴とする請求項３記載の消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグ。
【請求項５】
前記プラグ電極とマイクロプロセッサーの入力端との間には、温度検知回路が接続され、前記温度検知回路には最少互いに直列する熱敏感抵抗（ＲＴ１）と抵抗（Ｒ１３）が含まれ、前記温度検知回路は熱敏感抵抗（ＲＴ１）と抵抗（Ｒ１３）間の接点を通る電圧を測定して温度を判断し、その信号をマイクロプロセッサーへ伝送し、前記マイクロプロセッサーはそれを処理した後、液晶ディスプレー装置によって警告表示信号を発信することを特徴とする請求項３記載の消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグ。
【請求項６】
前記検査測定回路には、互いに並列する消費電流検査測定回路及び電源電圧検査測定回路が含まれることを特徴とする請求項３記載の消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグの設計に関するものであり、それの主要は、電力測定と電気エネルギーの累計回路及び表示器をデジタル化及び小型化し、直接プラグ内に埋設することを有利にし、かつ液晶ディスプレー目視窓及び二つの操作押しボタンによって順番に検視並びに測定内容を表わし、段階性の貯存除去に供され、使用者は本装置によって極めて便利に使用中の電気用品の消費電力及び電気エネルギー等の関連データを了解することができる。
【背景技術】
【０００２】
現在の電力測定装置または電気エネルギー測定装置、例えば、電力計または電気メータは、体積が大きく、両者を足して合わせると、体積は更に大きくなって、小さなプラグ内に取り付けることができず、そのため、長くある電気用品の消費電力または累計消費電気エネルギーを知りたい場合、極めて面倒で、高価な電力計器または電気メータの組み合わせ配線を使わなければ、目的を達成することができず、それはかなり不経済である。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案の主要目的は、電力と電気エネルギー表示機能のあるプラグの提供であり、プラグには便利、簡単及び体積が小さいという特徴があり、それは各種電気用品の電力及び電気エネルギーの情報を透明化し、更に進んで、例えば、電気費用の計算、使用電気の節約及び使用電気効率と安全性の向上等を有効に管理応用することである。
【０００４】
本考案の次の目的は、電気用品の使用の安全性の向上であり、プラグは電気用品中でもっとも容易に接触不良が発生し、発熱を導いて事故が起こりやすいものであり、本装置はプラグ個所に特に温度検査測定回路が設けられ、それは随時にプラグが接触不良または電流過大によって引き起こす可能性のある過熱を判断し、並びにバックライトのきらめき及び警告表示図案の点灯と温度計符号を使用して警告表示する。
【０００５】
本考案の更に一つの目的は、使用者により多くの電気使用情報を提供し、マイクロコンピュータの貯存分類の技術をうまく利用して、例えば、使用時間の累計、異常使用時間の累計、電源差込時間の累計、短期間及び長時間の電気使用量等のデータを提供し、分析または管理に使われる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグであって、それにはプラグ電極及びプラグ殻体が含まれ、それの特徴は、前述プラグ殻体内に検査測定回路、電気エネルギー測定転換回路、直流電源供給回路、マイクロプロセッサー及び液晶ディスプレーと推進回路が設けられている。前述検査測定回路は、電流及び電圧を測定し、並びに電源中の高周波雑信号を除去する。前述電気エネルギー測定転換回路は、測定信号を受信し、並びに電気エネルギー信号をマイクロプロセッサーへ出力する。前述直流電源供給回路は、前述電気エネルギー測定転換回路及びマイクロプロセッサーの使用電圧を提供する。前述マイクロプロセッサーは、受信した信号によって電力信号の処理を行い、並びに時間の累計及びデータの貯存を行う。前述液晶ディスプレー及び推進回路は、電気エネルギーと時間のデータをディスプレーする。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
