电子式瓦时表及其误差调整方法和功率运算电路的制作方法

专利名称：电子式瓦时表及其误差调整方法和功率运算电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及对电流和电压进行A/D变换以测量瓦时的电子式瓦时表及其误差调整方法和根据变换成数字值的电流和电压运算功率的功率运算电路。
背景技术：
图22是示出专利公开平11-64402号公报所揭示的已有电子式瓦时表的组成图，主要用于说明与主表的输出作相对比较的主表法所进行的误差调整。
图22中，1是电子式瓦时表，21是变流器，22是变压器，23是对输入电流进行A/D变换成数字值的电流A/D变换器，24是对输入电压进行A/D变换成数字值的电压A/D变换器，25是调整起动开关，31是将均衡调整寄存器42的调整值与电压A/D变换器24的A/D变换值相乘的均衡调整乘法器，32是将与电流A/D变换器23的各相电流成正比的输出和与电压A/D变换器24的各相电压成正比的电压分别相乘的功率乘法器，33是减法器，34是数字低通滤波器，35是对轻负载调整寄存器的调整值进行相加的轻负载调整加法器，36是累加器，37是寄存器，38是振幅比较器，39是对振幅比较器38的输出脉冲进行相加的计数器，40是显示作为计数器39的累加结果的瓦时的显示器。
41是存储相位调整值的相位调整检测器(移位寄存器)，42是存储均衡调整值的均衡调整检测器，43是存储轻负载校正值的轻负载调整检测器4是存储额定基准值的额定基准值检测器。
45是运算调整值的CPU，46是构成包含CPU45的运算控制部，47是控制测试电源装置56用的通信接口(I/F)，48是EPROM，51是电源切换装置，52是控制CPU，53是定时器，54是ROM，55是通信接口，56是由电源切换装置51、控制CPU52、定时器53、ROM54、通信接口55和用于调整的虚负载测试电源60构成的测试电源装置。
用下面的方法进行已有电子式瓦时表的调整。
(1)首先，对相位调整寄存器41、均衡调整寄存器42、轻负载调整寄存器43、额定基准值寄存器44设定EPROM48中预先存储的各调整初始值。
(2)其次，进行额定负载调整的粗调。
CPU 45通过通信接口56控制测试电源装置56。对全部相位施加额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率。将这时的计数器39的计数值WO与(1)中在额定基准值寄存器44设定的额定常数脉冲数值(WK)(设定值)对比，判断对比值D＝WO/WK是否在以1.0为中心的规定范围内。由于是粗调，规定范围的值大于后文说明的全调整时的规定范围。对比值D在规定范围外时，重复改变额定基准值寄存器44的设定值WK，直到对比值D成为在规定范围内。把这称为额定负载的粗调。
(3)接着，进行均衡调整。
下面，把三相中的一相分别称为A相、B相、C相。
首先，进行B相的均衡调整。CPU45通过通信接口47控制测试电源装置56，仅对A相施加额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，测量一定时间的功率，并存储一定时间内的计数器39的计数值WA。其次，仅对B相施加额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，测量一定时间的功率，并同样存储计数值WB。对比WA、WB，判断对比值E＝WB/WA是否在以1.0为中心的规定范围内。对比值E在规定范围外时，往成为1.0的方向重复改变均衡调整寄存器42中设定的B相均衡调整值，直到成为规定范围内。
接着，进行C相的均衡调整，仅对C相施加额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，测量一定时间的功率，并同样存储计数值WC。其后，用与B相均衡调整相同的方法进行C相的均衡调整。
(4)接着，进行全调整。
CPU45通过通信接口47控制测试电源装置56，对全部的相施加额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，测量一定时间的功率测量，并存储一定时间内的计数器39的计数值WO。对比计数值和(1)中设定的额定常数脉冲数值WK(设定值)，并判断对比值F＝WO/WK是否在以1.0为中心的规定范围内。对比值F在规定范围外时，进行额定负载的粗调重复改变额定基准值寄存器44的设定值WK，直到对比值F成为规定范围内。
(5)接着，进行相位调整。
首先，进行A相的相位调整。CPU45通过通信接口47控制测试电源装置56，仅对A相施加额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，测量一定时间的功率，并存储一定时间内的计数器39的计数值WA。然后，进行与(1)中设定的功率因数常数脉冲值WPK的对比，判断对比值G＝WPK/WA是否在以1.0为中心的规定范围内。对比值G在规定范围外时，往成为1.0的方向重复改变相位调整寄存器41的A相的相位调整值，直到成为规定范围内，并设定这时的移位级数。
其次，进行B相的相位调整。仅对B相施加额定电压、额定电流、功率因数0.5的功率，测量一定时间的功率，并同样存储计数值WB。其后，用与A相相位调整相同的方法进行B相的相位调整。
接着，进行C相的相位调整。仅对C相施加额定电压、额定电流、功率因数0.5的功率，测量一定时间的功率，并同样存储计数值WC。其后，用与A相相位调整相同的方法进行C相的相位调整。
以上那样的电子式瓦时表中，由于变流器21和变压器22等的相位和振幅特性的差异，与电源线的电压和电流产生相位和振幅误差。靠准确无误差地测量瓦时用的专用定制芯片调整振幅和相位，不能使用通用的外装A/D变换器，通用性差。
又，通过使电压A/D变换器24的数据输入定时延迟，即利用相位调整寄存器41的移位级数，进行相位调整，因而使用输出对输入的相位偏移大的变压器21和变流器22时，相位调整寄存器41的移位级数需要多级，即移位寄存器需要许多。移位寄存器由硬件构成，因而芯片面积增大级数的份额，电路变大，而且耗电增加，同时随着定时延迟时间变长，除相位以外，频率和振幅对原值的误差也变大。存在问题。
又，由于利用移位级数调整相位偏移，需要使用相位偏移纳入该移位级数范围内的变流器21和变压器22，需要单体相位偏移差小的高精度变流器21和变压器22。
又，由于移位级数支配相位调整分辨率，需要移位级数多或内置取样频率高的A/D变换器的定制芯片。
电子式瓦时表的误差调整中，首先对全部的相输入额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，进行全调整的粗调，其次在均衡调整中，分别对每相输入额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，各相依次进行均衡调整，接着对全部的相输入额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，进行全调整，最后在相位调整中，输入额定电压、额定电流、功率因数0.5的功率，同样需要各相依次调整，因而调整花费时间。而且，想要特别更改所调整电子式瓦时表1的仪表常数时，由于振幅比较器38的门限值的初始值一定，还需要初始进行的粗调时间。
已有例中，添加无功瓦时的测量功能时，需要又输入额定电压、额定电流、功率因数0.0的功率，进行误差调整。
又，上述的调整方法中，均衡调整、相位调整为了作为输出的瓦时准确，不管不均衡的主要原因是电压电路、电流电路中的哪一个，都以模拟方式对各相的电压变换电路的输出乘系数，以调整均衡；不管相位偏移的主要原因是电源电路、电流电路中的哪一个，都以模拟方式选择各相电压变换电路的变换定时，从而调整相位。因此，不能使电子式瓦时表具有准确测量各相的电压和电流的功能。

发明内容
本发明是为解决上述问题而误差的，其目的为提供功率或瓦时测量精度高而且能广泛应对变流器和变压器的相位和振幅偏移的电子式瓦时表和功率运算电路。
又一目的为提供误差调整时间短的电子式瓦时表及其误差调整方法。
本发明的电子式瓦时表，具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、对所述电压变换电路的输出仅进行第1角度相位变换的第1电压相位变换部、对所述电压变换电路的输出仅进行第2角度相位变换的第2电压相位变换部、对所述电流变换电路的输出仅进行所述第1角度相位变换的电流相位变换部、将所述第1电压相位变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将所述第2电压相位变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出包含无功功率分量的无功含有功率的无功含有功率运算部、根据所述变压器和所述变流器初级端的电压对电流相位差与A/D变换后的电压对电流相位差的相位偏移、所述有功功率和所述无功含有功率校正所述有功功率的相位并同时校正所述变压器和所述变流器初级端电流和电压与A/D变换后的电流和电压的振幅偏移的振幅相位校正部、将该振幅相位校正部的输出相乘以测量瓦时的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器。因此，瓦时的测量精度高，能广泛应对电压变换器和电流变换器的相位和振幅偏移。
又，振幅相位校正部根据振幅偏移、相位偏移、有功功率运算部输出的有功功率和无功含有功率运算部输出的无功含有功率，校正有功功率的振幅和相位，因而运算效率高。
又，振幅相位校正部在变压器和变流器中从调整用电源输入已知振幅和相位的电压和已知振幅和相位的电流时，根据所述调整用电源的输入求有功功率运算部和无功含有功率运算部所求的调整用的有功功率和无功含有功率，并且根据这些调整用的有功功率和无功含有功率、以及利用所述已知电压、已知电流和第2角度求得的理论上的有功功率和无功含有功率，求相位偏移和振幅偏移的校正系数。因此，对变压器和变流器的输出进行A/D变换的A/D变换器能用复用器型的，而且即使已知振幅和相位的电压和已知振幅和相位的电流仅有一种，也能获得相位偏移和振幅偏移的校正系数。
