測定装置
【課題】電力計の電力測定誤差を装置価格を上昇させずに測定する。
【解決手段】処理部５が、検査電圧Ｖｔ１を出力して電力計５０から所定倍率αおよび電圧値Ｖｍｖを取得し、所定倍率αと検査電圧Ｖｔ１との乗算値Ｖｍｕを算出する処理と、検査電圧Ｖｔ２を出力して電力計５０から所定変換率βおよび電流値Ｉｍｖを取得し、所定変換率βと検査電圧Ｖｔ２との乗算値Ｉｍｕを算出する処理と、電力計５０の第１入力端子５１および第２入力端子５２に検査電圧Ｖｔ１および分圧電圧Ｖｄを出力して電力計５０から位相差φを取得する処理と、電圧値Ｖｍｖ、電流値Ｉｍｖおよび位相差φに基づいて電力計５０での測定対象電力Ｗｍの実測値Ｗ１を算出し、かつ乗算値Ｖｍｕと乗算値Ｉｍｕとを乗算して測定対象電力Ｗｍの理論値Ｗ２を算出して、電力計５０の電力測定誤差Ｗｅを算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【解決手段】処理部５が、検査電圧Ｖｔ１を出力して電力計５０から所定倍率αおよび電圧値Ｖｍｖを取得し、所定倍率αと検査電圧Ｖｔ１との乗算値Ｖｍｕを算出する処理と、検査電圧Ｖｔ２を出力して電力計５０から所定変換率βおよび電流値Ｉｍｖを取得し、所定変換率βと検査電圧Ｖｔ２との乗算値Ｉｍｕを算出する処理と、電力計５０の第１入力端子５１および第２入力端子５２に検査電圧Ｖｔ１および分圧電圧Ｖｄを出力して電力計５０から位相差φを取得する処理と、電圧値Ｖｍｖ、電流値Ｉｍｖおよび位相差φに基づいて電力計５０での測定対象電力Ｗｍの実測値Ｗ１を算出し、かつ乗算値Ｖｍｕと乗算値Ｉｍｕとを乗算して測定対象電力Ｗｍの理論値Ｗ２を算出して、電力計５０の電力測定誤差Ｗｅを算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力計の電力測定誤差を測定する測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力測定誤差を測定する測定装置（校正システム）として、下記特許文献１に開示されている校正システムが知られている。この校正システムは、２相発振器、電圧発生器および電流発生器を有する電力発生部と、標準電力測定器とを備えて構成されている。この校正システムでは、電圧発生器から出力される交流電圧および電流発生器から出力される交流電流を被校正電力計と標準電力測定器とに入力してそれぞれで電力を測定させる。この場合、被校正電力計で測定される電力についての電力測定誤差は、標準電力測定器で測定される電力との差として測定される。この校正システムによれば、被校正電力計で測定される電力が標準電力測定器で測定される電力と等しくなるように被校正電力計に対する校正を行うことで、安定度を満たした校正が可能となっている。
【特許文献１】特開平５−７２３１１号公報（第２−３頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の測定装置（校正システム）には、以下の解決すべき課題がある。すなわち、この測定装置では、２相発振器と電圧発生器と電流発生器の３つの機器が必要となるため、装置が高価になるという課題が存在している。また、電力計としては、上記の測定装置のように電流を直接入力して測定するものと、電流検出プローブを用いて電流を電圧に変換して入力するものとがあり、この後者の電力計については電流検出プローブを外した状態で電力測定誤差を測定する場合もあるが、この場合には上記の測定装置を使用しての校正を行うことができないという課題も存在している。
【０００４】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、電流を電圧に変換して入力する電力計についての電力測定誤差を装置価格を上昇させることなく測定し得る測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、第１電圧入力端子に入力されている第１電圧に所定倍率を乗算して測定対象電圧の電圧値を算出する電圧算出処理と、第２電圧入力端子に入力されている第２電圧に所定変換率を乗算して測定対象電流の電流値を算出する電流算出処理と、前記第１電圧と前記第２電圧との位相差を検出する位相差検出処理と、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差に基づいて測定対象電力を算出する電力算出処理と、前記所定倍率、前記所定変換率、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差を示す情報を外部に出力するデータ出力処理とを実行可能に構成された電力計についての測定誤差を測定する測定装置であって、処理部を備え、当該処理部は、前記第１電圧入力端子に所定の第１検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定倍率および前記測定対象電圧の前記電圧値を取得すると共に、当該所定倍率と前記第１検査電圧とを乗算して第１乗算値を算出する電圧値取得処理と、前記第２電圧入力端子に所定の第２検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定変換率および前記測定対象電流の前記電流値を取得すると共に、当該所定変換率と前記第２検査電圧とを乗算して第２乗算値を算出する電流値取得処理と、前記第１電圧入力端子に所定の第３検査電圧を出力すると共に当該第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を前記第２電圧入力端子に出力して、前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記位相差を取得する位相差取得処理と、前記取得した前記測定対象電圧の前記電圧値、前記取得した前記測定対象電流の前記電流値、および前記取得した前記位相差に基づいて前記電力計で測定される前記測定対象電力の実測値を算出すると共に、前記第１乗算値と前記第２乗算値とを乗算して前記測定対象電力の理論値を算出し、前記実測値および前記理論値に基づいて前記電力計の前記測定対象電力についての電力測定誤差を算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【０００６】
また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記処理部によって設定された電圧値の検査電圧を生成して出力する電圧出力部と、前記検査電圧を所定の分圧比で分圧して分圧電圧として出力する抵抗分圧部と、前記検査電圧および前記分圧電圧を入力すると共に当該各電圧のうちの前記処理部によって指定された一方の電圧を出力する電圧選択部とを備え、前記処理部は、前記電圧値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第１検査電圧として出力させ、前記電流値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定すると共に前記電圧選択部に対して当該検査電圧を指定して前記第２検査電圧として出力させ、前記位相差取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第３検査電圧として出力させると共に、前記電圧選択部に対して前記分圧電圧を指定して前記第４検査電圧として出力させる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の測定装置では、処理部が、第１電圧入力端子に所定の第１検査電圧を出力して電力計から所定倍率および測定対象電圧の電圧値を取得すると共に、所定倍率と第１検査電圧とを乗算して第１乗算値を算出する電圧値取得処理と、第２電圧入力端子に所定の第２検査電圧を出力して電力計から所定変換率および測定対象電流の電流値を取得すると共に、所定変換率と第２検査電圧とを乗算して第２乗算値を算出する電流値取得処理と、第１電圧入力端子に所定の第３検査電圧を出力すると共に第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を第２電圧入力端子に出力して、電力計から出力される位相差を取得する位相差取得処理と、取得した測定対象電圧の電圧値、測定対象電流の電流値、および位相差に基づいて電力計で測定される測定対象電力の実測値を算出すると共に、第１乗算値と第２乗算値とを乗算して測定対象電力の理論値を算出し、実測値および理論値に基づいて電力計の測定対象電力についての電力測定誤差を算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【０００８】
したがって、この測定装置によれば、２相発振器と電圧発生器と電流発生器の３つの機器が必要となる従来の測定装置とは異なり、２相発振器および電流発生器を不要にすることができるため、装置を安価に構成することができる。また、この測定装置によれば、第３検査電圧と共に、この第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を電力計に出力することができるため、電流検出プローブを使用する構成の電力計についての電力測定誤差を電流検出プローブを使用することなく測定することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の測定装置によれば、測定装置と電力計との間の配線を手動で変更することなく、電圧値取得処理においては所定の電圧値の検査電圧を電力計の第１電圧入力端子に第１検査電圧として出力し、また電流値取得処理においては所定の電圧値の検査電圧を電力計の第２電圧入力端子に第２検査電圧として出力し、また位相差取得処理においては所定の電圧値の検査電圧を電力計の第１電圧入力端子に第３検査電圧として出力すると共に、検査電圧の分圧電圧を第２電圧入力端子に第４検査電圧として出力することが自動的に実行できるため、電力計の電力測定誤差を簡単で、しかも短時間に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る測定装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