本考案の一実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグは、プラグの殻体内に電力と電気エネルギーのディスプレー装置を埋設し、それの外観は図１に示す如くであり、このような構造はそれを一般電気用品の電源線と入れ替えることができ、または、各種電気用品に取り付け、前述プラグの電極が電源につながると、直ちにプラグにその時点の消費電力及び累計電気エネルギー値が現れ、使用者はそれを例えば、電気代の計算、用電効率の向上等の有効な管理に応用することができる。
【０００８】
本実施例は、消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグであって、図２に示す如く、それにはプラグ電極及びプラグ殻体が含まれ、それの特徴は、前述プラグ殻体内に検査測定回路と、電気エネルギー測定転換回路と、直流電源供給回路と、マイクロプロセッサーと、液晶ディスプレー及び推進回路とが設けられている。前述検査測定回路は、電流及び電圧を測定し、並びに電源中の高周波数雑信号を除去する。前述電気エネルギー測定転換回路は、測定信号を受信し、並びに電気エネルギー信号をマイクロプロセッサーへ出力する。前述直流電源供給回路は、前述電気エネルギー測定転換回路及びマイクロプロセッサーの使用電圧を提供する。前述マイクロプロセッサーは、受信した信号によって電力信号の処理を行い、並びに時間の累計及びデータの貯存を行う。前述液晶ディスプレー及び推進回路は、電気エネルギーと時間のデータをディスプレーする。前述プラグの電極は入力端が電源に接続され、それの出力端が前述測定回路の入力端に接続され、前述検査測定回路の出力端は信号を電気エネルギー測定転換回路へ出力し、前述電気エネルギー測定転換回路は電気エネルギー信号をマイクロプロセッサーの入力端に出力し、前述マイクロプロセッサーはそれを処理した後、時間信号を前述電気エネルギー測定転換回路へ伝送し、前述マイクロプロセッサーの出力端は前述液晶ディスプレーに接続される。前述直流電源供給回路の入力端はプラグ電極に接続され、それの第一出力端は前述電気エネルギー測定転換回路に接続され、第二出力端は前述マイクロプロセッサーに接続される。
【０００９】
図３は本実施例の回路図であり、前述プラグ電極Ｊ３の両電極Ｊ３−１及びＪ３−２電極に電源が加えられ、電極Ｊ３−１はキャッチ線で、Ｊ３−２はアース線であり、両電極は前述検査測定回路に接続され、検査測定回路には互いに並列する消費電流検査測定回路及び電源電圧検査測定回路が含まれ、前述消費電流検査測定回路は図３に示す如くであり、その回路は電流感知測定抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３、キャパシタンスＣ３及びキャパシタンスＣ５等の部材から構成され、電流感知測定抵抗Ｒ２は電流検査測定用の抵抗で、よい温度係数（２０ｐｐｍ）と低い抵抗値（１．０ｍΩ）があって１Ｗ（ワット）を使用しているが、体積が小さく、２０Ａ（アンペア）に於いて電圧降下は０．０２Ｖで、消費電力は０．４W（ワット）であり、抵抗Ｒ１及びキャパシタンスＣ３と抵抗Ｒ３及びキャパシタンスＣ５はそれぞれ低通過フィルターを構成して電源中の高周波雑信号を除去することができる。電流感知測定抵抗Ｒ２の両端の電圧は消費電流と正比例し、フィルターを経て電気エネルギー測定転換回路（電気エネルギーＩＣ）へ送られ、電気エネルギーの測定計算に使われる。
【００１０】
