Устройство автоматизированной поверки счетчиков электроэнергии Советский патент 1988 года по МПК G01R35/00 

(21)4216108/24-21

(22)11.02.87

(А6) 07.09.88. Бкш. № 33 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.Г.Шахов

(53)621.317.7 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 911395, кл. G 01 R 35/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР 1206738, кл. Г, 01 R 35/00, Л983.

(54)УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКН СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

(57)Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к области ловерки электрических счет- чиков переменного тока. Цель изобретения - повьш1ение быстродействия поверки - достигается за счет введения блока 10 автоматизации режима и блока 13 подсчета результирующей погрешности. Устройство также содержит генератор 1 тактовых импульсов, управляемый делитель 2 частоты,задатчик 3 частоты, блоки 4 и 5 памяти, за датчик 6 фазы, цифроаналоговые преобразователи 7,8 и 9, образцовьй счетчик 11, поверяемый счетчик 12 и блок 14 регистрации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

-

sfKA.

СО

.

Pu2,i

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к области поверки электрических счетчиков переменного тока.

Цель изобретения -повышение быстродействия поверки.

На фиг,1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг„2 рхема блока подсчета результирующей погрешности; на фиг.З - временные Диаграммы работы блока подсчета результирующей погрешности; на фиг.4 - схема блока автоматизации режима.

Устройство содержит-(фиг,1) генератор 1 тактовых импульсов, управля- (Емый делитель 2 частоты, задатчик-, 3 частоты, блоки 4 и 5 памяти, задат чик 6 фазы, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7-9, блок 10 автоматизации режима, образцовый 11 и поверяемый 12 счетчики электроэнергии, блок 13 подсчета результирующей погрещности, блок 14 регистрации результата. На фиг.З обозначены: ОП- выходное напряжение образцового счетчика П, ПП - то же, поверяемого счетчика 12.

Выход генератора 1 тактовых им пульсов соединен с первым входом Заправляемого делителя 2 частоты и перЁым входом блока 13 подсчета результирующей погрешности. Второй . вход управляемого делителя 2 частоты связан с первым входом блока 4 памяти, а через блок 5 памяти - с входом третьего ДАЛ- 7j выход которого соединен со вторыми входами образцового 1 и поверяемого- 12 счетчиков. Второй вход блока 4 памяти подключен к выхо

ду задатчика 6 фазы., а выход к пер вому входу ДАЛ 8, второй вход которого через ЦАП 9 подключен к первому выходу блока 10 автоматизации режима, а выход соединен с первыми входами образцового П и поверяемого 12 счетчиков. Выходы образцового 1 и поверяемого 12 электросчетчиков соединены соответственно с вторьм и третьим входйми блока 13 подсчета результирующей погрешности, выход которого связан с первым входом блока 14 регистрации результата. Второй выход блока 10 автоматизации режима подключен к четвертому -входу блока 13 подсчета результирующей погрещ- ности и второму входу блока 14 регистрации, первый его вход является входом запуска.устройства, второй

10

15

20

25

30

35

4П

45

150

55

вход присоединен ко второму выходу блока 13 подсчета результирующей по- - грешности.

Блок 13 подсчета результирующей погрешности содержит триггеры 15 и 6, выходы которых подключены к первым входам логических элементов И 17 и 18 соответственно, вторые входы которых являются первым входом блока 13 подсчета результирующей погрещности, а выходы подключены к счетным входам счетчика 19, выход которого является выходом блока 13, вход сброса счетчика 19 подключен к входу сброса триггера 20 и является четвер-. тым входом блока 13, выход триггера 20 подключен к RC-цепочке 21, выход которой является вторым выходом блока 13, и к входам сброса триггеров 15 и 16, входы установки которых являются вторым и третьим входами блока 13 и подключены к входам логического элемента ИЛИ 22, выход которого подключен к тактовому входу триггера 20.

Блок 10 автоматизации режима содержит триггеры 23 и 24, логические элементы И 25 и 26, накапливающий сумматор 27 и задатчик 28 установки, выход которого через логический элемент И 25 подключен к установочному входу накапливающего сумматора 27, выход которого является выхо- дом блока 10, выходы переполнения и знака сумматора 27.подключены к входам триггера 24, выходы которого подключены к управляющим входам сумматора 27, вход триггера 23 является первым входом блока 10, выход триггера 23 подключен к второму входу логического элемента И 25 и через .логический элемент И 26 к своему второму входу, третий вход логического элемента И 25 является вторым

входом блока 10, а выход знака сумматора 27 подключен к второму входу логиче.ского элемента И 26, выход которого является вторым выходом блока 10 автоматизации режима.

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском с помощью задатчн- ков частоты 3 и фазы 6 задают - частоту напряжения и тока и начальную фазу тока (при проверке имеет смысл только сдвиг фаз между током и напряжением, поэтому достаточно установить фазу, отличную от нуля по одному каналу). Устанавливают также с помощью задатчика 28 установки в блоке 10 величину ступени, на которую впоследствии изменяется амплитуда .

После подачи сигнала Пуск начинает работу управляемый делитель -2 частоты (на фиг,1 эта связь не показана). С помощью ЦАП 7 коды преобразуются в эквивалентные значения напряжения, а с помощью ЦАП 8 - тока, причем вход опорного напряжения ЦАП 8 соединен с выходом ЦАП 9, коды на который подаются от блока 10 автоматизации режима. Поскольку эти коды мо- гут меняться, соответственно изменяются величина опорного напряжения для ЦАП 8 и, следовательно,.амплиту- да воспроизводимого их переменного тока.

