Счетчик ампер-часов Советский патент 1984 года по МПК G01R11/34 

«1 Изобретение относится к импульсн технике и может быть использовано в устройствах автоматики и управления По основному авт. св. № 646260 известен счетчик ампер-часов, содержащий элементы И, ИЛИ, источник питания, подключенный через шунт к нагрузке, преобразователь напряжени в частоту, входы которого соединены шунтом, и счетчик импульсов, выходы которого подключены к одним входам блока сравнения кодов, один выход которого связан с отключающим входо источника питания, одновибратор и программный блок, причем один вход элемента И связан с выходом преобра зователя напряжения в частоту, друг соединен со вторым выходом блока сравнения кодов, а выход связан со счетным входом счетчика импульсов, ко входу сброса которого подключен выход одновибратора, вход которого .связан с источником питания, выход программного блока соединен через элемент ИЛИ со вторым входом блока сравнения кодов Cl3 Недостатком данного счетчика явл ется низкая точность измерения коли чества электричества, обусловленная дрейфом частоты преобразователя напряжения в частоту (при нулевом напряжении на его входе). Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в счетчик ампер-часов, содержащий элементы И, ИЛИ, источник питания, подключенный через шунт к нагрузке, преобразователь напряжени в частоту, входы которого соединены с шунтом, и счетчик импульсов,выход которого/подключены к одним входам блока сравнения кодов, один выход которого связан с отключающим входом источника питания, одновибратор и программный блок, причем один вход элемента И связан с выходом преобразователя напряжения в частот другой вхог соединен со вторым выхо дом блока сравнения кодов, а выход со счетным входом счетчика импульсов, ко входу сброса которого подключен выход одновибратора, вход которого связан с источником питания выход программного блока соединен через элемент ИЛИ со вторыми входами блока сравнения кодов, введены ключ и генератор, выход которого подключен к управляющему входу ключа, вы7воды которого подключены параллельно шунту, и к дoпoлнитeльнo гy входу счетчика импульсов, выполненного в виде реверсивного счетчика. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого сч.етчика, . Источник питания 1 подключен через шунт 2 к нагрузке 3, выводы управляемого ключа 4 и входы преобразователя 5 напряжения в частоту соединены с шунтом 2, Вьпсод преобразователя 5 напряжения в частоту соединен с одним входом элемента И 6, выход которого соединен со счетным входом счетчика 7 импульсов, вьтолненного в виде реверсивного счетчика. По входу сброса счетчика 7 импульсов подключен выход одновибратора 8. а ко входу, реверса - выход генератора 9 и управляющий вход ключа 4. Выходы счетчика 7 импульсов подключены к одним входам блока 10 сравнения кодов, выходы которого связаны с отключающим входом источника питания 1 и вторым входом элемента И 6. Вторые входы блока 10 сравнения кодов подключены через элемент ИЛИ 11 к выходам программного блока 12. Генератор 9 формирует управляющие сигналы для счетчика 7 импульсов и ключа 4 с периодом Т и сква :ностью, равной двум. Величина периода Т управляющих сигналов выбира.ется из условия неизменности величины тока силовой цепи на протяжении всего периода. Счетчик ампер-часов ра.ботает следующим образом. При включении источника питания 1 на нагрузку 3 одновибратор 8 вырабатывает импульс, приводящий в. исходное состояние счетчик 7 импульсов. Генератор 9 вьфабатывает сигнал, который включает счетчик 7 импульсов, например, иа. сложение. При этом этот же сигнал по управляющему входу закрьшает ключ 4. С шунта 2 снимается напряжение, пропорциональное току нагрузки 3, которое поступает на преобразователь 5 напряжения в частоту. Импульсы с выхода преобразователя 5 через элемент И 6 поступают на счетный вход счетчика 7 импульсов. Количество разрядов счетчика 7 выбирается из условия .., 3 где n - количество разрядов счетчика;g- верхняя частота преобразо вателя напряжения в частоту; количество двоичных разрядов кода, подаваемых с блока 10 сравнения. Число импульсов ПТУ поступивших Т в счетчик 7 за время, г, будет где { - частота преобразователя на пряжения в частоту при входном сигнале, не равном нулю. Через время Т/2 генератор 9 вырабатывает сигнал, который включает счетчик 7 на вычитание и по управляющему входу открывает ключ 4, который шунтирует вход преобразователя 5 напряжения в частоту. Чис ло импульсов N2, поступивших в сче Т чик 7 за время N - -5где о - частота преобразователя напряжения в частоту при нулевом входном сигнале. По истечении этого времени генератор 9 вырабатывает сигнал, который включает счетчик 7 на сложение, закрывает ключ 4, и цикл измерения повторяется. Таким образом за время, равное Т, в.счетчике 7 74 записывается количество импульсов N, равное N-NrN, ); где л - девиация частоты, вызванная входным сигналом преобразователя напряжения в частоту. Записанные в счетчик 7 импульсы поступают на первые входы блока 10 сравнения кодов, а на другие входы через элемент ИЛИ 11 подается числовой код с выходов программного блока 12. Так как процесс компенсации ну-е. левой частоты преобразователя 5 напряжения в частоту занимает fo%j() двоичных разрядов счетчика 7, вход младшего веса кода, поступающего на блок 10 сравнения кодов, соединяется с ( разрядом счетчика 7. В случае совпадения кодов от счетчика 7 и от программного блока 12 с выхода блока 10 сравнения кодов подается сигнал на закрывание элемента И 6 и на отключение источника питания 1. В исходное состояние счетчик ампер-часов возвращается при помощи одновибратора 8 в момент следующего включения источника питания 1 на нагрузку 3. Предложенный счетчик позволяет повысить точность измерения за счет компенсации нулевой частоты преобразователя 5 напряжения в частот ту в каждом цикле измерения.

СЧЕТЧИК АМПЕР-ЧАСОВ пр авт.св. № 646260, от. дичающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены ключ и генератор, выход которого подключен к управляющему входу ключа, выводы которого подключены параллельно шунту, и к дополнительному входу счетчика импульсов, выполненного в виде реверсивного счетчика. (Л