本發(fā)明涉及一種為了測(cè)定一條電流路徑中流過(guò)的電流而在測(cè)定裝置中使用的加法平均單元、以及具備該加法平均單元的測(cè)定裝置。
背景技術(shù):
如本申請(qǐng)人已提出的下述專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的測(cè)定裝置那樣,以往的測(cè)定裝置包括:能夠逐個(gè)將具有電流傳感器的多個(gè)電流探針連接的多個(gè)輸入部(作為探針連接部的輸入連接器);分別配置于多個(gè)輸入部并將與對(duì)應(yīng)的輸入部相連的電流探針輸出的檢測(cè)信號(hào)(即、從電流傳感器輸出的信號(hào))進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并輸出波形數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換部;將從各A/D轉(zhuǎn)換部輸出的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行加運(yùn)算的信號(hào)加法部;以及對(duì)從該信號(hào)加法部輸出的經(jīng)加運(yùn)算的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的處理部。
在該測(cè)定裝置中,多個(gè)電流探針安裝于共通的測(cè)定對(duì)象電線(電流路徑),處理部基于對(duì)各電流探針?biāo)敵龅臋z測(cè)信號(hào)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行加運(yùn)算而得到的波形數(shù)據(jù),來(lái)執(zhí)行處理以計(jì)算出流過(guò)一個(gè)測(cè)定對(duì)象電線的測(cè)定電流的電流值。由此,在具備能夠逐個(gè)地將多個(gè)電流探針連接的多個(gè)輸入部的測(cè)定裝置中,通常采用對(duì)每個(gè)輸入部設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換部的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2015-14525號(hào)公報(bào)(第8-11頁(yè)、第1圖)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
然而,如上述專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的那樣,在具備將與各輸入部相連的電流探針?biāo)敵龅臋z測(cè)信號(hào)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行加運(yùn)算的功能的測(cè)定裝置、或具備如圖4所示那樣的多個(gè)輸入系統(tǒng)(該輸入系統(tǒng)具有電流傳感器11的電流探針2所連接的輸入部52a~52d(以下也稱為“輸入部52”)以及將經(jīng)由輸入部52從電流探針2輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)S1(本示例中為檢測(cè)電壓信號(hào)S1a~S1d)轉(zhuǎn)換成波形數(shù)據(jù)Di(本示例中為波形數(shù)據(jù)Dia~Did)的A/D轉(zhuǎn)換部53a~53d(以下也稱作“A/D轉(zhuǎn)換部53”))的測(cè)定裝置51中,即使在流過(guò)一個(gè)測(cè)定對(duì)象電線(電流路徑)6的測(cè)定電流I的電流值I1超過(guò)電流探針2的測(cè)定范圍的情況下,也能通過(guò)將該測(cè)定對(duì)象電線6分成多個(gè)分流路徑來(lái)測(cè)定電流值I1。
例如,在測(cè)定電流I的電流值I1為1200A,各電流探針2的測(cè)定范圍為500A時(shí),1200A為500A的兩倍以上且不足三倍,因此如圖4所示,將測(cè)定對(duì)象電線6分成多個(gè)分流路徑,這里為三個(gè)分流路徑6a、6b、6c。另外,與測(cè)定裝置1中的分流路徑6a、6b、6c的數(shù)量相同的輸入部52(作為一個(gè)示例該圖中的測(cè)定裝置1為四個(gè)輸入部52a、52b、52c、52d中的三個(gè)輸入部52a、52b、52c)與該電流探針2相連,并逐個(gè)將各電流探針2安裝至各分流路徑6a、6b、6c。
由此,在測(cè)定裝置1中,使用四個(gè)輸入系統(tǒng)(包含輸入部52a及A/D轉(zhuǎn)換部53a的輸入系統(tǒng)、包含輸入部52b及A/D轉(zhuǎn)換部53b的輸入系統(tǒng)、包含輸入部52c及A/D轉(zhuǎn)換部53c的輸入系統(tǒng)、以及包含輸入部52d及A/D轉(zhuǎn)換部53d的輸入系統(tǒng))中的三個(gè)輸入系統(tǒng)(作為一個(gè)示例為包含輸入部52d及A/D轉(zhuǎn)換部53d的輸入系統(tǒng)之外的三個(gè)輸入系統(tǒng)),各A/D轉(zhuǎn)換部53(A/D轉(zhuǎn)換部53a、53b、53c)能夠在避免飽和的情況下將從對(duì)應(yīng)的輸入部52a、52b、52c輸入的各檢測(cè)電壓信號(hào)S1(從各電流探針2的電流傳感器11輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)S1a、S1b、S1c)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成各波形數(shù)據(jù)Di(波形數(shù)據(jù)Dia、Dib、Dic)。因此,處理部54對(duì)該準(zhǔn)確的各波形數(shù)據(jù)Dia、Dib、Dic進(jìn)行加運(yùn)算,并基于通過(guò)加運(yùn)算得到的加運(yùn)算波形數(shù)據(jù)Dad(=Dia+Dib+Dic)及電流探針2的測(cè)定范圍的信息來(lái)計(jì)算出測(cè)定電流I的電流值I1(=Ia1+Ib1+Ic1)。
然而,將電流探針2與多個(gè)輸入部52相連接,利用該多個(gè)電流探針2來(lái)測(cè)定一個(gè)測(cè)定對(duì)象電線6的測(cè)定電流I的結(jié)構(gòu)下,使用測(cè)定裝置51一側(cè)的多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換部53來(lái)測(cè)定一個(gè)測(cè)定對(duì)象電線6的測(cè)定電流I,因此,能用于測(cè)定測(cè)定電流I以外的測(cè)定的輸入部52的數(shù)量(即A/D轉(zhuǎn)換部53的數(shù)量)減少,由此,存在應(yīng)改善如下難點(diǎn)的問(wèn)題:在測(cè)定測(cè)定電流I的同時(shí)使用電壓探針來(lái)測(cè)定測(cè)定對(duì)象電線6,或基于測(cè)得的電流及電壓測(cè)定經(jīng)由測(cè)定對(duì)象電線6提供來(lái)的電力。
本發(fā)明為了改善上述問(wèn)題而得以完成,其主要目的在于提供一種加法平均單元以及具備該加法平均單元的測(cè)定裝置,該加法平均單元能夠?qū)y(cè)定裝置(測(cè)定裝置主體)所具備的輸入部(電流探針(即電流傳感器)所連接的傳感器連接部)的使用數(shù)量抑制到所需的最小限度,并能夠在測(cè)定裝置(測(cè)定裝置主體)中測(cè)定出超過(guò)電流探針測(cè)定范圍(超過(guò)電流探針?biāo)軠y(cè)定的電流值)的電流值的測(cè)定電流。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的加法平均單元具備:能夠分別供電流傳感器進(jìn)行連接的多個(gè)傳感器連接部、對(duì)從與所述傳感器連接部相連的所述電流傳感器輸出的兩個(gè)以上的檢測(cè)電壓信號(hào)生成加法平均信號(hào)的加法平均部、以及輸出所述加法平均信號(hào)的輸出部。