前述電源電圧検査測定回路は、図３に示す如く、その回路は抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ４、キャパシタンスＣ６及びキャパシタンスＣ７から構成され、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７はそれぞれ１５０Ｋの精密抵抗で、Ｒ５は１Ｋの精密抵抗であり、本実施例に於いて、入力電圧が１２０Ｖである場合、抵抗Ｒ５の電圧降下は０．４Ｖであり、電圧は電源電圧に正比例し、キャパシタンスＣ７、抵抗Ｒ４及びキャパシタンスＣ６を経て電源中の高周波部分を濾過し、電気エネルギー測定転換回路（電気エネルギーＩＣ）へ送られて電気エネルギーの測定計算に使われる。
【００１１】
本実施例に於いて、温度が高すぎてプラグが損害してしまうことを避けるため、前述プラグ電極とマイクロプロセッサーの入力端の間に温度検査測定回路が接続され、前述温度検査測定回路には最少一つの直列した熱敏感抵抗が含まれ、前述温度検査測定回路が検査測定する両熱敏感抵抗間の接点を通る電圧をもって温度差を判断し、並びにその信号をマイクロプロセッサーに伝送し、前述マイクロプロセッサーが処理した後は、液晶ディスプレー装置によって警告表示信号を発信する。その回路の詳細は、図３に示され、抵抗ＲＴ１及び抵抗Ｒ１３が含まれ、抵抗ＲＴ１は熱敏感抵抗でプラグ電極Ｊ３−２に接続され、かつ電流感知測定抵抗Ｒ２にも接続し、基板の銅箔の導熱を通じて同時に両者の温度を感知測定することができ、温度が高いほど、ＲＴ１の抵抗値は低くなり、図３に示す回路図の熱敏感抵抗ＲＴ１と抵抗Ｒ１３の間の接点ＴＥＭＰ（温度測定電圧、ＴＥＭＰはTEMPERATUREの略である）記号の電位は低くなり、この電圧がマイクロプロセッサーＵ４に測定されてある値以下であれば、温度が高すぎると判断することができ、本実施例に於いて、ＴＥＭＰ電圧が１．８Ｖより低いと、温度は５０度を超え、液晶ディスプレーには温度が高すぎるという警告表示が現れ、例えば、温度が超えると、直ちにバックライトの快速点滅警告表示を伴う。もし電流が大きすぎ、または、プラグ電極が接触不良であれば、ともに温度検査測定抵抗ＲＴ１の温度上昇を導き、直ちにマイクロプロセッサーＵ４に発覚されて、温度高すぎの警告表示信号が発信され、同時にこの不安全の時間が記録される。
【００１２】
本実施例に於いて、使用時に異常な電気エネルギー信号に対して警告表示を行うため、前述マイクロプロセッサーの出力端には電気エネルギー指示及びバックライト警告表示回路が接続され、バックライト警告表示回路はマイクロプロセッサーが発信した信号によってバックライトを発生し、並びに電気エネルギーの指示を行う。
【００１３】
図３に示す如く、本実施例の回路に設けられている電気エネルギー指示及びバックライト警告表示回路中のＤ３は電気エネルギー指示ＬＥＤで、Ｒ１１はそれの限流抵抗であり、Ｄ４とＤ５はバックライトＬＥＤで、Ｒ１２はそれの限流抵抗であり、Ｄ３はマイクロプロセッサーＵ４によってパルス信号を経て作動され（電気エネルギー指示パルス、Ｄ３（電気エネルギー指示ＬＥＤ）を点灯させることに用いられるが、本実施例では、Ｄ３のきらめき信号によって電気エネルギーの精確さを校正調整し、一度きらめくごとに１Ｗｈを代表する。電気メータの度数回転盤の黒色マークの周期が全回転盤の５％比例を占めるように、このＬＥＤは点灯５％で消灯９５％であり、すなわち、パルスの幅は５％がHIGHで９５％がLOWであり、本実施例に述べる如く、各計数５９９９個パルス値でＤ３が一回点灯することを例として説明すると、計数開始の３００個パルスはHIGHでＤ３が点灯し、残りの５８９９個計数パルスはLOWでＤ３は消える（５９９９−３００＝５６９９）。）、Ｕ４のエネルギー累計メモリに１が加算される外、それと同時にパルス信号はLOWからHIGHに一回変わり、電気エネルギーＬＥＤ  Ｄ３も一回点灯する。
【００１４】