又，振幅相位校正部具有以下各部基准电流存储部，在由调整用电源输入各相电流相同的调整用电流时，存储一个电流变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电流变换电路输出的输出值除其它电流变换电路输出的输出值所得的系数；基准电压存储部，在由调整用电源输入各相电压相同的调整用电压时，存储一个电压变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电压变换电路输出的输出值除其它电压变换电路输出的输出值所得的系数；均衡调整部，在测量瓦时时，将所述其它电流变换电路的输出与所述基准电流存储部存储的系数相乘，将所述其它电压变换电路的输出与所述基准电压存储部存储的系数相乘，使各相输出均衡。因此，能高速调整均衡，减小测量时振幅相位校正部的运算负荷。
又，具有以下各部存储由调整用电源输入的调整用电流的调整用电流存储部；基准电流存储部，在由调整用电源输入各相电流相同的调整用电流时，存储一个电流变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电流变换电路输出的输出值除其它电流变换电路输出的输出值所得的系数；电流测量部，在测量瓦时时，根据所述各相电流变换电路输出的输出值、所述调整用电流存储部中存储的调整用电流、所述基准电流存储部存储的一个电流变换电路的输出值、以及所述各相的系数，求所述各相的电流。因此，能准确测量电流。
又，利用电流测量部下行方的电流进行系数存储后的微调整，因而微调整(下文简称微调)后能准确测量电流。
又，具有以下各部存储由调整用电源输入的调整用电压的调整用电压存储部；基准电压存储部，在由调整用电源输入各相电压相同的调整用电压时，存储一个电压变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电压变换电路输出的输出值除其它电压变换电路输出的输出值所得的系数；电压测量部，在测量瓦时时，根据所述各相电压变换电路输出的输出值、所述调整用电压存储部中存储的调整用电压、所述基准电压存储部存储的一个电压变换电路的输出值、以及所述各相的系数，求所述各相的电压。因此，能准确测量电压。
又，瓦时测量部对振幅相位校正部的输出进行时间积分，运算瓦时，每当该瓦时达到门限值，输出脉冲，并且具有存储额定电流、额定电压、相线制式、规定对所测量的瓦时输出的脉冲数的仪表常数和A/D变换的取样频率的额定存储部、以及全调整值运算部，该运算部根据从所述额定存储部输入的额定电流、额定电压、相线制式和仪表常数，求输入额定功率时瓦时测量部产生的脉冲的理论周期，而且检测出输入额定功率时来自振幅相位校正部的每一取样的输出位数，将此位数与从所述额定存储部输入的取样频率和所述理论周期相乘所得的值设定为门限值。因此，能准确测量电压。
又，调整用电源输出额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率，因而相位偏移和振幅偏移的调整效率高。
又，第1角度与第2角度的差为90度，而且无功含有功率是无功功率，因而运算效率高。
又，具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、对所述电压变换电路的输出仅进行第1角度相位变换的电压相位变换部、对所述电流变换电路的输出仅进行所述第1角度相位变换的第1电流相位变换部、对所述电流变换电路的输出仅进行第2角度相位变换的第2电流相位变换部、将所述电压相位变换部和所述第1电流相位变换部的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将所述电压相位变换部和所述第2电流相位变换部的输出相乘以求出包含无功功率分量的无功含有功率的无功含有功率运算部、根据所述变压器和所述变流器初级端的电压对电流相位差与A/D变换后的电压对电流相位差的相位偏移、所述有功功率和所述无功含有功率校正所述有功功率的相位并同时校正所述变压器和所述变流器初级端电流和电压与A/D变换后的电流和电压的振幅偏移的振幅相位校正部、将该振幅相位校正部的输出相乘以测量瓦时的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器。因此，瓦时测量精度高，而且能广泛应对电压变换器和电流变换器的相位和振幅偏移。
本发明的电子式瓦时表误差调整方法，该电子式瓦时表具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、将电压变换电路和电流变换电路的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将使所述电压变换电路的输出延迟90度的输出与所述电流变换电路的输出相乘以求出无功功率的无功功率运算部、将所述有功功率运算部的输出相乘所得的值超过门限值时输出脉冲的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器，该误差调整方法包含以下各步骤额定功率输入步骤，电子式瓦时表上连接调整用电源，从该调整用电源对全部的相输入额定功率且功率因数为1.0；均衡调整步骤，求出所述一个电压变换电路输出的电压与其它电压变换电路输出的电压之比，并利用该比的倒数作为测量时使各相电压均衡的系数加以存储，又求出所述一个电流变换电路输出的电流与其它电流变换电路输出的电流之比，并利用该比的倒数作为测量时使各相电流均衡的系数加以存储；相位调整变换步骤，根据从所述有功功率运算部和所述无功功率运算部获得的有功功率和无功功率、所述调整用电源输出的有功功率和无功功率，求出所述变压器和所述变流器初级端的电压对电流相位差与A/D变换后的电压对电流相位差的相位偏移并加以存储；输入步骤，输入额定电流、额定电压、相线制式、规定所述瓦时测量部对所测量瓦时输出的脉冲数的仪表常数和A/D变换的取样频率；全调整值运算步骤，对所述瓦时运算部设定门限值。因此，误差调整时间短。
又，本发明的电子式瓦时表误差调整方法，该电子式瓦时表为多相电子式瓦时表，具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、将电压变换电路和电流变换电路的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将使所述电压变换电路的输出延迟90度的输出与所述电流变换电路的输出相乘以求出无功功率的无功功率运算部、将所述有功功率运算部的输出相乘所得的值超过门限值时输出脉冲的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器，该误差调整方法包含以下各步骤额定功率输入步骤，电子式瓦时表上连接调整用电源，使各相间单相2线连接，从该调整用电源输入额定功率且为规定的功率因数；振幅相位调整步骤，根据所述功率运算部和所述无功功率运算部的输出，求出利用旋转矩阵的运算调整得所述一个相的功率和无功功率与其它相的功率和无功功率一致的系数；额定负载调整步骤，所述电子式瓦时表的瓦时脉冲输出为基准，使来自各相单相2线连接地连接所述调整用电源的、准确调整瓦时的脉冲输出的主表的瓦时输出与来自该电子式瓦时表的瓦时脉冲输出一致；相位微调步骤，在所述振幅相位调整步骤和所述额定负载调整步骤的调整后，根据来自所述调整用电源的输入，对所述电子式瓦时表的相位进行微调。因此，能与单相2线式仪表相同地调整误差，容易调整。
又，本发明的电子式瓦时表误差调整方法，该电子式瓦时表为多相电子式瓦时表，具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、将电压变换电路和电流变换电路的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将使所述电压变换电路的输出延迟90度的输出与所述电流变换电路的输出相乘以求出无功功率的无功功率运算部、将所述有功功率运算部的输出相乘所得的值超过门限值时输出脉冲的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器；主表也具有与所述电子式瓦时表同等的所述电压变换部、电流变换部、有功功率运算部、无功功率运算部和瓦时测量部，并预先受到高精度调整；施加规定功率时，由所述电子式瓦时表的功率运算部和无功功率运算部输入功率和无功功率，另一方面，从所述主表的功率运算部和无功功率运算部输入这时的功率和无功功率，并调整电子式瓦时表的振幅相位系数，使所述电子式瓦时表的功率和无功功率与所述主表的功率和无功功率一致。因此，能高精度且高速地调整。
本发明的功率运算电路，具有输入数字变换后的电压的电压输入部、输入数字变换后的电流的电流输入部、对所述电压输入部的输出仅进行第1角度相位变换的第1电压相位变换部、对所述电压输入部的输出仅进行第2角度相位变换的第2电压相位变换部、对所述电流输入部的输出仅进行第1角度相位变换的电流相位变换部、将所述第1电压变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将所述第2电压变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出包含无功功率分量的无功含有功率的无功含有功率运算部、以及根据对所述电流的所述电压的理论值与运算值的相位偏移、所述有功功率和所述无功含有功率校正所述有功功率的相位校正部。因此，功率测量精度高，而且能广泛应对电压变换器和电流变换器的相位和振幅偏移。


图1是本发明实施方式1的电子式瓦时表的组成图。