另外,本發(fā)明的測(cè)定裝置具備:本發(fā)明的加法平均單元;與該加法平均單元的所述輸出部相連并輸入所述加法平均信號(hào)的一個(gè)輸入部;將從該輸入部輸出的所述加法平均信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并輸出加法平均數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換部;以及處理部,所述處理部基于所述加法平均數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算處理,以計(jì)算出安裝有所述電流傳感器的兩條以上的電流路徑中流過(guò)的電流的合成電流的電流值。
另外,本發(fā)明的加法平均單元輸出個(gè)數(shù)信息,該個(gè)數(shù)信息表示連接有所述電流傳感器的所述傳感器連接部的個(gè)數(shù)。
另外,本發(fā)明的測(cè)定裝置具備:本發(fā)明的加法平均單元;與該加法平均單元的所述輸出部相連并輸入所述加法平均信號(hào)的一個(gè)輸入部;將從該輸入部輸出的所述加法平均信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并輸出加法平均數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換部;以及處理部,所述處理部基于所述加法平均數(shù)據(jù)以及所述個(gè)數(shù)信息執(zhí)行計(jì)算處理,以計(jì)算出安裝有所述電流傳感器的兩條以上的電流路徑中流過(guò)的電流的合成電流的電流值。
另外,本發(fā)明的加法平均單元輸出范圍信息,該范圍信息表示與所述傳感器連接部相連的所述電流傳感器的測(cè)定范圍。
另外,本發(fā)明的測(cè)定裝置具備:本發(fā)明的加法平均單元;與該加法平均單元的所述輸出部相連并輸入所述加法平均信號(hào)的一個(gè)輸入部;將從該輸入部輸出的所述加法平均信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并輸出加法平均數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換部;以及處理部,所述處理部基于所述加法平均數(shù)據(jù)以及所述范圍信息執(zhí)行計(jì)算處理,以計(jì)算出安裝有所述電流傳感器的兩條以上的電流路徑中流過(guò)的電流的合成電流的電流值。
另外,本發(fā)明的加法平均單元中,所述傳感器連接部連接有規(guī)定對(duì)于所述電流傳感器的輸入阻抗定的輸入電阻,所述加法平均部具備:具有被規(guī)定為高輸入阻抗的輸入端子及與所述輸出部相連的輸出端子的緩沖部;以及與該傳感器連接部數(shù)量相同分壓電阻,該分壓電阻被規(guī)定為相同電阻值,并連接于對(duì)應(yīng)的所述傳感器連接部與所述輸入端子之間,所述分壓電阻中至少一個(gè)分壓電阻在所述傳感器連接部與所述輸入端子之間在與開(kāi)關(guān)串聯(lián)連接的狀態(tài)下相連接,該至少一個(gè)分壓電阻以外的其它分壓電阻在所述傳感器連接部與所述輸入端子之間以單獨(dú)狀態(tài)相連接。
發(fā)明效果
本發(fā)明的加法平均單元具備:能夠分別供電流傳感器進(jìn)行連接的多個(gè)傳感器連接部、對(duì)從與傳感器連接部相連的電流傳感器輸出的兩個(gè)以上的檢測(cè)電壓信號(hào)生成加法平均信號(hào)的加法平均部、以及輸出加法平均信號(hào)的輸出部。
因此,根據(jù)本發(fā)明的加法平均單元,例如,通過(guò)將輸出部與具有A/D轉(zhuǎn)換部及處理部等的測(cè)定裝置主體的一個(gè)輸入部相連,能夠?qū)y(cè)定裝置主體所具備的輸入部的使用個(gè)數(shù)抑制到所需最小限度(一個(gè)),并能采用使有測(cè)定電流流過(guò)的電流路徑分流成多個(gè)其它電流路徑來(lái)測(cè)定超過(guò)電流傳感器的測(cè)定范圍的電流值的該測(cè)定電流(流過(guò)電流路徑的電流)的方法,來(lái)使處理部進(jìn)行測(cè)定。
由此,根據(jù)具備本發(fā)明的加法平均單元的本發(fā)明的測(cè)定裝置,采用使有測(cè)定電流流過(guò)的電流路徑分流成多個(gè)其它電流路徑來(lái)進(jìn)行測(cè)定的方法,在處理部中基于加法平均數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定流過(guò)電流路徑的測(cè)定電流的電流值,并同時(shí)使用剩余其它輸入部通過(guò)將電壓探針或其它電流探針與該輸入部相連,從而能夠例如利用該電壓探針使處理部測(cè)定出施加到電流路徑的電壓的電壓值,或基于測(cè)得的電流值或該電壓值,使處理部同時(shí)測(cè)定經(jīng)由電流路徑提供來(lái)的功率等。
另外,根據(jù)本發(fā)明的加法平均單元,能夠自動(dòng)使處理部輸出表示連接有電流傳感器的傳感器連接部的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)信息。由此,根據(jù)具備本發(fā)明的加法平均單元的本發(fā)明的測(cè)定裝置,在處理部中該電流傳感器的范圍信息已知的狀態(tài)下,能夠省去手動(dòng)對(duì)處理部輸入該個(gè)數(shù)信息的步驟,并能基于加法平均信號(hào)(加法平均數(shù)據(jù))、個(gè)數(shù)信息以及已知的范圍信息來(lái)測(cè)定流過(guò)電流路徑的電流的電流值。另外,根據(jù)本測(cè)定裝置,采用使有測(cè)定電流流過(guò)的電流路徑分流成多個(gè)其它電流路徑來(lái)進(jìn)行測(cè)定的方法,在處理部中基于加法平均數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定流過(guò)電流路徑的測(cè)定電流的電流值,并同時(shí)使用剩余其它輸入部通過(guò)將電壓探針或其它電流探針與該輸入部相連,從而能夠例如利用該電壓探針使處理部測(cè)定出施加到電流路徑的電壓的電壓值,或基于測(cè)定的電流值或該電壓值,使處理部同時(shí)測(cè)定經(jīng)由電流路徑提供來(lái)的功率等。
另外,根據(jù)本發(fā)明的加法平均單元,能夠自動(dòng)使處理部輸出與傳感器連接部相連接的電流傳感器的范圍信息。由此,根據(jù)具備本發(fā)明的加法平均單元的本發(fā)明的測(cè)定裝置,在處理部中與加法平均單元相連的電流傳感器的個(gè)數(shù)已知的狀態(tài)下,能夠省去手動(dòng)對(duì)處理部輸入該范圍信息的步驟,并能基于加法平均信號(hào)(加法平均數(shù)據(jù))、范圍信息以及已知的電流傳感器的個(gè)數(shù)來(lái)測(cè)定流過(guò)電流路徑的電流的電流值。另外,根據(jù)本測(cè)定裝置,采用使有測(cè)定電流流過(guò)的電流路徑分流成多個(gè)其它電流路徑來(lái)進(jìn)行測(cè)定的方法,在處理部中基于加法平均數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定流過(guò)電流路徑的測(cè)定電流的電流值,并同時(shí)使用剩余其它輸入部通過(guò)將電壓探針或其它電流探針與該輸入部相連,從而能夠例如利用該電壓探針使處理部測(cè)定出施加到電流路徑的電壓的電壓值,或基于測(cè)定的電流值或該電壓值,使處理部同時(shí)測(cè)定經(jīng)由電流路徑提供來(lái)的功率等。