最初に、図１に示す本発明に係る測定装置１を用いて校正される校正対象電力計（以下、単に「電力計」ともいう）５０について同図を参照して説明する。
【００１２】
電力計５０は、第１電圧入力端子（以下、単に「第１入力端子」ともいう）５１，５１に入力されている第１電圧Ｖ１の電圧値Ｖ１ｖに所定倍率αを乗算して測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを算出する電圧算出処理と、第２電圧入力端子（以下、単に「第２入力端子」ともいう）５２，５２に入力されている第２電圧Ｖ２の電圧値Ｖ２ｖに所定変換率βを乗算して測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖを算出する電流算出処理と、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との位相差φを検出する位相差検出処理と、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φに基づいて所定の演算式（Ｖｍｖ×Ｉｍｖ×ｃｏｓφ）から測定対象電力Ｗｍを算出する電力算出処理と、所定倍率α、所定変換率β、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φを含む電力計データ（本発明における情報）Ｄ１をデータ出力端子５３から外部に出力するデータ出力処理とを実行可能に構成されている。本例では、一例として、電力計５０は、第１入力端子５１，５１には倍率が１倍の電圧検出プローブが接続され、第２入力端子５２，５２には変換倍率が２５倍の電流検出プローブが接続される構成が採用されている。このため、この構成に対応して、所定倍率αは数値「１」に、所定変換率βは数値「２５」にそれぞれ規定されている。
【００１３】
次いで、測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示す測定装置１は、電圧出力部２、抵抗分圧部３、電圧選択部４、処理部５、記憶部６、表示部７、第１電圧出力端子（以下、単に「第１出力端子」ともいう）８，８、第２電圧出力端子（以下、単に「第２出力端子」ともいう）９，９、およびデータ入力端子１０を備え、電力計５０についての電力測定誤差Ｗｅを測定して表示可能に構成されている。
【００１５】
電圧出力部２は、出力電圧値を任意に設定可能な交流電圧発生装置で構成されて、図１に示すように、処理部５によって設定された電圧値（一例として２つの電圧値Ｖｔａ，Ｖｔｂ（＜Ｖｔａ）のうちの処理部５から出力される制御データＤｓ１で示される一方）の検査電圧Ｖｔ１（一定周波数の交流電圧であって、本発明における第１検査電圧）を生成して第１出力端子８，８から出力する。本例では、一例として、電圧値Ｖｔａは６００ボルトに、電圧値Ｖｔｂは２ボルトに予め規定されている。抵抗分圧部３は、抵抗のみで構成されて、検査電圧Ｖｔ１を所定の分圧比（本例では一例として、６００：２）で分圧電圧Ｖｄに分圧する。本例では抵抗分圧部３は、一例として直列に接続された２本の抵抗３ａ，３ｂで構成されて、第１出力端子８，８間に配設されている。この構成により、抵抗分圧部３は、抵抗３ｂの両端間に発生する電圧を分圧電圧Ｖｄ（＝Ｖｔａ（またはＶｔｂ）×２／６００）として、検査電圧Ｖｔ１との間の位相差がゼロの状態で出力する。
【００１６】
電圧選択部４は、図１に示すように、検査電圧Ｖｔ１および分圧電圧Ｖｄを入力すると共に、処理部５から出力される制御信号Ｓ１によって指定された検査電圧Ｖｔ１および分圧電圧Ｖｄのうちの一方の電圧を、検査電圧Ｖｔ２（本発明における第２検査電圧）として出力する。一例として電圧選択部４は、２つのオン・オフスイッチ（以下、単に「スイッチ」ともいう）４ａ，４ｂと、２つの選択スイッチ（以下、単に「スイッチ」ともいう）４ｃ，４ｄとを備え、各スイッチ４ａ〜４ｄが以下のように接続されて構成されている。具体的には、スイッチ４ａは、２つの第１出力端子８，８のうちの一方の第１出力端子８とスイッチ４ｃの１つの接点ａとの間に配設され、スイッチ４ｂは、他方の第１出力端子８とスイッチ４ｄの１つの接点ａとの間に配設されている。また、スイッチ４ｃは、その接点ｂが抵抗分圧部３における各抵抗３ａ，３ｂの接続点に接続され、かつそのコモン接点ｃが第２出力端子９，９のうちの一方の第２出力端子９に接続されている。また、スイッチ４ｄは、その接点ｂが抵抗分圧部３における抵抗３ｂの端部（他方の第１出力端子８）に接続され、かつそのコモン接点ｃが他方の第２出力端子９に接続されている。
【００１７】
このように構成された電圧選択部４は、制御信号Ｓ１によって指定された検査電圧Ｖｔ１を検査電圧Ｖｔ２として出力する第１出力状態（各スイッチ４ａ，４ｂがオン状態で、かつ各スイッチ４ｃ，４ｄのコモン接点ｃが接点ａに接続された状態）、および制御信号Ｓ１によって指定された分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として出力する第２出力状態（各スイッチ４ａ，４ｂがオフ状態で、かつ各スイッチ４ｃ，４ｄのコモン接点ｃが接点ｂに接続された状態）のうちのいずれか一つの出力状態に移行する。
【００１８】
処理部５は、一例としてＣＰＵ（図示せず）で構成されて、記憶部６に記憶されている動作プログラムに基づき、電圧値取得処理、電流値取得処理、位相差取得処理および電力誤差算出処理を実行する。また、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力して検査電圧Ｖｔ１の電圧値を設定する処理、電圧選択部４に対して制御信号Ｓ１を出力して検査電圧Ｖｔ２として出力される電圧を指定する処理、および算出した電力測定誤差Ｗｅを表示部７に表示させる表示処理も実行する。記憶部６は、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリで構成されて、処理部５についての動作プログラムが予め記憶されている。また、記憶部６は、処理部５によってワークメモリとしても使用される。表示部７は、例えばディスプレイ装置で構成されて、処理部５から入力した電力測定誤差Ｗｅを画面上に表示する。
【００１９】
次いで、測定装置１による電力計５０の電力測定誤差Ｗｅについての測定動作について説明する。なお、図１に示すように、測定装置１の第１出力端子８，８、第２出力端子９，９およびデータ入力端子１０が、電力計５０の対応する第１入力端子５１，５１、第２入力端子５２，５２およびデータ出力端子５３にそれぞれ一対一で電気的に予め接続されているものとする。また、電力計５０は、作動状態にあって、電圧算出処理、電流算出処理、位相差検出処理、電力算出処理を常時実行すると共に、所定倍率α、所定変換率β、上記の各処理で算出した測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φを含む電力計データＤ１をデータ出力端子５３から外部に出力するデータ出力処理についても常時実行しているものとする。
【００２０】
測定装置１では、作動状態において、最初に、処理部５が電圧値取得処理を実行する。この処理では、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力することにより、電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）の検査電圧Ｖｔ１を出力させる。これにより、電力計５０の第１入力端子５１，５１には、検査電圧Ｖｔ１が第１電圧Ｖ１として入力される。この際に、電力計５０は、電圧算出処理において、第１電圧Ｖ１の電圧値を測定すると共に、測定されたこの電圧値に所定倍率αを乗算することにより、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを算出する。本例では、前述したように所定倍率αが数値「１」であるため、検査電圧Ｖｔ１そのものが測定対象電圧Ｖｍとなるが、所定倍率αが数値「２」のときには、検査電圧Ｖｔ１を２倍して得られる電圧が測定対象電圧Ｖｍとなる。この場合、電力計５０では、電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）をα（＝１）倍して得られる６００ボルトを本来であれば算出すべきところ、演算誤差に起因して、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを６００．６ボルトと算出したものとする。これにより、電力計５０からは、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）を含む電力計データＤ１が測定装置１に対して出力される。
【００２１】