图2是示出图1的振幅相位校正器的组成图。
图3是示出图1的振幅相位校正器的变换例的图。
图4是示出图1的振幅相位校正器的变换例的图。
图5是说明图1的振幅相位校正器的概念的图。
图6是本发明实施方式2的电子式瓦时表的组成图。
图7是说明图6的自校正器的运作的流程图。
图8是说明图6的振幅相位校正的概念的图。
图9是本发明实施方式3的电子式瓦时表的组成图。
图10是本发明实施方式4的三相4线式的电子式瓦时表的组成图。
图11是示出图10的电子式瓦时表的调整流程的图。
图12是示出图10的电子式瓦时表的均衡调整流程的图。
图13是示出图10的电子式瓦时表的相位调整流程的图。
图14是示出图10的电子式瓦时表的全调整流程的图。
图15是表示图10的电子式瓦时表在相位调整中的有功功率与无功功率的关系的矢量图。
图16是表示图10的电子式瓦时表在瓦时测量中的有功功率与无功功率的关系的矢量图。
图17是表示图10的电子式瓦时表的门限值与瓦时脉冲的关系的图。
图18是说明图10的电子式瓦时表的电流测量的流程图。
图19是本发明实施方式5的电子式瓦时表的组成图。
图20是本发明实施方式6的电子式瓦时表的组成图。
图21是说明本发明实施方式7的电子式瓦时表的调整的图。
图22是示出已有电子式瓦时表的组成图。
附图中，100是电子式瓦时表，102是功率运算电路，110是A/D变换器，112是A/D变换器，120是希耳伯特变换器(同相A)，122是希耳伯特变换器(正交)，124是希耳伯特变换器(同相B)，126是乘法器，128是乘法器，130是振幅相位校正器，132是外部校正部，134是功率测量仪，136是瓦时脉冲输出器，138是瓦时显示器，140是二元振幅相位校正器，150是自校正器，152是原值存储部，170是有效值运算器，174是通信缓存器，180是有效值运算器，184是通信缓存器，191是通信缓存器，195是通信缓存器，200是电子式瓦时表，221是变流器，222是变压器，223是电流变换电路，224是电压变换电路，225是有效值电流运算部，226是有效值电压运算部，231是电流均衡调整运算部，232是电压均衡调整运算部，234是均衡调整值运算部，241是有功功率乘法器，242是希耳伯特变换器，243是无功功率乘法器，244是相位调整值运算部，245是数字低通滤波器，246是数字低通滤波器，247是加法器，248是加法器，251是有功瓦时/频率变换器，252是无功瓦时/频率变换器，253是全调整值运算部，254是振荡电路，255是运算控制部，261是计数器，271是显示器，272是调整开关，273是EEPROM，281是虚负载电源，290是V、I测量部，310是均衡微调部，312是电流均衡微调部，314是电压均衡微调部，381是虚负载电源，382是通信接口，384是PC，386是主表，388是基准多量程测量仪表。
最佳实施方式实施方式1下面，说明本发明的实施方式1。图1是本发明实施方式1的电子式瓦时表的组成图。图2是示出图1的振幅相位校正器的组成图。图3、图4示出图1的振幅相位校正器的变换例。图5说明图1的振幅相位校正器的概念，横轴为有功功率轴，纵轴为无功功率轴，顺时针方向是电流相对于电压超前的方向。
图1中，100是电子式瓦时表，102是功率运算电路，110是对来自未示出的变压器的电压V进行A/D变换的A/D变换器(电压变换电路)，112是对来自未示出的变流器的电流I进行A/D变换的A/D变换器(电流变换电路)，A/D变换器110、112可用没有移位寄存器的相位调整功能的通用变换器。
120是按照同相(第1角度)对电压进行希耳伯特变换的希耳伯特变换器(同相A)(第1电压相位变换部)，122是按照与同相正交对电压进行希耳伯特变换的希耳伯特变换器(正交)(第2电压相位变换部)，124是按照同相对电流进行希耳伯特变换的希耳伯特变换器(同相B)(电流相位变换部)。这里，希耳伯特变换，作为使相位迟后90度的变换，已众所周知，关于这些数字全通滤波器，《数字滤波器设计》(式部干著，东海大学出版社发行)等中有记载。
126是将希耳伯特变换器(同相A)120和希耳伯特变换器(同相B)124的输出相乘并输出校正前有功功率x的乘法器(有功功率运算部)，128是将希耳伯特变换器(正交)122和希耳伯特变换器(同相B)124的输出相乘并输出校正前无功功率y的乘法器(无功功率运算部)。
130是校正有功功率x和无功功率y的振幅相位校正器，后文详述。
132是从外部输入校正成无相位偏移的相位系数(也称为外部相位校正值)φ和校正成无振幅偏移的振幅系数(也称为振幅外部校正值)A的外部校正部，实施方式1中预先知道相位系数φ和振幅系数A。这里，相位偏移因变压器和变流器(未示出)等的相位和振幅特性而产生，是变压器和变流器的初级电压和电流相位差θ与变压器和变流器的次级电压和电流相位差(θ+φ)的相位偏移。振幅系数是变压器和变流器的次级振幅对变压器和变流器的初级电压和电流的比率(振幅偏移)的倒数。实施方式1中，已知相位往电流对电压迟后φ的方向偏移，振幅为1/A倍。
134是将校正后有功功率x’与校正后无功功率y’相乘以求出瓦时的功率测量仪，136是对从功率测量仪134输入的有功瓦时和无功瓦时输出数量随其大小变化的脉冲的瓦时脉冲输出部，138是显示从功率测量仪134输入的有功瓦时和/或无功瓦时的瓦时显示部(瓦时显示器)。
图2中，140是利用从外部校正部132输入的相位外部校正值φ和振幅外部校正值A对校正前有功功率x和校正前无功功率y进行校正并输出校正后有功功率x’和校正后无功功率y’的2维振幅相位校正器。
接着，说明进行瓦时测量时的振幅和相位的校正运作。
参考图5，在利用从外部校正部132输入的相位外部校正值φ和振幅外部校正值A校正相位偏移中，只要将校正前有功功率x和校正前无功功率y顺时针方向旋转φ并且使振幅为A倍即可。也就是说，2维振幅相位校正器140(图2)从乘法器126和乘法器128输入校正前有功功率x和校正前无功功率y时，用预先从外部校正器132输入的相位外部校正值φ和振幅外部校正值A，由式1可得校正后有功功率x’和校正后无功功率y’。
x,y,=Acos(-φ)-sin(-φ)sin(-φ)cos(-φ)xy]]>=AcosφAsinφ-AsinφAcosφxy]]>(式1)=Acosφ·x+Asinφ·y-Asinφ·x+Acosφ·y]]>如图3或图4所示，可按照在2维振幅相位校正器140的前级或后级设置低通滤波器142、144、146、148的方式构成图2所示的振幅相位校正器130。由于设置低通滤波器142、144、146、148，能滤除高频分量，而且利用相当于电子式瓦时表100的功率测量仪132在电源1周期内输出的瓦时的脉冲，计算测量误差，从而能抑制抖动产生的误差。
因为以上那样组成，相位外部校正值φ精度无限，瓦时的测量精度高。
不是通过利用移位寄存器使时间移位，对相位偏移进行校正，而是如式1和图5所示，利用二元变换对运算有功功率(校正前有功功率x)和无功功率(校正前无功功率y)的乘法器126、128的输出进行校正，因而A/D变换器110、112可用通用品，并且不存在随着扩大精度和相位的调整(校正)范围，寄存器级数增多、芯片(电路板)占用面积加大的问题，不仅不需要对相位偏移进行移位寄存器级数设定和调整，而且能应对相位和/或振幅偏移及其偏差大的变流器和变压器，又与使用移位寄存器的时间移位时随着相位变大、误差变大、其校正时间变长的情况相反，即使采用相位和/或振幅偏移大的变流器和变压器，瓦时的测量精度也比使用移位寄存器的时间移位时高，能短时间完成其校正。
还由于利用希耳伯特变换器(同相A)120、希耳伯特变换器(正交)122、希耳伯特变换器(同相B)124作第1角度与第2角度的差为90度的希耳伯特变换，运算速度快，而且能同时获得有功功率和无功功率。
上述校正中，分别提供相位外部校正值φ和振幅外部校正值A，但将A cosφ和A sinφ作为外部校正值提供，则能同时校正振幅和相位，运算效率高。
说明了利用希耳伯特变换器(正交)122对电压进行90度相位变换的例子，但也可对电流进行90度相位变换。
实施方式2下面，说明实施方式2。图6是本发明实施方式2的电子式瓦时表的组成图。图7是说明图6的自校正器的运作的流程图。图8是说明图6的振幅相位校正器的概念的图，横轴为有功功率，纵轴为无功功率，顺时针方向是电流对电压超前的方向。
图6中，150是保持相位系数和振幅系数等参数的自校正器，152是原值存储部，存储由调整用的虚负载电源(调整用电源)(未示出)注入到变压器和变流器(未示出)的初级的已知振幅相位的电压V、电流I。其它造成部分与实施方式1相同，因而省略其说明。
接着，说明运作。
由调整用的虚负载电源(调整用电源)(未示出)注入到变压器和变流器(未示出)的初级的已知振幅相位的电压V、电流I。从该电压V、电流I获得的作为乘法器126、128的输出的校正前有功功率x和校正前无功功率y因变压器、变流器、模拟电路(未示出)等而振幅和相位都畸变。
另一方面，通过手动输入或与调整用的虚负载电源通信，将调整用的虚负载电源注入的已知振幅相位的电源V、电流I存储到原值存储部152。
电子式瓦时表100在利用调整用的虚负载电源的调整模式的情况下，由不对校正前有功功率x”和校正前无功功率y”进行振幅相位校正器130的校正的路径150a供给自校正器150。
参考图7，自校正器150从原值存储部152输入已知振幅相位的电压V、电流I(S10)，对这些有功功率原值(理论值)X和无功功率原值(理论值)Y进行运算(S12)。
接着，从路径150a输入校正前有功功率x”和校正前无功功率y”(S14)，利用有功功率原值X、无功功率原值(理论值)Y、校正前有功功率x”和校正前无功功率y”，以下那样地运算包含校正角(相位系数)ψ和振幅校正值B的后文说明的α和β，并利用路径150b将自校正值α和β作为自校正值输出到振幅相位校正器130(S16)。
用图8说明S16中的运算。