另外,根據(jù)本發(fā)明的加法平均單元,對(duì)于以單獨(dú)狀態(tài)連接有分壓電阻的傳感器連接部,始終連接電流傳感器,對(duì)于在分壓電阻與開(kāi)關(guān)串聯(lián)連接的狀態(tài)下進(jìn)行連接的傳感器連接部,即使根據(jù)需要將電流傳感器進(jìn)行連接,通過(guò)將對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)切換成截止?fàn)顟B(tài),也能將未連接有電流傳感器(即沒(méi)有檢測(cè)電壓信號(hào)被輸入)的分壓電阻及輸入電阻與連接有電流傳感器的(即有檢測(cè)電壓信號(hào)被輸入)分壓電阻及輸入電阻分離開(kāi)。因此,能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地生成從各電流傳感器輸入至加法平均單元的檢測(cè)電壓信號(hào)的加法平均信號(hào)。
附圖說(shuō)明
圖1是具有電流探針2、加法平均單元3及測(cè)定裝置主體4的測(cè)定裝置1的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于對(duì)圖1所示的電流探針2的探針連接部12的有關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是用于對(duì)電流探針2的種類與各個(gè)范圍信息Dr之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
圖4是現(xiàn)有的測(cè)定裝置51的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對(duì)加法平均單元及具備該加法平均單元的測(cè)定裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
首先,參照附圖對(duì)加法平均單元及測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
作為圖1所示的測(cè)定裝置的測(cè)定裝置1具有多個(gè)電流探針2(相同的測(cè)定范圍Irg的電流探針)、作為加法平均單元的加法平均單元3以及測(cè)定裝置主體4,構(gòu)成為能以將測(cè)定對(duì)象電線6分流成作為多個(gè)電流路徑的分流路徑(該圖中作為一個(gè)示例為三個(gè)分流路徑6a、6b、6c)的狀態(tài),來(lái)測(cè)定作為一根電流路徑即測(cè)定對(duì)象電線6中流過(guò)的交流電流的測(cè)定電流I的電流值I1。該情況下,測(cè)定范圍Irg是指電流探針2的額定電流值的最大值,例如,該最大值為200A時(shí),測(cè)定范圍Irg為200A,而在該最大值為500A時(shí),測(cè)定范圍Irg為500A。
設(shè)定電流探針2存在多種(本示例中作為一個(gè)示例,具有測(cè)定范圍Irg為100A的電流探針2a、測(cè)定范圍Irg為200A的電流探針2b、測(cè)定范圍Irg為500A的電流探針2c、以及測(cè)定范圍Irg為1000A的電流探針2d這四種,以下在不特別區(qū)別時(shí)也稱為“電流探針2”)。另外,作為一個(gè)示例,各電流探針2分別具有:構(gòu)成為能將電線夾住(能安裝于電線)的電流傳感器11、能可拆卸地與加法平均單元3的后述的傳感器連接部(具有多個(gè)連接引腳的連接器)21a~21d(以下在未作區(qū)別時(shí)也稱為“傳感器連接部21”)相連的探針連接部(引腳排列與傳感器連接部21相同)12、以及將電流傳感器11與探針連接部12相連接的電纜13。電纜13例如由像同軸電纜等那樣信號(hào)傳輸用的布線被密封構(gòu)件覆蓋的密封電纜構(gòu)成。
電流傳感器11在從加法平均單元3經(jīng)由電纜13提供來(lái)的未圖示的動(dòng)作用電壓下進(jìn)行動(dòng)作,對(duì)所夾住電線中流過(guò)的電流進(jìn)行檢測(cè),并將振幅與該檢測(cè)出的電流的電流值成比例地變化的電壓信號(hào)(振幅以上述動(dòng)作用電壓的基準(zhǔn)電壓(接地電壓)G為基準(zhǔn)進(jìn)行變化的模擬電壓信號(hào))即檢測(cè)電壓信號(hào)S1(本示例中作為一個(gè)示例為檢測(cè)電壓信號(hào)S1a~S1d)經(jīng)由電纜13以低阻抗(作為一個(gè)示例為50Ω左右的輸出阻抗)輸出至加法平均單元3。本示例中,作為一個(gè)示例,該檢測(cè)電壓信號(hào)S1如圖2所示,從探針連接部12的連接引腳PN1被輸入至加法平均單元3的傳感器連接部21的對(duì)應(yīng)連接引腳PN1。另外,將用于傳送電纜13的檢測(cè)電壓信號(hào)S1的布線密封的電纜13內(nèi)的密封構(gòu)件、成為檢測(cè)電壓信號(hào)S1的返回路徑的布線如圖2所示,與探針連接部12的連接引腳PN2相連,經(jīng)由加法平均單元3的傳感器連接部21的對(duì)應(yīng)連接引腳PN2,與加法平均單元3內(nèi)的上述動(dòng)作用電壓所相關(guān)的基準(zhǔn)電壓G相連。
另外,電流傳感器11或探針連接部12(本示例中作為一個(gè)示例如圖2所示為探針連接部12)內(nèi)置有連接信息輸出部14及范圍信息輸出部15。該情況下,連接信息輸出部14在探針連接部12與加法平均單元3的傳感器連接部21相連時(shí),經(jīng)由探針連接部12的規(guī)定連接引腳(本示例中作為一個(gè)示例為一個(gè)連接引腳PN3)向傳感器連接部21的對(duì)應(yīng)連接引腳(本示例中為連接引腳PN3),具體而言,經(jīng)由該連接引腳PN3向加法平均單元3內(nèi)的后述的探針信息輸出部24輸出表示探針連接部12與該傳感器連接部21相連的連接信息(連接數(shù)據(jù))Dc。本示例中作為一個(gè)示例,連接信息輸出部14在探針連接部12與傳感器連接部21相連的狀態(tài)(連接狀態(tài))下,對(duì)探針連接部12的連接引腳PN3、以及與該連接引腳PN3相連的傳感器連接部21的連接引腳PN3輸出與基準(zhǔn)電壓G大致相同的電壓(低電平電壓(電壓L)),在探針連接部12未與傳感器連接部21相連的狀態(tài)(未連接狀態(tài))下,對(duì)探針連接部12的連接引腳PN3、以及與該連接引腳PN3相連的傳感器連接部21的連接引腳PN3輸出與動(dòng)作用電壓大致相同的電壓(高電平電壓(電壓H))。
范圍信息輸出部15在探針連接部12與加法平均單元3的傳感器連接部21相連時(shí),經(jīng)由探針連接部12的規(guī)定連接引腳(本示例中作為一個(gè)示例為兩個(gè)連接引腳PN4、PN5)向傳感器連接部21的對(duì)應(yīng)連接引腳(本示例中為連接引腳PN4、PN5),具體而言,經(jīng)由該連接引腳PN4、PN5向加法平均單元3內(nèi)的探針信息輸出部24輸出表示與該傳感器連接部21相連的電流探針2的種類(即所連接的電流探針2的測(cè)定范圍)的范圍信息(范圍數(shù)據(jù))Dr。本示例中,如上所述,電流探針2的種類為100A的測(cè)定范圍Irg、200A的測(cè)定范圍Irg、500A的測(cè)定范圍Irg以及1000A的測(cè)定范圍Irg這四種。因此,本示例中,為了識(shí)別出這四個(gè)種類,以兩比特構(gòu)成范圍信息Dr,將各比特的信息輸出至連接引腳PN4、PN5。
