RU2380715C1 - Counter of electricity losses - Google Patents
Counter of electricity losses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380715C1 RU2380715C1 RU2008128966/28A RU2008128966A RU2380715C1 RU 2380715 C1 RU2380715 C1 RU 2380715C1 RU 2008128966/28 A RU2008128966/28 A RU 2008128966/28A RU 2008128966 A RU2008128966 A RU 2008128966A RU 2380715 C1 RU2380715 C1 RU 2380715C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- information
- adder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, предназначено для вычисления среднеквадратического значения тока нагрузки и может быть использовано в качестве счетчика потерь электроэнергии в течение текущих суток, а также за прошедшие сутки, месяцы, годы.The present invention relates to the field of information-measuring and computer technology, is intended to calculate the rms value of the load current and can be used as a counter for electricity losses during the current day, as well as over the past day, months, years.
Известно устройство для определения одномерных начальных моментов К-го порядка случайного сигнала [1], содержащее интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, блок определения математического ожидания, реверсивные счетчики управления и результата, десятичный счетчик порядка момента, счетчик выборки, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, цифроаналоговый преобразователь, дешифратор, блок индикации, переключатели.A device for determining one-dimensional initial moments of the Kth order of a random signal [1], comprising an integrating analog-to-digital converter, a unit for determining the mathematical expectation, reversible counters of control and result, a decimal counter of the order of the moment, a sampling counter, triggers, AND, OR, NOT, digital-to-analog converter, decoder, display unit, switches.
Недостатками аналога являются сложность, невысокая точность и узкие функциональные возможности устройства.The disadvantages of the analogue are complexity, low accuracy and narrow functionality of the device.
К аналогам предлагаемого устройства относится также устройство для определения одномерных начальных моментов К-го порядка [2], содержащее блок сравнения, генератор случайного сигнала, состоящий из последовательно включенных генератора псевдослучайного сигнала и цифроаналогового преобразователя, генератор тактовых импульсов, счетчик, накапливающий сумматор, степенной преобразователь, блок индикации, блок задания начальных условий.Analogues of the proposed device also include a device for determining one-dimensional initial moments of the Kth order [2], containing a comparison unit, a random signal generator, consisting of a pseudorandom signal generator and a digital-to-analog converter, a clock generator, a counter accumulating an adder, a power converter , display unit, initial setting unit.
Недостатком аналога является значительная методическая погрешность устройства, обусловленная алгоритмом его работы, и узкие функциональные возможности.The disadvantage of the analogue is a significant methodological error of the device, due to the algorithm of its operation, and narrow functionality.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения начальных моментов любого порядка [3], содержащее входной зажим, функциональный преобразователь, интегратор, источник опорного напряжения, компаратор, одновибратор, первый и второй счетчики, генератор прямоугольных импульсов, блок деления, индикатор.The closest technical solution to the proposed one is a device for determining the initial moments of any order [3], containing an input terminal, a functional converter, an integrator, a voltage reference source, a comparator, a single vibrator, the first and second counters, a rectangular pulse generator, a division unit, an indicator.
Недостатками прототипа являются невысокая точность, обусловленная наличием в схеме устройства аналогового интегратора, выполненного на операционном усилителе и конденсаторе, а также узкие функциональные возможности.The disadvantages of the prototype are the low accuracy due to the presence in the circuit of the device of an analog integrator, made on an operational amplifier and capacitor, as well as narrow functionality.
Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.The technical problem solved by the invention is to increase the accuracy and expand the functionality of the device.