操作の便利のため、本実施例の殻体外部には押しボタン操作介面回路が設けられてもよく、前述押しボタン操作介面回路には削除ボタンと選択ボタンが含まれ、前述削除ボタン４ａは短期間の累計電気エネルギー及び関連の電気使用記録の削除に用いられ、選択ボタン５ａはすべての電気使用関連データを順番に液晶ディスプレー３ａに表わすことに用いられる。図３に示すようなＳＷ１、CLEARボタン及びＳＷ２、SELECTボタンは本実施例の操作ボタンであり、ＳＷ１、CLEARボタンを押すと、短期間累計されたデータは削除されて０になり、短期間の電気使用時間も削除されて０になる。ＳＷ２、SELECTボタンを押すと、データは順番に液晶ディスプレーに表われ、それはその時点の電力（パワー）、短期間電気エネルギーの累計、短期間差込時間、短期間安全電気使用時間、短期間不安全電気使用時間、長期間差込時間及び長期間電気使用時間等で、ここで言う短期間とは前回ＳＷ１、CLEARボタンを押してから現在に至る累計のデータを表し、長期間とは最初に電気を使用したときから始めた累計で、このデータはCLEARボタンを押しても削除されず、長時間または短期間のデータに拘わらず、それらは電力が失われても影響されない。
【００１５】
操作ボタンを押すごとに、Ｄ４とＤ５は自動的に点灯して液晶ディスプレーにバックライトが発生し、暗闇の中でも液晶ディスプレーの内容を見ることができる。この外、警告表示の情報がある場合にもＤ４とＤ５は快速に点滅し、バックライトの明暗きらめきの強化警告表示効果が発生する。電気エネルギー指示ランプ６ａは使用電気エネルギーが１Ｗｈに達したときにきらめくことに用いられ、電気使用量が多いほど、電気エネルギー指示ランプ６ａはより速くきらめき、この指示ランプもプラグの電気エネルギーの計量の精確さの校正に用いられることができる。この他、本実施例の液晶ディスプレー３ａの符号は予めマイクロプロセッサーによって設定することができ、例えば、液晶ディスプレーにすなわち笑顔を設け、その時点の電力及び温度は安全範囲内にあることを表し、安心して使用することができる。また同時に、すなわち泣き顔を設け、その時点での電力及び温度は不安全な条件で使用されることを表し、同時にバックに快速のきらめき警告表示が現れる。
【００１６】
本実施例の回路中の液晶ディスプレーの回路は現在ある技術を採用して実現することができ、図３に示すのは、チップＵ２及び分圧抵抗Ｒ８とＲ９で、二つの抵抗の分圧を液晶ディスプレーの作動電圧とし、その値（偏圧）は液晶ディスプレーがよいコントラストの状況で使用されるようにする。チップＵ２は液晶推進ＩＣで、それの表示内容はすべてマイクロプロセッサーＵ４が図面に示すＳＣＫ、DATA両信号を通じて提供され、すなわちマイクロプロセッサーＵ４は表したいデータをデータ線を経て直列時間軸信号ＳＣＫに合わせ、ディスプレーデータをチップＵ２のディスプレーメモリへ送り、更にチップＵ２により各ＳＥＧ及びＣＯＭ脚を経て液晶ディスプレーを作動し、表わしたいデータをディスプレーし、本実施例に於いて、５ビットのデジタルディスプレーが設けられ、現時点での消費電力、単位Ｗを表し（W点灯時）、範囲は１W−９９９９９Wである。または、累計電気エネルギー値、単位ＫＷｈを表し（ＫＷｈ点灯時）、範囲は１ＫＷｈ−９９９９９ＫＷｈである。または、時間、単位Ｈｒを表し（Ｈｒ点灯時）、範囲は０．００１Ｈｒ−９９９９９Ｈｒである。更に、総数（TOTAL）を表わすことができ、例えば、Ｔ、ＫＷｈが一緒に点灯した場合、それは電気用品の最初から現時点までの総累計電気エネルギーを表わし、その他も類似である。
【００１７】
本実施例に於いて、前述直流電源供給回路は、図３に示す如く、それのキャパシタンスＣ８と抵抗ＲＶ１は雑信号の抑止に用いられ、キャパシタンスＣ１１と抵抗Ｒ１０は電源回路から圧力降下方式を採って穏圧ダイオードＤ２から約１２Ｖの直流電位を取得し、ダイオードＤ１を経て約１２Ｖの直流電気をキャパシタンスＣ１２に貯存し、更に穏圧チップＩＣ  Ｕ３を経て純粋な５Ｖを取り出し、キャパシタンスＣ１３及びキャパシタンスＣ１４に本実施例に必要な電源を供給し、インダクタンスＬ１は再び電源雑信号の抑制に用いられる。本実施例に使われる電源は５Ｖの単一電源であるため、消費される電流は１０ｍＡぐらいで少ないので、上述のような空間を占めない小パワー及び小体積の部品を採用している。
