JPH06324088A - 電流の計測方法 - Google Patents
電流の計測方法Info
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- JPH06324088A JPH06324088A JP11271293A JP11271293A JPH06324088A JP H06324088 A JPH06324088 A JP H06324088A JP 11271293 A JP11271293 A JP 11271293A JP 11271293 A JP11271293 A JP 11271293A JP H06324088 A JPH06324088 A JP H06324088A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電線に流れる電流の計測を行う際に、サンプ
リングデータの演算誤差を低減させるとともに、演算処
理時間を短縮させる。 【構成】 電線10に流れる交流電流を電流センサ11
で検出し、かつ、CPU16dで演算処理して該電流を
計測する電流の計測方法において、CPU16dは、サ
ンプルホールド回路16aが行う電流のサンプリングの
実行時間を、電流のゼロクロスと無関係に一定時間に固
定するとともに、実行時間を所定時間ずらして複数設定
し、サンプルホールド回路16aが電流を各実行時間内
に2n (nは任意の整数)回数サンプリングし、このサ
ンプリングされたデータをCPU16dが並列演算処理
して、電流の実効値や平均値等を算出する。
リングデータの演算誤差を低減させるとともに、演算処
理時間を短縮させる。 【構成】 電線10に流れる交流電流を電流センサ11
で検出し、かつ、CPU16dで演算処理して該電流を
計測する電流の計測方法において、CPU16dは、サ
ンプルホールド回路16aが行う電流のサンプリングの
実行時間を、電流のゼロクロスと無関係に一定時間に固
定するとともに、実行時間を所定時間ずらして複数設定
し、サンプルホールド回路16aが電流を各実行時間内
に2n (nは任意の整数)回数サンプリングし、このサ
ンプリングされたデータをCPU16dが並列演算処理
して、電流の実効値や平均値等を算出する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被計測対象物である電
線に流れる電流を計測する電流の計測方法に関する。
線に流れる電流を計測する電流の計測方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電流計測方法は、被計測
対象物である、例えば電線に流れる交流電流を計測する
ものがある。上記計測方法では、図5に示すように、変
動する交流電流の波形におけるゼロクロスの地点を検知
し、当該ゼロクロスの地点から次のゼロクロスの地点ま
での間に電流のサンプリングを行い、そのサンプリング
結果(データ)を演算処理することによって、上記電流
の実効値及び平均値等を求めていた。なお、上記電線に
流れる電流には、外部からの影響でノイズやチャタリン
グ等が発生する場合があった。
対象物である、例えば電線に流れる交流電流を計測する
ものがある。上記計測方法では、図5に示すように、変
動する交流電流の波形におけるゼロクロスの地点を検知
し、当該ゼロクロスの地点から次のゼロクロスの地点ま
での間に電流のサンプリングを行い、そのサンプリング
結果(データ)を演算処理することによって、上記電流
の実効値及び平均値等を求めていた。なお、上記電線に
流れる電流には、外部からの影響でノイズやチャタリン
グ等が発生する場合があった。
【0003】このため、上記計測方法では、図5に示す
ように、上記ノイズやチャタリングがゼロクロスの付近
に発生する場合には、電流波形はこれらの影響で本来の
ゼロクロスの前後で、何度もゼロクロスの状態になるの
で、本来のゼロクロスを検知するのが困難になる。そこ
で、従来方法では、コンパレータを用いて、サンプリン
グしたデータが、ある電流範囲(誤差範囲)内の時に、
ゼロクロスを判定しており、この判定結果であるゼロク
ロスの地点から次のゼロクロスの地点までの間にサンプ
リングしたデータを分子とし、さらにサンプリング時間
を分母として演算処理を行って、その結果を出力してい
た。
