專利名稱：功率測量系統(tǒng)、測量裝置、負(fù)載終端以及設(shè)備控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以非接觸的方式對一般家庭和店鋪、中小建筑物等的電氣設(shè)備所 消耗的功率進(jìn)行測量的功率測量系統(tǒng)、構(gòu)成功率測量系統(tǒng)的測量裝置和負(fù)載終端以及測量 一般家庭和店鋪、中小建筑物等的電氣設(shè)備所消耗的功率并根據(jù)測量結(jié)果控制設(shè)備狀態(tài)的 設(shè)備控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，為了測量一般家庭和店鋪、中小建筑物等的電氣設(shè)備所消耗的功率，需要由 專業(yè)技術(shù)人員將電壓變壓器變流器安裝于配電盤等而設(shè)置功率表(power meter)。另外，在 進(jìn)行將需求系統(tǒng)(demand system)等設(shè)備的消耗功率限制在規(guī)定范圍內(nèi)的控制時，為了測 量功率，與所述同樣地也需要由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行安裝功率或功率量測量裝置的工程。這 樣，在引入這些系統(tǒng)時伴隨著電氣工程，因此存在如下問題在引入過程中需要由專業(yè)技術(shù) 人員進(jìn)行施工，花費成本。另外，在將全部電氣化設(shè)備引入到已建住宅時，由于室內(nèi)電燈線 布線的電流限制而不得不放棄引入的情況較多。作為改進(jìn)這些問題的以往例，有使用了非接觸式的電壓計的測定方法，該非接觸 式電壓計通過用導(dǎo)體包圍作為測量對象的電線的護(hù)套從而構(gòu)成電容器，用非接觸電壓計的 兩個探針分別連接所述導(dǎo)體(電容器)與接地端，以非接觸的方式測量在所述導(dǎo)體與接地 端之間流過的電流和電壓。另外，設(shè)置用于算出電壓的校正系數(shù)的單元，在電線的導(dǎo)電線 露出部與接地端之間直接連接以鱷魚夾等連接于所述單元的電壓測量用電線，測量對地電 壓。然后，將通過該接觸測量得到的電線的電壓與由所述非接觸電壓計獲取的電線的電壓 進(jìn)行比較，使用PLL回路自動地、或使用可變電容、可變電阻以手動方式求出電線電壓的相 位系數(shù)和增益系數(shù)，并使用這些系數(shù)對以所述非接觸方式測量得到的電壓進(jìn)行校正而算出 電壓(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另外，已知如下的測量器為了簡化工程，使構(gòu)成閉磁路的電流傳感器部與前端為 尖銳的形狀的導(dǎo)電性電壓檢測部成為一體，以使傳感器部分的安裝變得容易(例如參照專 利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-55126號公報(第4頁、圖1 圖2)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-134233號公報(第6頁 第7頁、圖1 圖7)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題專利文獻(xiàn)1所示的以往的非接觸電壓計如上所述設(shè)定通過接觸測量而運算得到 的校正系數(shù)，以非接觸的方式對測量電壓進(jìn)行校正來算出電壓。然而，存在如下問題在設(shè) 置時需要進(jìn)行基于接觸方式的電壓測量并對電壓計輸入其值的操作，且在設(shè)置時需要能夠 操作這些設(shè)備的專業(yè)技術(shù)人員。另外，在專利文獻(xiàn)2所示的以往的測量器中，記載了使電壓和電流檢測部的安裝變?nèi)菀椎募夹g(shù)，但是實際上存在如下問題如果不簡單化除測量部以外用于獲取測量功率 的部分所消耗的功率的電氣布線、作為用于取出測量值的單元的接口(下面有時稱為I/F) 單元等，則無法防止錯誤布線、無法使測量器設(shè)置簡單化。本發(fā)明是為了解決所述問題而完成的，第一目的在于提供一種如下的功率測量系 統(tǒng)、測量裝置、負(fù)載終端以及設(shè)備控制系統(tǒng)在測量一般家庭和店鋪、中小建筑物等的電氣 設(shè)備所消耗的功率時，通過以非接觸的方式測量電壓和電流值，從而在設(shè)置工程中不需要 由電氣工程師等具有專業(yè)技能的人員實施工程。另外，第二目的在于得到一種小型且廉價的功率測量裝置和功率測量系統(tǒng)。用于解決問題的方案本發(fā)明所涉及的功率測量系統(tǒng)具備電壓傳感器，通過靜電耦合以非接觸的方式 檢測電燈線的電壓波形；電流傳感器，通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測電燈線的電 流波形；測量裝置，具有第一通信單元及與電壓傳感器和電流傳感器連接的控制部；以及 與電燈線連接的負(fù)載終端，該負(fù)載終端具有具有規(guī)定值的負(fù)載；及測量部，測量流過負(fù)載 的電流的有效值，并根據(jù)得到的電流的有效值來計算電壓的有效值，其中，負(fù)載終端的測量 部經(jīng)由第二通信單元向測量裝置發(fā)送電流的有效值和電壓的有效值，測量裝置的控制部根 據(jù)經(jīng)由第一通信單元從負(fù)載終端接收到的電流的有效值和電壓的有效值、以及從電壓傳感 器獲取的電壓波形和從電流傳感器獲取的電流波形，算出功率值。另外，本發(fā)明所涉及的功率測量裝置具備電流檢測器，檢測連接有電氣設(shè)備的電 路的電流；電路接觸部，檢測電路的電壓；運算部，根據(jù)電流檢測器的輸出和電路接觸部的 輸出，計算電氣設(shè)備的消耗功率；以及電源部，經(jīng)由電路接觸部從電路接收電力，并向運算 部提供電力，其中，電源部由電路和非絕緣的回路構(gòu)成。發(fā)明的效果在本發(fā)明中，構(gòu)成如下功率測量系統(tǒng)，該功率測量系統(tǒng)具備電壓傳感器，通過靜 電耦合以非接觸的方式檢測電燈線的電壓波形；電流傳感器，通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸 的方式檢測電燈線的電流波形；測量裝置，具有第一通信單元及與電壓傳感器和電流傳感 器連接的控制部；以及與電燈線連接的負(fù)載終端，該負(fù)載終端具有具有規(guī)定值的負(fù)載；及 測量部，測量流過負(fù)載的電流的有效值，并根據(jù)得到的電流的有效值來計算電壓的有效值， 其中，負(fù)載終端的測量部經(jīng)由第二通信單元向測量裝置發(fā)送電流的有效值和電壓的有效 值，測量裝置的控制部根據(jù)經(jīng)由第一通信單元從負(fù)載終端接收到的電流的有效值和電壓的 有效值、以及從電壓傳感器獲取的電壓波形和從電流傳感器獲取的電流波形，算出功率值， 并構(gòu)成為以非接觸的方式測量基礎(chǔ)電燈線系統(tǒng)的功率，因此，在對基礎(chǔ)電燈線設(shè)置功率測 量設(shè)備時不需要工程，通過引入功率消耗量的監(jiān)視裝置而能夠以低成本引入人工進(jìn)行的節(jié) 能、需求控制、消峰系統(tǒng)等，所以可期待促進(jìn)這些系統(tǒng)的普及。另外，在功率測量裝置內(nèi)部設(shè)置了非絕緣結(jié)構(gòu)的電源回路，因此能夠廉價且容易 地設(shè)置功率測量裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式2中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
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圖3是表示本發(fā)明的實施方式3中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式4中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式5中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式6中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是表示本發(fā)明的實施方式7中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式8中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖9是表示本發(fā)明的實施方式9、11、12中的功率測量裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖10是本發(fā)明的實施方式9 12中的功率測量裝置的電源回路圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式9 12中的電流檢測部的結(jié)構(gòu)例的圖。圖12是表示本發(fā)明的實施方式9 12中的電流檢測部的特性例的圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式9、11、12中的電流檢測部的芯結(jié)構(gòu)的圖。圖14是表示包括本發(fā)明的實施方式9、11、12中的功率測量裝置的測量系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)例的圖。圖15是表示本發(fā)明的實施方式10、11、12中的功率測量裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖16是表示本發(fā)明的實施方式10、11、12中的功率測量裝置的電流檢測部的芯的 結(jié)構(gòu)例的圖。圖17是表示包括本發(fā)明的實施方式10、11、12中的功率測量裝置的測量系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)例的圖。附圖標(biāo)記說明1 電燈線2 電壓傳感器3 電流傳感器4 測量裝置5 控制部6 通信單元 7 蓄積部8 負(fù)載終端9 連接器10 測量部11 觸點單元12 電壓測量端子13 負(fù) 載14 通信單元15 控制器16 控制部17 顯示操作部18 通信單元19 電氣設(shè)備 20 設(shè)備主體21 通信單元101 功率測量裝置102 電路103 電路接觸部104 電 壓檢測部105 電源回路106 電流變壓器107 電流檢測部108 測量控制部109 無 線通信單元1010 電流限制器1012 測量控制器1013 電氣設(shè)備1014 通信控制部 1015 通信接口部1016 夾具1017 磁性材料1041 電阻1042 二極管1043 電容器 1044 電壓調(diào)節(jié)器1045 電容器。
具體實施例方式實施方式1.圖1示出了本發(fā)明的實施方式1中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器2和電流 傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連 接，由測量部10、具有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電燈線1與負(fù)載13的連接 的觸點單元11以及用于與測量裝置4進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。
