Счетчик ампер-часов постоянного тока Советский патент 1974 года по МПК G01R11/34 

1

Изобретение относится к области эле.ктроизмерителыной техники и может быть использоваио в системах энергопитания постиянного тока.

Известны счетчики ампер-часов постоянного тока, со.держаш,ие реверсивный двоичиодесятич«ый счетчик ямпульсов, блок управления реверсом двоичио-десятичного счетчика, генератор эталонной частоты, цифровой нидикатар и переключающий дроссель с измерительной, выходной и управляющей обмотками, измерительная обмотка которого включается в цепь измеряемого тока, выходная обмотка соединена с блоком управления реверсом, выход блока управления реверсом соединен со входом (реверсивного двоичнодесятичного счетчика импульсов, со вторым входом которого соединен выход генератора эталонной частоты, а выход реверсивного двоично-десятичного счетчика соединен со входом цифрового индикатора.

Для повыщения точности и расширения функциональных возможностей предлагаемый счетчик содержит двоичный реверсивный счетчик импульсов, выход которого через преобразователь «код-TOiK соединен с обмоткой уп1ра1влеН|Ия переключающего дросселя, а вход - с выходом генератора эталонной частоты, обмотку смещения переключающего дросселя и источник опорного ыапряжения, соединенный через регулировочный резистор с обмоткой смещения переключающего дросселя.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого счетчика; на фиг. 2, а-г - вре менные диаграммы, поясняющие его работу.

Счетчик содержит переключающий дроссель 1 с измерительной 2, управляющей 3, выходной 4 обмотками и обмоткой 5 смещения,

преобразователь «код-ток 6, вход которого соединен с выходом двоичного реверсивного счетчиКа 7 импульсов, блок 8 реверса, управляющий реверсивным счетчиком 9 импульсов, цифровой индикатор 10, источник 11 опорного

нанряжения, регулировочный резистор 12 и генератор 13 эталонной частоты. Измерительная обмотка 2 включена в цепь из-.меряемого тока, управляющая обмотка 3 подключена к выходу преобразователя б, выходная об.мотка 4 - ко входу блока 8 реверса, а обмо.тка 5 смещения через резистор 12 соединена с источником 11 опорного напряжения.

Счетчик работает следующим образом. В обмотку 3 переключающего дросселя 1

от преобразователя «код-ток 6 поступает ток гу . При непрерывной работе счетчика .7 импульсов, на счетный БХОД которого поступают импульсы с генератора 13 эталонной частоты, процесс нарастания и спадания тока I будет периодическим (см. фиг. 2, а).

При этом / 7 , где / - частота повторения процесса, /э - частота следования импульсов эталонного генератора, п-количество разрядов двоичного счетчика импульсов.

При определ-ениом выборе количества разрядов счетч ика 7 и частоты эталонного генератора 13 можио получить практически линейно нарастающий и спадающий в о-бмотке 3 управления (см. фиг. 2,6-г).

Если по обмотке 5 пропускать ток смещения IcM , обеспечивающий постоянное подмагничивание сердечника дросселя 1, то в моменты в-ремепи /, tz, tz и т. д. (моменты, характеризующиеся изменением -направления магнитного потока в сердечнике дросселя) сердечник перемагничивается и в выходной обмотке 4 появляются им-пульсы t/j-t/з- При помощи резистора 12 можно подобрать такую величину тока /см , чтобы при суммарном воздействии ампер-витков обмоток 3 и 5 сердечник перемагничивался через равные интервалы времени Г, Гз и т. д. (см. фиг. 2,6).

Импульсы L/1 - t/3 поступают на блок 8 , управляющий включением и выключением реверсивного двоичио-десятичиого счетчика 9 импульсов. С приходом импульса f/i блок 8 устанавли1вает счетч ик 9 на суммирование, и в течение интервала времени 7i в счетчик 9 поступают импульсы от генератора 13 эталонной ча,стоты. Число импульсов, поступивших в счетчик 9 за интервал времени

Tl

Г, N , где Гэ -период следования

импульсов генератора этало ной частоты.

С приходом И1мпульса Оз блок 8 реверса переключает счетчик 9 импульсов на вычитание. В течеиие и-нтервала времени TZ в счетчик 9 от генератора 13 поступают импульсы, число которых

л; 2

Т.Импульс /7з снимает со счетчика 9 команду на вычитание и снова переключает его на суммирование. В течение равных интервалов времени Г и Гз в счетчик на суммирование и вычитание поступает равное число импульсов к остаток A/V не фиксируется, так как АЛ 7V,-Лз 0.

При налич.ии в измерительной обмотке измеряемого тока („эм постоянное подмашичивание сердеч.ни1ка дросселя 1 изменяется. Суммарные ампер-витки подмарничи1вания сердечника W-i (±Г„з.«-1изм) + (WcM -JCM )Перемагничивание сердечника дросселя 1 (см. фиг. 2, в) происходит в моменты времени , tz, i-i, и через -неравные промежутки времени Т и Tz в выходных обмотках появляются импульсы. Изменение интервалов времени пропорционально изменению ампервитков в измерительной обмотке, а следовательно, и иэм еряемого тока.

За шгтервалы врем-ени Т-, и Т в счетчргк 9 на сложение и вычитание поступают

различные числа импульсов. Для случая, представленного на фиг. 2, в,

A.V А Л, - Nz; 7, .Vl Nz5 При изменении направления измеряемого тока 1,|зм процесс аналогичен. Для случая, представленного на фиг. 2, г,

N N, - Т, Гг; Л, N. Таким образом, число и-мпульсов, зафик10 сирова а-ное в счетчике 9 за один период изменения управляющего тока, пропорционально измеряемому току, а за любой интервал времени t и при изменении измеряемого тока во времени - «нтелралу. 15/

д Л. (;) j I. (t) .d t.

о

Вы.чод счетчика 9 импульсов связан с цифровым индикатором 10, который выдает HIH0 формацию в ампер-часах.

Предлагаемый счетчик обеспечивает высокую точность измерения за счет того, что формирование временных интервалов TI и Т (Tl и Га, Т и ), определяемых частотой

5 повторения процесса изменения тока в управляющей обмотке дросселя, и заполнепие этих интервалов эталонными импульсами осуществляется от одного генератора эталонной частоты. Кроме того, выбором частоты эталонного генератора и количества разрядов двоичного реверсивного счетчика, связанного с преобразователем «код-ток, .можно исключить погрещность от нелинейпости характеристики управляющего тока.

5

Предмет изобретения

Счетчик ампер-часов постоянного тока, содержащий реверсивный двоично-десятичный

0 счетчик импульсов, блок управления реверсом двоично-десятичного счетчика, генератор эталонной частоты, цифровой индикатор и переключающий дроссель с измерительной, выходной и управляющей о-бмотказди, измерительная о-бмотка которого вклЮ1чается в цепь измеряемого тока, выходная обмотка соединена с блоком управления ревершм, выход блока управления реверсом соединен со входом реверсивного двоично-десятичного

счетчика импульсов, со вторым входом которого соединен выход генератора эталонной частоты, а выход реверсивного двоично-десятичного счетчика соединен со входом цифрового индикатора, отличающийся тем, что, с

5 целью повышения точности, расщирения функциональных возможнотсей и упрощения, он содержит двоичный реверсивный счетчик импульсов, выход которого через преобразователь «код-ток соединен с обмоткой управления переключающего дросселя, а вход - с выходом генератора эталон ой частоты, обмотку смещения переключающего дросселя и источник опорного напряжения, который через регулировочный резистор соединен с об5 моткой смещения переключающего дросселя..