用式2表示有功功率原值X、无功功率原值Y、校正前有功功率x”、校正其无功功率y”、校正角ψ和振幅校正值B的关系。
XY=BcosΨ-sinΨsinΨcosΨx′′y′′]]>(式2)式2中，设B cosψ＝α，B sinψ＝β，则可表示为式3XY=α-ββαx′′y′′]]>(式3)从式3求α和β，则α=x′′X+y′′Yx′′2+y′′2]]>β=x′′Y-y′′Xx′′2+y′′2]]>(式4)α和β包含振幅校正值B和校正角ψ两者，所以能原样作为校正值使用。希望由自校正器150获知振幅校正值B和校正角ψ时，可用式5求出。
B=X2+Y2x′′2+y′′2]]>(式5)Ψ=arctan(x′′Y-y′′Xx′′X+y′′Y)]]>电子式瓦时表100在S16后，振幅相位校正器130存储自校正值α和β，则使调整模式结束，成为常规测量模式。
测试模式中，从变压器和变流器(未示出)输入电压V、电流I时，利用基于控制前有功功率x和校正前无功功率y的式6的校正，能获得校正后有功功率x’和校正后无功功率y’。
x,y,=α-ββαxy]]>(式6)由于以上那样组成，即使输入电压V和电流I的A/D变换器110、112不同时取样的情况下，也能使校正变换A/D变换器110、112的取样偏移，因而能用1部复用型A/D变换器代替A/D变换器110、112。
又由于对输入的电压进行90度相位变换，并运算校正前有功功率和校正前无功功率，不需要如已有技术那样使用功率因数1.0和功率因数9.5等多种振幅相位的电压、电流，调整用的虚负载电源仅输入1种已知振幅相位的电压V、电流I，就能获得自校正值α和β，可使调整方便且时间短。
又由于利用自校正值α和β对校正前有功功率x和校正前无功功率进行校正，运算效率高。
说明了利用自校正值α和β对校正前有功功率x、校正前无功功率y进行校正的例子，但与实施方式1相同，也可用振幅校正值B和校正角ψ对校正前有功功率x、校正前无功功率y进行校正。
实施方式3下面，说明实施方式3。图9是本发明实施方式3的电子式瓦时表的组成图。实施方式3是实施方式1和实施方式的组合。校正首先由自校正器150如实施方式2所说明那样算出校正值，进而利用外部校正值进行微调。
设校正前有功功率为x，校正前无功功率为y，自校正器150求出的振幅校正值为B(倍)，校正角为ψ，振幅外部校正值为A(倍)，角度外部校正值为φ，校正后有功功率为x’，校正后无功功率为y’，则利用式7进行测量时的校正。
x,y,=Acosφ-sinφsinφcosφBcosΨ-sinΨsinΨcosΨxy]]>(式7)这时，式7中为了简化运算，预先运算校正系数部分，则可为x,y,=α,-β,β,α,xy]]>(式8)其中，α’＝AB cosφcosψβ’＝AB sinφsinψ (式9)由于以上那样组成，能同时进行自校正和外部校正，效率高。
实施方式4下面说明本发明实施方式4。图10是本发明实施方式4的三相4线式的电子式瓦时表的组成图。图11示出图10的电子式瓦时表的调整流程。图12示出图10的电子式瓦时表中的均衡调整流程。图13示出图10的电子式瓦时表的相位调整流程。图15是表示图10的电子式瓦时表在相位调整中的有功功率与无功功率的关系的矢量图。图16是表示图10的电子式瓦时表在瓦时测量中的有功功率与无功功率的关系的矢量图。图17是表示图10的电子式瓦时表中的门限值与瓦时脉冲的关系的图。图18是说明图10的电子式瓦时表中的电流测量的流程图。
图10中，200是电子式瓦时表，221是变流器，222是变压器，223是将输入电流A/D变换成与输入电流成正比的数字值的电流变换电路，224是将输入电压A/D变换成与输入电压成正比的数字值的电压变换电路，225是从电流变换电路223的输出求出各相电流的有效值的有效值电流运算部，226是从电压变换电路224的输出求出各相电压的有效值的有效值电压运算部。
231是将电流均衡调整值与电流变换电路223的输出相乘的电流均衡调整乘法器，232是将电压均衡调整值与电压变换电路224的输出相乘的电压均衡调整乘法器，234是求出B相电压、C相电压对A相电压的均衡调整值以及B相电流、C相电流对A相电流的均衡调整值的均衡调整值运算部(均衡调整部)。
241是有功功率乘法器(有功功率运算部)，分别将与电流变换电路223的各相电流成正比的输出和与电压变换电路224的各相电压成正比的输出相乘，并对其运算结果乘作为相位调整值运算部224的输出的相位调整值，以获得有功功率。
242是输入电流变换电路223的与各相电流成正比的输出并是各相的电流相位延迟90度的希耳伯特变换器。实施方式4中，为了简化说明，仅示出希耳伯特变换器242，作为与实施方式1～3中说明的希耳伯特变换器(同相)和希耳伯特变换器(正交)等效的结构。即，该等效结构为图10中，希耳伯特变换器242被代之以设置实施方式1中说明的希耳伯特变换器(正交)，并且在电流变换电路223的输出端、有功功率乘法器241前设置实施方式1中说明的希耳伯特变换器(同相)，在电压变换器224输出端后设置实施方式1中说明的希耳伯特变换器(同相)。
243是无功功率乘法器，将作为希耳伯特变换器242的输出的与各相延迟90度的电流成正比的输出和与各相的电压成正比的输出相乘，其结果乘作为相位调整值运算部244的输出的相位调整值，以获得无功功率。244是求出调整各相电流对各相电压的相位偏移的相位调整值的相位调整值运算部，245是仅使有功功率乘法器241的各相输出的DC分量通过的数字低通滤波器，246是仅使无功功率乘法器243的各相输出的DC分量通过的数字低通滤波器，247是对数字低通滤波器245的各相输出进行相加的加法器，248是对数字低通滤波器246的各相输出进行相加的加法器。电流变换电路223的输出相当于第1电流相位变换部，希耳伯特变换器242相当于第2电流变换部，电压变换电路224的输出相当于电压相位变换部。
251是在对加法器247的输出进行累加所得的有功瓦时大于全调整值运算部253输出的门限值时输出脉冲的有功瓦时/频率变换器，252是在对加法器248的输出进行累加所得的无功瓦时大于全调整值运算部253输出的门限值时输出脉冲的无功瓦时/频率变换器，253是求有功瓦时/频率变换部251和无功瓦时/频率变换器252的门限值的全调整值运算部，254是按与电流变换电路223和电压变换电路224的取样频率相同的周期产生振荡的振荡电路。
255是对均衡调整值运算部234、相位调整值运算部244和全调整值运算部253进行控制的运算控制部，261是计量有功瓦时/频率变换器251和无功瓦时/频率报告期252的脉冲的计数器，271是显示计数器261计量的有功瓦时和无功瓦时的计量值、有效值电流运算部225测量的各相有效值电流和有效值电压运算部226测量的各相有效值电压的显示器，272是调整开关，273是EEPROM，274是瓦时运算电路，281是用于调整的虚负载电源(调整用电源)。290是测量电压和电流的V、I测量部(电流测量部、电压测量部)，292是输出测量所得的电压和电流的端子。
接着，说明调整。
如图11的流程图所示，使电子式瓦时表200的测量精度为容许误差范围内用的调整为以下的步骤。
(1)施加额定功率、功率因数(S100)，(2)设定额定值(额定值设定)(S200)，(3)调整各相的电压、电流振幅的偏差(均衡调整)(S300)，(4)调整各相的电压、电流相位差(相位调整)(S400)，(5)调整施加额定功率时的瓦时/频率变换的门限值(全调整)(S500)。
下面，详细说明S100～S500。
(1)施加额定功率、功率因数(S100)将调整用的虚负载电源281连接到调整对象电子式瓦时表200。虚负载电源281给电子式瓦时表200施加功率因数1.0的功率。
(2)额定值设置(S200)实施方式4中，将额定值作为相线制式是三相4线制、额定电压是240V、额定电流是5A、仪表常数是10000脉冲/千瓦时(kWh)，进行说明。预先在EEPROM(测量存储部)273登记额定值。
利用按压调整开关272起动调整。独处EEPROM 273中存储的电子式瓦时表200的额定值(相线制式、额定电源、额定电流、仪表常数)，设定到运算控制部255。根据运算控制部255中设定的额定值，决定成为调整对象的相。即，在三相4线制的情况下，均衡调整、相位调整的对象为全部A相、B相、C相。单相3线制、三相3线制时，对象为A相、C相；单相2线时，仅为A相。
(3)均衡调整参照图12说明均衡调整。
电流均衡调整校正对A相～C相输入相同电流时电流变换电路223的输出中B相电流对A相电流和C相电流对A相电流的基于变流器221和电流变换电路223的电路常数的偏差。电压均衡调整校正对A相～C相输入相同电压时电压变换电路224的输出中B相电压对A相电压和C相电压对A相电压的基于变压器222和电压变换电路224的电路常数的偏差。
由S200(图11)按压调整开关272时，电子式瓦时表200成为调整模式，对变流器221、变压器222的初级端施加功率因数1.0的功率，并从它们的次级端输出到电流变换电路223和电压变换电路224。电流变换电路223和电压变换电路224对各相分别将输入的模拟信号变换成数字信号后，进行输出。
有效值电流运算部(Irms)225根据电流变换电路223的输出，运算A相有效值电流、B相有效值电流、C相有效值电流(S302、S304、S306)。
同样，有效值电压运算部(Vrms)226根据电压变换电路224的输出，运算A相有效值电压、B相有效值电压、C相有效值电压(S312、S314、S316)。
均衡调整值运算部234从有效值电流运算部225输入A相有效值电流、B相有效值电流、C相有效值电流，又从有效值电压运算部226输入A相有效值电压、B相有效值电压、C相有效值电压(S318)。
均衡调整值运算电路234利用以下的计算求B相电流均衡调整值(S320)。
B相电流均衡调整值＝B相有效值电流÷A相有效值电流在乘法器231中将该B相电流均衡调整值与电流变换电路223的B相的A/D变换输出相乘，从而校正B相电流的电路常数的偏差。
