Устройство для учета электрической энергии Советский патент 1981 года по МПК G01R21/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

энЕргаи

I

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для учета электрической энергии постоянного тока.

Известно устройство для учета электрической энергии, содержащее последовательно соединенные ваттметровый элемент на гальваномагнитном преобразователе, усилитель переменного тока, демодулятор, интегратор, пороговый элемент и счетчик импульсов l Недостатками такого устройства являются невысокая точность и узкий динамический диапазон при измерешга на постоянном токе.

Известно также устройство для учета электрической энергии, содержащее ваттметровый элемент на гальваномагнитном преобразователе, выход которого подключен ко входу усилителя переменного тока, модулятор, интегратор и пороговый элемент, к первому выходу которого подсоединен счетчик импульсов. Это устройство .позволяет значительно увеличить точность

измерений и расширить динамический диапазон 2 .

Недостатком такого устройства является сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для учета электроэнергии, содержащем ваттметровый элемент на гальваномагнитном преобразователе, выход

10 которого подключен ко входу усилителя переменного тока, модулятор, интегратор и пороговый элемент, к первому выходу которого подсоединен счетчик импульсов, вход порогового элемента подключен к вы15ходу усилителя переменного тока, один из входов модулятора подключен к второму выходу порогового элемента, другой входк датчику напряжения, а выход - ко входу интегратора, выход которого подклю20чен к ваттметровому элементу на гапьваномагнитном преобразователе.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из ваттметрОБОго „элемента 1 на гапьваномагнитном ьре.образователе, к одному входу которого подводится измеряемый ток, а к другомунапряженке с выхода интегратора 2, выход ваттметрового элемента 1 подсоединен ко входу усилителя 3 переменного тока, выход которого подключен ко входу порогового элемента 4, вход счетчика 5 импульсов - к выходу порогового элемента 4, ко второму выходу которого подключен один из входов модулятора 6, к выходу которого подключен вход интегратора 2. Измеряемое напряжение подводится ко второму входу модулятора 6.

Устройство работает следующим образом.

Пороговый элемент 4 обладает двумя устойчивыми состояниями: +Е и -Е. В процессе работы происходит периодическое изменение этих состояний. Таким образом, имеем двухполярное колебание прямоугольной формы, которое подводится к модулятору 6 в качестве несущего;

Пусть пороговый элемент 4 находится в состоянии +Е. На выходе модулятора 6 в этот полупериод будем иметь положительное напряжение U(, , пропорциональное измеряемому напряжению и Oj, ,1/ , где А Consi.На выходе интегратора 2 при этом получаем напряжение 0 Аи 4-, где f - постоянная времени интегратора. На выходе j ваттметровоГо ; элемента 1 получим тонсе линейно изменяющееся напряжение U -jsA- У О t , где S OOWSfc - чувствительность ваттметрового элемента 1, Л - измеряемый ток. На выходе усилителя 3 при атом напряясение будет Uj где К - коэффициент усиления ускпителя 3. В момент достижения напряжения Ьд значения +Е, пороговый элемент 4 срабатывает, переходя в состояние -Е. Начинается следующий полупернод.

На выходе модулятора 6 появляется напряжение - , на выходе интегратора 2 напряжение UQ начинает линейно убывать, что, в свою очередь, вызывает линейное уменьшение напряжений U и Un В момент достижения напряжением Uj,

значения -Е, пороговым: элемент 4 вновь срабатывает, переходя в состояние +Е. Это - начало следующего периода. За время одного полупериода X напряжение Uj. на выходе усилителя 3 меняется на величину 2Е, поэтому справедливо равенство

IE

иэт

COnS-t

За каждые полпериода, количество энергии, расходуемое в измеряемой цепи, будет одинаковым и для ее учета необходимо лищь сосчитать количество периодов НТО и делается счетчиком 5 импульсов. Одновременно частота выходной последовательности импульсов несет информацию о потребляемой мощности, так как SKA

AITE

.Предлагаемое устройство для учета электрической энергии значительно проще Известного, а его метрологические характеристики вь1ше. Формула изобретения

Устройство для учета электрической энергии, содержащее ваттмётровый элемент на гальваномагнитном преобразователе, выход которого подключен ко входу. усилителя переменного тока, модулятор, интегратор и пороговый элемент, к первому выходу которого подсоединен счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, вход порогового элемента подключен к выходу усилителя переменноготока, один из входов модулятора подключен к второму выходу порогового элемента, другой вход - к датчику напряжения, а выходко входу интегратора, выход которого подключен к ваттметровому элементу на гальваномагнитном преобразователе.

Источники информации, принятые во бнимание при экспертизе

05.12;76 (прототип).