処理部５は、この電力計データＤ１を電力計５０から取得して、電力計データＤ１に含まれている測定対象電圧Ｖｍについての算出した電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）を記憶部６に記憶させる。また、処理部５は、電力計データＤ１に含まれている所定倍率α（＝１）と電圧出力部２から出力させている検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）との乗算値Ｖｍｕ（本発明における第１乗算値。本例では６００ボルト）を算出して、記憶部６に記憶させる。最後に、処理部５は、記憶部６に記憶させた電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）と乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）とから、電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅを算出する。具体的には、電力計５０において測定されるべき第１電圧Ｖ１の電圧値は、上記乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）であり、一方、電力計５０において実際に測定された測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖは６００．６ボルトである。このため、処理部５は、電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）の乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）に対する差分（０．６ボルト）を乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）で除算することにより、電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅ（本例では０．１％）を算出して記憶部６に記憶させる。これにより、電圧値取得処理が完了する。
【００２２】
次いで、処理部５は、電流値取得処理を実行する。この処理では、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力することにより、電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）の検査電圧Ｖｔ１を出力させる。また、処理部５は、電圧選択部４に対して制御信号Ｓ１を出力することにより、検査電圧Ｖｔ２として検査電圧Ｖｔ１を出力する第１出力状態に移行させる。これにより、電力計５０の第２入力端子５２，５２には、検査電圧Ｖｔ１が第２電圧Ｖ２として入力される。この際に、電力計５０は、電流算出処理において、第２電圧Ｖ２の電圧値を測定すると共に、測定されたこの電圧値に所定変換率βを乗算することにより、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖを算出する。本例では、前述したように所定変換率βが数値「２５」であるため、第２電圧Ｖ２の電圧値（つまり検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔｂ）を２５倍したものが電流値Ｉｍｖとなる。この場合、電力計５０では、電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）をβ（＝２５）倍して得られる５０アンペアを本来であれば算出すべきところ、演算誤差に起因して、電流値Ｉｍｖを５０．５アンペアと算出したものとする。これにより、電力計５０からは、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖ（５０．５アンペア）を含む電力計データＤ１が測定装置１に対して出力される。
【００２３】
処理部５は、この電力計データＤ１を電力計５０から取得して、電力計データＤ１に含まれている電流値Ｉｍｖ（５０．５）を記憶部６に記憶させる。また、処理部５は、電力計データＤ１に含まれている所定変換率β（＝２５）と電圧出力部２から出力させている検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）との乗算値Ｉｍｕ（本発明における第２乗算値。本例では５０アンペア）を算出して、記憶部６に記憶させる。最後に、処理部５は、記憶部６に記憶させた電流値Ｉｍｖ（５０．５アンペア）と乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）とから、電力計５０についての電流測定誤差Ｉｅを算出する。具体的には、電力計５０において測定されるべき電流値Ｉｍｖは、上記乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）であり、一方、電力計５０において実際に測定された電流値Ｉｍｖは５０．５アンペアである。このため、処理部５は、電流値Ｉｍｖ（５０．５アンペア）の乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）に対する差分（０．５アンペア）を乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）で除算することにより、電力計５０についての電流測定誤差Ｉｅ（本例では１％）を算出して記憶部６に記憶させる。これにより、電流値取得処理が完了する。
【００２４】
続いて、処理部５は、位相差取得処理を実行する。この処理では、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力することにより、電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）の検査電圧Ｖｔ１を出力させる。また、処理部５は、電圧選択部４に対して制御信号Ｓ１を出力することにより、検査電圧Ｖｔ２として分圧電圧Ｖｄを出力する第２出力状態に移行させる。これにより、電力計５０の第１入力端子５１，５１には電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）の検査電圧Ｖｔ１が第１電圧Ｖ１として入力され、かつ第２入力端子５２，５２には分圧電圧Ｖｄ（２ボルト＝６００×２／６００）が第２電圧Ｖ２として入力される。この状態において電力計５０は、位相差検出処理を実行して、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との位相差φを検出する。本例では、位相差φとして２°が検出されたものとする。これにより、電力計５０からは、位相差φ（２°）を含む電力計データＤ１が測定装置１に対して出力される。処理部５は、この電力計データＤ１を電力計５０から取得して、電力計データＤ１に含まれている位相差φを記憶部６に記憶させる。これにより、位相差取得処理が完了する。
【００２５】
なお、本例では、この位相差取得処理において、電圧値取得処理において出力させた検査電圧Ｖｔ１を本発明における第３検査電圧として電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力し、この検査電圧Ｖｔ１に基づき抵抗分圧部３から出力される分圧電圧Ｖｄを本発明における第４検査電圧として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力させる構成を採用しているが、検査電圧Ｖｔ１とは電圧値の異なる検査電圧を本発明における第３検査電圧として電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力し、この検査電圧に基づき抵抗分圧部３から出力される分圧電圧Ｖｄを本発明における第４検査電圧として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力させる構成を採用することもできる。
【００２６】
次いで、処理部５は、電力誤差算出処理を実行する。この処理では、処理部５は、まず、記憶部６に記憶させた電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）、電流値Ｉｍｖ（５０．５）および位相差φ（２°）に基づいて、電力計５０で使用する上記式と同じ所定の演算式（Ｖｍｖ×Ｉｍｖ×ｃｏｓφ）から電力計５０で測定される測定対象電力Ｗｍを算出して、電力計５０での実測値Ｗ１として記憶部６に記憶させる。本例では、上記演算式に基づき、実測値Ｗ１として、３０３１１．８（＝６００．６×５０．５×ｃｏｓ（２°））が算出されて、記憶部６に記憶される。次いで、処理部５は、電圧値取得処理で算出した乗算値Ｖｍｕ（所定倍率α（＝１）と検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）との乗算値（６００ボルト））と、電流値取得処理で算出した乗算値Ｉｍｕ（所定変換率β（＝２５）と検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）との乗算値（５０アンペア））とを乗算して、電力計５０で測定されるべき測定対象電力Ｗｍの理論値Ｗ２を算出して、記憶部６に記憶させる。本例では、理論値Ｗ２として、３００００（＝６００ボルト×５０アンペア）が算出されて、記憶部６に記憶される。続いて、処理部５は、記憶部６に記憶させた実測値Ｗ１と理論値Ｗ２とに基づいて、電力計５０で測定される測定対象電力Ｗｍについての電力測定誤差Ｗｅ（＝（Ｗ１−Ｗ２）×１００／Ｗ２）を算出して、記憶部６に記憶させる。これにより、電力誤差算出処理が完了する。
【００２７】
最後に、処理部５は、算出した電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅを表示部７に表示させる表示処理を実行する。これにより、電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅが表示部７に表示されるため、電力計５０についての測定誤差を確認することが可能となる。また、電圧測定誤差Ｖｅに基づく電力計５０の電圧測定に対する校正や、電流測定誤差Ｉｅに基づく電力計５０の電流測定に対する校正や、電力測定誤差Ｗｅに基づく電力計５０の電力測定に対する校正を実施することも可能となる。
【００２８】