接著，使用圖1說明本實施方式1的動作。在設(shè)置初期，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送表示閉合 負(fù)載終端8的觸點單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收 到表示使觸點單元11 “閉合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈 線1，測量流過負(fù)載13的電流值(電流的有效值)并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部 10將所測量的電流值與負(fù)載13的阻抗相乘，計算電壓值(電壓的有效值)并保存到內(nèi)置存 儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例如在商用頻率的幾個周期 等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電流傳感器3，例如在商用頻 率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量并計算的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收 到監(jiān)視請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓值。 測量裝置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運算觸 點單元11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和 電流波形，算出“斷開”時的功率值Po，接著從Ps減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗功率 大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元11 的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取，計算功率值Pd的平均值。在這種情況下，從重 復(fù)多次測量得到的功率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求 出降低了與負(fù)載終端8以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的 功率來作為測量裝置4使用電壓傳感器2和電流傳感器3測量得到的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)α，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為α。Pr = α X Pdm.·. α = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)α來開始測量功率。在功率的測量中，通過對由電 壓傳感器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù) α，從而算出在電燈線1中消耗的功率。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率， 無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程就能夠?qū)嵤┕β蕼y量。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、包含霍爾元件的磁電 轉(zhuǎn)換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施方式中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下， 在各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外，對各相的插座分別連 接一臺負(fù)載終端，按每相求出校正系數(shù)，從而能夠以相同的方式測量功率。實施方式2.圖2示出了本發(fā)明的實施方式2中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖2中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器2和電流 傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連 接，由測量部10、電壓測量端子12、具有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電燈線1 與負(fù)載13的連接的觸點單元11以及用于與測量裝置4進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。接著，使用圖2說明本實施方式2的動作。在設(shè)置初期，測量裝置4經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送閉合負(fù)載終端8的觸點 單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11“閉 合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，并測量流過負(fù)載13的 電流值而保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10測量電壓測量端子12兩端的電壓值并保 存到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例如在商用頻率 的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電流傳感器3，例 如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，釋放觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到監(jiān)視 請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓值。測量裝 置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運算觸點單元 11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和 電流波形來算出“斷開”時的功率值Po，接著從Ps減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗功率大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元11 的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取，計算功率值Pd的平均值。在這種情況下，從重 復(fù)多次測量得到的功率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求 出降低了與負(fù)載終端8以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的 功率來作為測量裝置4使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)α，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為α。Pr = α XPdm.·. α = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)α來開始測量功率。在功率測量中，通過對由電壓 傳感器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)α， 從而算出在電燈線1中消耗的功率。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率， 無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程就能夠?qū)嵤┕β蕼y量。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料 的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、包含霍爾元件的磁電 轉(zhuǎn)換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施例中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下，通 過在各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外對各相插座分別連 接一臺負(fù)載終端，并按每相求出校正系數(shù)，從而能夠以相同的方式測量功率。實施方式3.圖3示出了本發(fā)明的實施方式3中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖3中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器2和電流 傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。7是累計部，對規(guī)定時間的功率測量值進(jìn)行累計來測 量功率量。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連接，由測量部10、具有規(guī)定 值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電燈線1與負(fù)載13的連接的觸點單元11以及用于與 測量裝置4進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。接著，使用圖3說明本實施方式3的動作。
在設(shè)置初期，測量裝置4經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送閉合負(fù)載終端8的觸點 單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11“閉 合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，測量流過負(fù)載13的電 流值并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10將測量得到的電流值與負(fù)載13的阻抗相乘， 計算電壓值并保存到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2， 例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用 電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量并計算得到的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14 接收到監(jiān)視請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓 值。測量裝置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運 算觸點單元11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和 電流波形來算出“斷開”時的功率值Po，接著從Ps減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗功率 大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元11 的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取，計算功率值Pd的平均值。在這種情況下，從重 復(fù)多次測量得到的功率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求 出降低了與負(fù)載終端8以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的 功率來作為測量裝置4使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr。控制部5利用式⑴求出校正系數(shù)α，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為α。Pr = α XPdm.·. α = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)α來開始測量功率。在功率測量中，通過對由電壓 傳感器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)α， 算出在電燈線1中消耗的功率。接著，控制部5向累計部7輸入所計算出的在電燈線1中消耗的功率值，累計部7 在規(guī)定的時間蓄積該功率值，得到功率量。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率 量，無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程就能夠?qū)嵤┕β柿繙y量。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、包含霍爾元件的磁電 轉(zhuǎn)換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施例中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下，在 各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外對各相的插座分別連接 一臺負(fù)載終端，并按每相求出校正系數(shù)，從而能夠以相同的方式測量功率量。實施方式4.