【００１８】
本実施例に於いて、前述電気エネルギー測定転換回路は、図３に示す如く、キャパシタンスＣ１とキャパシタンスＣ２は電源供給濾過波であり、キャパシタンスＣ９とキャパシタンスＣ１０は参考電圧濾過波であり、チップＵ１電気エネルギーＩＣに必要とする精密な使用周波数はチップＵ４内部から相位ロックループを通じて周波数を出力供給し、Ｕ１の電気エネルギーＩＣはこの周波数によって信号及び消費電流検査測定回路と電源電圧検査測定回路へ供給し、その電流及び電圧入力値は互いに掛け計算を経てその時点の電力値に正比例する電気エネルギーパルスを出力し、消費電力が高いほど、電気エネルギーパルスの周波数は高くなり、この信号はマイクロプロセッサーへ加入され、マイクロコンピュータが計算及び累計すれば、電力及び電気エネルギーのデータを得ることができる。
【００１９】
その中に述べられたマイクロプロセッサーは、時間の計算及び電気エネルギーの修正調整と計数貯存を行うことができる。その回路は、図３に示す如く、チップＵ４内には本実施例を執行するプログラムがあり、抵抗Ｒ１４は機器始動の初期化動作（RESET）に使われ、キャパシタンスＣ１５及びキャパシタンスＣ１６は電源濾過波に用いられ、Ｙ１は３２．７６８ＫＨＺ石英振動であり、キャパシタンスＣ１７及びキャパシタンスＣ１８と合わせて時間軸振動回路を構成し、３２．７６８ＫＨＺは本実施例の時間計算基礎であり、同時にチップＵ４内部の相位ロックループを経ると、チップＵ４の使用は約３ＭＨＺの使用周波数になり、同時に電気エネルギー測定転換回路に提供する。電気エネルギーパルス信号はチップＵ４を経て計数され、それがある数にカウントされると、一つのパルス信号が発生し、すなわち回路図上のパルス信号で電気エネルギー指示及びバックライト警告表示回路の発光ダイオードＤ３、すなわち電気エネルギー指示ＬＥＤを点灯させ、一回点灯は１Ｗｈを代表し、チップＵ４が毎回“ある数値”をカウントしたら、一つのパルスが発生し、発光ダイオードＤ３は一回点灯する。この“ある数値”は、すなわち電気エネルギーの修正値であり、それは自動電力電気エネルギー校正調整介面の自動校正調整介面と外部標準電気エネルギー表によって互いに比較し、電気エネルギーの修正値を取得することができ、この電気エネルギー修正値を変更することによって、本装置の電気エネルギーの精確さを校正調整することができ、この電気エネルギー修正値の計算取得と応用はすなわち本実施例の核心技術であり、校正調整部材の必要がなく、直接この校正調整値をマイクロプロセッサーのEEPROM内に貯存し（電気的コピーし、電力を失っても貯存は依然保持される）、同じ道理でチップＵ４が固定した１秒（精確な１秒）で電気エネルギーパルスの数を累計し、それから電力修正値を掛け、更に固定常数で割れば、精確に消費パワー、すなわち電力値を計りだすことができ、この電力修正値は自動電力電気エネルギー校正調整介面の自動校正調整介面と外部標準電気エネルギー表を互いに比較して取得したもので、この電力修正値を変えることにより、本装置の電力（電気パワー）の精確さを校正調整することができる。したがって、電力の校正調整も自動的に発生し、校正調整部品を必要とせず、言い換えれば、電力修正値と電気エネルギー修正値の両方ともチップＵ４のEEPROM内に貯存され、永久的に存在する。
【００２０】