このように、この測定装置１では、処理部５が、所定の検査電圧Ｖｔ１を第１入力端子５１，５１に出力したときに電力計５０から出力される電力計データＤ１に含まれている所定倍率αおよび測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを取得すると共に、所定倍率αと検査電圧Ｖｔ１との乗算値Ｖｍｕを算出する処理と、所定の検査電圧Ｖｔ２を第２入力端子５２，５２に出力したときに電力計５０から出力される電力計データＤ１に含まれている所定変換率βおよび測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖを取得すると共に、所定変換率βと検査電圧Ｖｔ２との乗算値Ｉｍｕを算出する処理と、検査電圧Ｖｔ１を電力計５０の第１入力端子５１，５１に第３検査電圧として出力すると共に検査電圧Ｖｔ１を抵抗分圧部３で分圧して生成される分圧電圧Ｖｄを第４検査電圧として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力したときに電力計５０から出力される電力計データＤ１に含まれている位相差φを取得する処理と、これらの各処理において取得した測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φに基づいて電力計５０で測定される測定対象電力Ｗｍの実測値Ｗ１を算出すると共に、乗算値Ｖｍｕと乗算値Ｉｍｕとを乗算して測定対象電力Ｗｍの理論値Ｗ２を算出し、実測値Ｗ１および理論値Ｗ２に基づいて電力計５０の測定対象電力Ｗｍについての電力測定誤差Ｗｅを算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【００２９】
したがって、この測定装置１によれば、２相発振器と電圧発生器と電流発生器の３つの機器が必要となる従来の測定装置とは異なり、２相発振器および電流発生器を不要にすることができるため、装置安価に構成することができる。また、この測定装置１によれば、検査電圧Ｖｔ１と共に、この検査電圧Ｖｔ１を分圧した分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として電力計５０に出力することができるため、電流検出プローブを使用する構成の電力計５０についての電力測定誤差Ｗｅを電流検出プローブを使用することなく測定することができる。
【００３０】
また、この測定装置１では、処理部５が、電圧値取得処理においては電圧出力部２に対して所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を出力させ、また電流値取得処理においては電圧出力部２に対して所定の電圧値Ｖｔｂの検査電圧Ｖｔ１を出力させると共に、電圧選択部４に対して検査電圧Ｖｔ１を検査電圧Ｖｔ２として出力させ、また位相差取得処理においては電圧出力部２に対して所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を出力させると共に、電圧選択部４に対して抵抗分圧部３から出力される検査電圧Ｖｔ１の分圧電圧Ｖｄを選択させて検査電圧Ｖｔ２として出力させる。
【００３１】
したがって、この測定装置１によれば、測定装置１と電力計５０との間の配線を手動で変更することなく、電圧値取得処理においては所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力し、また電流値取得処理においては所定の電圧値Ｖｔｂの検査電圧Ｖｔ１を検査電圧Ｖｔ２として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力し、また位相差取得処理においては所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力すると共に、検査電圧Ｖｔ１の分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として第２入力端子５２，５２に出力することが自動的に実行できるため、電力計５０についての測定誤差（電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅ）を簡単で、しかも短時間に測定することができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅを測定する構成に代えて、電圧測定誤差Ｖｅと電力測定誤差Ｗｅ、電流測定誤差Ｉｅと電力測定誤差Ｗｅ、または電力測定誤差Ｗｅのみを測定する構成とすることもできる。
【００３３】
また、抵抗分圧部３が抵抗のみで構成されていることから、検査電圧Ｖｔ１と、抵抗分圧部３が検査電圧Ｖｔ１を分圧して出力する分圧電圧Ｖｄとの間の位相差がゼロであるとして、この位相差を考慮しない例について上記したが、抵抗分圧部３の内部や、電圧出力部２と抵抗分圧部３との間の配線間や、抵抗分圧部３と電圧選択部４との間の配線間に存在する浮遊容量に起因して、抵抗分圧部３が抵抗のみで構成されていたとしても、検査電圧Ｖｔ１と分圧電圧Ｖｄとの間に位相差φ１が生じる場合がある。この場合において位相差φ１を無視できないときには、測定装置１で発生するこの位相差φ１を予め測定しておき、電力誤差算出処理での電力計５０についての測定対象電力Ｗｍの実測値Ｗ１の算出の際に、この位相差φ１を加味する構成とすることもできる。これにより、電力計５０についての電力測定誤差Ｗｅを一層正確に測定することができる。
【００３４】
また、電圧選択部４にスイッチ４ａ，４ｂを設け、分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として出力する際に、スイッチ４ａ，４ｂをオフ状態として、検査電圧Ｖｔ１の検査電圧Ｖｔ２に対する影響を最小限にする構成を採用しているが、この影響を無視し得る場合には、スイッチ４ａ，４ｂを省いて、スイッチ４ｃの接点ａを一方の第１入力端子５１に接続し、かつスイッチ４ｄの接点ａを他方の第１入力端子５１に接続する構成とすることもできる。この構成によれば、電圧選択部４の構成を簡略化できるため、電圧選択部４のコスト、ひいては測定装置１の製品コストを一層低減することが可能となる。
【００３５】
また、上記の例では、電圧値取得処理における検査電圧Ｖｔ１（６００ボルト）を抵抗分圧部３で分圧したときに抵抗分圧部３から出力される分圧電圧Ｖｄが、電流値取得処理における検査電圧Ｖｔ１の電圧値（上記例では２ボルト）と同じになるように抵抗分圧部３の分圧比を規定しているが、これに限定されるものではない。つまり、検査電圧Ｖｔ１を分圧して得られる分圧電圧Ｖｄは、電力計５０の第２入力端子５２，５２についての入力定格電圧範囲内であれば任意の電圧で良いため、分圧電圧Ｖｄが入力定格電圧範囲内となる範囲で抵抗分圧部３の分圧比についても任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】測定装置１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 測定装置
２ 電圧出力部
３ 抵抗分圧部
４ 電圧選択部
５ 処理部
５０ 電力計
５１ 第１入力端子
５２ 第２入力端子
５３ データ出力端子
α 所定倍率
β 所定変換率
φ 位相差
Ｉｅ 電流測定誤差
Ｉｍ 測定対象電流
Ｉｍｕ 乗算値（第２乗算値）
Ｖ１ 第１電圧
Ｖ２ 第２電圧
Ｖｄ 分圧電圧
Ｖｅ 電圧測定誤差
Ｖｍ 測定対象電圧
Ｖｍｕ 乗算値（第１乗算値）
Ｖｔ１，Ｖｔ２ 検査電圧
Ｗｅ 電力測定誤差
Ｗｍ 測定対象電力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力計の電力測定誤差を測定する測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力測定誤差を測定する測定装置（校正システム）として、下記特許文献１に開示されている校正システムが知られている。この校正システムは、２相発振器、電圧発生器および電流発生器を有する電力発生部と、標準電力測定器とを備えて構成されている。この校正システムでは、電圧発生器から出力される交流電圧および電流発生器から出力される交流電流を被校正電力計と標準電力測定器とに入力してそれぞれで電力を測定させる。この場合、被校正電力計で測定される電力についての電力測定誤差は、標準電力測定器で測定される電力との差として測定される。この校正システムによれば、被校正電力計で測定される電力が標準電力測定器で測定される電力と等しくなるように被校正電力計に対する校正を行うことで、安定度を満たした校正が可能となっている。
【特許文献１】特開平５−７２３１１号公報（第２−３頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の測定装置（校正システム）には、以下の解決すべき課題がある。すなわち、この測定装置では、２相発振器と電圧発生器と電流発生器の３つの機器が必要となるため、装置が高価になるという課題が存在している。また、電力計としては、上記の測定装置のように電流を直接入力して測定するものと、電流検出プローブを用いて電流を電圧に変換して入力するものとがあり、この後者の電力計については電流検出プローブを外した状態で電力測定誤差を測定する場合もあるが、この場合には上記の測定装置を使用しての校正を行うことができないという課題も存在している。