Указанная техническая задача решается благодаря тому, что в устройство для определения начальных моментов любого порядка, содержащее функциональный преобразователь, блок деления, индикатор, первый одновибратор, генератор прямоугольных импульсов, первый и второй счетчики, аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с входом функционального преобразователя, информационный выход второго счетчика соединен с входом делителя блока деления, дополнительно введены перепрограммируемое запоминающее устройство, компьютер, приемопередатчик, таймер, таймер-часы, второй одновибратор, накапливающий сумматор, датчик тока, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход накапливающего сумматора подключен к выходу функционального преобразователя, а выход соединен с объединенными входом индикатора и входом делимого блока деления, выход которого соединен с информационным входом перепрограммируемого запоминающего устройства, выход которого через приемопередатчик соединен с информационным входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с объединенными тактовыми входами аналого-цифрового преобразователя, таймер-часов и таймера, выход переполнения которого соединен с объединенными тактовым входом второго счетчика и входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход окончания цикла преобразования которого соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, выход таймер-часов соединен с объединенными тактовым входом первого счетчика и инверсным входом первого одновибратора, выход которого соединен с объединенными входом управления записью перепрограммируемого запоминающего устройства и инверсным входом второго одновибратора, выход которого соединен с объединенными входами установки нуля накапливающего сумматора и второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с адресным входом перепрограммируемого запоминающего устройства.This technical problem is solved due to the fact that the device for determining the initial moments of any order, containing a functional converter, a division unit, an indicator, a first one-shot, a rectangular pulse generator, first and second counters, an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the functional converter , the information output of the second counter is connected to the input of the divider of the division unit, a reprogrammable memory device, a computer, transmitter, timer, timer-clock, second one-shot accumulator, current sensor, the output of which is connected to the information input of the analog-to-digital converter, the information input of the accumulating adder is connected to the output of the functional converter, and the output is connected to the combined indicator input and the input of the divisible division unit the output of which is connected to the information input of the reprogrammable storage device, the output of which through the transceiver is connected to the information input of the computer, the output of the rectangular pulse generator is connected to the combined clock inputs of the analog-to-digital converter, timer-clock and timer, the overflow output of which is connected to the combined clock input of the second counter and the start-up input of the analog-to-digital converter, the output of the end of the conversion cycle of which is connected to the control input of the accumulating adder, the output of the timer-clock is connected to the combined clock input of the first counter and the inverse input of the first one-shot, the output of which is connected to nennymi write control input of reprogrammable memory device and an inverse input of a second monoflop, whose output is connected to inputs of zero-setting the combined accumulator and a second counter, the first counter information output is connected to the address input of the memory device reprogrammable.
Информационный вход накапливающего сумматора соединен с первым входом сумматора, выход которого через первый регистр соединен с информационным входом второго регистра, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом сумматора и выходом накапливающего сумматора, управляющий вход которого соединен с объединенными входом управления записью первого регистра и инверсным входом третьего одновибратора, выход которого соединен с входом управления записью второго регистра, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля накапливающего сумматора.The information input of the accumulating adder is connected to the first input of the adder, the output of which through the first register is connected to the information input of the second register, the information output of which is connected to the combined second input of the adder and the output of the accumulating adder, the control input of which is connected to the combined recording control input of the first register and the inverse input the third one-shot, the output of which is connected to the recording control input of the second register, the zero-setting input of which is connected to the input m zero-setting of the accumulator.
Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются введение новых элементов в схему устройства (датчика тока, приемопередатчика, компьютера, таймера, таймер-часов, перепрограммируемого запоминающего устройства, второго одновибратора, накапливающего сумматора) и использование новых связей между элементами. Указанные существенные отличия обеспечивают достижение положительного эффекта - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.Significant differences of the proposed technical solution are the introduction of new elements into the device circuit (current sensor, transceiver, computer, timer, timer-clock, reprogrammable memory device, a second one-shot accumulator) and the use of new connections between the elements. These significant differences ensure the achievement of a positive effect - improving accuracy and expanding the functionality of the device.
На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 - схема накапливающего сумматора.Figure 1 presents a diagram of the device, figure 2 is a diagram of the accumulating adder.
Счетчик потерь электроэнергии (фиг.1) содержит датчик 1 тока (ДТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, функциональный преобразователь (ФП) 3, накапливающий сумматор (НС) 4, блок 5 деления (БД), индикатор 6, перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ) 7, приемопередатчик 8, компьютер 9, генератор 10 прямоугольных импульсов (ГПИ), таймер 11 и таймер-часы 12, первый 13 и второй 14 счетчики, первый 15 и второй 16 одновибраторы.The electricity loss counter (Fig. 1) contains a current sensor 1 (DT), an analog-to-digital converter (ADC) 2, a functional converter (FP) 3, an accumulating adder (NS) 4, a division unit 5 (DB), an indicator 6, reprogrammable a storage device (EPROM) 7, a transceiver 8, a computer 9, a square-wave pulse generator (GUI) 10, a timer 11 and a timer-clock 12, the first 13 and second 14 counters, the first 15 and second 16 single vibrators.