用同样的方法求C相的电流均衡调整值(S322)。
均衡调整值运算电路234利用以下的计算求B相电压均衡调整值(S324)。
B相电压均衡调整值＝B相有效值电压÷A相有效值电压在乘法器232中将该B相电压均衡调整值与电压变换电路224的B相的A/D变换输出相乘，从而校正B相电压的电路常数的偏差。
用同样的方法求C相的电压均衡调整值(S326)。
将利用S320～S326获得的各均衡调整值存到EEPROM 237(S328)。通过S328，控制运算部255结束均衡调整，转移到相位调整。
(4)相位调整参照图13说明相位调整。
相位调整在对A相～C相的各相输入相同的电压、电流时校正电流变换电路223和电压变换电路224的输出中A相电流对A相电压、B相电流对B相电压、C相电流对C相电压的相位差。此相位差由变流器221、变压器222、电流变换电路223和电压变换电路224产生。
下面说明相位调整的原理。
图15是矢量图，表示相位调整前对电子式瓦时表施加额定功率、功率因数1.0的功率时，作为加法器247和加法器248各自的运算结果的有功功率W0和无功功率var0的关系。电流与电压之间因变流器221、变压器222、电流变换电路223、电压变换电路224而发生相位差(相位偏移)，所以功率因数为1.0，但产生无功功率。
设在坐标上取W0和var0时为X0(W0，var0)，则输入额定功率、功率因数1.0的功率时，应校正的角度为φ，用计算φ＝arctan(var0÷W0)求出角度φ。
图16是表示瓦时测量中作为电子式瓦时表200的加法器247和加法器248各自的运算结果的有功功率和无功功率的关系的矢量图。相位调整前的有功功率W1、无功功率var1与相位调整后的有功功率W2、无功功率var2的相位差为上述的角度φ。
测量中，根据相位调整前的坐标X1(W1，var1)和相位调整中求出的角度φ，用式10求相位调整后的坐标X2(W2，var2)。
W2Var2=cosφsinφ-sinφcosφW1Var1]]>(式10)
因此，通过计算W2＝W1cosφ+var1sinφ和var2＝-W1sinφ+var2cosφ，可调整相位差。
根据图13，按以下的步骤进行相位调整。
对数字低通滤波器245输入有功功率乘法器241的输出，并从数字低通滤波器245输出A相有功功率、B相有功功率、C相有功功率。
对数字低通滤波器246输入无功功率乘法器243的输出，并从数字低通滤波器246输出A相无功功率、B相无功功率、C相无功功率。
相位调整值运算部244从数字低通滤波器245、246输入A相有功功率、B相有功功率、C相有功功率、A相无功功率、B相无功功率和C相无功功率(S402～S416)。
相位调整值运算部244根据A相有功功率和A相无功功率，用以下的计算求出A相的相位调整值(S422)A相的相位调整值＝arctan(A相有功功率÷A相无功功率)。
同样求出B相和C相的相位调整值(S424、S426)。这时，仅将“A相有功功率”和“A相无功功率”改为“B相有功功率”和“AB相无功功率”或“C相有功功率”和“C相无功功率”，就用与上述A相相同的方法求出。
将S422～S426获得的相位调整值存储到EEPROM273(S430)。通过S430，控制运算部225使相位调整级数，转移到全调整。
(5)全调整参照图14说明全调整。
将作为加法器247的输出的有功功率运算结果输入到有功功率/频率变换器251。有功功率/频率变换器251对输入的值(有功功率)进行时间积分，并且在积分结果超过全调整值运算部253所设定的门限值时，输出从振荡电路254输入的脉冲，从而对计数器261输出与有功功率成正比的脉冲(参考图17)。
同样，无功功率/频率变换器252对输入的无功功率进行时间积分，并且在积分结果超过全调整值运算部253所设定的门限值时，输出从振荡电路254输入的脉冲，从而对计数器261输出与无功功率成正比的脉冲(参考图17)。
例如，电流变换电路223和电压变换电路224中使用的A/D变换器的取样频率为2kHz时，来自电流变换电路223和电压变换电路224的数据0.5ms期间得到1次更新，因而有功功率/频率变换器251和无功功率/频率变换器252的瓦时运算(门限值校验)0.5ms期间进行1次。因此，有功功率/频率变换器251有功瓦时脉冲和无功功率/频率变换器252的无功瓦时脉冲的最高频率为2kHz，振荡电路254需要对有功功率/频率变换器251和无功功率/频率变换器252输出2kHz的脉冲。
全调整中，从虚负载电源281输入额定功率、功率因数1.0的功率时，求出并使用有功功率/频率变换器251输出的有功瓦时脉冲的频率等于仪表常数和额定功率所决定的频率的门限值和无功功率/频率变换器252输出的无功瓦时脉冲的频率等于仪表常数和额定功率决定的频率的门限值。
根据运算控制部255中设定的额定值，求额定功率输入时有功功率/频率变换器251输出的有功瓦时脉冲的频率(有功功率额定脉冲频率)和无功功率/频率变换器252输出的无功瓦时脉冲的频率(无功功率额定脉冲频率)(S502)。
实施方式4中，输入额定功率、功率因数1.0时，由于额定功率为3×240V×5A＝3.6kWh、仪表常数为10000脉冲/kWh，其有功瓦时脉冲的频率(有功功率额定脉冲频率)为10000×3.6÷3600＝10Hz。同样，输入额定功率、功率因数0.0时，由于额定功率为3×240V×5A＝3.6kvarh、仪表常数为10000脉冲/kvarh，其无功瓦时脉冲的频率(无功功率额定脉冲频率)为10000×3.6÷3600＝10Hz。因此，有功瓦时脉冲、无功瓦时脉冲都在输入额定功率(有功瓦时的功率因数为1.0，无功瓦时的功率因数为0.0)时，100ms期间输出1个脉冲。
用以下的方法求有功瓦时脉冲的门限值(S504)。有功瓦时/频率变换器251对从加法器247输入的运算结果进行时间积分。例如，设输入额定功率且功率因数1.0时，每一次取样从加法器247输出的位数固定为0708h(h16进制)，则100ms期间累加200次，因而累加值(位数)为57E40h。因此，57E40h为门限值，并且每次有功瓦时/频率变换器251中的时间积分结果超过57E40h，对计数器261输出从振荡电路254输入的脉冲。
用以下的方法求无功瓦时脉冲的门限值(S506)。调整中对电子式瓦时表200输入额定功率、功率因数1.0，因而无功功率为0。然而，由于来自电流变换电路223、电压变换电路224的输出受到均衡调整、相位调整，输入额定功率、功率因数0.0时，加法器248的无功功率运算结果与加法器247的有功功率运算结果同值，均为每次取样0708h。因此，无功瓦时的门限值也为与无功瓦时门限值相同的57E40h，并且无功瓦时/频率变换器252中的时间积分结果超过57E40h，对计数器261输出从振荡电路255输入的脉冲。
将S502～S506所获得的门限值(调整值)存储到EEPROM(S508)。通过S508，结束全调整，从而使电子式瓦时表200的测量角度为容许误差范围内用的调整结束。
接着，说明电流和电压的测量。
参考图18，上述的S200(图11)中，将运算控制部255中设定的额定电流输入并存储到V、I测量部290(S610)。
接着，在均衡调整时，输入并存储S302(图12)中的A相有效值电流(S612)。
接着，使S610和S612获得的A相额定电流和A相有效值电流的大小对应(S614)。例如，额定电流为5A，有效值为0960h，则使0906h时与5A对应。
在电子式瓦时表200的瓦时测量模式时，将电流变换电路223的输出输入到有效值电流运算部225。这时，有效值电流运算部225对A相输入原来的电流(输出)，对其它的B相和C相输入由均衡调整乘法器231加以均衡调整的电流。将有效值电流运算部225运算所得的有效值电流输入到V、I测量部290。
输入有效值电流的V、I测量部290利用作为有效值电流输入的输入电流以及S614中赋予对应关系的额定电流和A相有效值电流，测量电流(S616)。例如，输入电流为0900h，则电流＝0900h÷0906h×5A＝4.8A。此测量值由端子292输出或在显示器271上显示。
电压也能与上文所述相同地测量。
综上所述，电子式瓦时表的误差调整方法仅从虚负载电源输入额定功率、功率因数1.0，就能进行均衡调整、相位调整，因而自动缩短调整时间，使批量生产性提高。
即使作为额定功率输入时的脉冲频率的仪表常数受到的更改大，也能用短时间调整。
又，不用已有例那样具有与电子式瓦时表通信以进行通电控制、相位切换的功能的测试电源装置，可仅用虚负载电源281，因而能廉价组成测试系统。
又，由于根据各相的电压、电流测量结果，对成为偏差的主要因素的相的电压信号和电流信号进行均衡调整、相位调整，能准确测量各相的电压和电流。
还由于不是以往那样使电压时间移位，即由于不用移位寄存器，具有与实施方式1相同的效果。而且，电流变换电路223和电压变换电路224中可用复用器型的A/D变换器，能使电子式瓦时表200小型化。
与实施方式1相比，能使均衡调整高速，减小测量时对有功功率乘法器241和无功功率运算部243(振幅相位校正部)的运算负荷。
均衡调整运算部234的S302～S318(图12)的运算中，说明了以A相为基对电流和电压调整均衡的例子，但也可在S318中输入各相的执行值时，该值的大小将中间的相作为基准相。求S320～S328的均衡调整值。这时，需要预先将电流均衡调整运算部231和电压均衡调整部232设定为A相，但多数相位偏移小，测量角度高，而且能缩短相位调整运算时间。
说明了从虚负载电源281输入额定功率、功率因数1.0的例子，但输入规定功率、规定功率因数，也能进行调整时间稍微增加的误差调整。
上述说明中阐述了用功率因数1.0进行调整的例子，但从高精度调整的角度看，最好用功率因数0.5进行调整。即，其原因在于，用功率因数0.5进行调整时，相位变化带来的有功功率变化比率大于功率因数1.0时，而且无功功率比用功率因数1.0进行调整时大，因而能按更高的精度进行相位调整。