ように、上記ノイズやチャタリングがゼロクロスの付近
に発生する場合には、電流波形はこれらの影響で本来の
ゼロクロスの前後で、何度もゼロクロスの状態になるの
で、本来のゼロクロスを検知するのが困難になる。そこ
で、従来方法では、コンパレータを用いて、サンプリン
グしたデータが、ある電流範囲(誤差範囲)内の時に、
ゼロクロスを判定しており、この判定結果であるゼロク
ロスの地点から次のゼロクロスの地点までの間にサンプ
リングしたデータを分子とし、さらにサンプリング時間
を分母として演算処理を行って、その結果を出力してい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記計測方
法では、ある誤差範囲を許容範囲として設けて、ゼロク
ロスの地点を検知するので、本来のゼロクロスの地点と
検知されたゼロクロスの地点とにズレが生じ、このため
に計測誤差が生じるという問題点があった。また、上記
計測方法では、周波数の変化に応じて、電流波形のゼロ
クロスの間隔が変化し、これに伴ってサンプリング時間
が変化するので、電流の実効値や平均値を算出する際に
は、分母のバイト数を判定する処理を行ってから、分母
と分子を比較する処理を行わなければならず、演算処理
に時間がかかるという問題点もあった。
法では、ある誤差範囲を許容範囲として設けて、ゼロク
ロスの地点を検知するので、本来のゼロクロスの地点と
検知されたゼロクロスの地点とにズレが生じ、このため
に計測誤差が生じるという問題点があった。また、上記
計測方法では、周波数の変化に応じて、電流波形のゼロ
クロスの間隔が変化し、これに伴ってサンプリング時間
が変化するので、電流の実効値や平均値を算出する際に
は、分母のバイト数を判定する処理を行ってから、分母
と分子を比較する処理を行わなければならず、演算処理
に時間がかかるという問題点もあった。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、電流の計測を行う際に、サンプリングデータの演算
誤差を低減させるとともに、演算処理時間を短縮できる
電流の計測方法を提供することを目的とする。
で、電流の計測を行う際に、サンプリングデータの演算
誤差を低減させるとともに、演算処理時間を短縮できる
電流の計測方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、被計測対象物である電線に流れる電流
を電流センサで検出し、かつ、演算処理部で演算処理し
て該電流を計測する電流の計測方法において、前記演算
処理部のCPUは、電流のサンプリングの実行時間を一
定時間に固定し、かつ、サンプルホールド回路が行う当
該実行時間内におけるサンプリングを2n (nは任意の
整数)回数行うとともに、前記サンプリングの実行時間
を所定時間ずらして前記サンプリングを順次行い、か
つ、前記各実行時間にサンプリングされたデータを並列
演算処理する電流の計測方法が提供される。
に、本発明では、被計測対象物である電線に流れる電流
を電流センサで検出し、かつ、演算処理部で演算処理し
て該電流を計測する電流の計測方法において、前記演算
処理部のCPUは、電流のサンプリングの実行時間を一
定時間に固定し、かつ、サンプルホールド回路が行う当
該実行時間内におけるサンプリングを2n (nは任意の
整数)回数行うとともに、前記サンプリングの実行時間
を所定時間ずらして前記サンプリングを順次行い、か
つ、前記各実行時間にサンプリングされたデータを並列
演算処理する電流の計測方法が提供される。
【0007】
【作用】サンプリングの実行時間を電流のゼロクロスと
無関係に一定するとともに、上記実行時間を所定時間ず
らして複数設定して、各実行時間内に2n 回数サンプリ
ングされたデータを並列演算処理して、電流の実効値や
平均値等を算出する。従って、電線に流れる電流をサン
プリング及び演算処理して計測する場合に生じる演算誤
差の低減と演算処理時間の短縮を図ることができる。
無関係に一定するとともに、上記実行時間を所定時間ず
らして複数設定して、各実行時間内に2n 回数サンプリ
ングされたデータを並列演算処理して、電流の実効値や
平均値等を算出する。従って、電線に流れる電流をサン
プリング及び演算処理して計測する場合に生じる演算誤