圖4示出了本發(fā)明的實施方式2中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖4中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器2和電流 傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。7是累計部，對規(guī)定時間的功率測量值進(jìn)行累計來測 量功率量。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連接，由測量部10、電壓測量 端子12、具有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電燈線1與負(fù)載13的連接的觸點單 元11以及用于與測量裝置4進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。接著，使用圖4說明本實施方式4的動作。在設(shè)置初期，測量裝置4經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送閉合負(fù)載終端8的觸點 單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11“閉 合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，測量流過負(fù)載13的電 流值并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10測量電壓測量端子12兩端的電壓值并保存 到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例如在商用頻率的 幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電流傳感器3，例如 在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量得到的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到 監(jiān)視請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓值。測 量裝置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運算觸點 單元11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，來算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和電流波形，來算出“斷開”時的功率值Po，接著從Ps減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗功率 大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元11 的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取，計算功率值Pd的平均值。在這種情況下，從重 復(fù)多次測量得到的功率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求 出降低了與負(fù)載終端8以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的 功率來作為測量裝置4使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)a，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為a。Pr = a X Pdm... a = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)a來開始測量功率。在功率測量中，對由電壓傳感 器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)a，從而 算出在電燈線1中消耗的功率。接著，控制部5向累計部7輸入所計算出的在電燈線1中 消耗的功率值，累計部7在規(guī)定的時間蓄積該功率值，得到功率量。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率 量，無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程就能夠?qū)嵤┕β柿繙y量。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料 的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、包含霍爾元件的磁電 轉(zhuǎn)換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施例中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下，在 各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外對各相的插座分別連接 一臺負(fù)載終端，并按每相求出校正系數(shù)，從而能夠以相同的方式測量功率量。實施方式5.圖5示出了本發(fā)明的實施方式5中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖5中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8、其它終端進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器 2和電流傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線 1相連接，由測量部10、具有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電燈線1與負(fù)載13的 連接的觸點單元11以及用于與測量裝置4、其它終端進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。
15是控制器，由控制部16、顯示操作部17、通信單元18構(gòu)成，根據(jù)從測量裝置4得 到的功率測量值等來控制電氣設(shè)備19的狀態(tài)。電氣設(shè)備19由設(shè)備主體20和用于與控制 器進(jìn)行通信的通信單元21構(gòu)成。此外，電氣設(shè)備19的方式既可以是設(shè)備主體20與通信單 元21成為一體的方式，也可以是通過適配器等方式連接通信單元21的方式。接著，使用圖5說明本實施方式5的動作。測量裝置4在設(shè)置初期經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送閉合負(fù)載終端8的觸點 單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11“閉 合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，測量流過負(fù)載13的電 流值并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10將測量的電流值與負(fù)載13的阻抗相乘，計算 電壓值并保存到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例如 在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電流 傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量并計算的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收 到監(jiān)視請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓值。 測量裝置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運算觸 點單元11 “閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，來算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時所獲取的電壓波形 和電流波形，來算出“斷開”時的功率值Po，接著從Ps減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗 功率大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元 11的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取。在這種情況下，從重復(fù)多次測量得到的功 率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求出降低了與負(fù)載終端8 以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的功率來作為測量裝置4 使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)a，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為a。Pr = a X Pdm... a = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)a來開始測量功率。在功率測量中，對由電壓傳感 器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)a，從而 算出在電燈線1中消耗的功率。控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從測量裝置4接收功率測量值。另外，控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從電氣設(shè)備19接收電氣設(shè)備19的運轉(zhuǎn) 狀況。另外，在電氣設(shè)備19的動作狀態(tài)由于設(shè)備主體20的操作等而被變更的情況下，在電 氣設(shè)備19中，設(shè)備主體20經(jīng)由通信單元21向控制器15發(fā)送狀態(tài)變化的報告。這樣，控制 器15掌握著所消耗的功率量和電氣設(shè)備19的動作狀況。另外，通過顯示操作部17的操作， 對控制器15設(shè)定功率上限值和每個電氣設(shè)備19的優(yōu)先級。例如，在從測量裝置4獲取的 功率值超過所設(shè)定的功率量上限值的情況下，控制器15的控制部16根據(jù)對每個所述電氣 設(shè)備19設(shè)定的優(yōu)先級，對優(yōu)先級低的電氣設(shè)備19的設(shè)備主體的動作功率或電流值加以限 制，經(jīng)由通信單元18向電氣設(shè)備19發(fā)送控制信號使得功率值成為功率上限值以內(nèi)。另外，在電氣設(shè)備19處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)且其它電氣設(shè)備19想要開始動作的情況下，該 電氣設(shè)備19向控制器15發(fā)送運轉(zhuǎn)開始的意思的信息。此時，控制器15根據(jù)功率測量值和 開始運轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備19的預(yù)先登記的消耗功率或根據(jù)運轉(zhuǎn)信息測量得到的消耗功率，預(yù) 測該電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)的情況下的功率值，例如在超過協(xié)定功率的情況下，經(jīng)由通信單元18向 相應(yīng)的電氣設(shè)備19發(fā)送指令使得不允許該電氣設(shè)備19運轉(zhuǎn)、或者對動作功率值加以限制、 或者使已經(jīng)處于運轉(zhuǎn)中的電氣設(shè)備19停止運轉(zhuǎn)或者對其加以功率限制等，由此進(jìn)行控制 使得全體的功率值成為規(guī)定值以下。如上所述，本設(shè)備控制系統(tǒng)實施電氣設(shè)備的控制使得不超過一定量的功率值。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率， 無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程，就能夠構(gòu)建在基于測量的功率值的規(guī)定功率值范圍內(nèi)對 電氣設(shè)備進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的系統(tǒng)。