实施方式5下面，说明本发明的实施方式5。图19是本发明实施方式5的电子式瓦时表的组成图。图19中，310是均衡微调部，312是设在乘法器243的下行方的电流均衡微调值运算部，314是设在乘法器241的下行方的电压均衡微调值运算部。其它组成部分与实施方式4相同，因而省略其说明。
均衡微调部310仅用于按S100～S500(图11)执行误差调整后需要与主表微调时，其组成与均衡调整值运算部234相同，按照S302～S328(图12)的步骤求B相和C相的均衡调整值。与均衡调整值运算部234的不同点是构成作瓦时测量时，将均衡调整值供给电流均衡微调运算部312和电压均衡微调运算部314。进行均衡微调时，通常也作相位微调和全微调，但与实施方式4相同，也利用相位调整运算部244和全调整运算部253进行这些微调。
综上所述，在运算功率的乘法器241、243的下行方进行均衡微调，因而能保持有效值电流运算部225和有效值电压运算部226的精度，微调后利用V、I测量部290(仅示于图10)也能准确测量电流和电压。
实施方式6下面，说明本发明实施方式6。图20是本发明实施方式6的电子式瓦时表的组成图，省略示出相2，但该相结构与相1和相3相同。
具有对电压信号进行AD变化的AD变换器(电压变换电路)110_1和110_3、对电流信号进行AD变换的AD变换器(电流变换电路)112_1和112_3，还具有将所述电压变换电路110_1、110_3的输出和所述电流变换电路112_1、112_3的输出相乘并输出校正前有功功率x(x1，x3)的乘法器(有功功率运算部)126_1、126_3、对电压按相对于同相正交的方式进行希耳伯特变换的希耳伯特变换器(正交)(电压相位变换部)122_1、122_3、对电流进行同相希耳伯特变换的希耳伯特变换器(同相)(电流相位变换部)124_1、124_3、将所述电压相位变换部122_1、122_3的输出和所述电流相位变换部124_1、124_3相乘并输出校正前无功功率y(y1，y3)的乘法器(无功含有功率运算部)128_1、128_3。又具有输入校正前有功功率x和校正前无功功率y并输出校正后有功功率x’和校正后无功功率y’的振幅相位校正器130_1、130_3。
通过在振幅相位校正器130_1、130_3的前级设置平均化处理(例如低通滤波器)127_1、127_3、129_1、129_3，使输入到振幅相位校正器130_1、130_3的校正前功率x和校正前无功功率y稳定，可作准确的振幅校正和相位校正。
可从外部设定振幅相位校正器130_1、130_3的系数α和系数β(参考实施方式2)。
又具有对上述校正后有功功率x’和校正后无功功率y’进行累加以求出瓦时的功率测量仪134、对从功率测量仪134输入的有功瓦时和/或无功瓦时输出数量随其大小变化的脉冲的瓦时脉冲输出部136。
各相还分别具有输入上述校正后有功功率x’并使其平均化的瞬时值平均化部190_1、190_3、用通信输出瞬时值平均化部190_1、190_3的输出的功率通信缓存部191_1、191_3、将上述瞬时值平均化部191_1、191_3的输出变换成物理量的功率物理量变换部192_1、192_3、输入上述校正后无功功率y’并加以平均化的瞬时平均化部194_1、194_3、用通信输出瞬时值平均化部194_1、194_3的输出的无功功率通信缓存部195_1、195_3、将上述瞬时值平均化部194_1、194_3的输出变换成物理量的功率物理量变换部196_1、196_3。
可从外部的设定部193_1、193_3、197_1、197_3设定所述功率物理量变换部192_1、192_3和无功功率物理量变换部196_1、196_3中使用的物理变换系数W1a、W3a、Var1a、Var3a。所述功率物理量变换部192_1、192_3和无功功率物理量变换部196_1、196_3中使用的物理变换系数W1a、W3a、Var1a、Var3a已在振幅相位校正部进行振幅调整和相位调整时，可为各相共用的值，利用这点能减少存储容量和设定项目。
功率物理量变换部192_1、192_3和无功功率物理量变换部196_1、196_3不必经常工作，可仅在要求瞬时功率W(W1，W3)和无功瞬时功率Var(Var1，Var3)时工作，因而能减少运算量。
各相又分别具有对电压变换电路110_1、110_3的输出进行有效值运算的有效值电压运算部170_1、170_3、对电流变换电路112_1、112_3的输出进行有效值运算的有效值电流运算部180_1、180_3、对所述有效值电压运算部170_1、170_3的输出进行平均化的瞬时值平均化部172_1、172_3、用通信输出瞬时值平均化部172_1、172_3的输出的有效值电压通信缓存部174_1、174_3、将所述瞬时值平均化部172_1、172_3的输出变换成物理量的有效值电压物理量变换部178_1、178_3、对所述有效值电流运算部180_1、180_3的输出进行平均化的瞬时值平均化部182_1、182_3、用通信输出瞬时值平均化部182_1、182_3的输出的有效值电压通信缓存部184_1、184_3、将所述瞬时值平均化部182_1、182_3的输出变换成物理量的有效值电压物理量变换部188_1、188_3。
可从外部的设定部176_1、176_3、186_1、186_3设定所述有效值电压物理量变换部178_1、178_3和有效值电流物理量变换部188_1、188_3中使用的物理量变换系数V1a、V3a、I1a、I3a。有效值的运算中，不需要调整相位，有效值运算中的振幅调整则在所述有效值电压物理量变换部178_1、178_3和有效值电流物理量变换部188_1、188_3中进行。
所述有效值电压物理量变换部178_1、178_3和有效值电流物理量变换部188_1、188_3不必经常工作，可仅在要求有效值电压V1rms、V3rms时工作，因而能减少运算量。
由于上述那样组成，测量精度高，能广泛应对电压变换电路和电流变换电路的振幅和相位偏移，经常进行的运算量也减少，就连运算能力低的硬件也能实现，而且调整值V1a、V3a、I1a、I3a、W1a、W3a、Var1a、Var3a全部从外部设定，因而与在内部自调整相比，存储器容量能减少。
实施方式7下面说明本发明实施方式7。图21是说明本发明实施方式2的电子式瓦时表调整方法的图。
实施方式7中，在多相仪表(例如电子式瓦时表)的情况下，也以单相2线制连接(使电压各相并联连接，使电流各相串联连接)进行调整。通过进行单相2线制连接，输入到各相的电压和电流相同这一前提成立，因而各相中运算的运算值必须全部相同。不相同时，是电压输入电路部以及电流输入电路部和AD变换部110、112的偏差造成的差异，需要校正。调整中使用的虚负载电源381只要能用单相2线输出即可，与用实施方式4、5的虚负载电源281的设备相比，能廉价组成。又由于不必根据调整的电子式瓦时表100的相线制式改变连接方法，使调整设备价廉，调整准备也容易。
下面，即使调整多相(例如三相4线制)电子式瓦时表100时，也作为进行单相2线制连接的情况记述。调整取为全部通过通信接口382控制PC384，虚负载电源381的输出可从PC384用通信接口382控制。仆从384与电子式瓦时表100可用通信接口382通信。
(1)首先调整各相的振幅均衡、相位均衡。
从PC 384通过通信接口382控制虚负载电源381，施加额定功率、功率因数0.5的功率。这里功率因数也可为0.5以外，但选择相对于相位变化功率和无功功率的数据变化大的功率因数时，相位调整精度提高，因而相位功率因数为0.5。
这里，从电子式瓦时表100通过通信接口382把数据从各相的功率通信缓存部191(191_1、191_2(未示出)、191_3)和各相的无功功率通信缓存部195(195_1、195_2(未示出)、195_3)输入到PC384。所述各相的功率通信缓存部191的数据为W1、W2、W3，所述无功功率通信缓存部195的数据为var1、var2、var3。由于进行单相2线制连接，输入的电压、电流在各相中相同，(W1，var1)、(W2，var2)、(W3，var3)表示的坐标必须相同。调整各相的振幅相位校正器130(130_1、130_2(未示出)、130_3)，使上述坐标相同，例如使相1的坐标与其它相的坐标一致。这里，各相的振幅相位校正器的系数为α1、β1、α2、β2、α3、β3。
例如，使相1的坐标与相2的坐标一致时，进行如下。把从电子式瓦时表100取得坐标点的时刻的振幅相位校正器130的系数记载为α1、α2、α3＝1，β1、β2、β3＝0，但上述系数为其它值，也不难使坐标一致。
相1的坐标与相2的相比的相位差Δθ12为相位差Δθ12＝arctan(var2/W2)-arctan(var1/W1)(式11)相2的坐标对相1的坐标的振幅比Gain12为
(式12)因此，对相2的振幅相位校正器的α2、β2，从PC 384通过通信接口382在电子束瓦时表100中设定α2＝Gain12×cos(Δθ12)、β2＝Gain12×sin(Δθ12)。
又，利用式3，可化为α2=W1·W2+var1·var2W12+var12,]]>β2=W1·var2-var1·W2W12+var12]]>与上文所述相同，从PC384通过通信接口382设定需要校正的相的振幅相位校正器130的系数α1、β1、α2、β2、α3、β3，从而可调整各相的振幅偏差、相位偏差。
(2)其次，进行瓦时额定负载调整。
从PC384通过通信接口382控制虚负载电源381，以施加额定功率、功率因数1.0的功率。利用电子式瓦时表100的瓦时脉冲输出部136输出的脉冲与主表386输出的脉冲的相对比较，进行瓦时额定负载调整。脉冲相对比较可用一定时间中输出的电子式瓦时表100的输出脉冲计数与主表386输出的脉冲计数的比率调整，也可用电子式瓦时表100输出的脉冲频率与主表386输出的脉冲频率的比率调整。