差の低減と演算処理時間の短縮を図ることができる。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図4の図面に基づ
き説明する。図1は、本発明に係る電流の計測方法を用
いて電線の電流を計測する計測装置の一実施例を示す構
成図である。図において、上記計測装置は、電線10の
近傍に設けられたCT型電流センサ11と、ノイズフィ
ルタ12と、アンプ13,15と、上記アンプ13,1
5間に介在する全波整流回路14と、全波整流された電
流をサンプリングして演算処理する演算処理部17とか
ら構成されている。
き説明する。図1は、本発明に係る電流の計測方法を用
いて電線の電流を計測する計測装置の一実施例を示す構
成図である。図において、上記計測装置は、電線10の
近傍に設けられたCT型電流センサ11と、ノイズフィ
ルタ12と、アンプ13,15と、上記アンプ13,1
5間に介在する全波整流回路14と、全波整流された電
流をサンプリングして演算処理する演算処理部17とか
ら構成されている。
【0009】CT型電流センサ11は、図2に示すよう
な電線10を流れる交流電流を検出しており、上記検出
された電流信号は、ノイズフィルタ12でノイズ成分が
除去され、さらにアンプ13,15によって増幅される
とともに、全波整流回路14で全波整流されて演算処理
部16に入力する。演算処理部16は、例えばマイクロ
コンピュータ(以下、「マイコン」という。)からな
り、上記マイコン16は、一定のサンプリング実行時間
内に例えば2 n (nは任意の整数)回数サンプリングを
行うサンプルホールド回路16aと、上記サンプリング
されたアナログデータをデジタルデータに変換するアナ
ログ/デジタル変換回路(以下、「A/D変換回路」と
いう。)16bと、上記変換されたデータを記憶するメ
モリ16cと、上記各部16a〜16cを制御するとと
もに、メモリ16cに記憶されたデータを読み出して演
算処理するCPU16dとから構成されている。
な電線10を流れる交流電流を検出しており、上記検出
された電流信号は、ノイズフィルタ12でノイズ成分が
除去され、さらにアンプ13,15によって増幅される
とともに、全波整流回路14で全波整流されて演算処理
部16に入力する。演算処理部16は、例えばマイクロ
コンピュータ(以下、「マイコン」という。)からな
り、上記マイコン16は、一定のサンプリング実行時間
内に例えば2 n (nは任意の整数)回数サンプリングを
行うサンプルホールド回路16aと、上記サンプリング
されたアナログデータをデジタルデータに変換するアナ
ログ/デジタル変換回路(以下、「A/D変換回路」と
いう。)16bと、上記変換されたデータを記憶するメ
モリ16cと、上記各部16a〜16cを制御するとと
もに、メモリ16cに記憶されたデータを読み出して演
算処理するCPU16dとから構成されている。
【0010】CPU16dは、第1実施例として、図2
に示すように、一定のサンプリング実行時間内に2n 回
数サンプリングしたデータを分子とし、さらに上記実行
時間を分母として、所定の演算処理時間内で演算処理を
行って、電流の実効値や平均値を算出し、その結果を例
えばホストコンピュータ等に出力し、次のサンプリング
を実行する。
に示すように、一定のサンプリング実行時間内に2n 回
数サンプリングしたデータを分子とし、さらに上記実行
時間を分母として、所定の演算処理時間内で演算処理を
行って、電流の実効値や平均値を算出し、その結果を例
えばホストコンピュータ等に出力し、次のサンプリング
を実行する。
【0011】従って、本実施例では、電流のゼロクロス
に関係なく、サンプリングを一定の実行時間内に行い、
上記サンプリング後に演算処理を行うので、ゼロクロス
検知に起因する計測誤差が減り、計測時にノイズやチャ
タリングによる影響を受けにくくなり、演算誤差を低減
できる。さらに、本実施例では、一定の実行時間内にサ
ンプルホールド回路16aで2 n 回のサンプリングを行
うので、サンプリングしたデータを分子とし、実行時間
を分母としてわり算の演算処理を行う際に、CPU16
d内の図示しないシフトレジスタで処理ができ、演算処
理時間を短くできる。すなわち、上記演算処理におい
て、CPU16dは、2進数で演算を行う関係上、例え
ばある数を21 倍する場合には、CPU16d内のレジ
スタのシフト操作で1ビットシフトするだけで良いが、