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料 的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、包含霍爾元件的磁電 轉(zhuǎn)換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施方式中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下， 在各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外，對各相的插座分別連 接一臺負(fù)載終端，按每相求出校正系數(shù)，從而能夠以相同的方式測量功率，使用該方式同樣 能夠構(gòu)成電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。實施方式6.圖6示出了本發(fā)明的實施方式6中的功率測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖6中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8、其它終端進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器 2和電流傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連接，由測量部10、電壓測量端子12、具有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電 燈線1與負(fù)載13的連接的觸點單元11以及用于與測量裝置4、其它終端進(jìn)行通信的通信單 元14構(gòu)成。15是控制器，由控制部16、顯示操作部17、通信單元18構(gòu)成，根據(jù)從測量裝置4得 到的功率測量值等來控制電氣設(shè)備19的狀態(tài)。電氣設(shè)備19由設(shè)備主體20和用于與控制 器進(jìn)行通信的通信單元21構(gòu)成。此外，電氣設(shè)備19的方式既可以是設(shè)備主體20與通信單 元21成為一體的方式，也可以是通過適配器等方式連接通信單元21的方式。接著，使用圖6說明本實施方式6的動作。測量裝置4在設(shè)置初期經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送表示閉合負(fù)載終端8的 觸點單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元 11 “閉合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，測量流過負(fù)載 13的電流值并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10測量電壓測量端子12兩端的電壓值 并保存到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例如在商用 頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電流傳感器 3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到監(jiān)視 請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓值。測量裝 置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運算觸點單元 11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，來算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和電 流波形，來算出“斷開”時的功率值Po，接著從Ps減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗功率 大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元11 的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取，計算功率值Pd的平均值。在這種情況下，從重 復(fù)多次測量得到的功率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求 出降低了與負(fù)載終端8以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的 功率來作為測量裝置4使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)a，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為a。Pr = a XPdm... a = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)a來開始測量功率。在功率測量中，對由電壓傳感器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)a，從而 算出在電燈線1中消耗的功率。控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從測量裝置4接收功率測量值。另 外，控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從電氣設(shè)備19接收電氣設(shè)備19的運轉(zhuǎn) 狀況。另外，在電氣設(shè)備19的動作狀態(tài)由于設(shè)備主體20的操作等而被變更的情況下，在電 氣設(shè)備19中，設(shè)備主體20經(jīng)由通信單元21向控制器15發(fā)送狀態(tài)變化的報告。這樣，控制 器15掌握著所消耗的功率量和電氣設(shè)備19的動作狀況。另外，通過顯示操作部17的操作， 對控制器15設(shè)定功率上限值和每個電氣設(shè)備19的優(yōu)先級。例如，在從測量裝置4獲取的 功率值超過所設(shè)定的功率量上限值的情況下，控制器15的控制部16根據(jù)對每個所述電氣 設(shè)備19設(shè)定的優(yōu)先級，對優(yōu)先級低的電氣設(shè)備19的設(shè)備主體的動作功率或電流值加以限 制，經(jīng)由通信單元18向電氣設(shè)備19發(fā)送控制信號使得功率值成為功率上限值以內(nèi)。另外，在電氣設(shè)備19處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)且其它電氣設(shè)備19想要開始動作的情況下，該 電氣設(shè)備19向控制器15發(fā)送運轉(zhuǎn)開始的意思的信息。此時，控制器15根據(jù)功率測量值和 開始運轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備19的預(yù)先登記的消耗功率或基于運轉(zhuǎn)信息測量的消耗功率，預(yù)測該 電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)的情況下的功率值，例如在超過協(xié)定功率的情況下，經(jīng)由通信單元18向相應(yīng) 的電氣設(shè)備19發(fā)送指令使得不允許該電氣設(shè)備19運轉(zhuǎn)、或者對動作功率值加以限制、或者 使已經(jīng)處于運轉(zhuǎn)中的電氣設(shè)備19停止運轉(zhuǎn)或者對其加以功率限制等，從而進(jìn)行控制使得 全體的功率值成為規(guī)定值以下。如上所述，本設(shè)備控制系統(tǒng)實施電氣設(shè)備的控制使得不超過一定量的功率值。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率， 無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程，就能夠構(gòu)建在基于所測量的功率值的規(guī)定功率值范圍內(nèi) 對電氣設(shè)備進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的系統(tǒng)。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料 的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、包含霍爾元件的磁電 轉(zhuǎn)換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施方式中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下， 在各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外，對各相的插座分別連 接一臺負(fù)載終端，按每相求出校正系數(shù)，由此能夠以相同的方式測量功率，且使用該方式同 樣能夠構(gòu)成電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。實施方式7.圖7示出了本發(fā)明的實施方式7中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖7中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8、其它終端進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器 2和電流傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。7是累計部，對規(guī)定時間的功率測量值進(jìn)行累 計來測量功率量。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連接，由測量部10、具 有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于閉合和斷開電燈線1與負(fù)載13的連接的觸點單元11以及 用于與測量裝置4進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。15是控制器，由控制部16、顯示操作部17、通信單元18構(gòu)成，根據(jù)從測量裝置4得 到的功率測量值等來控制電氣設(shè)備19的狀態(tài)。電氣設(shè)備19由設(shè)備主體20和用于與控制 器進(jìn)行通信的通信單元21構(gòu)成。此外，電氣設(shè)備19的方式既可以是設(shè)備主體20與通信單 元21成為一體的方式，也可以是通過適配器等方式連接通信單元21的方式。接著，使用圖7說明本實施方式7的動作。測量裝置4在設(shè)置初期經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送閉合負(fù)載終端8的觸點 單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11“閉 合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，測量流過負(fù)載13的電 流值并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10將所測量的電流值與負(fù)載13的阻抗相乘，計 算電壓值并保存到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例 如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電 流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量并計算得到的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14 接收到監(jiān)視請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓 值。測量裝置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運 算觸點單元11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，來算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和 電流波形，來算出“斷開”時的功率值PO，接著從PS減去Po來算出與負(fù)載終端8的消耗功 率大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元 11的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取。在這種情況下，從重復(fù)多次測量得到的功 率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等，求出降低了與負(fù)載終端8 以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的功率來作為測量裝置4 使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)a，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為a。Pr = a XPdm