本示例中作為一個(gè)示例,如圖3所示,測(cè)定范圍Irg為100A的電流探針2a的探針連接部12處設(shè)置的范圍信息輸出部15對(duì)各連接引腳PN4、PN5輸出范圍信息Dr(電壓L、L),測(cè)定范圍Irg為200A的電流探針2b的探針連接部12處設(shè)置的范圍信息輸出部15對(duì)各連接引腳PN4、PN5輸出范圍信息Dr(電壓H、L),測(cè)定范圍Irg為500A的電流探針2c的探針連接部12處設(shè)置的范圍信息輸出部15對(duì)各連接引腳PN4、PN5輸出范圍信息Dr(電壓L、H),測(cè)定范圍Irg為1000A的電流探針2d的探針連接部12處設(shè)置的范圍信息輸出部15對(duì)各連接引腳PN4、PN5輸出范圍信息Dr(電壓H、H)。
如上所述,關(guān)于輸出連接信息Dc的連接信息輸出部14、輸出范圍信息Dr的范圍信息輸出部15,例如,在采用加法平均單元3經(jīng)由電阻將探針信息輸出部24的輸入有連接信息Dc及范圍信息Dr的輸入緩沖器的輸入端子上拉至動(dòng)作用電壓(電壓H)的結(jié)構(gòu)時(shí),能簡(jiǎn)易地以將各連接引腳PN3、PN4、PN5與連接引腳PN2(規(guī)定為基準(zhǔn)電壓G的引腳)之間的連接相獨(dú)立并能任意地進(jìn)行開(kāi)關(guān)的DIP開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。在采用該結(jié)構(gòu)的情況下,探針連接部12與加法平均單元3的傳感器連接部21相連時(shí),關(guān)于利用各連接引腳PN3、PN4、PN5中的DIP開(kāi)關(guān)來(lái)使與連接引腳PN2之間的連接導(dǎo)通(連接狀態(tài))的連接引腳,規(guī)定成電壓L(成為電壓L的輸出狀態(tài)),關(guān)于利用DIP開(kāi)關(guān)來(lái)使與連接引腳PN2之間的連接斷開(kāi)(未連接狀態(tài))的連接引腳,規(guī)定成電壓H(成為電壓H的輸出狀態(tài))。
加法平均單元3作為一個(gè)示例,如圖1所示,具備多個(gè)傳感器連接部21、加法平均部22、探針信息輸出部(也是傳感器信息輸出部)24、一個(gè)輸出部25以及輸入阻抗28,除輸出部25以外的構(gòu)成要素配置于一個(gè)主體殼體26(合成樹(shù)脂制的適配器)內(nèi),并且,輸出部25配置于從主體殼體26延伸出的電纜27的前端。
具體而言,傳感器連接部21在本示例中作為多個(gè)示例之一由傳感器連接部21a、21b、21c、21d(以下在未作特別區(qū)別時(shí)也稱為傳感器連接部21)這四個(gè)構(gòu)成。另外,各傳感器連接部21由引腳排列與電流探針2的探針連接部12相同的連接器構(gòu)成。通過(guò)該結(jié)構(gòu),如圖2所示,在連接有探針連接部12的連接狀態(tài)下,各傳感器連接部21a、21b、21c、21d的連接引腳PN1與探針連接部12的連接引腳PN1相連,從而將從該探針連接部12的連接引腳PN1輸入的檢測(cè)電壓信號(hào)S1輸出至加法平均部22。另外,該連接狀態(tài)下,各傳感器連接部21a、21b、21c、21d的與基準(zhǔn)電壓G相連的連接引腳PN2與探針連接部12的連接引腳PN2相連。另外,該連接狀態(tài)下,各傳感器連接部21a、21b、21c、21d的連接引腳PN3與探針連接部12的連接引腳PN3相連,從而將從該探針連接部12的連接引腳PN3輸入的連接信息Dc輸出至探針信息輸出部24。另外,各傳感器連接部21a、21b、21c、21d的連接引腳PN1在與基準(zhǔn)電壓G之間連接(配置)有相同電阻值(例如為1MΩ)的輸入電阻28a、28b、28c、28d(以下在未作特別區(qū)別時(shí)也稱為“輸入電阻28”)。由此,對(duì)于電流傳感器11(即電流探針2)的輸入阻抗、具體而言是對(duì)于從電流傳感器11輸入的檢測(cè)電壓信號(hào)S1的輸入阻抗被規(guī)定為輸入阻抗28的阻抗值。
另外,尤其是,在加法平均單元3的使用狀態(tài)(即將測(cè)定對(duì)象電線6分流成多個(gè)分流路徑的測(cè)定狀態(tài))下,各傳感器連接部21a、21b、21c、21d中的兩個(gè)傳感器連接部21a、21b始終與電流探針2相連,但該傳感器連接部21a、21b中的一個(gè)(本示例中作為一個(gè)示例為傳感器連接部21a)的連接引腳PN4、PN5至少與探針信息輸出部24相連。因此,在上述連接狀態(tài)下,傳感器連接部21a如圖2所示那樣,其連接引腳PN4、PN5與探針連接部12的連接引腳PN4、PN5相連,從而將從該探針連接部12的連接引腳PN4、PN5輸入的范圍信息Dr輸出至探針信息輸出部24。
加法平均部22作為一個(gè)示例,如圖1所示那樣,輸入有從與兩個(gè)以上的傳感器連接部21相連的電流探針2的電流傳感器11輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)S1,并對(duì)該多個(gè)檢測(cè)電壓信號(hào)S1生成加法平均信號(hào)S3。
本示例中,作為一個(gè)示例,加法平均部22如圖1所示,包括:與多個(gè)傳感器連接部21數(shù)量相同的分壓電阻31、與各傳感器連接部21a、21b、21c、21d中始終與電流探針2相連接的兩個(gè)傳感器連接部21a、21b以外的其它傳感器連接部21(本示例中為傳感器連接部21c、21d這兩個(gè))數(shù)量相同的作為開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32(本示例中為導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d)、以及具有被規(guī)定為高輸入阻抗的輸入端子及與輸出部25相連(本示例中經(jīng)由電纜27相連接)的輸出端子的緩沖部33。
具體而言,本示例中傳感器連接部21有四個(gè),因此加法平均部22具有四個(gè)分壓電阻31a、31b、31c、31d以作為分壓電阻31,各分壓電阻31被規(guī)定為相同電阻值(比電流探針2的輸出阻抗(本示例中為50Ω)要高得多的電阻值。本示例中作為一個(gè)示例為10kΩ)。另外,各分壓電阻31連接于對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21的連接引腳PN1與緩沖部33的輸入端子(具體而言為構(gòu)成緩沖部33的后述的運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子)之間。
另外,各分壓電阻31中始終連接有電流探針2的兩個(gè)傳感器連接部21a、21b所連接的兩個(gè)分壓電阻31a、31b以單獨(dú)狀態(tài)連接在對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21的連接引腳PN1與緩沖部33的輸入端子(運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子)之間。另外,各分壓電阻31中與除了兩個(gè)傳感器連接部21a、21b以外的其它傳感器連接部21(本示例中為傳感器連接部21c、21d這兩個(gè))相連的分壓電阻31(本示例中為傳感器連接部31c、31d這兩個(gè))在對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21的連接引腳PN1與緩沖部33的輸入端子(運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子)之間以與導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32串聯(lián)連接的狀態(tài)(分壓電阻31c與導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c串聯(lián)連接、且分壓電阻31d與導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32d串聯(lián)連接的狀態(tài))進(jìn)行連接。該情況下,圖1中,在傳感器連接部21的連接引腳PN1與緩沖部33的輸入端子之間依次串聯(lián)連接有分壓電阻31和導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32,雖未圖示,但也可以構(gòu)成為以導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32、分壓電阻31的順序串聯(lián)連接。另外,各導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d由能從主體殼體26外部手動(dòng)操作的開(kāi)關(guān)(例如為在主體殼體26配置成操作桿從主體殼體26突出的鈕子開(kāi)關(guān))構(gòu)成。