ある数を(21 +20 )倍、つまり3倍する場合には、
上記3倍するデータをメモリ16c等に記憶しておいて
上記レジスタを1ビットシフトした後の値と、上記メモ
リ16cに記憶されたデータを加えて、元の値の3倍の
値にする必要がある。この結果、CPU16dが行う演
算処理は、2n 倍の方が演算処理手順が少なく、上記サ
ンプリングしたデータの演算を短時間で行うことができ
る。
に関係なく、サンプリングを一定の実行時間内に行い、
上記サンプリング後に演算処理を行うので、ゼロクロス
検知に起因する計測誤差が減り、計測時にノイズやチャ
タリングによる影響を受けにくくなり、演算誤差を低減
できる。さらに、本実施例では、一定の実行時間内にサ
ンプルホールド回路16aで2 n 回のサンプリングを行
うので、サンプリングしたデータを分子とし、実行時間
を分母としてわり算の演算処理を行う際に、CPU16
d内の図示しないシフトレジスタで処理ができ、演算処
理時間を短くできる。すなわち、上記演算処理におい
て、CPU16dは、2進数で演算を行う関係上、例え
ばある数を21 倍する場合には、CPU16d内のレジ
スタのシフト操作で1ビットシフトするだけで良いが、
ある数を(21 +20 )倍、つまり3倍する場合には、
上記3倍するデータをメモリ16c等に記憶しておいて
上記レジスタを1ビットシフトした後の値と、上記メモ
リ16cに記憶されたデータを加えて、元の値の3倍の
値にする必要がある。この結果、CPU16dが行う演
算処理は、2n 倍の方が演算処理手順が少なく、上記サ
ンプリングしたデータの演算を短時間で行うことができ
る。
【0012】また、本発明に係る電流の計測方法では、
第2実施例として、例えば図3に示すように、一定に設
定されたサンプリングの実行時間を所定時間(例えば演
算処理時間)分だけずらして複数設定し、上記各実行時
間内にサンプルホールド回路16aで2n 回のデータサ
ンプリングを行い、上記各実行時間経過後にCPU16
dがサンプリングデータを並列演算処理して、その演算
結果を出力させるように、マイコン16を構成させるこ
とも可能である。
第2実施例として、例えば図3に示すように、一定に設
定されたサンプリングの実行時間を所定時間(例えば演
算処理時間)分だけずらして複数設定し、上記各実行時
間内にサンプルホールド回路16aで2n 回のデータサ
ンプリングを行い、上記各実行時間経過後にCPU16
dがサンプリングデータを並列演算処理して、その演算
結果を出力させるように、マイコン16を構成させるこ
とも可能である。
【0013】この場合には、前のサンプリング時間の途
中で次のサンプリング時間が開始されるので、上述した
実施例に比べてサンプリングしたデータの演算を、さら
に短かい時間で行うことができる。また、図4は、本発
明に係る電流の計測方法を用いて三相4線式の電線の電
流を計測する計測装置の一実施例を示す構成図である。
なお、図4において、図1と同様の構成部分に関して
は、説明の都合上、同一符号とする。
中で次のサンプリング時間が開始されるので、上述した
実施例に比べてサンプリングしたデータの演算を、さら
に短かい時間で行うことができる。また、図4は、本発
明に係る電流の計測方法を用いて三相4線式の電線の電
流を計測する計測装置の一実施例を示す構成図である。
なお、図4において、図1と同様の構成部分に関して
は、説明の都合上、同一符号とする。
【0014】図において、電流センサ11a〜11d
は、図示しない4本の電線の近傍にそれぞれ設けられ、
各電線を流れるU相、V相、W相、N相の交流電流を検
出しており、上記検出された各電流信号は、ノイズフィ
ルタ12a〜12dでノイズ成分が除去され、さらにア
ンプ13a〜13dによって増幅されるとともに、全波
整流回路14a〜14dで全波整流されて、アナログス
イッチで構成されるマルチプレクサ19にそれぞれ入力
する。また、上記アンプ13a〜13cによって増幅さ
れた各電流信号は、加算回路17aで加算されてU相+
V相+W相の電流信号となり、全波整流回路14eで全
波整流されて、上記マルチプレクサ19に入力する。ま
た、上記アンプ13dによって増幅された電流信号及び
加算回路17aからの電流信号は、加算回路17bで加
算されてU相+V相+W相+N相の電流信号となり、全
波整流回路14fで全波整流されて、上記マルチプレク