【０００４】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、電流を電圧に変換して入力する電力計についての電力測定誤差を装置価格を上昇させることなく測定し得る測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、第１電圧入力端子に入力されている第１電圧に所定倍率を乗算して測定対象電圧の電圧値を算出する電圧算出処理と、第２電圧入力端子に入力されている第２電圧に所定変換率を乗算して測定対象電流の電流値を算出する電流算出処理と、前記第１電圧と前記第２電圧との位相差を検出する位相差検出処理と、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差に基づいて測定対象電力を算出する電力算出処理と、前記所定倍率、前記所定変換率、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差を示す情報を外部に出力するデータ出力処理とを実行可能に構成された電力計についての測定誤差を測定する測定装置であって、処理部を備え、当該処理部は、前記第１電圧入力端子に所定の第１検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定倍率および前記測定対象電圧の前記電圧値を取得すると共に、当該所定倍率と前記第１検査電圧とを乗算して第１乗算値を算出する電圧値取得処理と、前記第２電圧入力端子に所定の第２検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定変換率および前記測定対象電流の前記電流値を取得すると共に、当該所定変換率と前記第２検査電圧とを乗算して第２乗算値を算出する電流値取得処理と、前記第１電圧入力端子に所定の第３検査電圧を出力すると共に当該第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を前記第２電圧入力端子に出力して、前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記位相差を取得する位相差取得処理と、前記取得した前記測定対象電圧の前記電圧値、前記取得した前記測定対象電流の前記電流値、および前記取得した前記位相差に基づいて前記電力計で測定される前記測定対象電力の実測値を算出すると共に、前記第１乗算値と前記第２乗算値とを乗算して前記測定対象電力の理論値を算出し、前記実測値および前記理論値に基づいて前記電力計の前記測定対象電力についての電力測定誤差を算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【０００６】
また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記処理部によって設定された電圧値の検査電圧を生成して出力する電圧出力部と、前記検査電圧を所定の分圧比で分圧して分圧電圧として出力する抵抗分圧部と、前記検査電圧および前記分圧電圧を入力すると共に当該各電圧のうちの前記処理部によって指定された一方の電圧を出力する電圧選択部とを備え、前記処理部は、前記電圧値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第１検査電圧として出力させ、前記電流値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定すると共に前記電圧選択部に対して当該検査電圧を指定して前記第２検査電圧として出力させ、前記位相差取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第３検査電圧として出力させると共に、前記電圧選択部に対して前記分圧電圧を指定して前記第４検査電圧として出力させる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の測定装置では、処理部が、第１電圧入力端子に所定の第１検査電圧を出力して電力計から所定倍率および測定対象電圧の電圧値を取得すると共に、所定倍率と第１検査電圧とを乗算して第１乗算値を算出する電圧値取得処理と、第２電圧入力端子に所定の第２検査電圧を出力して電力計から所定変換率および測定対象電流の電流値を取得すると共に、所定変換率と第２検査電圧とを乗算して第２乗算値を算出する電流値取得処理と、第１電圧入力端子に所定の第３検査電圧を出力すると共に第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を第２電圧入力端子に出力して、電力計から出力される位相差を取得する位相差取得処理と、取得した測定対象電圧の電圧値、測定対象電流の電流値、および位相差に基づいて電力計で測定される測定対象電力の実測値を算出すると共に、第１乗算値と第２乗算値とを乗算して測定対象電力の理論値を算出し、実測値および理論値に基づいて電力計の測定対象電力についての電力測定誤差を算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【０００８】
したがって、この測定装置によれば、２相発振器と電圧発生器と電流発生器の３つの機器が必要となる従来の測定装置とは異なり、２相発振器および電流発生器を不要にすることができるため、装置を安価に構成することができる。また、この測定装置によれば、第３検査電圧と共に、この第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を電力計に出力することができるため、電流検出プローブを使用する構成の電力計についての電力測定誤差を電流検出プローブを使用することなく測定することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の測定装置によれば、測定装置と電力計との間の配線を手動で変更することなく、電圧値取得処理においては所定の電圧値の検査電圧を電力計の第１電圧入力端子に第１検査電圧として出力し、また電流値取得処理においては所定の電圧値の検査電圧を電力計の第２電圧入力端子に第２検査電圧として出力し、また位相差取得処理においては所定の電圧値の検査電圧を電力計の第１電圧入力端子に第３検査電圧として出力すると共に、検査電圧の分圧電圧を第２電圧入力端子に第４検査電圧として出力することが自動的に実行できるため、電力計の電力測定誤差を簡単で、しかも短時間に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る測定装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
最初に、図１に示す本発明に係る測定装置１を用いて校正される校正対象電力計（以下、単に「電力計」ともいう）５０について同図を参照して説明する。
【００１２】
電力計５０は、第１電圧入力端子（以下、単に「第１入力端子」ともいう）５１，５１に入力されている第１電圧Ｖ１の電圧値Ｖ１ｖに所定倍率αを乗算して測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを算出する電圧算出処理と、第２電圧入力端子（以下、単に「第２入力端子」ともいう）５２，５２に入力されている第２電圧Ｖ２の電圧値Ｖ２ｖに所定変換率βを乗算して測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖを算出する電流算出処理と、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との位相差φを検出する位相差検出処理と、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φに基づいて所定の演算式（Ｖｍｖ×Ｉｍｖ×ｃｏｓφ）から測定対象電力Ｗｍを算出する電力算出処理と、所定倍率α、所定変換率β、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φを含む電力計データ（本発明における情報）Ｄ１をデータ出力端子５３から外部に出力するデータ出力処理とを実行可能に構成されている。本例では、一例として、電力計５０は、第１入力端子５１，５１には倍率が１倍の電圧検出プローブが接続され、第２入力端子５２，５２には変換倍率が２５倍の電流検出プローブが接続される構成が採用されている。このため、この構成に対応して、所定倍率αは数値「１」に、所定変換率βは数値「２５」にそれぞれ規定されている。
【００１３】
次いで、測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示す測定装置１は、電圧出力部２、抵抗分圧部３、電圧選択部４、処理部５、記憶部６、表示部７、第１電圧出力端子（以下、単に「第１出力端子」ともいう）８，８、第２電圧出力端子（以下、単に「第２出力端子」ともいう）９，９、およびデータ入力端子１０を備え、電力計５０についての電力測定誤差Ｗｅを測定して表示可能に構成されている。
【００１５】
電圧出力部２は、出力電圧値を任意に設定可能な交流電圧発生装置で構成されて、図１に示すように、処理部５によって設定された電圧値（一例として２つの電圧値Ｖｔａ，Ｖｔｂ（＜Ｖｔａ）のうちの処理部５から出力される制御データＤｓ１で示される一方）の検査電圧Ｖｔ１（一定周波数の交流電圧であって、本発明における第１検査電圧）を生成して第１出力端子８，８から出力する。本例では、一例として、電圧値Ｖｔａは６００ボルトに、電圧値Ｖｔｂは２ボルトに予め規定されている。抵抗分圧部３は、抵抗のみで構成されて、検査電圧Ｖｔ１を所定の分圧比（本例では一例として、６００：２）で分圧電圧Ｖｄに分圧する。本例では抵抗分圧部３は、一例として直列に接続された２本の抵抗３ａ，３ｂで構成されて、第１出力端子８，８間に配設されている。この構成により、抵抗分圧部３は、抵抗３ｂの両端間に発生する電圧を分圧電圧Ｖｄ（＝Ｖｔａ（またはＶｔｂ）×２／６００）として、検査電圧Ｖｔ１との間の位相差がゼロの状態で出力する。
【００１６】