通過(guò)該結(jié)構(gòu),被規(guī)定成相同電阻值的各分壓電阻31(關(guān)于分壓電阻31c、31d,導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí))各自的另一端在運(yùn)算放大器33a的輸入端子(同相輸入端子)那樣輸入阻抗極大的端子(與該端子相連的電阻僅等價(jià)地視為各分壓電阻31的端子)共模連接(公共連接)。因此,各分壓電阻31基于戴維南定理對(duì)輸入到多個(gè)(2個(gè)以上)傳感器連接部21(至少為傳感器連接部21a、21b這兩個(gè))的連接引腳PN1的檢測(cè)電壓信號(hào)S1生成加法平均信號(hào)S2,并輸出至運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子。
例如,電流探針2分別與各傳感器連接部21a、21b相連,作為檢測(cè)電壓信號(hào)S1的檢測(cè)電壓信號(hào)S1a(為了容易理解本發(fā)明,該信號(hào)S1a的振幅也記作S1a。下文對(duì)于后述的其它信號(hào)S1b~S1d也同樣)從與傳感器連接部21a相連的電流探針2的電流傳感器11被輸入至加法平均單元3,且作為檢測(cè)電壓信號(hào)S1的檢測(cè)電壓信號(hào)S1b從與傳感器連接部21b相連的電流探針2的電流傳感器11被輸入至加法平均單元3時(shí),加法平均部22在導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d切換成斷開(kāi)狀態(tài),分壓電阻31c及與分壓電阻31c相連的輸入電阻28c以及分壓電阻31d及與分壓電阻31d相連的輸入電阻28d從運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子分離開(kāi)的狀態(tài)下,在對(duì)將各振幅S1a、S1b的加運(yùn)算值除以檢測(cè)電壓信號(hào)S1的數(shù)量而得到的檢測(cè)電壓信號(hào)S1生成加運(yùn)算平均信號(hào)S2(=(S1a+S1b)/2),且例如電流探針2分別與所有傳感器連接部21a、21b、21c、21d相連時(shí),加法平均部22在導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d切換成導(dǎo)通狀態(tài),分壓電阻31c及與分壓電阻31c相連的輸入電阻28c以及分壓電阻31d及與分壓電阻31d相連的輸入電阻28d與運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子相連的狀態(tài)下,對(duì)將各振幅S1a、S1b、S1c、S1d的加運(yùn)算值除以檢測(cè)電壓信號(hào)S1的數(shù)量而得到的檢測(cè)電壓信號(hào)S1生成加運(yùn)算平均信號(hào)S2(=(S1a+S1b+S1c+S1d)/4)。
緩沖部33在本示例中作為一個(gè)示例,包括:反相輸入端子與輸出端子相連(可以是直接連接的結(jié)構(gòu)、也可以是經(jīng)由電阻連接的結(jié)構(gòu))而構(gòu)成為電壓跟隨器的運(yùn)算放大器33a、與運(yùn)算放大器33a的輸出端子串聯(lián)連接的低阻值(例如50Ω左右)的輸出電阻33b。通過(guò)該結(jié)構(gòu),該緩沖部33以高輸入阻抗輸入運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子上輸入的加法平均信號(hào)S2,并以原有的振幅作為新的加法平均信號(hào)S3以低輸出阻抗進(jìn)行輸出。
探針信息輸出部24輸入從各傳感器連接部21輸出的連接信息Dc,并基于該連接信息Dc輸出表示連接有電流傳感器11(即電流探針2)的傳感器連接部21的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)信息(個(gè)數(shù)數(shù)據(jù))Dn。具體而言,如上所述那樣從傳感器連接部21輸出的連接信息Dc為電壓L時(shí),成為電流探針2與該傳感器連接部21相連的連接狀態(tài),在連接信息Dc為電壓H時(shí),成為電流探針2未與該傳感器連接部21相連的非連接狀態(tài),因此,探針信息輸出部24求出電壓L的連接信息Dc的總數(shù),作為個(gè)數(shù)信息Dn進(jìn)行輸出。
另外,探針信息輸出部24輸入從傳感器連接部21a輸出的范圍信息Dr,并基于該連接信息Dr輸出表示與各傳感器連接部21相連的電流傳感器11的測(cè)定范圍Irg(電流探針2的測(cè)定范圍Irg)的范圍信息。本示例中,探針信息輸出部24直接將所輸入的范圍信息Dr作為范圍數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
輸出部25由能自由拆卸地與測(cè)定裝置主體4的后述輸入部41(本示例中作為一個(gè)示例文哦三個(gè)輸入部41a~41c:具有多個(gè)連接引腳的連接器)相連的連接器(引腳排列與輸入部41相同的連接器)構(gòu)成,經(jīng)由電纜27與主體殼體26相連。本示例中,與加法平均單元3的傳感器連接部21相連的電流探針2構(gòu)成為與測(cè)定裝置主體4的輸入部41也相連。因此,加法平均單元3的傳感器連接部21由與測(cè)定裝置主體4的輸入部41相同的連接器構(gòu)成,輸出部25由與電流探針2的探針連接部12相同的連接器構(gòu)成。另外,加法平均信號(hào)S3、個(gè)數(shù)信息Dn及范圍信息Dr從主體殼體26經(jīng)由電纜27傳送至輸出部25。
測(cè)定裝置主體4包括多個(gè)輸入系統(tǒng),該多個(gè)輸入系統(tǒng)分別具有輸入部41以及將經(jīng)由該輸入部41輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成波形數(shù)據(jù)Di的A/D轉(zhuǎn)換部42(本示例中作為一個(gè)示例如圖1所示,根據(jù)輸入部41a~41c的數(shù)量(三個(gè)),為包含輸入部41a及A/D轉(zhuǎn)換部42a的輸入系統(tǒng)、包含輸入部41b及A/D轉(zhuǎn)換部42b的輸入系統(tǒng)、以及包含輸入部41c及A/D轉(zhuǎn)換部42c的輸入系統(tǒng)這三個(gè)系統(tǒng)),并且,還具備:基于各系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換部42a、42b、42c所輸出的波形數(shù)據(jù)Dia、Dib、Dic對(duì)與各系統(tǒng)的輸入部41a、41b、41c相連的檢測(cè)探針(電流探針2或未圖示的電壓探針等)所檢測(cè)出的電流的電流值或電壓的電壓值進(jìn)行測(cè)定以執(zhí)行測(cè)定處理的處理部43、以及未圖示的操作部及顯示部。該情況下,處理部43由計(jì)算機(jī)構(gòu)成,操作部由觸摸面板或面板開(kāi)關(guān)或鍵盤等構(gòu)成,顯示部由顯示裝置構(gòu)成。