实施方式7的电子式瓦时表100中，可根据上述(W1，var1)、(W2，var2)、(W3，var3)的坐标以及瓦时额定基准值(输出瓦时脉冲的门限值)和无功瓦时额定基准值(输出无功瓦时脉冲的门限值)，计算瓦时脉冲输出部136输出的瓦时和无功瓦时。例如，相线制式为三相3线制的情况下，对每一取样频率用加法计算相1、相3的总功率、相1、相3的总无功功率，因而瓦时脉冲和无功瓦时脉冲的频率为瓦时脉冲频率＝{(W1+W3)×取样频率}/瓦时额定基准值(式13)无功瓦时脉冲频率＝{(var1+var3)×取样频率}/无功瓦时额定基准值 (式14)因此，根据在通信接口383获得的数据，用PC384计算电子式瓦时表(被调整仪表)100的脉冲频率，并可设定瓦时额定基准值和无功瓦时额定基准值，使主表386的脉冲频率与电子式瓦时表(被调整仪表)100的脉冲频率相同。
瓦时额定基准值＝瓦时额定基准值×
{电子式瓦时表脉冲频率/主表脉冲频率} (式15)无功瓦时额定基准值＝无功瓦时额定基准值×{电子式瓦时表脉冲频率/主表脉冲频率} (式16)这样，算出瓦时额定基准值和无功瓦时额定基准值，并从PC 384通过通信接口382设定到电子式瓦时表(被调整仪表)100，从而能调整瓦时额定负载。
再者，利用希耳伯特变换器在瓦时额定基准值和无功瓦时额定基准值中保证90度相位差，则可使无功瓦时额定基准值与瓦时额定基准值相同，能减少运算量。
(3)接着，进行相位调整。
从PC 384通过通信接口382控制虚负载电源381，施加额定功率、功率因数0.5的功率。利用电子式瓦时表100的瓦时脉冲输出部136输出的脉冲与主表386输出的脉冲的相对比较，进行相位调整。脉冲相对比较可用一定时间中输出的电子式瓦时表100的输出脉冲计数与主表386输出的脉冲计数的比率调整，也可用电子式瓦时表100输出的脉冲频率与主表386输出的脉冲频率的比率调整。
与上文所述相同，在PC384中获得电子式瓦时表(被调整仪表)100的脉冲频率和主表386的频率，并通过改变振幅相位校正器136的系数进行调整，使该脉冲频率与主表386的频率相同。上述的(1)中已调整各相的振幅相位校正器的系数，使各相的振幅和相位取得均衡，因而各相的系数改变，其相位调整量相同。
使各相的相位调整前的振幅相位校正系数为α_n_pre、β_n_pre，相位调整后的振幅相位校正系数为α_n_new、β_n_new，并且例如改变Δφ，作为相位调整，则α_n_newβ_n_new=α_n_pre-β_n_preβ_n_preα_n_precos(Δφ)-sin(Δφ)sin(Δφ)cos(Δφ)]]>(式17)其中n表示各相。
利用所输入功率的功率因数为约0.5(由于虚负载电源381的精度问题，不准确)这一点，就能估算相位调整量。设当前电子式瓦时表(被调整仪表)100的相位为θ，则(cos60o-cosθ)/cos60o＝(主表频率-电子式瓦时表频率)/主表频率 (式18)
所以θ＝arcos{电子式瓦时表频率/(主表频率×2)} (式19)从而估算为Δφ＝60o-θ。
相位调整量的估算也可用其它方法进行，上述估算方法不是唯一的。
(4)接着，设定物理量变换系数从PC 384通过通信接口382控制虚负载电源381，施加额定功率、功率因数1.0的功率。利用与高精度多量程测量仪表388的运算结果比较，设定物理量变换系数(W1a、W2a、W3a、Var1a、Var2a、Var3a)。
由PC 384通过通信接口382从基准多量程测量仪表388获得有效值电压V1rms、V2rms和V3rms、有效值电流I1rms、I2rms和I3rms、功率W1、W2、W3、Var1、Var2、Var3的运算结果。由PC 384通过通信接口382从电子式瓦时表100输入各相的有效值电压通信缓存部174(174_1、174_2(未示出)、174_3)和各相的有效值电流通信缓存部184(184_1、184_2(未示出)、184_3)和各相的功率通信缓存部191(191_1、191_2(未示出)、191_3)的数据V1rms、V2rms和V3rms、I1rms、I2rms和I3rms、W1、W2、W3、Var1、Var2、Var3。
从PC384通过通信接口382在电子式瓦时表(被调整仪表)100设定物理变换系数，作为基准多量程测量仪表的运算结果/通信缓存器的数据。有效值电压和有效值电流中，在各相分别设定此物理量变换系数，兼作振幅的均衡调整。功率中，各相的振幅的相位已受到调整，因而全部值相同，不必各相分别设定物理量变换系数。
无功功率的物理量变换系数最好由虚负载电源381输入额定功率、功率因数0的功率实施，但如果利用希耳伯特变换保证电流与电压的相位差为90度，就与功率的物理量变换系数相同，没有问题。
因此，即使在多相仪表中，也能与单相仪表同样地调整，因而能式调整程序共用化，与相线制式无关。多相仪表中，不必各相输入额定功率、功率因数1.0和额定功率、功率因数0.5，能使设备简化且缩短调整时间。
实施方式7的电子式瓦时表100构成可从外部设定全部调整值，因而当然可如专利公开平11-64402号公报所揭示那样，各相输入额定功率、功率因数1.0和额定功率、功率因数0.5，以进行调整。
实施方式8
实施方式7中，记载了从主表386只能获得瓦时脉冲和无功瓦时脉冲的情况，但主表386使用具有图20所示的电路瓦时表时，调整进一步简化。
主表386事先利用另一高精度主表(未示出)加以调整。
从PC384通过通信接口382控制虚负载电源381，施加额定功率、功率因数0.5的功率。这里，功率因数也可为0.5以外，但相对于相位变化选择功率和无功功率的数据变化大的功率因数时，相位调整的精度提高，因而希望功率因数为0.5。
这里，通过通信接口382，将电子式瓦时表(被调整仪表)100的各相的功率通信缓存部191(191_1、191_2(未示出)、191_3)和各相的无功功率通信缓存部195(195_1、195_2(未示出)、195_3)的数据输入到PC384。又通过通信接口382，从主表386将各相的功率通信缓存部191和各相的无功功率通信缓存部195的数据输入到PC384。由于进行单相2线值连接，所输入的电压、电流在各相中相同，所以(W1，var1)、(W2，var2)、(W3，var3)表示的坐标必须相同，而且由于已事先调整主表386，上述坐标相同。因此，调整电子式瓦时表(被调整仪表)100的各相的振幅相位校正器130(130_1、130_2(未示出)、130_3)的系数，使电子式瓦时表(被调整仪表)100的坐标与主表386的坐标一致。系数的计算与实施方式7的(1)相同。
由于上述坐标已经与主表386一致，额定负载调整可读出主表386的额定基准值，将其原样设定到电子式瓦时表(被调整仪表)100中。同样，功率的物理量变换系数、无功功率的物理量变换系数也可原样不变地设定到主表386的物理量变换系数。
有效值电压和有效值电流，其调整与实施方式7的(4)相同。
利用以上的步骤，主表386中使用本发明的电路(图20所示的电路)时的调整能非常精度高且高速地进行。
主表386中使用本发明的电路(图20所示的电路)时的调整还可使各相的坐标与主表386一致，因而当然不必是单相2线制连接，也可以是其它连接。
工业上的实用性本发明可用于对电流和电压进行A/D变换后测量瓦时的电子式瓦时表及其误差调整方法。而且，根据变换成数字值的电流和电压运算功率的功率运算电路可用于运算功率、无功功率、瓦时和无功瓦时中的至少一个的装置以及根据功率和无功功率运算相位和振幅的校正值的装置。
权利要求
1.一种电子式瓦时表，其特征在于，包括对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路，对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路，对所述电压变换电路的输出仅进行第1角度相位变换的第1电压相位变换部，对所述电压变换电路的输出仅进行第2角度相位变换的第2电压相位变换部，对所述电流变换电路的输出仅进行所述第1角度相位变换的电流相位变换部，将所述第1电压相位变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部，将所述第2电压相位变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出包含无功功率分量的无功含有功率的无功含有功率运算部，根据所述变压器和所述变流器初级端的电压对电流相位差与A/D变换后的电压对电流相位差的相位偏移、所述有功功率和所述无功含有功率，校正所述有功功率的相位并同时校正所述变压器和所述变流器初级端电流和电压与A/D变换后的电流和电压的振幅偏移的振幅相位校正部，将该振幅相位校正部的输出相乘以测量瓦时的瓦时测量部，以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器。
2.如权利要求1中所述的电子式瓦时表，其特征在于，振幅相位校正部根据振幅偏移、相位偏移、有功功率运算部输出的有功功率和无功含有功率运算部输出的无功含有功率，校正有功功率的振幅和相位。
3.如权利要求1或2中所述的电子式瓦时表，其特征在于，振幅相位校正部在变压器和变流器中从调整用电源输入已知振幅和相位的电压和已知振幅和相位的电流时，根据所述调整用电源的输入求有功功率运算部和无功含有功率运算部所求的调整用的有功功率和无功含有功率，并且根据这些调整用的有功功率和无功含有功率、以及利用所述已知电压、已知电流和第2角度求得的理论上的有功功率和无功含有功率，求相位偏移和振幅偏移的校正系数。