電圧選択部４は、図１に示すように、検査電圧Ｖｔ１および分圧電圧Ｖｄを入力すると共に、処理部５から出力される制御信号Ｓ１によって指定された検査電圧Ｖｔ１および分圧電圧Ｖｄのうちの一方の電圧を、検査電圧Ｖｔ２（本発明における第２検査電圧）として出力する。一例として電圧選択部４は、２つのオン・オフスイッチ（以下、単に「スイッチ」ともいう）４ａ，４ｂと、２つの選択スイッチ（以下、単に「スイッチ」ともいう）４ｃ，４ｄとを備え、各スイッチ４ａ〜４ｄが以下のように接続されて構成されている。具体的には、スイッチ４ａは、２つの第１出力端子８，８のうちの一方の第１出力端子８とスイッチ４ｃの１つの接点ａとの間に配設され、スイッチ４ｂは、他方の第１出力端子８とスイッチ４ｄの１つの接点ａとの間に配設されている。また、スイッチ４ｃは、その接点ｂが抵抗分圧部３における各抵抗３ａ，３ｂの接続点に接続され、かつそのコモン接点ｃが第２出力端子９，９のうちの一方の第２出力端子９に接続されている。また、スイッチ４ｄは、その接点ｂが抵抗分圧部３における抵抗３ｂの端部（他方の第１出力端子８）に接続され、かつそのコモン接点ｃが他方の第２出力端子９に接続されている。
【００１７】
このように構成された電圧選択部４は、制御信号Ｓ１によって指定された検査電圧Ｖｔ１を検査電圧Ｖｔ２として出力する第１出力状態（各スイッチ４ａ，４ｂがオン状態で、かつ各スイッチ４ｃ，４ｄのコモン接点ｃが接点ａに接続された状態）、および制御信号Ｓ１によって指定された分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として出力する第２出力状態（各スイッチ４ａ，４ｂがオフ状態で、かつ各スイッチ４ｃ，４ｄのコモン接点ｃが接点ｂに接続された状態）のうちのいずれか一つの出力状態に移行する。
【００１８】
処理部５は、一例としてＣＰＵ（図示せず）で構成されて、記憶部６に記憶されている動作プログラムに基づき、電圧値取得処理、電流値取得処理、位相差取得処理および電力誤差算出処理を実行する。また、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力して検査電圧Ｖｔ１の電圧値を設定する処理、電圧選択部４に対して制御信号Ｓ１を出力して検査電圧Ｖｔ２として出力される電圧を指定する処理、および算出した電力測定誤差Ｗｅを表示部７に表示させる表示処理も実行する。記憶部６は、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリで構成されて、処理部５についての動作プログラムが予め記憶されている。また、記憶部６は、処理部５によってワークメモリとしても使用される。表示部７は、例えばディスプレイ装置で構成されて、処理部５から入力した電力測定誤差Ｗｅを画面上に表示する。
【００１９】
次いで、測定装置１による電力計５０の電力測定誤差Ｗｅについての測定動作について説明する。なお、図１に示すように、測定装置１の第１出力端子８，８、第２出力端子９，９およびデータ入力端子１０が、電力計５０の対応する第１入力端子５１，５１、第２入力端子５２，５２およびデータ出力端子５３にそれぞれ一対一で電気的に予め接続されているものとする。また、電力計５０は、作動状態にあって、電圧算出処理、電流算出処理、位相差検出処理、電力算出処理を常時実行すると共に、所定倍率α、所定変換率β、上記の各処理で算出した測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φを含む電力計データＤ１をデータ出力端子５３から外部に出力するデータ出力処理についても常時実行しているものとする。
【００２０】
測定装置１では、作動状態において、最初に、処理部５が電圧値取得処理を実行する。この処理では、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力することにより、電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）の検査電圧Ｖｔ１を出力させる。これにより、電力計５０の第１入力端子５１，５１には、検査電圧Ｖｔ１が第１電圧Ｖ１として入力される。この際に、電力計５０は、電圧算出処理において、第１電圧Ｖ１の電圧値を測定すると共に、測定されたこの電圧値に所定倍率αを乗算することにより、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを算出する。本例では、前述したように所定倍率αが数値「１」であるため、検査電圧Ｖｔ１そのものが測定対象電圧Ｖｍとなるが、所定倍率αが数値「２」のときには、検査電圧Ｖｔ１を２倍して得られる電圧が測定対象電圧Ｖｍとなる。この場合、電力計５０では、電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）をα（＝１）倍して得られる６００ボルトを本来であれば算出すべきところ、演算誤差に起因して、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを６００．６ボルトと算出したものとする。これにより、電力計５０からは、測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）を含む電力計データＤ１が測定装置１に対して出力される。
【００２１】
処理部５は、この電力計データＤ１を電力計５０から取得して、電力計データＤ１に含まれている測定対象電圧Ｖｍについての算出した電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）を記憶部６に記憶させる。また、処理部５は、電力計データＤ１に含まれている所定倍率α（＝１）と電圧出力部２から出力させている検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）との乗算値Ｖｍｕ（本発明における第１乗算値。本例では６００ボルト）を算出して、記憶部６に記憶させる。最後に、処理部５は、記憶部６に記憶させた電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）と乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）とから、電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅを算出する。具体的には、電力計５０において測定されるべき第１電圧Ｖ１の電圧値は、上記乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）であり、一方、電力計５０において実際に測定された測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖは６００．６ボルトである。このため、処理部５は、電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）の乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）に対する差分（０．６ボルト）を乗算値Ｖｍｕ（６００ボルト）で除算することにより、電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅ（本例では０．１％）を算出して記憶部６に記憶させる。これにより、電圧値取得処理が完了する。
【００２２】
次いで、処理部５は、電流値取得処理を実行する。この処理では、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力することにより、電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）の検査電圧Ｖｔ１を出力させる。また、処理部５は、電圧選択部４に対して制御信号Ｓ１を出力することにより、検査電圧Ｖｔ２として検査電圧Ｖｔ１を出力する第１出力状態に移行させる。これにより、電力計５０の第２入力端子５２，５２には、検査電圧Ｖｔ１が第２電圧Ｖ２として入力される。この際に、電力計５０は、電流算出処理において、第２電圧Ｖ２の電圧値を測定すると共に、測定されたこの電圧値に所定変換率βを乗算することにより、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖを算出する。本例では、前述したように所定変換率βが数値「２５」であるため、第２電圧Ｖ２の電圧値（つまり検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔｂ）を２５倍したものが電流値Ｉｍｖとなる。この場合、電力計５０では、電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）をβ（＝２５）倍して得られる５０アンペアを本来であれば算出すべきところ、演算誤差に起因して、電流値Ｉｍｖを５０．５アンペアと算出したものとする。これにより、電力計５０からは、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖ（５０．５アンペア）を含む電力計データＤ１が測定装置１に対して出力される。
【００２３】
処理部５は、この電力計データＤ１を電力計５０から取得して、電力計データＤ１に含まれている電流値Ｉｍｖ（５０．５）を記憶部６に記憶させる。また、処理部５は、電力計データＤ１に含まれている所定変換率β（＝２５）と電圧出力部２から出力させている検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）との乗算値Ｉｍｕ（本発明における第２乗算値。本例では５０アンペア）を算出して、記憶部６に記憶させる。最後に、処理部５は、記憶部６に記憶させた電流値Ｉｍｖ（５０．５アンペア）と乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）とから、電力計５０についての電流測定誤差Ｉｅを算出する。具体的には、電力計５０において測定されるべき電流値Ｉｍｖは、上記乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）であり、一方、電力計５０において実際に測定された電流値Ｉｍｖは５０．５アンペアである。このため、処理部５は、電流値Ｉｍｖ（５０．５アンペア）の乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）に対する差分（０．５アンペア）を乗算値Ｉｍｕ（５０アンペア）で除算することにより、電力計５０についての電流測定誤差Ｉｅ（本例では１％）を算出して記憶部６に記憶させる。これにより、電流値取得処理が完了する。