接著,說(shuō)明與加法平均單元3的動(dòng)作及測(cè)定裝置1對(duì)測(cè)定電流I的電流值I1的測(cè)定動(dòng)作。此外,關(guān)于有測(cè)定電流I流過(guò)的測(cè)定對(duì)象電線6,預(yù)先分成作為多個(gè)電流路徑的分流路徑(本示例中作為一個(gè)示例為三個(gè)分流路徑6a、6b、6c)。
首先,從電流探針2a(測(cè)定范圍Irg:100A)、電流探針2b(測(cè)定范圍Irg:200A)、電流探針2c(測(cè)定范圍Irg:500A)以及電流探針2d(測(cè)定范圍Irg:1000A)這三種電流探針2中,基于所設(shè)想的電流值I1來(lái)確定出與加法平均單元3相連的電流探針2的種類。本示例中,如上所述,測(cè)定對(duì)象電線6分成三個(gè)分流路徑6a、6b、6c,因此以使用三個(gè)同種電流探針2為前提,確定所使用的電流探針2的種類。
本示例中,作為一個(gè)示例,設(shè)定所設(shè)想的測(cè)定電流I的電流值I1為1100A。該情況下,電流值I1為100A的測(cè)定范圍Irg的11倍、200A的測(cè)定范圍Irg的5倍以上不到6倍、500A的測(cè)定范圍Irg的2倍以上不到3倍、1000A的測(cè)定范圍Irg的1倍以上不到2倍。另外,測(cè)定對(duì)象電線6如上所述那樣分成三路。從以上可知,本示例中,所使用的電流探針2確定為測(cè)定范圍Irg為500A的電流探針2c,使用三個(gè)該同種電流探針2c。
此外,所想定的測(cè)定電流I的電流值I1為550A時(shí),該電流值I1為100A的測(cè)定范圍Irg的5倍以上不到6倍、200A的測(cè)定范圍Irg的2倍以上不到3倍、500A的測(cè)定范圍Irg的1倍以上不到2倍、1000A的測(cè)定范圍Irg的不到1倍。因此,該情況下,所使用的電流探針2確定為測(cè)定范圍Irg為200A的電流探針2b,使用三個(gè)該同種電流探針2b。另外,與圖1所示結(jié)構(gòu)不同,在測(cè)定對(duì)象電線6分成四條分流路徑,所設(shè)想的測(cè)定電流I的電流值I1為1900A時(shí),該電流值I1為100A的測(cè)定范圍Irg的19倍、200A的測(cè)定范圍Irg的9倍以上不到10倍、500A的測(cè)定范圍Irg的3倍以上不到4倍、1000A的測(cè)定范圍Irg的1倍以上不到2倍。另外,測(cè)定對(duì)象電線6分成四路。從以上可知,該情況下,所使用的電流探針2確定為測(cè)定范圍Irg為500A的電流探針2c,使用四個(gè)該同種電流探針2c。
接著,將三個(gè)所確定的電流探針2c與加法平均單元3的兩個(gè)傳感器連接部21a、21b相連,并與該兩個(gè)傳感器連接部21a、21b以外的其它兩個(gè)傳感器連接部21c、21d中的某一個(gè)相連。本示例中,作為一個(gè)示例,如圖1所示,將電流探針2c與兩個(gè)傳感器連接部21c、21d中的傳感器連接部21c相連。另外,通過(guò)手動(dòng)操作操作桿來(lái)將傳感器連接部21c與緩沖部33之間連接的導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c切換成導(dǎo)通狀態(tài)。另外,由于電流探針2c未與傳感器連接部21d相連,因此通過(guò)手動(dòng)操作操作桿來(lái)將傳感器連接部21d與緩沖部33之間連接的導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32d切換成斷開(kāi)狀態(tài)。此外,在將電流探針2c與傳感器連接部21d相連來(lái)代替與傳感器連接部21c相連時(shí),將傳感器連接部21c與緩沖部33之間連接的導(dǎo)通斷開(kāi)32c切換成斷開(kāi)狀態(tài),將傳感器連接部21d與緩沖部33之間連接的導(dǎo)通斷開(kāi)32d切換成導(dǎo)通狀態(tài)。
另外,將加法平均單元3的輸出部25與測(cè)定裝置主體4的輸入部41a、41b、41c中的某一個(gè)相連(本示例中如圖1所示與輸入部41a相連)。接著,如圖1所示,將各電流探針2c的電流傳感器11鉗位(安裝)至各分流路徑6a、6b、6c、6d。
本示例中,流過(guò)測(cè)定對(duì)象電線6的測(cè)定電流I作為分流電流Ia、Ib、Ic分開(kāi)流過(guò)三個(gè)分流路徑6a、6b、6c。該情況下,分流電流Ia、Ib、Ic的各電流值Ia1、Ib1、Ic1始終幾乎為相同值(本示例中測(cè)定電流I的電流值I1為1100A,因此各電流值Ia1、Ib1、Ic1約為367A,是電流探針2c的測(cè)定范圍Irg(500A)未滿的值)。各電流探針2c的電流傳感器11對(duì)各自所安裝于的各分流路徑6a、6b、6c中流過(guò)的其分流電流Ia、Ib、Ic進(jìn)行檢測(cè),并輸出檢測(cè)電壓信號(hào)S1a、S1b、S1c。
由此,如圖1所示那樣,檢測(cè)電壓信號(hào)S1a、S1b、S1c經(jīng)由連接有電流探針2(本示例中為電流探針2c)的各傳感器連接部21a、21b、21c被輸入至加法平均單元3的加法平均部22。另外,在加法平均部22中,與輸入有檢測(cè)電壓信號(hào)S1a、S1b、S1c的各傳感器連接部21a、21b、21c相連的分壓電阻31a、31b、31c的僅另一端共模連接,由于未連接有電流探針2而未輸入有檢測(cè)電壓信號(hào)S1d的傳感器連接部21d所連接的分壓電阻31d通過(guò)導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32d與其它分壓電阻31a、31b、31c分離開(kāi)。因此,加法平均部22例如能夠避免從傳感器連接部21d到分壓電阻31d為止的部位上可能受到的外部干擾等影響,并對(duì)這些檢測(cè)電壓信號(hào)S1a、S1b、S1c生成加法平均信號(hào)S2(=(S1a+S1b+S1c)/3),并輸出至緩沖部33。另外,緩沖部33以原先的振幅作為新的加法平均信號(hào)S3以低輸出阻抗經(jīng)由電纜27將該加法平均信號(hào)S2輸出至輸出部25。
另外,如圖1所示那樣,連接信息Dc及范圍信息Dr經(jīng)由連接有電流探針2的各傳感器連接部21a、21b、21c被輸入至加法平均單元3的探針信息輸出部24。具體而言,電壓L作為連接信息Dc經(jīng)由各傳感器連接部21a、21b、21c的連接引腳PN3被輸入至探針信息輸出部24。另外,本示例中作為電流探針2連接有電流探針2c,因此,如圖3所示那樣,電壓L,H作為范圍信息Dr從電流探針2的探針連接部12被輸入至傳感器連接部21a的連接引腳PN4、PN5。因此,該內(nèi)容的范圍信息Dr經(jīng)由傳感器連接部21a被輸入至探針信息輸出部24。
探針信息輸出部24基于所輸入的連接信息Dc,經(jīng)由電纜27將表示連接有電流傳感器11(即電流探針2)的傳感器連接部21的個(gè)數(shù)(本示例中為數(shù)值3)的個(gè)數(shù)信息Dn輸出至輸出部25。另外,探針信息輸出部24經(jīng)由電纜27將所輸入的范圍信息Dr(表示所連接的電流探針2為電流探針2c的信息)直接輸出至輸出部25。