Выход датчика 1 тока соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя 2, выход которого соединен с входом функционального преобразователя 3, выход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора 4, выход которого соединен с объединенными входом индикатора 6 и входом делимого блока 5 деления, выход которого соединен с информационным входом перепрограммируемого запоминающего устройства 7, выход которого через приемопередатчик 8 соединен с информационным входом компьютера 9, выход генератора 10 прямоугольных импульсов соединен с объединенными тактовыми входами аналого-цифрового преобразователя 2, таймер-часов 12 и таймера 11, выход переполнения которого соединен с объединенными тактовым входом второго счетчика 14 и входом запуска аналого-цифрового преобразователя 2, выход окончания цикла преобразования которого соединен с управляющим входом накапливающего сумматора 4, выход таймер-часов 12 соединен с объединенными тактовым входом первого счетчика 13 и инверсным входом первого одновибратора 15, выход которого соединен с объединенными входом управления записью перепрограммируемого запоминающего устройства 7 и инверсным входом второго одновибратора 16, выход которого соединен с объединенными входами установки нуля накапливающего сумматора 4 и второго счетчика, информационный выход которого соединен с входом делителя блока 5 деления, информационный выход первого счетчика соединен с адресным входом перепрограммируемого запоминающего устройства 7.The output of the current sensor 1 is connected to the information input of the analog-to-digital converter 2, the output of which is connected to the input of the functional converter 3, the output of which is connected to the information input of the accumulating
Накапливающий сумматор 4 (фиг.2) содержит сумматор 17, первый вход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора 4, выход сумматора 17 через первый регистр 18 соединен с информационным входом второго регистра 19, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом сумматора 17 и выходом накапливающего сумматора 4, управляющий вход которого соединен с объединенными входом управления записью первого регистра 18 и инверсным входом третьего одновибратора 20, выход которого соединен с входом управления записью второго регистра 19, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля накапливающего сумматора 4.The accumulating adder 4 (FIG. 2) comprises an
С выхода ДТ 1 на информационный вход АЦП 2 поступает исследуемый случайный процесс изменения тока нагрузки I(t). На выходе АЦП 2 появляется цифровой код, пропорциональный процессуFrom the output of DT 1 to the information input of ADC 2, the random process under study changes the load current I (t). At the output of the ADC 2 appears a digital code proportional to the process
Этот код через ФП 3 (который работает в режиме квадратора, т.е. возводит входную величину в квадрат) поступает на вход НС 4, который работает следующим образом.This code through FP 3 (which operates in quadrature mode, i.e., squares the input value) is fed to the input of
Таймером 11, на вход которого поступают импульсы от ГПИ 10, формируется интервал выборки Δt. Выходной импульс таймера 11 засчитывается счетчиком 14 и запускает АЦП 2. Импульсом с выхода окончания цикла преобразования АЦП 2 выполняется запись в регистр 18 суммы кода АЦП 2 с содержимым регистра 19 (накопленным за предыдущее время измерения), а также запускается одновибратор 20. Импульс с выхода последнего поступает на вход управления записью регистра 19, в который заносится сумма выборок с учетом последнего значения.A timer 11, the input of which receives pulses from the GUI 10, the sampling interval Δt is formed. The output pulse of the timer 11 is counted by the counter 14 and starts the ADC 2. The pulse from the output of the end of the conversion cycle of the ADC 2 writes to the
Код с выхода регистра 19 поступает на выход НС 4.The code from the output of
Так с помощью НС 4 определяется сумма выборок N за время Т по формулеSo with the help of
где S - содержимое НС 4 в конце интервала Т;where S is the content of
N- число выборок за время Т, подсчитанное счетчиком 14.N is the number of samples over time T, counted by the counter 14.
Накапливающий сумматор 4 работает в качестве счетчика ампер-квадрат-часов, значение за текущие сутки отображается на индикаторе 6.The accumulating
Блоком деления 5 определяется квадрат среднеквадратического значения тока I(t) за время T по формулеThe division unit 5 determines the square of the rms current value I (t) over time T by the formula
Таймер-часы 12 в момент окончания суток изменяют на единицу содержимое счетчика 13, код на выходе которого задает номер ячейки ППЗУ 7, в которую записывается значение за прошедшие сутки, а также обнуляют содержимое счетчика 14 и регистра 19.The timer-clock 12 at the end of the day changes by one the contents of the counter 13, the output code of which sets the cell number of the ROM 7, in which the value is written over the past day, and also reset the contents of counter 14 and register 19.
Содержимое ППЗУ 7 за длительное время (месяц, год, несколько лет) передается в компьютер 9 приемопередатчиком 8.The contents of the ROM 7 for a long time (month, year, several years) is transmitted to the computer 9 by the transceiver 8.
Полученные в ППЗУ 7 данные используют для расчета потерь электроэнергии в электрических сетях энергообъектов.The data obtained in EEPROM 7 is used to calculate the loss of electricity in the electrical networks of energy facilities.
Устройство (без ДТ 1 и компьютера 9) изготовлено в миниатюрном исполнении на АVR-микроконтроллере фирмы Atmel.The device (without DT 1 and computer 9) is made in miniature on an Atmel AVR microcontroller.
Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известными являются меньшая погрешность и более широкие функциональные возможности, а за счет применения цифрового алгоритма обработки информации - возможность реализации на современной микроэлектронной базе - например AVR-микроконтроллерах.The advantages of the proposed device in comparison with the known ones are a smaller error and wider functionality, and due to the use of a digital information processing algorithm, it can be implemented on a modern microelectronic base - for example, AVR microcontrollers.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №1108464, МПК G06F 17/18, 1983.1. USSR author's certificate No. 1108464, IPC
2. Авторское свидетельство СССР №922769, МПК G06F 17/18, 1980.2. USSR author's certificate No. 922769, IPC
3. Авторское свидетельство СССР №2041496, МПК G06F 17/18, 1991 (прототип).3. USSR author's certificate No. 2041496, IPC
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008128966/28A RU2380715C1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Counter of electricity losses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008128966/28A RU2380715C1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Counter of electricity losses |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2380715C1 true RU2380715C1 (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008128966/28A RU2380715C1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Counter of electricity losses |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2380715C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449356C1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-04-27 | Евгений Сергеевич Балыкин | Electric power loss meter with display of power loss (versions) |
RU2467337C2 (en) * | 2011-02-21 | 2012-11-20 | Евгений Сергеевич Балыкин | Power loss metre (versions) |
RU2487363C2 (en) * | 2011-07-27 | 2013-07-10 | Владимир Филиппович Ермаков | Counter of transformer resource (versions) |
RU2520428C1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-06-27 | Владимир Филиппович Ермаков | Microprocessor data recorder for ermakov-gorobets energy audit |
RU2541207C1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-10 | Владимир Филиппович Ермаков | Smart microprocessor-based system for monitoring and power loss recording in switchgear connections |
RU2589498C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Counter for losses of active power in transformer |
-
2008
- 2008-07-15 RU RU2008128966/28A patent/RU2380715C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449356C1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-04-27 | Евгений Сергеевич Балыкин | Electric power loss meter with display of power loss (versions) |
RU2467337C2 (en) * | 2011-02-21 | 2012-11-20 | Евгений Сергеевич Балыкин | Power loss metre (versions) |
RU2487363C2 (en) * | 2011-07-27 | 2013-07-10 | Владимир Филиппович Ермаков | Counter of transformer resource (versions) |
RU2520428C1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-06-27 | Владимир Филиппович Ермаков | Microprocessor data recorder for ermakov-gorobets energy audit |
RU2541207C1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-10 | Владимир Филиппович Ермаков | Smart microprocessor-based system for monitoring and power loss recording in switchgear connections |
RU2589498C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Counter for losses of active power in transformer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380715C1 (en) | Counter of electricity losses | |
TW200839253A (en) | Integrated time and/or capacitance measurement system, method and apparatus | |
CN107728460B (en) | A kind of high-resolution time interval measurement method | |
CN1940777B (en) | High resolution time interval measurement apparatus and method | |
CN105548667B (en) | A kind of AC signal effective value measurement device | |
KR20140094601A (en) | High resolution temperature measurement | |
CN105699738A (en) | PWM-based AC signal effective value measurement method | |
RU2384879C1 (en) | Power transformer life counter | |
CN102721861A (en) | Alternating current power measurement method | |
RU2502076C1 (en) | Microcontroller metering converter of resistance into binary code with voltage-controlled generator | |
Janković et al. | Microcontroller power consumption measurement based on PSoC | |
CN103197108B (en) | The equivalent sampling method of data collecting card | |
RU2730047C1 (en) | Digital frequency meter | |
CN104569582B (en) | A kind of method and FPGA circuitry for being used to realize that frequency measures | |
CN108037358B (en) | Single-chip microcomputer frequency testing system and method | |
Teodorescu et al. | Improving time measurement precision in embedded systems with a hybrid measuring method | |
RU2583165C1 (en) | Interpolates converter time interval in the digital code | |
RU2565813C1 (en) | Microcontroller-based converter of resistance, capacitance and voltage into binary code | |
RU2389068C2 (en) | Digital device for determining onset of any order | |
JP6393669B2 (en) | Sensor device and sensing method | |
RU2231077C2 (en) | Device for measurement of frequency of electric signals | |
EP2936172B1 (en) | Method and apparatus for determining characteristics of an input signal | |
RU2498384C1 (en) | Wide-range vernier recirculating converter of time intervals to digital code | |
RU2502128C2 (en) | Correlation measuring device for measuring random signal time shift | |
SU556325A1 (en) | Device for measuring continuous physical quantities |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140220 |