【００２４】
続いて、処理部５は、位相差取得処理を実行する。この処理では、処理部５は、電圧出力部２に対して制御データＤｓ１を出力することにより、電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）の検査電圧Ｖｔ１を出力させる。また、処理部５は、電圧選択部４に対して制御信号Ｓ１を出力することにより、検査電圧Ｖｔ２として分圧電圧Ｖｄを出力する第２出力状態に移行させる。これにより、電力計５０の第１入力端子５１，５１には電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）の検査電圧Ｖｔ１が第１電圧Ｖ１として入力され、かつ第２入力端子５２，５２には分圧電圧Ｖｄ（２ボルト＝６００×２／６００）が第２電圧Ｖ２として入力される。この状態において電力計５０は、位相差検出処理を実行して、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との位相差φを検出する。本例では、位相差φとして２°が検出されたものとする。これにより、電力計５０からは、位相差φ（２°）を含む電力計データＤ１が測定装置１に対して出力される。処理部５は、この電力計データＤ１を電力計５０から取得して、電力計データＤ１に含まれている位相差φを記憶部６に記憶させる。これにより、位相差取得処理が完了する。
【００２５】
なお、本例では、この位相差取得処理において、電圧値取得処理において出力させた検査電圧Ｖｔ１を本発明における第３検査電圧として電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力し、この検査電圧Ｖｔ１に基づき抵抗分圧部３から出力される分圧電圧Ｖｄを本発明における第４検査電圧として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力させる構成を採用しているが、検査電圧Ｖｔ１とは電圧値の異なる検査電圧を本発明における第３検査電圧として電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力し、この検査電圧に基づき抵抗分圧部３から出力される分圧電圧Ｖｄを本発明における第４検査電圧として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力させる構成を採用することもできる。
【００２６】
次いで、処理部５は、電力誤差算出処理を実行する。この処理では、処理部５は、まず、記憶部６に記憶させた電圧値Ｖｍｖ（６００．６ボルト）、電流値Ｉｍｖ（５０．５）および位相差φ（２°）に基づいて、電力計５０で使用する上記式と同じ所定の演算式（Ｖｍｖ×Ｉｍｖ×ｃｏｓφ）から電力計５０で測定される測定対象電力Ｗｍを算出して、電力計５０での実測値Ｗ１として記憶部６に記憶させる。本例では、上記演算式に基づき、実測値Ｗ１として、３０３１１．８（＝６００．６×５０．５×ｃｏｓ（２°））が算出されて、記憶部６に記憶される。次いで、処理部５は、電圧値取得処理で算出した乗算値Ｖｍｕ（所定倍率α（＝１）と検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔａ（６００ボルト）との乗算値（６００ボルト））と、電流値取得処理で算出した乗算値Ｉｍｕ（所定変換率β（＝２５）と検査電圧Ｖｔ１の電圧値Ｖｔｂ（２ボルト）との乗算値（５０アンペア））とを乗算して、電力計５０で測定されるべき測定対象電力Ｗｍの理論値Ｗ２を算出して、記憶部６に記憶させる。本例では、理論値Ｗ２として、３００００（＝６００ボルト×５０アンペア）が算出されて、記憶部６に記憶される。続いて、処理部５は、記憶部６に記憶させた実測値Ｗ１と理論値Ｗ２とに基づいて、電力計５０で測定される測定対象電力Ｗｍについての電力測定誤差Ｗｅ（＝（Ｗ１−Ｗ２）×１００／Ｗ２）を算出して、記憶部６に記憶させる。これにより、電力誤差算出処理が完了する。
【００２７】
最後に、処理部５は、算出した電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅを表示部７に表示させる表示処理を実行する。これにより、電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅが表示部７に表示されるため、電力計５０についての測定誤差を確認することが可能となる。また、電圧測定誤差Ｖｅに基づく電力計５０の電圧測定に対する校正や、電流測定誤差Ｉｅに基づく電力計５０の電流測定に対する校正や、電力測定誤差Ｗｅに基づく電力計５０の電力測定に対する校正を実施することも可能となる。
【００２８】
このように、この測定装置１では、処理部５が、所定の検査電圧Ｖｔ１を第１入力端子５１，５１に出力したときに電力計５０から出力される電力計データＤ１に含まれている所定倍率αおよび測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖを取得すると共に、所定倍率αと検査電圧Ｖｔ１との乗算値Ｖｍｕを算出する処理と、所定の検査電圧Ｖｔ２を第２入力端子５２，５２に出力したときに電力計５０から出力される電力計データＤ１に含まれている所定変換率βおよび測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖを取得すると共に、所定変換率βと検査電圧Ｖｔ２との乗算値Ｉｍｕを算出する処理と、検査電圧Ｖｔ１を電力計５０の第１入力端子５１，５１に第３検査電圧として出力すると共に検査電圧Ｖｔ１を抵抗分圧部３で分圧して生成される分圧電圧Ｖｄを第４検査電圧として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力したときに電力計５０から出力される電力計データＤ１に含まれている位相差φを取得する処理と、これらの各処理において取得した測定対象電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍｖ、測定対象電流Ｉｍの電流値Ｉｍｖおよび位相差φに基づいて電力計５０で測定される測定対象電力Ｗｍの実測値Ｗ１を算出すると共に、乗算値Ｖｍｕと乗算値Ｉｍｕとを乗算して測定対象電力Ｗｍの理論値Ｗ２を算出し、実測値Ｗ１および理論値Ｗ２に基づいて電力計５０の測定対象電力Ｗｍについての電力測定誤差Ｗｅを算出する電力誤差算出処理とを実行する。
【００２９】
したがって、この測定装置１によれば、２相発振器と電圧発生器と電流発生器の３つの機器が必要となる従来の測定装置とは異なり、２相発振器および電流発生器を不要にすることができるため、装置安価に構成することができる。また、この測定装置１によれば、検査電圧Ｖｔ１と共に、この検査電圧Ｖｔ１を分圧した分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として電力計５０に出力することができるため、電流検出プローブを使用する構成の電力計５０についての電力測定誤差Ｗｅを電流検出プローブを使用することなく測定することができる。
【００３０】
また、この測定装置１では、処理部５が、電圧値取得処理においては電圧出力部２に対して所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を出力させ、また電流値取得処理においては電圧出力部２に対して所定の電圧値Ｖｔｂの検査電圧Ｖｔ１を出力させると共に、電圧選択部４に対して検査電圧Ｖｔ１を検査電圧Ｖｔ２として出力させ、また位相差取得処理においては電圧出力部２に対して所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を出力させると共に、電圧選択部４に対して抵抗分圧部３から出力される検査電圧Ｖｔ１の分圧電圧Ｖｄを選択させて検査電圧Ｖｔ２として出力させる。
【００３１】
したがって、この測定装置１によれば、測定装置１と電力計５０との間の配線を手動で変更することなく、電圧値取得処理においては所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力し、また電流値取得処理においては所定の電圧値Ｖｔｂの検査電圧Ｖｔ１を検査電圧Ｖｔ２として電力計５０の第２入力端子５２，５２に出力し、また位相差取得処理においては所定の電圧値Ｖｔａの検査電圧Ｖｔ１を電力計５０の第１入力端子５１，５１に出力すると共に、検査電圧Ｖｔ１の分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として第２入力端子５２，５２に出力することが自動的に実行できるため、電力計５０についての測定誤差（電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅ）を簡単で、しかも短時間に測定することができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、電力計５０についての電圧測定誤差Ｖｅ、電流測定誤差Ｉｅおよび電力測定誤差Ｗｅを測定する構成に代えて、電圧測定誤差Ｖｅと電力測定誤差Ｗｅ、電流測定誤差Ｉｅと電力測定誤差Ｗｅ、または電力測定誤差Ｗｅのみを測定する構成とすることもできる。
【００３３】