... a = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)a來開始測量功率。在功率測量中，對由電壓傳感 器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)a，從而 算出在電燈線1中消耗的功率。接著，控制部5向累計部7輸入所計算出的在電燈線1中消耗的功率值，累計部7 在規(guī)定的時間蓄積該功率值，得到功率量。控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從測量裝置4接收功率量測量值。 另外，控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從電氣設(shè)備19接收電氣設(shè)備19的運 轉(zhuǎn)狀況。另外，在電氣設(shè)備19的動作狀態(tài)由于設(shè)備主體20的操作等而被變更的情況下，在 電氣設(shè)備19中，設(shè)備主體20經(jīng)由通信單元21向控制器15發(fā)送狀態(tài)變化的報告。這樣，控 制器15掌握著所消耗的功率量和電氣設(shè)備19的動作狀況。另外，通過顯示操作部17的操 作，對控制器15設(shè)定功率量上限值和每個電氣設(shè)備19的優(yōu)先級。例如，在從測量裝置4獲 取的功率量超過所設(shè)定的功率量上限值的情況下，控制器15的控制部16根據(jù)對每個所述 電氣設(shè)備19設(shè)定的優(yōu)先級，對優(yōu)先級低的電氣設(shè)備19的設(shè)備主體的動作功率或電流值加 以限制，經(jīng)由通信單元18向電氣設(shè)備19發(fā)送控制信號使得功率量成為功率量上限值以內(nèi)。另外，在電氣設(shè)備19處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)且其它電氣設(shè)備19想要開始動作的情況下，該 電氣設(shè)備19向控制器15發(fā)送運轉(zhuǎn)開始的意思的信息。此時，控制器15根據(jù)功率量測量值 和開始運轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備19的預(yù)先登記的消耗功率量或基于運轉(zhuǎn)信息測量的消耗功率量， 預(yù)測該電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)的情況下的功率量，例如在超過協(xié)定功率量的情況下，經(jīng)由通信單元 18向相應(yīng)的電氣設(shè)備19發(fā)送指令使得不允許該電氣設(shè)備19運轉(zhuǎn)、或者對動作功率值加以 限制、或者使已經(jīng)運轉(zhuǎn)中的電氣設(shè)備19停止運轉(zhuǎn)或者對其功率加以功率限制等，由此進(jìn)行 控制使得全體的功率值成為規(guī)定值以下。如上所述，本設(shè)備控制系統(tǒng)實施電氣設(shè)備的控制使得不超過一定量的功率量。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率 量，無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程就能夠構(gòu)建在基于所測量的功率量的規(guī)定功率量范圍 內(nèi)對電氣設(shè)備進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的系統(tǒng)。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料 的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、霍爾元件等的磁電轉(zhuǎn) 換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式 等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施例中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下，在 各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外，對各相的插座分別連接 一臺負(fù)載終端，按每相求出校正系數(shù)，由此能夠以相同的方式測量功率量，且使用該方式同 樣能夠構(gòu)成電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。
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實施方式8.圖8示出了本發(fā)明的實施方式8中的設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖8中，1是用 于向電氣設(shè)備提供電力的電燈線，2是通過靜電耦合來觀測兩條電燈線1之間的電壓波形 的電壓傳感器，3是通過電磁耦合來觀測由通過電氣設(shè)備等的負(fù)載而流過電燈線1的電流 所產(chǎn)生的磁通并觀測電流波形的電流傳感器。在一般家庭中，該電壓傳感器2、電流傳感器 3例如設(shè)置在配電盤的主斷路器的室內(nèi)側(cè)布線連接部附近等。4是測量裝置，由控制部5和 用于與負(fù)載終端8、其它終端進(jìn)行通信的通信單元6構(gòu)成，對控制部5連接所述電壓傳感器 2和電流傳感器3，由控制部5進(jìn)行功率運算。7是累計部，對規(guī)定時間的功率測量值進(jìn)行累 計來測量功率量。8是負(fù)載終端，通過插座和插頭9而與電燈線1相連接，由測量部10、電 壓測量端子12、具有規(guī)定值的電阻等負(fù)載13、用于接通和斷開電燈線1與負(fù)載13的連接的 觸點單元11以及用于與測量裝置4進(jìn)行通信的通信單元14構(gòu)成。15是控制器，由控制部16、顯示操作部17、通信單元18構(gòu)成，根據(jù)從測量裝置4得 到的功率測量值等，控制電氣設(shè)備19的狀態(tài)。電氣設(shè)備19由設(shè)備主體20和用于與控制器 進(jìn)行通信的通信單元21構(gòu)成。此外，電氣設(shè)備19的方式既可以是設(shè)備主體20與通信單元 21成為一體的方式，也可以是通過適配器等方式連接通信單元21的方式。接著，使用圖8說明本實施方式8的動作。測量裝置4在設(shè)置初期經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送閉合負(fù)載終端8的觸點 單元11的意思的指令。負(fù)載終端的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11“閉 合”的意思的指令時，閉合觸點單元11而將負(fù)載13連接到電燈線1，測量流過負(fù)載13的電 流值并保存到內(nèi)置存儲器中。另外，測量部10測量電壓測量端子12兩端的電壓值并保存 到內(nèi)置存儲器中。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器2，例如在商用頻率的 幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使用電流傳感器3，例如 在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送使觸點單元11“斷 開”的意思的指令。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到使觸點單元11 “斷 開”的意思的指令時，斷開觸點單元11。另一方面，測量裝置4的控制部5使用電壓傳感器 2，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取此時的電壓波形。另外，控制部5同時使 用電流傳感器3，例如在商用頻率的幾個周期等規(guī)定的期間獲取電流波形。接著，測量裝置4的控制部5經(jīng)由通信單元6向負(fù)載終端8發(fā)送利用所述方法測 量的電流值和電壓值的監(jiān)視請求。負(fù)載終端8的測量部10在經(jīng)由通信單元14接收到監(jiān)視 請求時，經(jīng)由通信單元14向測量裝置4發(fā)送內(nèi)置存儲器所保持的電流值和電壓值。測量裝 置4的控制部5在經(jīng)由通信單元6從負(fù)載終端8接收到電流值和電壓值時，運算觸點單元 11處于“閉合”時獲取的電壓波形和電流波形，來算出“閉合”時的功率值Ps。接著，測量裝置4的控制部5運算觸點單元11處于“斷開”時獲取的電壓波形和 電流波形，來算出“斷開”時的功率值Po，接著從PS減去Po，從而算出與負(fù)載終端8的消耗 功率大致成比例的功率值Pd。測量裝置4的控制部5重復(fù)多次進(jìn)行負(fù)載終端8的觸點單元 11的開閉和電壓波形的獲取、電流波形的獲取，計算功率值Pd的平均值。在這種情況下，從 重復(fù)多次測量得到的功率值中排除值與平均值大不相同的功率值，取剩余數(shù)據(jù)的平均等， 求出降低了與負(fù)載終端8以外的電氣設(shè)備的消耗功率變動相當(dāng)?shù)牧康?、?fù)載終端8所消耗的功率來作為測量裝置4使用電壓傳感器2和電流傳感器3來測量的功率值Pdm。接著，控制部5根據(jù)從負(fù)載終端8得到的電流值和電壓值，計算由負(fù)載終端8所消 耗的功率值Pr?？刂撇?利用式⑴求出校正系數(shù)a，將由測量裝置4進(jìn)行功率運算時的 校正系數(shù)決定為a。Pr = a XPdm... a = Pr/Pdm ... (1)以上是設(shè)置初期的動作。接著，說明測量功率時的動作。測量裝置4通過決定校正系數(shù)a來開始測量功率。在功率測量中，對由電壓傳感 器2觀測的電壓波形與由電流傳感器3觀測的電流波形的相乘結(jié)果乘以校正系數(shù)a，從而 算出在電燈線1中消耗的功率。接著，控制部5向累計部7輸入所計算出的在電燈線1中消耗的功率值，累計部7 在規(guī)定的時間蓄積該功率值，得到功率量?？刂破?5經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從測量裝置4接收功率量測量值。 另外，控制器15經(jīng)由通信單元18以規(guī)定的時間間隔從電氣設(shè)備19接收電氣設(shè)備19的運 轉(zhuǎn)狀況。另外，在電氣設(shè)備19的動作狀態(tài)由于設(shè)備主體20的操作等而被變更的情況下，在 電氣設(shè)備19中，設(shè)備主體20經(jīng)由通信單元21向控制器15發(fā)送狀態(tài)變化的報告。這樣，控 制器15掌握著所消耗的功率量和電氣設(shè)備19的動作狀況。另外，通過顯示操作部17的操 作，對控制器15設(shè)定功率量上限值和每個電氣設(shè)備19的優(yōu)先級。例如，在從測量裝置4獲 取的功率量超過所設(shè)定的功率量上限值的情況下，控制器15的控制部16根據(jù)對每個所述 電氣設(shè)備19設(shè)定的優(yōu)先級，對優(yōu)先級低的電氣設(shè)備19的設(shè)備主體的動作功率或電流值加 以限制，經(jīng)由通信單元18向電氣設(shè)備19發(fā)送控制信號使得功率量成為功率量上限值以內(nèi)。另外，在電氣設(shè)備19處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)且其它電氣設(shè)備19想要開始動作的情況下，該 電氣設(shè)備19向控制器15發(fā)送運轉(zhuǎn)開始的意思的信息。此時，控制器15根據(jù)功率量測量值 和開始運轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備19的預(yù)先登記的消耗功率量或根據(jù)運轉(zhuǎn)信息測量的消耗功率量， 預(yù)測該電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)的情況下的功率量，例如在超過協(xié)定功率量的情況下，經(jīng)由通信單元 18向相應(yīng)的電氣設(shè)備19發(fā)送指令使得不允許該電氣設(shè)備19運轉(zhuǎn)、或者對動作功率值加以 限制、或者使已經(jīng)運轉(zhuǎn)中的電氣設(shè)備19停止運轉(zhuǎn)或者對其加以功率限制等，從而進(jìn)行控制 使得全體的功率值成為規(guī)定值以下。