サ19に入力する。
は、図示しない4本の電線の近傍にそれぞれ設けられ、
各電線を流れるU相、V相、W相、N相の交流電流を検
出しており、上記検出された各電流信号は、ノイズフィ
ルタ12a〜12dでノイズ成分が除去され、さらにア
ンプ13a〜13dによって増幅されるとともに、全波
整流回路14a〜14dで全波整流されて、アナログス
イッチで構成されるマルチプレクサ19にそれぞれ入力
する。また、上記アンプ13a〜13cによって増幅さ
れた各電流信号は、加算回路17aで加算されてU相+
V相+W相の電流信号となり、全波整流回路14eで全
波整流されて、上記マルチプレクサ19に入力する。ま
た、上記アンプ13dによって増幅された電流信号及び
加算回路17aからの電流信号は、加算回路17bで加
算されてU相+V相+W相+N相の電流信号となり、全
波整流回路14fで全波整流されて、上記マルチプレク
サ19に入力する。
【0015】マルチプレクサ19は、上記入力する6種
類の信号を順番に選択して後段に設けられたアンプ15
を介してマイコン16に出力している。マイコン16
は、図3の場合と同様に、入力する各電流信号に対し
て、一定に設定されたサンプリングの実行時間を所定時
間分だけずらして複数設定し、上記各実行時間内にサン
プルホールド回路16aで2n 回のデータサンプリング
を行い、上記各実行時間経過後にCPU16dがサンプ
リングデータを並列演算処理して、上記各電流信号に対
応した演算結果を、デジタル出力回路19を介してそれ
ぞれ出力させる。なお、ディップスイッチ20a〜20
cは、各種判定値を設定して、これら判定値をCPU1
6aに出力している。
類の信号を順番に選択して後段に設けられたアンプ15
を介してマイコン16に出力している。マイコン16
は、図3の場合と同様に、入力する各電流信号に対し
て、一定に設定されたサンプリングの実行時間を所定時
間分だけずらして複数設定し、上記各実行時間内にサン
プルホールド回路16aで2n 回のデータサンプリング
を行い、上記各実行時間経過後にCPU16dがサンプ
リングデータを並列演算処理して、上記各電流信号に対
応した演算結果を、デジタル出力回路19を介してそれ
ぞれ出力させる。なお、ディップスイッチ20a〜20
cは、各種判定値を設定して、これら判定値をCPU1
6aに出力している。
【0016】従って、本実施例でも、電流のゼロクロス
に関係なく、サンプリングを一定の実行時間内に行い、
上記サンプリング後に演算処理を行うので、ゼロクロス
検知に起因する計測誤差が減り、計測時にノイズやチャ
タリングによる影響を受けにくくなり、演算誤差を低減
できる。また、本実施例では、検出された電流のデータ
のサンプリングと演算処理をある時間遅れを持たせて、
複数並列処理させるので、演算結果の出力間隔を短くす
ることができる。
に関係なく、サンプリングを一定の実行時間内に行い、
上記サンプリング後に演算処理を行うので、ゼロクロス
検知に起因する計測誤差が減り、計測時にノイズやチャ
タリングによる影響を受けにくくなり、演算誤差を低減
できる。また、本実施例では、検出された電流のデータ
のサンプリングと演算処理をある時間遅れを持たせて、
複数並列処理させるので、演算結果の出力間隔を短くす
ることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、被計
測対象物に流れる電流を検出し、かつ、演算処理して該
電流を計測する電流の計測方法において、前記電流のサ
ンプリングの実行時間を一定時間に固定し、かつ、当該
実行時間内におけるサンプリングを2n (nは任意の整
数)回数行い、前記実行時間にサンプリングされたデー
タを演算処理するので、電流の計測を行う際に、サンプ
リングデータの演算誤差を低減させるとともに、演算処
理時間を短縮できる。
測対象物に流れる電流を検出し、かつ、演算処理して該
電流を計測する電流の計測方法において、前記電流のサ
ンプリングの実行時間を一定時間に固定し、かつ、当該
実行時間内におけるサンプリングを2n (nは任意の整
数)回数行い、前記実行時間にサンプリングされたデー
タを演算処理するので、電流の計測を行う際に、サンプ
リングデータの演算誤差を低減させるとともに、演算処
理時間を短縮できる。
【図1】本発明に係る電流の計測方法を用いて電線の電
