Счетчик электроэнергии Советский патент 1984 года по МПК G01R11/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электрической энергии переменного и постоян ного тока. Известен счетчик электроэнергии, содержащий перемножитель с импульс. ным выходом, вькод которого соединен с первым входом логического .блока, второй Вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к цифровому индикатору fj . , Известное устройство характеризу ется недостаточной точностью измерения, обусловленной аддитивными погрешностями перемножителя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сче чик электроэнергии, содержащий перемножитель, первьй вход которого подключен к первой входной шине, второй вход - к второй входной шине через переключатель полярности сигнала, Згаравляющий вход KOTOpci o соединен с выходом генератора и входом управления реверсом реверсивного счетчика, счетный .вход которого подключен через резистор к выходу перемножителя, первой обкладке конденсатора, вы ходу источника опорного тока и входу инвертирующего -усилителя постоянного тока, выход которого соединен с второй обкладкой конденсатора и чере формирователь импульса стабильной вольт-секундной площади со счетным входом реверсивного счетчика 2j . Однако точность измерения этого устройства также недостаточно высока вследствие того, что остаточный заряд конденсатора, накопленный в тече . ние предьздущего полуцикла работы уст ройства, учитывается в следующем полуцикле с обратным необходимому знаком. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в счетчик электроэнергии, содержащий перемножитель, первый вход которого подключен к первой входной ши не, второй вход - к второй входной шине чер,ез переключатель попярности сигнала управляющий вход которого соединен с выходом генератора и вхо .дом управления реверсом реверсивндг счетчика, счетный вход которого под ключен через резистор к выходу перемножителя, первой обклгщке первого конденсатора, выходу.источника опорного тока и входу инвертирукнцего усилителя постоянного тока, выход которого через формирователь импульса стабильной вольт-секундной площади подключен к .счетному входу реверсивного счетчика, введены второй конденсатор и дополнительный переключатель, вход которого соединен с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, управляющий вход - с выходом генератора, первый выход - с второй обкладкой первого конденсатора, а второй выход через второй конденсатор с выходом перемножи:теля. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого счетчика электроэнергии. Счетчик содержит переключатель 1 полярности сигнала, перемножитель 2, первый вход которого подключен к первой входной шине, второй вход к выходу переключателя 1 полярности сигнала, а выход - к входу инверти-.. рующего усилителя 3 постоянного тока, выходу источника 4 опорного тока первой обкладке первого конденсатора 5, первой обкладке второго конденсатора 6 и выходу формирователя 7 импульса стабильной вольт-секундной площади через резистор 8. Выход усилителя 3 подключен к входу формирователя 7 и входу дополнительного переключателя 9, первый выход которого подключен к второй обкладке-конденсатора 5, второй выход - к второй обкладке ковденсатора 6, а управляющий вход - к управляющему входу переключателя 1, выходу генератора 10 и входу управления реверсом реверсивного счетчика 11. Дополнительный переключатель 9 может находиться в одном из двух состояний в зависимости от значения сигнала на его управляющем входе. В первом состоянии замкнуты его его вход и первый выход, во втором вход и второй выход. Выход формирователя 7 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 11. Устройство работает еледукшщм образом. В первый полупериод работы генератора 10 входной сИгната тока через переключатель 1 полярности сигнала со знаком плюс подается на перемисжитель 2, на который также подает;ся входной сигнал напряжения. Дополнительньш переключатель 9 в этом полупериоде соединяет выход усилителя 3 с второй обкладкой конденсатора 5, на котором формируется напряже ние (Je пропорциональное интегралу суммы токов, поступающих от источника 4 и перемножителя 2, Во второй полупериод работы тактового генератора переключатель 1 полярности сигнала изменяет знак вхо ного сигнала тока на минус. Это изменяет знак выходного сигнала пере множителя 2. Напряжение Ug, пропорциональное интегралу разности токов, поступающих от источника 4 и с вькода перемножителя 2, в этот полуперио работь формируется на конденсаторе 6, который подключается к выходу уси лителя 3 переключателем 9,. . При достижении напряжением Од порогового значения в первый полуперио или напряжением U - во второй сраба тывает формирователь 7 и напряжение Ugили U уменьшается на величину определяемую параметрами импульса обратной связи. Импульсы с выхода формирователя 7 поступают на счетный :вход реверсивного счетчика 11, вход управления реверсом которого соединен с выходом генератора 10, причем во &ремя первого полупериода работы реверсивный счетчик 11 работает на сло ние, во время второго - на вычитание. Далее работа устройства повторя Число импульсов на выходег формирователя 7 в первый полупериод работы равно t-fK,llVWHUH)3t(g-H6. . «.Во время второго попупериода это число равно i|,+2T K,j (Vk nUH ai Hfe-Ve ток и напряжение в измеряемой цепи-, Ki, К - коэффициенты пропорциональное .f N - число импульсов на выходе формирователя 7; Q - заряд, передаваемый каждым из-этих импульсов QcjOr- начальный заряд на конденсаторах 5 и 6; ач,5- остаточный заряд на конденсаторах 5 и 6j О момент времени начала первого периода работы генератора 10; Т - длительность полупериода работы генератора 10. Результат измерения фиксируется как изменение состояния реверсивного счетчика 11. Зд время полного периода работы генератора 10 состояние реверсивного счетчика 11 изменяется на величину (Я5-15 U6-Ч6 :, Таким образом, за полный период работы результат измеретшя пропорционален энергии, потребленной в измеряемой цели, а так как остаточные заряды а и о формируются и сохраняются на различных конденсаторах 5 и 6, за несколько периодов работы будет происходить увеличение точности измерения. Переключение папярности сигнала в совокупности с изменением направления счета в реверсивном счетчике исключает влияние аддитивных погрешностей узлов счетчика. Переключение конденсаторов, синхронное с переключением полярности сигнала,, приводит к тому, что заряд на конденсаторе, нескомпенсированный импульсами обратной связи в первый полупериод.; работы устройства, учитывается при последующей работе, и точность измерения не зависит от числа выходных импульсов формирователя, которые попадают в полупериод переключения полярности сигнала.

I

V A Л.

IT Т

i Й

СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, содержащий перемножитель, первый вход которого подключен к первой входной шине, второй вход - к второй входной шине через переключатель полярности сигнала правляющий вход которого соединен с выходом генератора и входом управления реверсом реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен через резистор к выходу перемножителя, первой обкладке первого конденсатор, выходу источника опорного тока и входу инвертирующего усилителя постоянного тока, выход которого через формирователь импульса стабильной вольт-секундной площади подключен к счетному входу реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй конденсатор и дополнительный переключатель, вход которого соединён с выходом инвертирукицего усилителя постоянного тока, управляющий вход - с выходом генератора, первый выход - с второй об.кладкой первого конденсатора, а второй выход через второй конденсатор 1C выходом перемножителя.

«I

t

t