4.如权利要求1中所述的电子式瓦时表，其特征在于，振幅相位校正部具有以下各部基准电流存储部，在由调整用电源输入各相电流相同的调整用电流时，存储一个电流变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电流变换电路输出的输出值除其它电流变换电路输出的输出值所得的系数；基准电压存储部，在由调整用电源输入各相电压相同的调整用电压时，存储一个电压变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电压变换电路输出的输出值除其它电压变换电路输出的输出值所得的系数；均衡调整部，在测量瓦时时，将所述其它电流变换电路的输出与所述基准电流存储部存储的系数相乘，将所述其它电压变换电路的输出与所述基准电压存储部存储的系数相乘，使各相输出均衡。
5.如权利要求1或4中所述的电子式瓦时表，其特征在于，包括存储由调整用电源输入的调整用电流的调整用电流存储部；基准电流存储部，在由调整用电源输入各相电流相同的调整用电流时，存储一个电流变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电流变换电路输出的输出值除其它电流变换电路输出的输出值所得的系数；电流测量部，在测量瓦时时，根据所述各相电流变换电路输出的输出值、所述调整用电流存储部中存储的调整用电流、所述基准电流存储部存储的一个电流变换电路的输出值、以及所述各相的系数，求所述各相的电流。
6.如权利要求5中所述的电子式瓦时表，其特征在于，利用电流测量部下行方的电流进行系数存储后的微调整。
7.如权利要求1、4～6中任一项所述的电子式瓦时表，其特征在于，包括存储由调整用电源输入的调整用电压的调整用电压存储部；基准电压存储部，在由调整用电源输入各相电压相同的调整用电压时，存储一个电压变换电路输出的输出值，同时存储用所述一个电压变换电路输出的输出值除其它电压变换电路输出的输出值所得的系数；电压测量部，在测量瓦时时，根据所述各相电压变换电路输出的输出值、所述调整用电压存储部中存储的调整用电压、所述基准电压存储部存储的一个电压变换电路的输出值、以及所述各相的系数，求所述各相的电压。
8.如权利要求1中所述的电子式瓦时表，其特征在于，瓦时测量部对振幅相位校正部的输出进行时间积分，运算瓦时，每当该瓦时达到门限值，输出脉冲，并且具有存储额定电流、额定电压、相线制式、规定对所测量的瓦时输出的脉冲数的仪表常数和A/D变换的取样频率的额定存储部、以及全调整值运算部，该运算部根据从所述额定存储部输入的额定电流、额定电压、相线制式和仪表常数，求输入额定功率时瓦时测量部产生的脉冲的理论周期，而且检测出输入额定功率时来自振幅相位校正部的每一取样的输出位数，将此位数与从所述额定存储部输入的取样频率和所述理论周期相乘所得的值设定为门限值。
9.如权利要求3中所述的电子式瓦时表，其特征在于，调整用电源输出额定电压、额定电流、功率因数1.0的功率。
10.如权利要求1中所述的电子式瓦时表，其特征在于，第1角度与第2角度的差为90度，而且无功含有功率是无功功率。
11.一种电子式瓦时表，其特征在于，包括对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路，对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路，对所述电压变换电路的输出仅进行第1角度相位变换的电压相位变换部，对所述电流变换电路的输出仅进行所述第1角度相位变换的第1电流相位变换部，对所述电流变换电路的输出仅进行第2角度相位变换的第2电流相位变换部，将所述电压相位变换部和所述第1电流相位变换部的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部，将所述电压相位变换部和所述第2电流相位变换部的输出相乘以求出包含无功功率分量的无功含有功率的无功含有功率运算部，根据所述变压器和所述变流器初级端的电压对电流相位差与A/D变换后的电压对电流相位差的相位偏移、所述有功功率和所述无功含有功率，校正所述有功功率的相位、同时校正所述变压器和所述变流器初级端电流和电压与A/D变换后的电流和电压的振幅偏移的振幅相位校正部，将该振幅相位校正部的输出相乘以测量瓦时的瓦时测量部，以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器。
12.一种电子式瓦时表误差调整方法，其特征在于，该电子式瓦时表具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、将电压变换电路和电流变换电路的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将使所述电压变换电路的输出延迟90度的输出与所述电流变换电路的输出相乘以求出无功功率的无功功率运算部、将所述有功功率运算部的输出相乘所得的值超过门限值时输出脉冲的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器，该误差调整方法包含以下各步骤额定功率输入步骤，电子式瓦时表上连接调整用电源，从该调整用电源对全部的相输入额定功率且功率因数为1.0；均衡调整步骤，求出所述一个电压变换电路输出的电压与其它电压变换电路输出的电压之比，并利用该比的倒数作为测量时使各相电压均衡的系数加以存储，同时求出所述一个电流变换电路输出的电流与其它电流变换电路输出的电流之比，并利用该比的倒数作为测量时使各相电流均衡的系数加以存储；相位调整变换步骤，根据从所述有功功率运算部和所述无功功率运算部获得的有功功率和无功功率、所述调整用电源输出的有功功率和无功功率，求出所述变压器和所述变流器初级端的电压对电流相位差与A/D变换后的电压对电流相位差的相位偏移并加以存储；输入步骤，输入额定电流、额定电压、相线制式、规定所述瓦时测量部对所测量瓦时输出的脉冲数的仪表常数和A/D变换的取样频率；全调整值运算步骤，对所述瓦时运算部设定门限值。
13.一种电子式瓦时表误差调整方法，其特征在于，该电子式瓦时表为多相电子式瓦时表，具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、将电压变换电路和电流变换电路的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将使所述电压变换电路的输出延迟90度的输出与所述电流变换电路的输出相乘以求出无功功率的无功功率运算部、将所述有功功率运算部的输出相乘所得的值超过门限值时输出脉冲的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器，该误差调整方法包含以下各步骤额定功率输入步骤，电子式瓦时表上连接调整用电源，使各相间单相2线连接，从该调整用电源输入额定功率且为规定的功率因数；振幅相位调整步骤，根据所述功率运算部和所述无功功率运算部的输出，求出利用旋转矩阵的运算调整使得所述一个相的功率和无功功率与其它相的功率和无功功率一致的系数；额定负载调整步骤，所述电子式瓦时表的瓦时脉冲输出为基准，使来自各相单相2线连接地连接所述调整用电源的、准确调整瓦时的脉冲输出的主表的瓦时输出与来自该电子式瓦时表的瓦时脉冲输出一致；相位微调步骤，在所述振幅相位调整步骤和所述额定负载调整步骤的调整后，根据来自所述调整用电源的输入，对所述电子式瓦时表的相位进行微调。
14.一种电子式瓦时表误差调整方法，其特征在于，该电子式瓦时表为多相电子式瓦时表，具有对用变压器变压后的电压进行A/D变换成数字值的电压变换电路、对用变流器变流后的电流进行A/D变换成数字值的电流变换电路、将电压变换电路和电流变换电路的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部、将使所述电压变换电路的输出延迟90度的输出与所述电流变换电路的输出相乘以求出无功功率的无功功率运算部、将所述有功功率运算部的输出相乘所得的值超过门限值时输出脉冲的瓦时测量部、以及显示所述瓦时测量部测量的瓦时的瓦时显示器；主表也具有与所述电子式瓦时表同等的所述电压变换部、电流变换部、有功功率运算部、无功功率运算部和瓦时测量部，并预先受到高精度调整；施加规定功率时，由所述电子式瓦时表的功率运算部和无功功率运算部输入功率和无功功率，另一方面，从所述主表的功率运算部和无功功率运算部输入这时的功率和无功功率，并调整电子式瓦时表的振幅相位系数，使得所述电子式瓦时表的功率和无功功率与所述主表的功率和无功功率一致。
15.一种功率运算电路，其特征在于，包括输入数字变换后的电压的电压输入部，输入数字变换后的电流的电流输入部，对所述电压输入部的输出仅进行第1角度相位变换的第1电压相位变换部，对所述电压输入部的输出仅进行第2角度相位变换的第2电压相位变换部，对所述电流输入部的输出仅进行第1角度相位变换的电流相位变换部，将所述第1电压变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出有功功率的有功功率运算部，将所述第2电压变换部和所述电流相位变换部的输出相乘以求出包含无功功率分量的无功含有功率的无功含有功率运算部，以及根据对所述电流的所述电压的理论值与运算值的相位偏移、所述有功功率和所述无功含有功率，校正所述有功功率的相位校正部。
全文摘要
仅对电子式瓦时表施加功率因数1.0的额定功率就能调整振幅、相位均衡。通过按压调整开关(272)，给电子式瓦时表(200)输入功率因数1.0的额定功率，对电流变换电路(223)和电压变换电路(224)的各相输出振幅偏差进行均衡调整，根据有功功率和无功功率的值调整各相的相位，根据设定的额定值和瓦时运算结果进行全调整，并将调整值存放到EEPROM(273)。测量时，利用EEPROM(273)存放的调整值进行调整，可获得准确的瓦时。
文档编号G01R22/00GK1620613SQ0282804
公开日2005年5月25日 申请日期2002年12月26日 优先权日2002年1月9日
发明者黑田淳文, 新土井贤, 近藤桂州 申请人:三菱电机株式会社