測(cè)定裝置主體4中,加法平均信號(hào)S3經(jīng)由連接有輸出部25的輸入部41a被輸入至A/D轉(zhuǎn)換部42a。該情況下,該加法平均信號(hào)S3是通過(guò)對(duì)各電流探針2c檢測(cè)各個(gè)測(cè)定范圍Irg(本示例中為500A)的范圍內(nèi)的電流值Ia1、Ib1、Ic1(本示例中約為367A)并輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)S1進(jìn)行加法平均而得到的,因此該加法平均信號(hào)S3本身也為測(cè)定范圍Irg的范圍內(nèi)的電壓值。因此,設(shè)想電流探針2a~2d與各輸入部41直接連接的狀態(tài)下使用的測(cè)定裝置主體4中,A/D轉(zhuǎn)換部42a在避免飽和(未達(dá)到飽和)的同時(shí),準(zhǔn)確地將該加法平均信號(hào)S3轉(zhuǎn)換成波形數(shù)據(jù)Dia(該情況下為加法平均數(shù)據(jù))并輸出至處理部43。
另外,在測(cè)定裝置主體4中,個(gè)數(shù)信息Dn及范圍信息Dr經(jīng)由輸入部41a被輸入至處理部43。處理部43基于從A/D轉(zhuǎn)換部42a輸出的波形數(shù)據(jù)Dia及該個(gè)數(shù)信息Dn以及范圍信息Dr來(lái)執(zhí)行測(cè)定處理。
該測(cè)定處理下,處理部43首先基于波形數(shù)據(jù)Dia計(jì)算出加法平均信號(hào)S3的電壓值(作為一個(gè)示例為實(shí)際電壓值)。此時(shí),處理部43基于范圍信息Dr(表示電流探針2c的測(cè)定范圍Irg的信息)來(lái)確定波形數(shù)據(jù)Dia一個(gè)比特(即相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換部42a的分辨率的一個(gè)比特)的電流值,并基于該確定的一個(gè)比特的電流值來(lái)計(jì)算出用波形數(shù)據(jù)Dia來(lái)表示的加法平均信號(hào)S3的電流值(作為一個(gè)示例為實(shí)際電流值)。該情況下,所計(jì)算出的加法平均信號(hào)S3的電流值成為流過(guò)三條分流路徑6a、6b、6c中的大致一條分流路徑的分流電流的電流值。反過(guò)來(lái)看,各分流電流的合成電流的電流值為測(cè)定電流I的電流值I1。
因此,處理部43接著將個(gè)數(shù)信息Dn所表示的數(shù)值(與加法平均單元3相連的電流探針2的數(shù)量)乘上該計(jì)算出的電流值,從而計(jì)算出流過(guò)測(cè)定對(duì)象電線6的測(cè)定電流I的電流值I1。最后,處理部43使顯示部顯示所計(jì)算出的電流值I1,完成測(cè)定處理。
另外,在該測(cè)定裝置1中,雖未圖示,但測(cè)定裝置主體4也具備如下功能:例如直接將電壓探針等與除連接有加法平均單元3的輸出部25的輸入部41以外的其它輸入部41相連接,由處理部43測(cè)定施加于測(cè)定對(duì)象電線6的電壓的電壓值,或直接連接其它電流探針2,由處理部43測(cè)定流過(guò)其它測(cè)定對(duì)象的電流的電流值。另外,處理部43還具備如下功能:基于所測(cè)定的測(cè)定電流I的電流值I1、所測(cè)定的施加于測(cè)定對(duì)象電線6的電壓的電壓值,測(cè)定經(jīng)由測(cè)定對(duì)象電線6提供來(lái)的功率。
由此,在該加法平均單元3中,包括:具有電流傳感器11并能與測(cè)定裝置主體4的輸入部41相連且能連接電流探針2的多個(gè)傳感器連接部21;對(duì)與兩個(gè)以上的傳感器連接部21相連的電流傳感器11所輸出的兩個(gè)以上的檢測(cè)電壓信號(hào)S1生成加法平均信號(hào)S2的加法平均部22;以及輸出該加法平均信號(hào)S2(在上述示例中,振幅與加法平均信號(hào)S2的加法平均信號(hào)S3)的輸出部25。
因此,根據(jù)本加法平均單元3,通過(guò)將輸出部25與測(cè)定主體4的一個(gè)輸入部41相連,從而能夠?qū)y(cè)定裝置主體4所具備的輸入部41的使用個(gè)數(shù)抑制到所需最小限度(一個(gè)),并能采用使測(cè)定對(duì)象電線6分流成多個(gè)分流路徑(上述示例中為三個(gè)分流路徑6a、6b、6c)來(lái)測(cè)定超過(guò)電流探針2的測(cè)定范圍Irg(超過(guò)電流探針2所能測(cè)定的電流值)的電流值I1的測(cè)定電流I(流過(guò)測(cè)定對(duì)象電線6的電流)的方法,來(lái)使測(cè)定裝置主體4進(jìn)行測(cè)定。
另外,具備該加法平均單元3的測(cè)定裝置1中,采用使測(cè)定對(duì)象電線6分流成多個(gè)分流路徑(上述示例中為三個(gè)分流路徑6a、6b、6c)來(lái)進(jìn)行測(cè)定的方法,在測(cè)定裝置主體4中基于波形數(shù)據(jù)Di(加法平均數(shù)據(jù))來(lái)測(cè)定流過(guò)測(cè)定對(duì)象電線6的測(cè)定電流I的電流值I1,并同時(shí)使用剩余其它輸入部41,通過(guò)將電壓探針或其它電流探針2與該輸入部41相連,從而能夠例如利用該電壓探針使測(cè)定裝置主體4測(cè)定出施加到測(cè)定對(duì)象電線6的電壓的電壓值,或基于測(cè)定的電流值I1或該電壓值,使測(cè)定裝置主體4同時(shí)測(cè)定經(jīng)由測(cè)定對(duì)象電線6提供來(lái)的功率等。
另外,根據(jù)本加法平均單元3,能夠自動(dòng)使測(cè)定裝置主體4輸出表示連接有具備電流傳感器11的電流探針2的傳感器連接部21的個(gè)數(shù)(即與加法平均單元3相連的電流探針2的個(gè)數(shù))的個(gè)數(shù)信息Dn。由此,根據(jù)具備本加法平均單元3的測(cè)定裝置1,在測(cè)定裝置主體4的處理部43中該電流探針2的范圍信息Dr已知的狀態(tài)下(例如像本示例的測(cè)定裝置1那樣,從加法平均單元3將范圍信息Dr輸出至測(cè)定裝置主體4的處理部43的情況、或手動(dòng)將范圍信息Dr輸入處理部43的情況),能夠省去手動(dòng)對(duì)測(cè)定裝置主體4輸入該個(gè)數(shù)信息Dn的步驟,并能基于加法平均信號(hào)S2、個(gè)數(shù)信息Dn以及已知的范圍信息Dr來(lái)測(cè)定測(cè)定電流I的電流值I1。
另外,根據(jù)本加法平均單元3,能夠自動(dòng)使測(cè)定裝置主體4輸出表示傳感器連接部21相連接的電流傳感器11(具有電流傳感器11的電流探針2)的范圍信息Dr。由此,根據(jù)具備本加法平均單元3的測(cè)定裝置1,在與加法平均單元3相連的電流探針2的個(gè)數(shù)已知的狀態(tài)下(例如像本示例的測(cè)定裝置1那樣,從加法平均單元3將個(gè)數(shù)信息Dn輸出至測(cè)定裝置主體4的處理部43的情況、或手動(dòng)將個(gè)數(shù)信息Dn輸入處理部43的情況),能夠省去手動(dòng)對(duì)測(cè)定裝置主體4輸入范圍信息Dr的處理,并能基于加法平均信號(hào)S2、范圍信息Dr以及已知的電流探針2的個(gè)數(shù)來(lái)測(cè)定測(cè)定電流I的電流值I1。