流を計測する計測装置の一実施例を示す構成図である。
流を計測する計測装置の一実施例を示す構成図である。
【図2】図1に示した本発明に係る電流の計測方法の第
1実施例を説明するための電流の波形図である。
1実施例を説明するための電流の波形図である。
【図3】図1に示した本発明に係る電流の計測方法の第
2実施例を説明するための電流の波形図である。
2実施例を説明するための電流の波形図である。
【図4】本発明に係る電流の計測方法を用いて三相4線
式の電線の電流を計測する計測装置の一実施例を示す構
成図である。
式の電線の電流を計測する計測装置の一実施例を示す構
成図である。
【図5】従来の電流の計測方法を説明するための電流の
波形図である。
波形図である。
10 電線 11,11a〜11d 電流センサ 12,12a〜12d ノイズフィルタ 13,13a〜13d,15 アンプ 14,14a〜14f 全波整流回路 16 演算処理部(マイコン) 16a サンプルホールド回路 16b アナログ/デジタル変換回路 16c メモリ 16d CPU
Claims (2)
- 【請求項1】 被計測対象物に流れる電流を検出し、か
つ、演算処理して該電流を計測する電流の計測方法にお
いて、 前記電流のサンプリングの実行時間を一定時間に固定
し、かつ、当該実行時間内におけるサンプリングを2n
(nは任意の整数)回数行い、前記実行時間にサンプリ
ングされたデータを演算処理することを特徴とする電流
の計測方法。 - 【請求項2】 被計測対象物に流れる電流を検出し、か
つ、演算処理して該電流を計測する電流の計測方法にお
いて、 前記電流のサンプリングの実行時間を一定時間に固定
し、かつ、当該実行時間内におけるサンプリングを2n
(nは任意の整数)回数行うとともに、前記サンプリン
グの実行時間を所定時間ずらして前記サンプリングを順
次行い、かつ、前記各実行時間にサンプリングされたデ
ータを並列演算処理することを特徴とする電流の計測方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11271293A JPH06324088A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 電流の計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11271293A JPH06324088A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 電流の計測方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06324088A true JPH06324088A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14593624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11271293A Pending JPH06324088A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 電流の計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06324088A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015148631A (ja) * | 2005-05-12 | 2015-08-20 | コーポレーション ヌヴォルト インク.Corporation Nuvolt Inc. | 電流センサ |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP11271293A patent/JPH06324088A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015148631A (ja) * | 2005-05-12 | 2015-08-20 | コーポレーション ヌヴォルト インク.Corporation Nuvolt Inc. | 電流センサ |
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