如上所述，本設(shè)備控制系統(tǒng)實施電氣設(shè)備的控制使得不超過一定量的功率量。如上所述，只是將負(fù)載終端8連接到插座等，另外將測量裝置4配置在基礎(chǔ)布線的 附近，并將非接觸的電壓傳感器2和電流傳感器3配置在電燈線1附近，就能夠測量功率， 無需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的工程就能夠構(gòu)建在基于所測量的功率值的規(guī)定功率量范圍內(nèi) 對電氣設(shè)備進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的系統(tǒng)。此外，雖然沒有提及電壓傳感器2的材質(zhì)，但是能夠使用含有片狀的金屬性材料 的膜、分割金屬環(huán)狀的部件、金屬制夾子、導(dǎo)電性片等。另外，關(guān)于電流傳感器3，也能夠利用 普通的空芯線圈、卷繞于分割芯的線圈、用膜基板等制造的膜狀線圈、霍爾元件等的磁電轉(zhuǎn) 換元件等將磁通轉(zhuǎn)換為電信號的部件。另外，雖然沒有特別指定所述通信部的方式，但是通信方式能夠利用電力線傳輸 通信方式、無線通信方式、雙線等有線通信方式，只要在可視范圍內(nèi)，使用紅外線通信方式等也能夠得到相同的功能、效果。另外，在本實施例中，以2線式記載了電燈線1，但是在單相3線式等的情況下，在 各相與中性線之間配置電壓傳感器，在各相配置電流傳感器，另外對各相的插座分別連接 一臺負(fù)載終端，按每相求出校正系數(shù)，從而能夠以相同的方式測量功率量，且使用該方式同 樣能夠構(gòu)成電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。接著，詳細(xì)說明負(fù)載終端8。實施方式9.圖9示出了本發(fā)明的實施方式9中的功率測量裝置101的結(jié)構(gòu)圖。該功率測量裝 置101相當(dāng)于圖1 8的負(fù)載終端8。另外，在該圖9中，省略了圖1 8中的插頭9和觸 點單元11。在圖9中，功率測量裝置101包括電壓檢測部104，生成與經(jīng)由導(dǎo)電性的電路 接觸部103施加到單相3線式電路102的電壓相應(yīng)的信號；電源回路105，同樣地經(jīng)由導(dǎo)電 性的電路接觸部103連接到電路，制作功率測量裝置101進(jìn)行動作所需的電源；電流變壓器 106，由開磁路的磁性體芯和卷繞于該磁性體芯的線圈構(gòu)成，配置于3線式單相電路102的 除中性線N之外的L1、L2的各線；電流檢測部107，用于測量由電流變壓器106得到的電流 信號；由個人計算機等構(gòu)成的測量控制部108，根據(jù)與從電壓檢測部104得到的電路的電壓 成比例的電壓波形信號和與從電流檢測部107得到的流過各個電路102的電流值成比例的 電流信號，通過運算而算出功率值；以及無線通信單元109，用于向外部發(fā)送由測量控制部 108測量的功率值等。此外，在圖9的例子中，無線通信單元109由ZigBee Module (ZigBee模塊)構(gòu)成， 但是并不限于此。例如，既可以是紅外線通信，也可以是無線LAN。另外，測量控制部108與 無線通信單元109之間通過串行輸入輸出(SI0)線進(jìn)行連接，但是不限于此，也可以通過多 個線進(jìn)行并行發(fā)送。此外，測量控制部108、電壓檢測部104和電流檢測部107的組合相當(dāng)于圖1 8 中的負(fù)載終端8的控制部10與電阻13的組合，無線通信單元109相當(dāng)于圖1 8中的負(fù) 載終端8的通信單元14。圖10是表示電源回路105的詳細(xì)回路結(jié)構(gòu)的圖。在圖中，1041是電阻，1042是整 流用二極管，1043是平滑用電容器，1044是使平滑后的脈動電流電壓穩(wěn)定為規(guī)定的直流電 壓的電源調(diào)節(jié)器，1045是用于吸收負(fù)載電流的變動的電容器。電源回路105采用如下的非 絕緣性的結(jié)構(gòu)經(jīng)由與電路102相接觸的電路接觸部103，不通過交流變壓器等絕緣單元而 連接到電路102。此外，電源回路105構(gòu)成電源部，測量控制部108構(gòu)成運算部，通信單元109構(gòu)成 通信部，電流限制部1010構(gòu)成電氣斷路器。圖11是表示電流變壓器106的原理的圖。在圖中，為了說明而示出了環(huán)狀的閉磁 路芯的圖，但是在本實施例中使用的電流變壓器為圖13所示的開磁路的結(jié)構(gòu)。電流變壓器 106構(gòu)成為如下由用于得到與流過電路102的電線的電流IL成比例的電壓值的檢測線圈 和卷繞有流通規(guī)定的偏置電流ib的偏置線圈的芯構(gòu)成，對芯施加規(guī)定的磁通，使得如圖12 所示在由電流所產(chǎn)生的磁場與芯內(nèi)的磁通密度相對于電流IL的變化呈線性的區(qū)域能夠維 持動作點。圖13是表示構(gòu)成為開磁路的電流變壓器106的結(jié)構(gòu)和功率測量裝置101的概要的圖。功率測量裝置101成為與電流限制器1010的端子部嵌合而設(shè)置的結(jié)構(gòu)。電流變壓 器106成為芯夾住除中性線N連接端子之外的L1和L2的布線的結(jié)構(gòu)。電路接觸部103成 為具有伸縮性且與LI、N、L2各個端子相接觸的結(jié)構(gòu)。如圖14所示，如上所述構(gòu)成的功率測量裝置101被配置在電流限制器1010的端 子部，測量與電路102的各個L1-N相、L2-N相連接的電氣設(shè)備103所消耗的功率，其測量 值經(jīng)由無線通信單元109被發(fā)送到同樣具有無線通信單元的測量控制器1012 (構(gòu)成I/F單 元)，從而進(jìn)行功率測量。當(dāng)功率測量裝置101設(shè)置于電流限制器1010時，通過電路接觸部 103而與電路102的L1-N相、L2-N相連接，向電源回路105輸入商用頻率的交流電壓。在 電源回路105中，通過圖10的電阻1041使該交流電壓降低到規(guī)定的電壓，通過二極管1042 進(jìn)行半波整流，通過平滑電容器1043進(jìn)行平滑化，在變換為包含規(guī)定的波動的直流電壓之 后被輸入到電壓調(diào)節(jié)器1044，從該電壓調(diào)節(jié)器1044向電壓檢測部104、電流檢測部107、測 量控制部108以及無線通信單元109提供用于動作的電源。測量控制部108在通過接通電 源而自動復(fù)位之后，開始測量功率。關(guān)于該功率測量的開始，也可以根據(jù)經(jīng)由無線通信單元 109接收到的來自測量控制器1012的命令來開始。接著，說明功率測量的動作。通過電壓檢測部104將振幅值變換為作為設(shè)備所允 許的輸入電壓范圍、例如在將電源電壓設(shè)為5V的情況下成為5V以下振幅的范圍，對測量 控制部108輸入電路102的1^14相、1^24相各自的電壓乂1(0、乂2(0。同時，構(gòu)成為開磁 路的電流變壓器106分別測量流過L1和L2的電流，電流檢測部107調(diào)整偏置電流ib使 得電流變壓器106的輸出電平成為圖12所示的B-H曲線為線性的范圍，并向測量控制部 108輸入通過線路電流IL關(guān)于LI、L2相分別得到的電壓電平Vil (t)、Vi2 (t)和偏置電流 值ibl(t)、ib2(t)。測量控制部108通過AD轉(zhuǎn)換器等以規(guī)定的時間間隔分別讀取所輸入 的 VI (t)、V2 (t)、以及與電流成比例的 Vi 1 (t)、Vi2 (t)和 ibl (t)、ib2 (t)。LI相的電流值II (t)是從Vil (t)減去偏置部分ibl (t)而得到的值，II (t)= AVil (t)-ibl (t)，其中，A是將通過線路電流IL得到的電壓值變換為電流的常數(shù)。同樣地，L2相的電流值I2(t)是I2(t) = AVi2(t)_ib2(t)，其中，A是將通過線路 電流IL得到的電壓值變換為電流的常數(shù)。利用L1相、L2相各自的電壓值VI (t)、V2 (t)，按照下式通過運算來計算功率。[式1] 這樣計算出的功率值P1、P2經(jīng)由無線通信單元109被傳輸?shù)綔y量控制器1012，測 量控制器1012能夠測量功率值。如上所述，功率測量裝置101通過無線通信單元109向測量控制器發(fā)送測量數(shù)據(jù)， 因此不會錯誤布線而能夠容易設(shè)置，另外，測量控制器(I/F單元)也構(gòu)成為非接觸的絕緣 結(jié)構(gòu)，因此能夠進(jìn)行無觸電等的安全的施工，而且電源回路105與電路之間的連接構(gòu)成為 不使用絕緣元件的非絕緣型，因此能夠低成本且容易地設(shè)置，回路規(guī)模也變小，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
此外，在本實施方式中，由測量控制部進(jìn)行功率值的計算，但是既可以構(gòu)成為分別 計算PI、P2的累計值，也可以作為功率量表而發(fā)揮功能。而且，構(gòu)成為能夠從測量控制器 1012變更運算算法，構(gòu)成為經(jīng)由無線通信單元109向測量控制部108輸入運算算法，由此能 夠以同一結(jié)構(gòu)構(gòu)成為能夠輸出電壓值、電流值各自的測量、有效功率、無效功率的測量等各 種測量值。此外，電流變壓器106采用開磁路的結(jié)構(gòu)，但是使用后述的圖16所示的閉磁路的 結(jié)構(gòu)也能夠得到同一動作、同樣的效果。此外，功率測量裝置101具備通過電磁感應(yīng)無線來傳輸功率和數(shù)據(jù)信號的第一線 圈、變換通過該第一線圈提供的功率的電源變換部以及對通過所述第一線圈而與測量控制 器1012之間交換的數(shù)據(jù)的通信進(jìn)行控制的通信控制部，測量控制器1012的通信單元具備 通過電磁感應(yīng)無線來傳輸功率和數(shù)據(jù)信號的第二線圈、接收通過該第二線圈從功率測量裝 置101提供的功率的電源接收部、對通過所述第二線圈而與所述功率測量裝置之間交換的 數(shù)據(jù)的通信進(jìn)行控制的通信控制部以及通信I/F部1015。實施方式10圖15示出了本發(fā)明的實施方式10中的功率測量裝置的結(jié)構(gòu)圖。另外，圖10和圖 12還用于本實施方式10。在圖15中，功率測量裝置101包括電壓檢測部104，生成與經(jīng) 由導(dǎo)電性的電路接觸部103施加到單相3線式電路102的電壓相應(yīng)的信號；電源回路105， 同樣地經(jīng)由導(dǎo)電性的電路接觸部103而與電路相連接，作成功率測量裝置101進(jìn)行動作所 需的電源；電流變壓器106，由閉磁路的磁性體芯和卷繞于該芯的線圈構(gòu)成，配置于3線式 單相的電路102的除中性線N之外的L1、L2的各線；電流檢測部107，用于測量由電流變壓 器106得到的電流信號；由個人計算機等構(gòu)成的測量控制部108，根據(jù)與從電壓檢測部104 得到的電路的電壓成比例的電壓波形信號和與從電流檢測部107得到的流過各個電路102 的電流值成比例的電流信號，通過運算而算出功率值；以及通信控制部1014，用于向外部 發(fā)送由測量控制部108測量的功率值等。通信控制部1014具有如下功能使用電磁感應(yīng)無 線、光等非接觸介質(zhì)向具有LAN、RS232C、USB、模擬信號輸出等中的任一個或多個I/F單元 的通信I/F部1015傳送雙方向數(shù)據(jù)信號和動作功率的供給。電源回路105的詳細(xì)內(nèi)容與實施方式9所示的圖10相同，因此省略說明。另外， 在電流變壓器106中，以閉磁路的方式構(gòu)成了芯的形狀，除此之外是相同的結(jié)構(gòu)、動作，因 此省略說明。圖16是表示構(gòu)成為閉磁路的電流變壓器106的結(jié)構(gòu)和功率測量裝置101的概要 的圖。功率測量裝置101成為與電流限制器1010的端子部嵌合而設(shè)置的結(jié)構(gòu)。電流變壓 器106成為芯夾住除中性線N連接端子之外的L1和L2的布線的結(jié)構(gòu)。在用于嵌合的夾具 1016的下部配置有與芯相同的磁性材料1017，在嵌合時，由電流變壓器106的芯材料和夾 具1016的磁性材料1017構(gòu)成閉磁路。電路接觸部103成為具有伸縮性且與L1、N、L2各個 端子相接觸的結(jié)構(gòu)。如圖17所示，如上所述構(gòu)成的功率測量裝置101被配置在電流限制器1010的端 子部，測量與電路102的各個L1-N相、L2-N相連接的電氣設(shè)備103所消耗的功率，其測量 值經(jīng)由通信控制部1014和通信I/F部1015被發(fā)送到具有與通信I/F部相同的I/F單元而 連接的圖17所示的測量控制器1012，進(jìn)行功率測量。