另外,在該加法平均單元3中,具備:具有規(guī)定成高輸入阻抗的輸入端子的緩沖部33;規(guī)定成相同電阻值并與對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21a~21d和緩沖部33的輸入端子(本示例中為運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子)之間設(shè)置的傳感器連接部21a~21d數(shù)量相同的分壓電阻31a~31d,分壓電阻31a~31d中的至少一個(gè)分壓電阻(本示例中為兩個(gè)分壓電阻31c、31d)以在對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21c、21d與緩沖部33的輸入端子之間與導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d串聯(lián)連接的狀態(tài)下進(jìn)行連接,除了該至少一個(gè)分壓電阻以外的其它分壓電阻(本示例中為兩個(gè)分壓電阻31a、31b)在對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21a、21b與緩沖部33的輸入端子之間以單獨(dú)的形態(tài)進(jìn)行連接。
因此,根據(jù)本加法平均單元3,以單獨(dú)狀態(tài)連接有分壓電阻31a、31b的傳感器連接部21a、21b中,始終連接電流傳感器11(具體而言為電流探針2),在分壓電阻31c、31d與導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d串聯(lián)連接的狀態(tài)下進(jìn)行連接的傳感器連接部21c、21d中,即使根據(jù)需要將電流傳感器11(具體而言為電流探針2)進(jìn)行連接,通過(guò)將導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32d切換成截止?fàn)顟B(tài),也能將未連接有電流傳感器11(具體而言為電流探針2)(即沒(méi)有檢測(cè)電壓信號(hào)S1被輸入)的分壓電阻31及輸入電阻28(分壓電阻31c及輸入電阻28c、或分壓電阻31d及輸入電阻28d)與連接有電流傳感器11(具體而言為電流探針2)的(即有檢測(cè)電壓信號(hào)被輸入的)分壓電阻31及輸入電阻28分離開(kāi)。因此,能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地生成從各電流傳感器11輸入至加法平均單元3的檢測(cè)電壓信號(hào)S1的加法平均信號(hào)S3。
此外,加法平均單元3及測(cè)定裝置主體4的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如,在上述加法平均單元3中,采用加法平均單元3自動(dòng)將電流探針2的個(gè)數(shù)信息Dn以及范圍信息Dr輸出至測(cè)定裝置主體4(具體而言為測(cè)定裝置主體4的處理部43)的結(jié)構(gòu),但也可以僅自動(dòng)輸出個(gè)數(shù)信息Dn及范圍信息Dr中的一個(gè),對(duì)于另一個(gè)采用手動(dòng)對(duì)測(cè)定裝置主體4輸入的結(jié)構(gòu),或者,采用手動(dòng)對(duì)測(cè)定裝置主體4輸入這些信息的結(jié)構(gòu),而不從加法平均單元3向測(cè)定裝置主體4輸出個(gè)數(shù)信息Dn及范圍信息Dr。因此,即使采用上述結(jié)構(gòu),通過(guò)使用該結(jié)構(gòu)的加法平均單元3,能夠?qū)y(cè)定裝置主體4所具備的輸入部41的使用個(gè)數(shù)抑制到所需最小限度(一個(gè)),并能采用使測(cè)定對(duì)象電線6分流成多個(gè)分流路徑來(lái)測(cè)定超過(guò)電流探針2的測(cè)定范圍Irg的電流值I1的測(cè)定電流I的方法,來(lái)使測(cè)定裝置主體4進(jìn)行測(cè)定。另外,在采用該結(jié)構(gòu)的測(cè)定裝置中,通過(guò)使用剩余的輸入部,并將電壓探針或其它電流探針與該輸入部相連,從而也能例如利用該電壓探針使測(cè)定裝置主體測(cè)定出施加到電流路徑的電壓的電壓值,或基于測(cè)得的電流值或該電壓值,使測(cè)定裝置主體同時(shí)測(cè)定經(jīng)由電流路徑提供來(lái)的功率等。
另外,在上述加法平均單元3中,作為各導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d,采用使用手動(dòng)切換導(dǎo)通斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)(例如為鈕子開(kāi)關(guān))的結(jié)構(gòu),但也可以采用如下結(jié)構(gòu):由繼電器或模擬開(kāi)關(guān)等來(lái)構(gòu)成導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d,從而在連接有電流探針2時(shí),基于從各傳感器連接部21c、21d輸出至探針信息輸出部24的連接信息Dc,由探針信息輸出部24自動(dòng)對(duì)導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d進(jìn)行開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠手動(dòng)操作導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d來(lái)省去切換處理。
另外,在上述加法平均單元3中,在電流探針2未連接傳感器連接部21c、21d時(shí),采用如下結(jié)構(gòu):將導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d與分壓電阻31c、31d分別串聯(lián)連接,以使得能將與上述傳感器連接部21c、21d相連的分壓電阻31c、31d與其它分壓電阻31a、31b分離開(kāi),但例如在主體殼體26內(nèi)采用至少?gòu)母鱾鞲衅鬟B接部21到加法平均部22為止的電路部分均被密封等不易受到外界干擾影響的結(jié)構(gòu)時(shí),能夠防止如下問(wèn)題的產(chǎn)生:電流探針2未與傳感器連接部21c、21d相連時(shí),一端側(cè)成為開(kāi)路狀態(tài)的各分壓電阻31c、31d的另一端與其它分壓電阻31a、31b的另一端始終共模連接。因此,在上述結(jié)構(gòu)下,能夠省去各輸入電阻28,該情況下,無(wú)需導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d,因此能省去導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32c、32d,構(gòu)成為以單獨(dú)狀態(tài)將所有分壓電阻31(上述示例中為四個(gè)分壓電阻31a~31d)連接在對(duì)應(yīng)的傳感器連接部21的連接引腳PN1與緩沖部33的輸入端子(運(yùn)算放大器33a的同相輸入端子)之間。
另外,在上述加法平均單元3中,采用將輸出部25經(jīng)由電纜27與主體殼體26相連的結(jié)構(gòu),但也可以采用如下結(jié)構(gòu):不經(jīng)由電纜27(不使用電纜27)而直接將輸出部25設(shè)置于主體殼體26,例如,通過(guò)將輸出部25與輸入部41相連,從而使加法平均單元3與測(cè)定裝置主體4中的輸入部41緊密接觸配置(即使得加法平均單元3與測(cè)定裝置主體4一體化來(lái)配置)。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1 測(cè)定裝置
2 電流探針
3 加法平均單元
11 電流傳感器
21 傳感器連接部
22 加法平均部
25 輸出部
31a,31b,31c,31d 分壓電阻
32c、32d 導(dǎo)通斷開(kāi)開(kāi)關(guān)
33 緩沖部
Dn 個(gè)數(shù)信息
Dr 范圍信息
S1 檢測(cè)電壓信號(hào)
S2、S3 加法平均信號(hào)