Устройство измерения электрической энергии Советский патент 1981 года по МПК G01R11/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электронным устройствам для измерения электрической энергии в сетях переменного и постоянного тока различного назначения. Известно устройство, содержащее перемножитель тока на напряжение контролируемой сети, интегратор, пороговые элементы и счетчик импульсов в котором при достижении напряжением интегратора одного из порогов меняется полярность сигнала на входе интегратора, и как следствие, направ ление интегрирования до момента достижения второго порога срабатывания Данное устройство имеет малую погрешность накопления, однако остаются погрешности за счет смешения нуля в узлах преобразователя. Известно также устройство измерения электрической энергии, содержаще преобразователь мощности в частоту импульсов, выход которого подключен ко входу счетчика импульсов, к выходу которого подключен вход регистрирующего устройства 12. Преобразователь мощности в частот импульсов работает по принципу двоиноГо интегрирования, причем за счет переключения полярности на входе преобразователя тока, а не на входе интегратора, погрешности от смешения нуля дополнительно снижаются. Однако остается неизменной погрешность, связанная с неидеальностью конденсатора в интеграторе (сопротивление утечки конденсатора, остаточная поляризация и т./i.). Эти перечисленные погрешности в сумме дают систематическую составляющую, которая в устройствах измерения энергии называется погрешностью накопления. Цель изобретения - повышение точности измерения энергии. Поставленная цель достигается тем, что в устройство измерения электрической энергии, содержащее преобразователь мощности в частоту импульсов, выход которого подключен ко входу счетчика импульсов, к выходу которого подключен вход регистрирующего устройства, введены измеритель периода следования импульсов, шифратор и накапливающий сумматор, причем вход измерителя периода следования импульсов подключен к выходу преобразователя мсяцности в частоту импульсов, выход - ко входу шифратора, выход которого соединен с входом нагсапливающего сумматора, управляющий вход которого подключен к выходу счетчика, а выход - к устанавливакяцему входу счетчика.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 мощности в частоту импульсов, счетчик 2 импульсов, регистрирующее устройство 3, измеритель 4 периода, шифратор 5 и накапливающий сумматор

Устройство работает следукяцим образом.

Во время работы выходные импульсы преобразователя 1 мощности накапливаются в счетчике 2, соответствуя потребляемой энергии в контролируемой сети. Одновременно каждый период между отдельными импульсами преобразователя 1 измеряется измерителем 4. В конце каждого периода на вход шифратора 5 вьщается параллельный цифровой код. Шифратор 5 выполнен так,что полученный код он преобразует в код поправки для данного периода. Эта поправка суммируется в накапливаклцем сумматоре до тех пор, пока с выхода счетчика 2 импульсов не поступит сигнал окончания счета. По этому сигналу накопления суммарная поправка по установочному входу переписывается из сумматора б в.счетчик 2 импульсов а сумматор б очищается. Следующий цикл работы устройства проходит аналогично.

В предлагаемом устройстве автоматическая коррекция погрешности накопления достигается без вмешательства в основную цепь преобразования, значит, дополнительных погрешностей не вносится. Точность компенсации

принципиальных ограничений не имеет и зависит только от числа разрядов измерителя периода, шифратора и сумматора. Можно добиться существенного повьлаения точности даже при значительной систематической погрешности преобразователя 1, что упрощает требования к аналоговой части устройства.

Формула изобретения

Устройство измерения электрической энергии, содержащее преобразователь мощности в частоту импульсов, выход которого подключен ко входу счетчика импульсов, к выходу которого подключен вход регистрирующего устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены измеритель периода следования импульсов, шифратор и накапливающий сумматор, причем вход измерителя периода следования импульсов подключен к выходу 5 преобразователя мощности в частоту импульсов, выход - ко входу шифратора, выход которого соединен с входом накапливающего сумматора, управляющий вход которого подключен к выходу счетчикаг, а выход - к устанавливающему входу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 506808, кл.Q 01 и 11/34, опублик.

15.03.76.

2.Патент США 3.955.138, кл.С 01 R 21/06, опублик. 04.05.76 (прототип).