前述マイクロプロセッサーには自動電力及び電気エネルギー校正調整介面が接続され、校正調整介面は二つの直列ポートで、外部校正調整設備に接続されて自動校正調整の二方向通信を実現する。前述自動電力及び電気エネルギー校正調整介面の介面ＴＸ及びＲＸは二つの直列信号介面であり、その介面は工場内での自動校正調整二方向通信に使われ、自動校正調整設備は本実施例の自動校正調整介面と互いに通信しなければならず、かつ校正調整用の試験電源を提供し、標準電気エネルギー及び電力表の測定資料を読み取る能力がなければならず、校正調整時、外部自動校正調整設備はＴＸ脚を経てチップＵ４の電力及び電気エネルギー値を読み取り、並びに標準電気エネルギー及び電力表と比較計算することができ、電力修正値及び電気エネルギー修正値をＲＸ脚を通じてチップＵ４のEEPROM内に書き入れ、数秒遅延後に再度チップＵ４の電力及び電気エネルギー値を読み出し、再び標準表と比較計算し、そして、再び修正値を書き入れ、このようにＵ４の電力及び電気エネルギーの精確さが要求に達するまで絶えなく循環する。
【００２１】
図２及び図３に示す如く、本実施例が述べるプラグ電極は負荷に接続することができ、前述負荷の使用電圧はブロック中の電源電圧検査測定回路に転換されて電源電圧を取得し、負荷に使用される消費電流はブロックの消費電流検査測定回路から転換取得し、両者はともに電気エネルギーＩＣに送られ、相掛け処理後、電力及び電気エネルギーのデータが得られる。
【００２２】
図１及び図４から図６に示すのは、本考案の各種実施例によるプラグの外部構造であり、前述プラグ１には一本の電源線２が含まれてもよく、それはある電気用品（例えば、クーラまたは冷蔵庫）の電源線に使われ、プラグ１をソケットに差込めば、液晶ディスプレー３にその時点の電気使用ワット数（W）、累計電気エネルギー量（ＫＷｈ）及びその他電気使用の関連データ等が表われ、または、多数のプラグとソケットを直列連結し、それらの電気使用の関連データを表わすことができる。
【００２３】
図３に示す回路図によって本考案の一実施例を次の如く描く。消費電流検査測定回路の消費電流はすべてＲ２、抵抗値１．０ｍΩを経過するので、Ｒ２の電圧降下は消費電流に正比例し、例えば、１Ａ時の電圧降下は１．０ｍＶ（１．０ｍΩ×１Ａ＝１．０ｍＶ）であり、最大は２０Ａで、Ｒ２の電圧降下は２０ｍＶで、最大消費パワーはＲ２で、０．４W、Ｒ２は回路及びPCBの組み立てに於いてプラグ電極に近いので、銅箔を巧みに利用して電線に伝熱して放熱し、そのため、Ｒ２の体積は小さく、かつ蓄熱して放熱しないことがなく、万一プラグの接触が不良で放熱しにくいとき、直ちに一緒に溶接されてある温度検査測定抵抗ＲＴ１に発覚され、警告表示信号が発生する。
【００２４】
電圧検査測定回路は精密な抵抗分圧を使用して電源電圧の１／３００（Ｒ６、Ｒ７は１５０Ｋの直列連結で合わせて３００Ｋになり、Ｒ５は１Ｋ）を取り出し、本実施例はＡＣ１２０Ｖに使用されてもよいが、最大は１４０Ｖまで許容し、１４０Ｖ入力時のＲ５の電圧は約４６７ｍＶ（１４０Ｖ／３００＝４６７ｍＶ）で、すなわちＲ５上の電圧は使用中の電源電圧に正比例する。
【００２５】
本実施例は高い精確度のある石英振動３２．７６８ＫＨＺを基礎とし、それは時間の計算として精確な１秒間（３２．７６８ＫＨＺを２の１５回自乗で割ると１ＨＺが得られる）、同時に更に本実施例が採用するマイクロプロセッサー内部の相位ロック機能を利用すれば、７３２倍の安定かつ精確な周波数、すなわち３２７６８×７３２＝２３９８６１７６ＨＺを取得することができ、最後は更にマイクロプロセッサーの内部で８で割れば２９９８２７２ＨＺを得ることができ、それを本実施例で述べたマイクロプロセッサー及び電気エネルギーＩＣの本当の使用周波数（３ＭＨＺ）とする。
【００２６】
本実施例が使用する電気エネルギーＩＣは極めて高い敏感度があるので、少ない入力電流（電圧に転換されて入力される）と入力電圧だけで仕事をすることができ、例えば、消費電流は０．０４Ａ−２０Ａで仕事をすることができ、すなわち０．０４ｍＶ−２０ｍＶの間を電流の入力信号とし、使用電圧は８０Ｖ−１４０Ｖの間で仕事をすることができ、すなわち２６７ｍＶ−４６７ｍＶの間を電流の入力信号とし、本実施例では、２０Ａの負荷電流、１４０Ｖの使用電圧とパワーファクター１．０（ＰＦ＝１．０の純抵抗）及び周波数供給が３ＭＨＺの条件に於いて、電気エネルギーＩＣが転換計算して送り出す電気エネルギーパルスは約４６６６ＨＺであり、実際の電力（電気パワー）は２０Ａ×１４０Ｖ×１．０＝２８００Wであるので、マイクロプロセッサーＵ４は校正調整を行わなければ精確なデータを得ることができない。