また、抵抗分圧部３が抵抗のみで構成されていることから、検査電圧Ｖｔ１と、抵抗分圧部３が検査電圧Ｖｔ１を分圧して出力する分圧電圧Ｖｄとの間の位相差がゼロであるとして、この位相差を考慮しない例について上記したが、抵抗分圧部３の内部や、電圧出力部２と抵抗分圧部３との間の配線間や、抵抗分圧部３と電圧選択部４との間の配線間に存在する浮遊容量に起因して、抵抗分圧部３が抵抗のみで構成されていたとしても、検査電圧Ｖｔ１と分圧電圧Ｖｄとの間に位相差φ１が生じる場合がある。この場合において位相差φ１を無視できないときには、測定装置１で発生するこの位相差φ１を予め測定しておき、電力誤差算出処理での電力計５０についての測定対象電力Ｗｍの実測値Ｗ１の算出の際に、この位相差φ１を加味する構成とすることもできる。これにより、電力計５０についての電力測定誤差Ｗｅを一層正確に測定することができる。
【００３４】
また、電圧選択部４にスイッチ４ａ，４ｂを設け、分圧電圧Ｖｄを検査電圧Ｖｔ２として出力する際に、スイッチ４ａ，４ｂをオフ状態として、検査電圧Ｖｔ１の検査電圧Ｖｔ２に対する影響を最小限にする構成を採用しているが、この影響を無視し得る場合には、スイッチ４ａ，４ｂを省いて、スイッチ４ｃの接点ａを一方の第１入力端子５１に接続し、かつスイッチ４ｄの接点ａを他方の第１入力端子５１に接続する構成とすることもできる。この構成によれば、電圧選択部４の構成を簡略化できるため、電圧選択部４のコスト、ひいては測定装置１の製品コストを一層低減することが可能となる。
【００３５】
また、上記の例では、電圧値取得処理における検査電圧Ｖｔ１（６００ボルト）を抵抗分圧部３で分圧したときに抵抗分圧部３から出力される分圧電圧Ｖｄが、電流値取得処理における検査電圧Ｖｔ１の電圧値（上記例では２ボルト）と同じになるように抵抗分圧部３の分圧比を規定しているが、これに限定されるものではない。つまり、検査電圧Ｖｔ１を分圧して得られる分圧電圧Ｖｄは、電力計５０の第２入力端子５２，５２についての入力定格電圧範囲内であれば任意の電圧で良いため、分圧電圧Ｖｄが入力定格電圧範囲内となる範囲で抵抗分圧部３の分圧比についても任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】測定装置１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 測定装置
２ 電圧出力部
３ 抵抗分圧部
４ 電圧選択部
５ 処理部
５０ 電力計
５１ 第１入力端子
５２ 第２入力端子
５３ データ出力端子
α 所定倍率
β 所定変換率
φ 位相差
Ｉｅ 電流測定誤差
Ｉｍ 測定対象電流
Ｉｍｕ 乗算値（第２乗算値）
Ｖ１ 第１電圧
Ｖ２ 第２電圧
Ｖｄ 分圧電圧
Ｖｅ 電圧測定誤差
Ｖｍ 測定対象電圧
Ｖｍｕ 乗算値（第１乗算値）
Ｖｔ１，Ｖｔ２ 検査電圧
Ｗｅ 電力測定誤差
Ｗｍ 測定対象電力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電圧入力端子に入力されている第１電圧に所定倍率を乗算して測定対象電圧の電圧値を算出する電圧算出処理と、第２電圧入力端子に入力されている第２電圧に所定変換率を乗算して測定対象電流の電流値を算出する電流算出処理と、前記第１電圧と前記第２電圧との位相差を検出する位相差検出処理と、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差に基づいて測定対象電力を算出する電力算出処理と、前記所定倍率、前記所定変換率、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差を示す情報を外部に出力するデータ出力処理とを実行可能に構成された電力計についての測定誤差を測定する測定装置であって、
処理部を備え、
当該処理部は、
前記第１電圧入力端子に所定の第１検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定倍率および前記測定対象電圧の前記電圧値を取得すると共に、当該所定倍率と前記第１検査電圧とを乗算して第１乗算値を算出する電圧値取得処理と、
前記第２電圧入力端子に所定の第２検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定変換率および前記測定対象電流の前記電流値を取得すると共に、当該所定変換率と前記第２検査電圧とを乗算して第２乗算値を算出する電流値取得処理と、
前記第１電圧入力端子に所定の第３検査電圧を出力すると共に当該第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を前記第２電圧入力端子に出力して、前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記位相差を取得する位相差取得処理と、
前記取得した前記測定対象電圧の前記電圧値、前記取得した前記測定対象電流の前記電流値、および前記取得した前記位相差に基づいて前記電力計で測定される前記測定対象電力の実測値を算出すると共に、前記第１乗算値と前記第２乗算値とを乗算して前記測定対象電力の理論値を算出し、前記実測値および前記理論値に基づいて前記電力計の前記測定対象電力についての電力測定誤差を算出する電力誤差算出処理とを実行する測定装置。
【請求項２】
前記処理部によって設定された電圧値の検査電圧を生成して出力する電圧出力部と、
前記検査電圧を所定の分圧比で分圧して分圧電圧として出力する抵抗分圧部と、
前記検査電圧および前記分圧電圧を入力すると共に当該各電圧のうちの前記処理部によって指定された一方の電圧を出力する電圧選択部とを備え、
前記処理部は、
前記電圧値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第１検査電圧として出力させ、
前記電流値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定すると共に前記電圧選択部に対して当該検査電圧を指定して前記第２検査電圧として出力させ、
前記位相差取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第３検査電圧として出力させると共に、前記電圧選択部に対して前記分圧電圧を指定して前記第４検査電圧として出力させる請求項１記載の測定装置。
【請求項１】
第１電圧入力端子に入力されている第１電圧に所定倍率を乗算して測定対象電圧の電圧値を算出する電圧算出処理と、第２電圧入力端子に入力されている第２電圧に所定変換率を乗算して測定対象電流の電流値を算出する電流算出処理と、前記第１電圧と前記第２電圧との位相差を検出する位相差検出処理と、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差に基づいて測定対象電力を算出する電力算出処理と、前記所定倍率、前記所定変換率、前記測定対象電圧の電圧値、前記測定対象電流の電流値および前記位相差を示す情報を外部に出力するデータ出力処理とを実行可能に構成された電力計についての測定誤差を測定する測定装置であって、
処理部を備え、
当該処理部は、
前記第１電圧入力端子に所定の第１検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定倍率および前記測定対象電圧の前記電圧値を取得すると共に、当該所定倍率と前記第１検査電圧とを乗算して第１乗算値を算出する電圧値取得処理と、
前記第２電圧入力端子に所定の第２検査電圧を出力して前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記所定変換率および前記測定対象電流の前記電流値を取得すると共に、当該所定変換率と前記第２検査電圧とを乗算して第２乗算値を算出する電流値取得処理と、
前記第１電圧入力端子に所定の第３検査電圧を出力すると共に当該第３検査電圧を抵抗分圧して生成される第４検査電圧を前記第２電圧入力端子に出力して、前記電力計から出力される前記情報に含まれている前記位相差を取得する位相差取得処理と、
前記取得した前記測定対象電圧の前記電圧値、前記取得した前記測定対象電流の前記電流値、および前記取得した前記位相差に基づいて前記電力計で測定される前記測定対象電力の実測値を算出すると共に、前記第１乗算値と前記第２乗算値とを乗算して前記測定対象電力の理論値を算出し、前記実測値および前記理論値に基づいて前記電力計の前記測定対象電力についての電力測定誤差を算出する電力誤差算出処理とを実行する測定装置。
【請求項２】
前記処理部によって設定された電圧値の検査電圧を生成して出力する電圧出力部と、
前記検査電圧を所定の分圧比で分圧して分圧電圧として出力する抵抗分圧部と、
前記検査電圧および前記分圧電圧を入力すると共に当該各電圧のうちの前記処理部によって指定された一方の電圧を出力する電圧選択部とを備え、
前記処理部は、
前記電圧値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第１検査電圧として出力させ、
前記電流値取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定すると共に前記電圧選択部に対して当該検査電圧を指定して前記第２検査電圧として出力させ、
前記位相差取得処理においては前記電圧出力部に対して前記検査電圧の前記電圧値を所定の電圧値に設定して前記第３検査電圧として出力させると共に、前記電圧選択部に対して前記分圧電圧を指定して前記第４検査電圧として出力させる請求項１記載の測定装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１２１９８５（Ｐ２０１０−１２１９８５Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４０７２（Ｐ２００８−２９４０７２）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
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