Сигналом Пуск триггера 23 блока 10 автоматизации режима устанавливается в 1, подготавливая этим к работе логические элементы И 25 и 26этого же блока. Образцовый 11 и пове- 25 те через один оборот диска обоих

ряемый 12 счетчики начинают рабо-. тать одновременно с приходом на них образцовых тока и напряжения. Пред- пологается, что оба имеют одинаковую постоянную и частотньш выход (для электронных счетчиков это выход преобразователя напряжения в частоту, для индукционных - импульсы от фотоприемника, срабатывающего на цветную метку диска). При отсутствии погрешности поверяемого счетчика, импульсы с обоих счетчиков идут одновременно, в противном случае - в разное время. Поверяемый электросчетчик может иметь отрицательную погрешность (диск вращается медленнее) (фиг.За) или положительную (). В первом случае вначале от образцового электросчетчика поступает импульс на S-вход триггера 1 блока 13, устанавливая его в l, а через логический элемент ИЛИ 32 - на счетный вход триггера 20, переводя его в 1 (на его инверсном выходе о). Логический элемент И 17 от крывается, и на вычитающий вход реверсивного счетчика 19 от генератора 1 поступают тактовые импульсы. Когда приходит импульс от поверяемого счетчика 12, он через логический элемент ИЛИ 22 переводит триггер 20 в О, и триггер 15 сбрас ывается в О, ра 1

Количество импульсов генерато- , поступившее на вычитающий вход

реверсивного счетчика 19, пропорционально погрешности поверяемого электросчетчика 12.

Если вначале приходит импульс от поверяемого счетчика 12, в 1 устанавливается триггер 16, который сбрасывается в О по приходу импульса от образцового счетчика, поэтому тактовые импульсы подаются на суммирующий вход реверсивного счетчика

19(фиг.36).

Каждый переход счетного триггера

20из.Г .в О (т.е. конец подсчета элементарной погрешности). вьщеЪяется дифференцирующей RC-цепочкой и подается на логический элемент И 25 блока 10 автоматизации режима. В результате через него код ; уставки , (т.е. приращения амплитуды образцового тока) поступает на вход реверсивного накапливающего сумматора 27, работающего вначале в режиме сложения (триггер 24 в О). В результа0

5

0

5

счетчиков 11 и 12 амплитуда входного тока возрастает на ступень. Дальше цикл работы устройства повторяется до достижения током максимального значения. Это соответствует переполнению реверсивного накапливающего сумматора 27, в результате чего с выхода разряда переполнения поступает импульс, опрокидывающий триггер 24 в 1. После этого реверсивный накапливающий сумматор 27 устанавливается в режим вычитания, и дальнейшая работа уставки идет при постепенном снижении амплитуды тока до нуля (или заранее оговоренного максимального значения). Это соответствует появлению импульса на выходе знакового разряда сумматора 27. Импульс устанавливает триггеры 23 и 24 в О, а через логический

элемент И 26 подает сигнал на блок 14 регистрации результата.- На этом ра- бота устройства прекращается до получения следующего сигнала Пуск.

Q При необходимости перед следующим циклом вводятся другие значения фазы тока, частоты и скорости изменения амплитуды тока. Это можно сделать вручную или автоматически (по

5 программе поверки ). Принципы реализации остальных- блоков устройства f особых трудностей не вызывают.

Устройство позволяет снизить время поверки и вероятность ошибки пер514221

вого рода. Принятие решения о годности приб.ора производится раз за все время поверки, т.е. является завершающим актом. Это уменьшает ве роятность ошибочной отбраковки год- ных счетчиков из-за снижения влияния выбросов случайной погрешности. Для электросчетчиков переменного тока случайная составляющая погрешности д присутствует постоянно и имеет мультипликативный характер.

Формула изобретения

1, Устройство автоматизированной поверки счетчиков электроэнергии, со ,держащее управляемый делитель частоты с подключенным к его первому входу генератором тактовых импульсов и к второму входу задатчиком частоты ;выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом блока памя- ти, второй вход которого связан с выходом задатчика фазы, а выход соеди- йен первым входом первого дифроанало гового преобразователя, его опорный вход подключен к выходу второго циф- роаналогового преобразователя, а выход присоединен к первым входным клеммам поверяемого и образдового счетчиков электроэнергии, второй блок памяти, вход которого связан с выходом управляемого делителя частоты, а выход соединен с входом третьего цифроаналогового преобразователя выход последнего подключен к вторым входным клеммам образцового и поверяемого счетчиков электроэнергии, и блок регистрации результата,, отличающееся тем, что с целью повышения быстродействия поверки, дополнительно введены блок подсчета результирующей погрешности и блок автоматизации режима, причем выходные клеммы образцового и поверяемого счетчиков электроэнергии соединены соответственно с первым и вторым входами блока подсчета ре- зультирующей погрешности, его третий вход связан с выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к первому входу блока регистрации ре зультата, второй вход которого подключен к четвертому входу блока под- счета результирующей погрешности и к первому выходу блока автоматизации режимаf первый вход последнего является входом запуска устройства, вто

д

5

0 5 g д ., .

99 6

рой вход соединен с вторым выходом блока подсчета результирующей погрешности, а второй выход соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя.

I

3, Устройство по л.5 отличающееся тем, что блок автомати з ацик режима содержит задатчик установки, реверсивный накапливающий сумматор, два логических элемента И и два триггера, причем S-вход первого триггера является входом запуска устройства, его въ хоц соединен с первыми входами первого и второго логических элементов И, второй вход первого логического элемента И сложит вторы14 входом блока автоматизации режимаJтретий его вход связан с выходом задатчика уставки, а выход с установочным входом реверсивного накапливающего сумматора, выход последнего служит первым выходом блока автоматизации режима, выход разряда переполнения реверсивного накапливающего сумматора связа.н с S-входом

mi

о т 11

огл (2

о т 10

8ы.28

8м. 16 Вих.17,

8мг.18

иг.г

и,гЛ