【００２７】
本実施例で述べた電力（電気パワー）の校正調整はマイクロプロセッサーＵ４によって極めて精確な１秒で電気エネルギーＩＣ  Ｕ２の電気エネルギーパルスを計数し、前述の如く、２０Ａ、１４０Ｖ及びＰＦ＝１．０の条件に於いて、マイクロプロセッサーは１秒ごとに約４６６６個の電気エネルギーパルスを計数することができ、実際の２８００Wと大きな誤差があるので、自動校正調整のプログラムを経る必要があり、すなわち電気エネルギーの修正値は次の計算式１から得られる。
電気エネルギー修正値＝実際の電気パワー（W）×固定常数１０００／毎秒累計された電気エネルギーパルス      計算式１
【００２８】
上の式の固定常数は１０００で、この計算式によって得られた各パルス数は１ワット（W）を代表し、それはちょうど本実施例の電力最小単位である。上の式の電気エネルギー修正値は、２８００×１０００／４６６６＝６００である。
マイクロプロセッサーＵ４の電力値計算は、次の計算式２から得られる。
【００２９】
マイクロプロコンピュータが計算した電力値（W）＝毎秒累計した電気エネルギーパルス数×電力修正値／固定常数１０００      計算式２
電力修正値６００を取り入れると、マイクロプロコンピュータが計算した電力値（W）＝４６６６×６００／１０００＝２７９９．６≒２８００W
【００３０】
それは実際の電気パワー２８００と近似し、すなわち自動校正調整プログラムを通じて得られた電力修正値（例えば、６００）は本実施例で極めて簡単便利で、かつ費用節減、部品節減ができる方法で、精確な電力測定機能を得ることができる。
【００３１】
本実施例が電気エネルギー（ワット時）の校正調整を行うのは、マイクロプロセッサーＵ４が電気エネルギーＩＣ  Ｕ２の電気エネルギーパルスを周波数取りぬき計算を経て、すなわち電気エネルギー修正値の値で割ってから送り出し、電気エネルギーを累計し、本実施例はＷｈを単位として校正調整及び電気エネルギーの累計最小単位としており、前述の如く、２０Ａ、１４０Ｖ及びＰＦ＝１．０の条件に於いて、電気エネルギーＩＣの電気エネルギーパルスは約毎秒４６６６個の信号であり、１Ｗｈ＝３６００ワット秒（時間を３６００秒に換える）であるので、このような条件に於いてマイクロプロセッサーＵ４が３６００ワット秒の電気エネルギーを累計するごとに電気エネルギー指示ＬＥＤを一回きらめかせ、マイクロプロセッサーＵ４がいくらの電気エネルギーパルス、すなわち上述いわゆる電気エネルギー修正値の値を計数すれば、１Ｗｈ（３６００Wｓ）になる。それを計算式３に示す。
電気エネルギー修正値＝３６００ワット秒／実際のパワー×電気エネルギーパルスの周波数＝３６００／２８００×４６６６＝５９９９      計算式３
【００３２】
すなわち、マイクロプロセッサーＵ４が５９９９個の電気エネルギーパルスを累計するごとに１Ｗｈに達して、電気エネルギー指示ＬＥＤは一回きらめく。次の方式で検証を得ることができる。２８００Wのパワー消耗に於いて、毎秒４６６６個の電気エネルギーパルスの出力があるので、各電気エネルギーパルスが代表するエネルギーは２８００W／４６６６パルス＝０．６Wｓ／Pulseである。
【００３３】
そこで、もし電気エネルギー修正値、すなわち５９９９個のパルスを累計した場合、それのエネルギーはちょうど０．６Wｓ／Pulse×５９９９Pulse＝３６００Wｓである。