當(dāng)功率測量裝置101設(shè)置于電流限制器1010時，通過電路接觸部103而與電路102的L1-N相、L2-N相連接，向電源回路105輸 入商用頻率的交流電壓。在電源回路105中，通過圖10的電阻1041使該交流電壓降低到 規(guī)定的電壓，通過二極管1042進(jìn)行半波整流，并通過平滑電容器1043進(jìn)行平滑化，在變換 為包含規(guī)定的波動的直流電壓之后輸入到電壓調(diào)節(jié)器1044，從該電壓調(diào)節(jié)器1044向電壓 檢測部104、電流檢測部107、測量控制部108以及無線通信單元109提供用于動作的電源。 測量控制部108在通過接通電源而自動復(fù)位之后，開始測量功率。關(guān)于該功率測量的開始， 也可以根據(jù)經(jīng)由通信I/F部1015和通信控制部1014接收到的來自測量控制器1012的命 令來開始。接著，說明功率測量的動作。通過電壓檢測部104將振幅值變換為作為設(shè)備所允 許的輸入電壓范圍、例如在將電源電壓設(shè)為5V的情況下成為5V以下振幅的范圍，對測量 控制部108輸入電路102的L1-N相、L2-N相各自的電壓VI (t)、V2 (t)。同時，構(gòu)成為開磁 路的電流變壓器106分別測量流過L1和L2的電流，電流檢測部107調(diào)整偏置電流ib使 得電流變壓器106的輸出電平成為圖12所示的B-H曲線為線性的范圍，并向測量控制部 108輸入通過線路電流IL關(guān)于LI、L2相分別得到的電壓電平Vil (t)、Vi2 (t)和偏置電流 值ibl(t)、ib2(t)。測量控制部108通過AD轉(zhuǎn)換器等以規(guī)定的時間間隔分別讀取所輸入 的 VI (t)、V2 (t)、以及與電流成比例的 Vi 1 (t)、Vi2 (t)和 ibl (t)、ib2 (t)。LI相的電流值II (t)是從Vil (t)減去偏置部分的ibl (t)而得到的值，II (t)= AVil (t)-ibl (t)，其中，A是將通過線路電流IL得到的電壓值變換為電流的常數(shù)。同樣地，L2相的電流值I2(t)是I2(t) = AVi2(t)_ib2(t)，其中，A是將通過線路 電流IL得到的電壓值變換為電流的常數(shù)。利用L1相、L2相各自的電壓值VI (t)、V2 (t)，按照下式通過運算來計算功率。[式2] 這樣計算出的功率值P1、P2經(jīng)由通信控制部1014和通信I/F部1015被傳輸?shù)綔y 量控制器1012，測量控制器1012能夠測量功率值。如上所述，功率測量裝置101通過以非接觸的方式絕緣的通信I/F部1015向測量 控制器發(fā)送測量數(shù)據(jù)，因此不會錯誤布線而能夠容易設(shè)置，另外，通信I/F部1015也構(gòu)成為 非接觸的絕緣結(jié)構(gòu)，因此能夠進(jìn)行無觸電等的安全的施工，而且電源回路105與電路之間 的連接構(gòu)成為不使用絕緣元件的非絕緣型，因此能夠低成本且容易地設(shè)置，回路規(guī)模也變 小，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。此外，在本實施方式中，由測量控制部進(jìn)行功率值的計算，但是既可以構(gòu)成為分別 計算PI、P2的累計值，也可以作為功率量表而發(fā)揮功能。并且，構(gòu)成為能夠從測量控制器 1012變更運算算法，并構(gòu)成為經(jīng)由通信控制部1014和通信I/F部1015向測量控制部108輸 入運算算法，由此能夠以同一結(jié)構(gòu)構(gòu)成為能夠輸出電壓值、電流值各自的測量、有效功率、 無效功率的測量等各種測量值。此外，電流變壓器106采用閉磁路的結(jié)構(gòu)，但是，使用開磁路的結(jié)構(gòu)也能夠得到同一動作、同樣的效果。實施方式11.說明本發(fā)明的實施方式11中的功率測量裝置的動作。此外，結(jié)構(gòu)與實施方式9和 實施方式10相同，因此省略說明。本實施例所涉及的電壓檢測部104構(gòu)成為除了商用頻率 以外還能夠檢測從設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波成分。另外，電流變壓器106和電流檢測部107也 同樣地構(gòu)成為除了商用頻率以外還能夠檢測從設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波成分。在如上所述構(gòu)成的功率測量裝置101中，用戶或設(shè)置者在確認(rèn)電氣設(shè)備的動作和 電路102無異常之后，從測量控制器1012等向功率測量裝置101發(fā)送正常的意思的信息。 功率測量裝置101在規(guī)定的期間、例如2 3日左右觀測電路102的L1-N、L2-N各相的高次 諧波信號，將高次諧波圖案的特征量作為正常時的高次諧波信息而記錄到測量控制部108 內(nèi)。功率測量裝置101除了進(jìn)行普通的功率測量動作之外，還觀測Ll-N、L2-N各相的高次 諧波信號，將所存儲的特征量與所觀測的高次諧波信號進(jìn)行比較，在檢測出不同的高次諧 波信號的情況下，通過無線通信單元109或通信控制部1014以及通信I/F部1015向測量 控制器1012報告該信息。測量控制器1012根據(jù)需要對用戶輸出設(shè)備劣化的警報。這樣， 通過報告設(shè)備的經(jīng)年劣化，能夠安全地使用電氣設(shè)備。實施方式12.說明本發(fā)明的實施方式12中的功率測量裝置的動作。此外，結(jié)構(gòu)與實施方式9和 實施方式10相同，因此省略說明。本實施方式所涉及的電壓檢測部104構(gòu)成為除了商用頻 率以外還能夠檢測從設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波成分。另外，電流變壓器106和電流檢測部107 也同樣地構(gòu)成為除了商用頻率以外還能夠檢測從設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波成分。在如上所述構(gòu)成的功率測量裝置101中，除了進(jìn)行普通的功率測量動作之外，還 觀測Ll-N、L2-N各相的高次諧波信號，在檢測出與存儲在測量控制單元108中的電路的電 暈放電等插座等的放電、由設(shè)備的連接部的劣化引起的放電等的特征量一致的高次諧波信 號的情況下，通過無線通信單元109或通信控制部1014以及通信I/F部1015向測量控制 器1012報告該信息。測量控制器1012根據(jù)需要對用戶輸出電路劣化的警報。這樣，通過報 告電路、設(shè)備連接部的經(jīng)年劣化，用戶能夠?qū)嵤┬蘩淼扰c該經(jīng)年劣化對應(yīng)的處理，能夠安全 地使用電氣設(shè)備。此外，在所述例子中，將特征量置于測量控制單元108內(nèi)，進(jìn)行異常判斷， 但是即使構(gòu)成為向測量控制器1012發(fā)送高次諧波的測量信號并在測量控制器1012內(nèi)部具 有特征量來進(jìn)行比較判斷，也能夠?qū)崿F(xiàn)相同的動作和功能，能夠得到相同的效果。另外，也 可以在測量控制器1012內(nèi)部具有特征量，功率測量裝置101在經(jīng)由通信部109從測量控制 器1012向測量控制部108讀入該特征量之后，由測量控制部108進(jìn)行處理，得到相同的效^ o產(chǎn)業(yè)上的可利用性作為本發(fā)明的非接觸功率測量系統(tǒng)和設(shè)備控制系統(tǒng)的應(yīng)用例，列舉出家庭用電氣 化設(shè)備中的需求控制裝置、消峰(peak cut)控制裝置、中小建筑物和店鋪用的設(shè)備管理系 統(tǒng)。另外，作為本發(fā)明的功率測量裝置的應(yīng)用例，列舉出家庭用電氣化設(shè)備中的需求 控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、大廈和工廠等設(shè)備系統(tǒng)的能量管理、節(jié)能控制系統(tǒng)等。此外，在以上的說明中，“單元”能夠置換為“部”、“裝置”或“回路”。
權(quán)利要求
一種功率測量系統(tǒng)，其特征在于，具備電壓傳感器，通過靜電耦合以非接觸的方式檢測電燈線的電壓波形；電流傳感器，通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測所述電燈線的電流波形；測量裝置，具有第一通信單元及與所述電壓傳感器和所述電流傳感器連接的控制部；以及與所述電燈線連接的負(fù)載終端，該負(fù)載終端具有具有規(guī)定值的負(fù)載；第二通信單元，與所述第一通信單元進(jìn)行通信；及測量部，測量流過所述負(fù)載的電流的有效值，并根據(jù)得到的電流的有效值來計算電壓的有效值，其中，所述負(fù)載終端的測量部經(jīng)由所述第二通信單元向所述測量裝置發(fā)送所述電流的有效值和電壓的有效值，所述測量裝置的控制部根據(jù)經(jīng)由所述第一通信單元從所述負(fù)載終端接收到的電流的有效值和電壓的有效值、以及從所述電壓傳感器獲取的電壓波形和從所述電流傳感器獲取的電流波形，算出功率值。
2.—種功率測量系統(tǒng)，其特征在于，具備電壓傳感器，通過靜電耦合以非接觸的方式檢測電燈線的電壓波形； 電流傳感器，通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測所述電燈線的電流波形； 測量裝置，具備第一通信單元及與所述電壓傳感器和所述電流傳感器連接的控制部；以及與所述電燈線連接的負(fù)載終端，該負(fù)載終端具有具有規(guī)定值的負(fù)載；第二通信單元， 與所述第一通信單元進(jìn)行通信；及測量部，測量流過所述負(fù)載的電流的有效值和所述電燈 線的電壓的有效值，其中，所述負(fù)載終端的測量部經(jīng)由所述第二通信單元向所述測量裝置發(fā)送所述電流的 有效值和電壓的有效值，所述測量裝置的控制部根據(jù)經(jīng)由所述第一通信單元從所述負(fù)載終端接收到的電流的 有效值和電壓的有效值、以及從所述電壓傳感器獲取的電壓波形和從所述電流傳感器獲取 的電流波形，算出功率值。
3.—種功率測量系統(tǒng)，其特征在于，具備電壓傳感器，通過靜電耦合以非接觸的方式檢測電燈線的電壓波形； 電流傳感器，通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測所述電燈線的電流波形； 測量裝置，具備第一通信單元、與所述電壓傳感器和所述電流傳感器連接的控制部、及 累計功率的累計部；以及與所述電燈線連接的負(fù)載終端，該負(fù)載終端具有具有規(guī)定值的負(fù)載；第二通信單元， 與所述第一通信單元進(jìn)行通信；及測量部，測量流過所述負(fù)載的電流的有效值，并根據(jù)得到 的電流的有效值來計算電壓的有效值，其中，所述負(fù)載終端的測量部經(jīng)由所述第二通信單元向所述測量裝置發(fā)送所述電流的 有效值和電壓的有效值，所述測量裝置的控制部根據(jù)經(jīng)由所述第一通信單元從所述負(fù)載終端接收到的電流的 有效值和電壓的有效值、以及從所述電壓傳感器獲取的電壓波形和從所述電流傳感器獲取 的電流波形，算出功率值，使所述累計部在規(guī)定的期間累計所述功率值。
4.一種功率測量系統(tǒng)，其特征在于，具備電壓傳感器，通過靜電耦合以非接觸的方式檢測電燈線的電壓波形； 電流傳感器，通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測所述電燈線的電流波形； 測量裝置，具備第一通信單元、與所述電壓傳感器和所述電流傳感器連接的控制部、及 累計功率的累計部；以及與所述電燈線連接的負(fù)載終端，該負(fù)載終端具有具有規(guī)定值的負(fù)載；第二通信單元， 與所述第一通信單元進(jìn)行通信；及測量部，測量流過所述負(fù)載的電流的有效值和所述電燈 線的電壓的有效值，其中，所述負(fù)載終端的測量部經(jīng)由所述第二通信單元向所述測量裝置發(fā)送所述電流的 有效值和電壓的有效值，所述測量裝置的控制部根據(jù)經(jīng)由所述第一通信單元從所述負(fù)載終端接收到的電流的 有效值和電壓的有效值、以及從所述電壓傳感器獲取的電壓波形和從所述電流傳感器獲取 的電流波形，算出功率值，使所述累計部在規(guī)定的期間累計所述功率值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述終端裝置具備電流檢測器，檢測連接有電氣設(shè)備的電路的電流； 電路接觸部，檢測所述電路的電壓；運算部，根據(jù)所述電流檢測器的輸出和所述電路接觸部的輸出，計算所述電氣設(shè)備的 消耗功率；以及電源部，經(jīng)由所述電路接觸部從所述電路接收電力，并向所述運算部提供電力， 其中，所述電源部由所述電路和非絕緣的回路構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，所述終端裝置具備通信部，該通信部與外部的測量控制器進(jìn)行無線通信等非接觸通
