1999年7月号

ホットライン日記

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Q 風速・風向計を使い、北を中心にして風速を計っています。現在は、北から東方向の風速を0~1000rpmに対応してDC4~20mAの信号で、また北から西方向の風速も0~1000rpmに対応してDC4~20mAの信号で計り、それぞれ別個のメータで読みとっています。これら2つの信号を、1台のメータで表示するようにしたいのですが、良い方法はないでしょうか。

A 現在の測定システムは図1で一点鎖線より上に示すようになっていると思われます。それぞれの方向の風速を計り、独立にDC4~20mAの信号を得て表示しています。これを統合して1台のメータで表示するには、スペックソフト形デジタル式演算変換器(形式:JF)を使い、一点鎖線より下側に示すシステムを構成します。それぞれの方向のDC4~20mA信号をJFに入力し、演算式としては加減算を使い、ゲイン、バイアスのパラメータを設定し、演算結果をDC4~20mA信号で出力させます。演算式は次のとおりです。  X0=K0{K1(X1+A1)+K2(X2+A2)}+A0
 (X0:出力 K0、K1、K2:ゲイン A1、A2、A0:バイアス)
ここで、K0=1、K1=-0.5、K2=+0.5、A0=50%、A1=0%、A2=0%とすれば、JFの出力は図1内に記入して示すように、DC12mAを境に、20mAのときは北-東で1000rpm、4mAでは北-西で1000rpmを表すことになります。


Q 熱電対変換器のバーンアウトの動作について説明してください。

A 図2に示す回路で熱電対が断線した場合、アンプの入力+端子に抵抗Rを介して電圧Eが加わります。電圧Eが熱電対の熱起電力eに比較して十分に高いため、変換器の出力は100%以上に振り切れます。また、Eの極性を逆にすれば0%以下に振り切れます。一方、通常測定時には、補償導線、熱電対を含む入力外部全抵抗rに比較して抵抗Rが十分大きな値であり、電圧Eの影響を無視することができます(エム・システム技研の熱電対変換器の場合はRは75MΩでEはDC7.5V)。厳密には、電流Iが熱電対を流れているため、変換器への入力電圧はe+I・rとなります。しかし、Iは0.1μA(DC7.5V÷75MΩ)程度に抑えられているため、仮にrが100Ωあったとしても、誤差要素のI・rは10μV程度であり(R熱電対で1000℃付近において、約1℃、K熱電対では約0.25℃に相当)、実用上は問題にならない値です。


Q 電力トランスデューサを使用して積算用パルスを出力し、電力量を測定したいと考えています。電力量を測定する場所が多数あり、CT比、PT比がそれぞれの現場で異なるうえ、実際の負荷が初期の設計時に把握できません。トランスデューサの設置・配線作業後でもCT、PTの変更に臨機応変に対応して、パルス単位(Wh/pulse)を現場で設定できる製品はないでしょうか。

A エム・システム技研の積算用パルス出力付電力トランスデューサ(形式:KUWT)を使えば、現場で臨機応変に対応できます。図3に示すように、電力トランスデューサの前面パネルを開けるとS1からS5まで5個のロータリスイッチがあり、これを変更することによりパルス単位の設定ができます。設定スイッチは4桁の有効数字(S1~S4)とべき乗数(S5)用であり、10万パルス/hに対する最大の割合を設定します。以下に例を挙げて説明します。
 【例】電力変換器(形式:KUWT-11□□-□)で、入力が三相3線式、AC110V/5A、レンジ0~1000Wのとき、この変換器をCT比60/5A、PT比3300/110V、1kWh/pulseの条件で使う場合には、次のように設定します。まず、1時間当たりの最大パルス数を決めます。
 30(PT比)×12(CT比)/〔(1kWh/pulse)÷1kW〕=360pulse/h
1時間当たり360pulseとなり、10万パルス/hに対する割合をべき乗表示すれば、次のようになります。
 360/100,000=0.3600×10-2
このべき乗表示に従って、S1=3、S2=6、S3=0、S4=0、S5=2のように設定すればよいのです。


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