すなわち１Ｗｈであり、言い換えれば、自動校正調整プログラムと外部標準の電気エネルギー比較表を対比すれば、適当な電気エネルギー修正値（前述如くの５９９９）を得ることができ、本実施例は極めて簡単便利で、かつ費用節減、部品節減ができる方法で、精確度がかなり高い電気エネルギー表の機能を得ることができる。
【００３４】
本実施例は、複雑な電力、電気エネルギー測定と表示回路、膨大な電機電子部品を特別な回路構造と小型の部品を使い、巧みに組み合わせて応用し、それを濃縮して４０立方センチたらずのプラグ内に組み込むことができ、それは発熱せずに長期間使用することができ、同時に極めて高い精確度と低いコストを保有し、経済実用である。
【００３５】
なお、本明細書及び図面において、下記記号を次のように定義する。
Ｖ１ＰとＶ１Ｎは、検査測定電流の両端の電圧で、Ｐは電流が流れ込む一方で、Ｎは電流が流れ出す一方で、この電圧は電気エネルギーＩＣの入力電流信号である。
【００３６】
Ｖ２ＰとＶ２Ｎは、使用電源電圧の比例分圧（１／３００）で、本考案は１／３００の電源電圧を取り、それの極性は入力電流に対応し、この電圧は電気エネルギーＩＣの入力電流信号である。
【００３７】
電気エネルギーパルス（ＣＦ）は、電気エネルギーＩＣの電気エネルギー校正調整用信号、Calibration  Frequencyであり、本考案はマイクロコンピュータによってＣＦ信号を読み取り、電気エネルギーＩＣを校正調整せず、マイクロコンピュータの内部計算及びメモリを利用して自動校正調整を行い、電気エネルギー修正値と電力修正値を獲得し、すなわち本考案はＣＦ信号を利用し、特別な処理技巧を通じて同時に電力と電気エネルギー表の機能を達成する。
【００３８】
周波数供給（３ＭＨＺ）は、本考案の電気エネルギーＩＣ及びマイクロプロセッサーに使われる使用周波数は極めて安定で精確でなければ、良質な電力と電気エネルギーの測定は表現されない。
【００３９】
DATA及びＳＣＫは、マイクロプロセッサーが液晶推進ＩＣへ送られる表示データで、それはDATA（情報線）によってＳＣＫ（SERIAL  CLOCK、直列時計信号）と組み合わせられ、直列の方式をもってディスプレーデータを伝送する。
【００４０】
ＴＸは、発信機で、本考案の外部自動校正調整設備であり、データを送り出す。ＴＸは、Transmitterの略である。
ＲＸは、レシーバで、本考案の外部自動校正調整設備から送られたデータを受信する。ＲＸは、Receiverの略である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本考案の一実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグを示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグを示す回路ブロック図である。
【図３】本考案の一実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグの回路図である。
【図４】本考案の他の実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグを示す斜視図である。
【図５】本考案の他の実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグを示す模式図である。
【図６】本考案の他の実施例による消費電力と電気エネルギー累計ディスプレー装置のあるプラグを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  プラグ、２  電源線、３  液晶ディスプレー
【図１】
0003115970.tif 000003
【図２】
0003115970.tif 000004
【図３】
0003115970.tif 000005
【図４】
0003115970.tif 000006
【図５】
0003115970.tif 000007
【図６】
0003115970.tif 000008