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，所述電流檢測部由以開磁路構(gòu)成的電流變壓器和以閉磁路構(gòu)成的電流變壓器中的至 少一方構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，在所述終端裝置中，所述電流變壓器具備負(fù)載電流檢測線圈和偏壓施加用線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求5 8中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，所述終端裝置具備電流測量部，將所述電流檢測器的輸出變換為用于輸入到所述運 算部的信號；以及電壓測量部，將所述電路接觸部的輸出變換為用于輸入到所述運算部的信號，所述電壓測量部具有第一高次諧波檢測單元，該第一高次諧波檢測單元檢測商用頻率 以上的高次諧波成分，所述電流測量部具有第二高次諧波檢測單元，該第二高次諧波檢測單元檢測所述高次 諧波成分，所述運算部具有通過所述電路直接放電而產(chǎn)生的高頻信號的特征量，將所述第一高次 諧波檢測單元與第二高次諧波檢測單元中的至少一方與所述特征量進(jìn)行比較，在符合規(guī)定的必要條件的情況下，經(jīng)由所述通信部向外部的測量控制器發(fā)送電路劣化的警告信號，促 使輸出警報。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，代替所述運算部而具備如下運算部該運算部具有設(shè)備在正常時產(chǎn)生的高頻信號的特 征量，將所述第一高次諧波檢測單元和第二高次諧波檢測單元中的至少一方與所述特征量 進(jìn)行比較，在符合規(guī)定的必要條件的情況下，經(jīng)由所述通信部向所述測量控制器發(fā)送電路 劣化的警告信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或10所述的功率測量裝置，其特征在于， 所述高頻信號的特征量被預(yù)先編入到運算部中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)由所述通信部從所述測量控制器向所述運算部讀入所述高頻信號的特征量。
13.根據(jù)權(quán)利要求5 12中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，通過將所述電路接觸部嵌合到電氣斷路器所具有的所述電路的端子板從而安裝到所 述電氣斷路器，其中，該電氣斷路器具有所述電路的所述端子板及對所述電路的連接與斷 路進(jìn)行切換控制的開關(guān)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5 13中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述測量裝置是具有與所述終端裝置進(jìn)行通信的通信單元的測量控制器，所述終端裝置的通信部具備第一線圈，通過電磁感應(yīng)無線來傳輸功率和數(shù)據(jù)信號； 電源變換部，變換經(jīng)由該第一線圈提供的功率；以及通信控制部，對經(jīng)由所述第一線圈而與 所述測量控制器之間交換的數(shù)據(jù)的通信進(jìn)行控制，所述測量控制器的通信單元具備第二線圈，通過電磁感應(yīng)無線傳輸功率和數(shù)據(jù)信號； 電源接收部，接收經(jīng)由該第二線圈從所述功率測量裝置提供的功率；通信控制部，對經(jīng)由所 述第二線圈而與所述功率測量裝置之間交換的數(shù)據(jù)的通信進(jìn)行控制；以及通信I/F部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述通信I/F部由LAN回路構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述通信I/F部由USB回路構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述通信I/F部由RS232C回路構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述通信I/F部由模擬輸出回路構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求9 13中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量裝置是具有與所述終端裝置進(jìn)行通信的通信單元、以及警報輸出單元的測量 控制器，所述測量控制器在經(jīng)由通信單元從所述功率測量裝置接收到所述電路劣化的警告信 號時，向所述警報輸出單元輸出警報。
20.根據(jù)權(quán)利要求1 19中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述測量裝置具有存儲單元，所述測量裝置的控制部在設(shè)置初期時從所述負(fù)載終端接收到所述電流的有效值和電壓的有效值時，根據(jù)所述電流的有效值和電壓的有效值算出第一功率值，根據(jù)從所述電流 傳感器獲取的電流波形和從所述電壓傳感器獲取的電壓波形算出第二功率值，根據(jù)所述第 一功率值和所述第二功率值算出校正系數(shù)并保存到所述存儲單元中，在測量功率時，根據(jù)從所述電流傳感器獲取的電流波形、從所述電壓傳感器獲取的電 壓波形以及存儲在所述存儲單元中的校正系數(shù)，算出所述負(fù)載終端的功率值。
21.根據(jù)權(quán)利要求1 19中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載終端與所述電燈線連接，并具備具有規(guī)定值的負(fù)載和將所述電燈線與所述負(fù) 載之間的布線進(jìn)行斷開或閉合的觸點單元，所述測量裝置的控制部在設(shè)置初期時經(jīng)由所述第一通信單元向所述負(fù)載終端發(fā)送第 一命令，所述負(fù)載終端的測量部在經(jīng)由所述第二通信單元從所述測量裝置接收到所述第一 命令時，閉合所述觸點單元來獲取流過所述負(fù)載的電流的有效值和所述電燈線的電壓的有 效值，所述測量裝置的控制部此時從所述電流傳感器獲取第一電流波形，從所述電壓傳感器 獲取第一電壓波形，接著，所述測量裝置的控制部經(jīng)由所述第一通信單元向所述負(fù)載終端發(fā)送第二命令， 所述負(fù)載終端的測量部在經(jīng)由所述第二通信單元從所述測量裝置接收到所述第二命令時， 斷開所述觸點單元，所述測量裝置的控制部此時從所述電流傳感器獲取第二電流波形，從所述電壓傳感器 獲取第二電壓波形，接著，所述測量裝置的控制部經(jīng)由所述第一通信單元向所述負(fù)載終端發(fā)送第三命令， 所述負(fù)載終端的測量部在經(jīng)由所述第二通信單元從所述測量裝置接收到所述第三命令時， 經(jīng)由所述第二通信單元向所述測量裝置發(fā)送所述電流的有效值和電壓的有效值，所述測量裝置的控制部根據(jù)所述第一電流波形和所述第一電壓波形算出第一功率值， 根據(jù)所述第二電流波形和所述第二電壓波形算出第二功率值，根據(jù)所述第一功率值與所述 第二功率值之差來算出第三功率值，根據(jù)經(jīng)由所述第一通信單元從所述負(fù)載終端接收到的 所述電流的有效值和電壓的有效值算出第四功率值，根據(jù)所述第三功率值和所述第四功率 值算出校正系數(shù)。
22.一種測量裝置，其特征在于，具備控制部，與電壓傳感器和電流傳感器連接，其中，所述電壓傳感器通過靜電耦合以非接 觸的方式檢測電燈線的電壓波形，所述電流傳感器通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測 所述電燈線的電流波形；以及存儲單元，存儲具有規(guī)定值的校正系數(shù)，其中，所述控制部根據(jù)所述電壓傳感器檢測出的電壓波形、所述電流傳感器檢測出的 電流波形以及所述存儲單元中存儲的校正系數(shù)，算出電燈線的功率值。
23.一種測量裝置，其特征在于，具備控制部，與電壓傳感器和電流傳感器連接，其中，所述電壓傳感器通過靜電耦合以非接 觸的方式檢測電燈線的電壓波形，所述電流傳感器通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測 所述電燈線的電流波形；以及存儲單元，其中，所述控制部在設(shè)置初期時根據(jù)從外部的負(fù)載終端獲取的電流的有效值和電壓的 有效值、以及所述電壓傳感器檢測出的電壓波形和所述電流傳感器檢測出的電流波形，算 出校正系數(shù)并保存到所述存儲單元中，在測量功率時，根據(jù)所述電壓傳感器檢測出的電壓波形、所述電流傳感器檢測出的電 流波形以及所述存儲單元中存儲的校正系數(shù)，算出所述電燈線的功率值。
24.一種測量裝置，其特征在于，具備控制部，與電壓傳感器和電流傳感器連接，其中，所述電壓傳感器通過靜電耦合以非接 觸的方式檢測電燈線的電壓波形，所述電流傳感器通過電磁感應(yīng)耦合以非接觸的方式檢測 所述電燈線的電流波形； 存儲單元；以及 通信單元，其中，所述控制部在設(shè)置初期時，經(jīng)由所述通信單元向外部的負(fù)載終端發(fā)送數(shù)據(jù)請求， 在經(jīng)由所述通信單元從所述外部的負(fù)載終端接收到電流的有效值和電壓的有效值時，根據(jù) 所接收到的電流的有效值和電壓的有效值、以及所述電壓傳感器檢測出的電壓波形和所述 電流傳感器檢測出的電流波形，算出校正系數(shù)并保存到所述存儲單元中，在測量功率時，所述控制部根據(jù)所述電壓傳感器檢測出的電壓波形、所述電流傳感器 檢測出的電流波形以及所述存儲單元中存儲的校正系數(shù)，算出所述電燈線的功率值。
25.一種負(fù)載終端，其特征在于， 該負(fù)載終端與電燈線連接，并具備具有規(guī)定值的負(fù)載、將所述電燈線與所述負(fù)載之間的布線進(jìn)行斷開或閉合的 觸點單元、測量部、通信單元以及存儲單元，所述測量部在經(jīng)由所述通信單元從外部的測量裝置接收到第一命令時，閉合所述觸點 單元而獲取流過所述負(fù)載的電流的有效值和所述電燈線的電壓的有效值并保存到所述存 儲單元中，在經(jīng)由所述通信單元從所述外部的測量裝置接收到第二命令時，斷開所述觸點單元， 在經(jīng)由所述通信單元從所述外部的測量裝置接收到第三命令時，經(jīng)由所述通信單元向 所述外部的測量裝置發(fā)送所述存儲單元中保存的電流的有效值和電壓的有效值。
26.一種設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，具備權(quán)利要求1 21中的任一項所述的功率測量系統(tǒng)； 至少一個具有主體和第三通信單元的設(shè)備；以及控制器，具有與所述第一通信單元和所述第三通信單元進(jìn)行通信的第四通信單元、控 制所述設(shè)備的設(shè)備控制部、以及顯示操作部，其中，所述控制器根據(jù)來自所述測量裝置的功率測量值或累計的功率量測量值，控制 所述設(shè)備。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一 第四通信單元的至少一個的通信方式是電力線傳輸通信方式。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一 第四通信單元的至少一個的通信方式是無線通信方式。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一 第四通信單元的至少一個的通信方式是有線通信方式。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一 第四通信單元的至少一個的通信方式是紅外線通信方式。
全文摘要
提供一種在設(shè)置工程時不需要由電氣工程師等具有專業(yè)技能的人員進(jìn)行工程的功率測量系統(tǒng)、測量裝置、負(fù)載終端以及設(shè)備控制系統(tǒng)。電壓傳感器(2)以非接觸的方式檢測電燈線(1)的電壓波形，電流傳感器(3)以非接觸的方式獲取所述電燈線的電流波形。負(fù)載終端(8)的測量部(10)使觸點單元(11)進(jìn)行動作而將電燈線(1)與電壓測量端子(12)進(jìn)行連接，測量從電燈線(1)流過負(fù)載(13)的電流，根據(jù)得到的電流值和負(fù)載(13)算出電壓值。當(dāng)負(fù)載終端(8)的測量部(10)根據(jù)來自測量裝置(4)的請求而經(jīng)由通信單元(14)向測量裝置(4)發(fā)送所測量的電流值和算出的電壓值時，測量裝置(4)的控制部(5)經(jīng)由通信單元(6)從負(fù)載終端(8)接收電流值和電壓值，根據(jù)該電流值和電壓值、從電壓傳感器(2)獲取的電壓波形和從電流傳感器(3)獲取的電流波形算出功率值。
文檔編號G01R21/06GK101925826SQ20098010284
公開日2010年12月22日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日
發(fā)明者久代紀(jì)之, 樋熊利康, 矢部正明 申請人:三菱電機株式會社