AT393039B - Elektronisches wattstundenmeter - Google Patents
Elektronisches wattstundenmeter Download PDFInfo
- Publication number
- AT393039B AT393039B AT3492/78A AT349278A AT393039B AT 393039 B AT393039 B AT 393039B AT 3492/78 A AT3492/78 A AT 3492/78A AT 349278 A AT349278 A AT 349278A AT 393039 B AT393039 B AT 393039B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- signal
- output
- counter
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 33
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 30
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 19
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 241000283153 Cetacea Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/127—Arrangements for measuring electric power or power factor by using pulse modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
AT 393 039 B
Die Erfindung betrifft ein elektronisches, zur Einschaltung in ein elektrisches Wechselstrom-Verteilernetz, das wenigstens einen spannungsführenden Leiter aufweist, bestimmtes Wattstundenmeter, mit einer elektronischen Schaltung mit einem Multiplizierer zur Erzeugung eines analogen Ausgangssignals proportional zum Momentanwert des Produktes der Spannung zwischen dem spannungsführenden Leiter und einem anderen S Leiter des Verteilernetzes und dem Strom in dem spannungsführenden Leiter, einem Signal/Frequenzumsetzer, der mit dem Ausgang des Multiplizierers verbunden ist, und einem mit dem Ausgang des Signal/Frequenzumsetzers verbundenen Zähler; einer Stromversorgungsschaltung für die elektronische Schaltung, welche Stromversorgungsschaltung zwischen den beiden Leitern der Verteilerschaltung liegt und wenigstens positive und negative Gleichstromausgänge aufweist, die jeweils mit dem positiven und den Nulleingängen der elektronischen 10 Schaltung verbunden sind; einem Summenzähler, der mit dem Ausgang des Zählas der elektronischen Schaltung verbunden ist. Der Wattstundenzähler soll insbesondere in elektrischen Energieverteilungsnetzen im Haushalt Verwendung finden.
Ein typisches Haushalt-Energieverteilungsnetz besteht aus zwei oder mehr Drähten, von denen einer als Bezugsdraht betrachtet werden kann; zwischen dem Bezugsdraht und dem anderen oder jedem weiteren Draht liegt IS typischerweise eine Wechselspannung von wenigstens 100 V.
Der Bezugsdraht liegt häufig, jedoch nicht notwendigerweise, entweder direkt an Erde, oder seine Spannung wird in Bezug auf Erde auf einem vorbestimmten niedrigen Wert, typischerweise ±5 oder ±10 V gehalten; in diesem Fall wird da Bezugsdraht gewöhnlich als der neutrale Draht bezeichnet, während da andere Draht oder die weiteren Drähte üblicherweise als da heiße Draht bzw. die heißen Drähte bezeichnet werden. Unabhängig davon, 20 ob die Spannung des Bezugsdrahts in Bezug auf Erde den Wat Null oda einen Wert nahe bei Null hat, beträgt die
Wechselspannung des anderen oder jedes weiteren Drahtes in Bezug auf Erde typischerweise wenigstens 100 V.
Zum Messen der einem Haushaltsverbraucher zugeführten elektrischen Energiemenge sind verschiedene Vorschläge für elektronische Wattstundenzähler zum Anschließen an solche Haushalts-Energie-Verteilungsnetze vorgeschlagen worden. Im einfachsten Fall eines zweiadrigen Verteilungsnetzes werden bei den meisten 25 bekannten Vorschlägen die Spannung zwischen dem Bezugsdraht und dem anderen Draht und der in dem andaen Draht fließende Strom mit Hilfe geeigneter Fühlervorrichtungen abgetastet und in einer elektronischen Schaltungsanordnung wird das Produkt aus dem abgetasteten Strom und aus da abgetasteten Spannung gemessen und zeitlich integriert Wenn die Spannung an keinem da zwei Drähte in Bezug auf Erde auf dem Wat Null oda nahezu auf dem Wert Null gehalten wird, spielt es keine Rolle, in welchem der zwei Drähte da Strom abgetastet 30 wird. Wenn jedoch die Spannung an einem der Drähte in Bezug auf Erde auf einem solchen Wat gehalten wird, dann muß der Strom im anderen Draht abgetastet werden, damit Meßfehla vermieden waden, die auf zufällige oder absichtliche unkorrekte Erdverbindungen mit dem Verteilernetz auf der Verbraucherseite des Wattstundenzählers zurückzuführen sind. In jedem Fall liegt an dem Draht, in dem da Strom abgetastet wird, in Bezug auf Erde eine beträchtliche Spannung, typischerweise eine Wechselspannung von nicht weniger als 100 V. 35 Bei allen bekannten Vorschlägen war es üblich, die elektronische Schaltungsanordnung unmittelbar oda im wesentlichen an Erde zu legen, d. h. die Spannung zwischen einer der Energieversorgungsleitungen der elektronischen Schaltungsanordnung und Erde auf dem Wert 0 oder nahezu auf dem Wat 0 zu halten. Dies wird normalerweise durch Verwendung eines Trenntransformators zur Erzeugung einer oder mehrerer Versorgungsspannungen für die elektronische Schaltungsanordnung erzielt, dessen Primärwicklung zwischen die 40 zwei Drähte geschaltet ist und dessen Sekundärwicklung unmittelbar oda im wesentlichen an Erde liegt Diese Praxis führt jedoch dazu, daß der Stromfiihler aus einem Strom-Trenntransformator bestehen muß, oder einen solchen Transformator enthalten muß, da er an einen Draht angeschlossen ist dessen Spannung in Bezug auf Erde typischerweise wenigstens 100 V beträgt auch der Spannungsfühla besteht üblicherweise aus einem Trenntransformator, oder er muß einen solchen Trenntransformator enthalten. Diese Trenntransformatoren tragen 45 nicht nur merklich zu den Gesamtkosten des Wattstundenzählers bei, sondern haben auch den Nachteil, daß sie eine beträchtliche Kapazität zwischen da Primärseite und der Sekundärseite auf weisen. Diese Kapazität stellt eine relativ niedrige Impedanz für die sehr hohen Stoßspannungen dar, die oft mehrere Kilovolt betragen und häufig zwischen den Drähten solcher elektrischer Energieverteilungsnetze auftreten, so daß die Stoßspannungen im wesentlichen ungedämpft an die elektronische Schaltungsanordnung angelegt werden. Die elektronische 50 Schaltungsanordnung muß daher eine geeignete Schutzschaltung enthalten, die sie gegen diese Stoßspannungen schützt; diese Schutzschaltung trägt ebenfalls zu den Kosten des Wattstundenzählers bei. Es ist daher äußerst schwierig, einen elektronischen Wattstundenzähler, insbesondae einen für Haushalts-Energieverteilungsnetze geeigneten Wattstundenzähler, mit Kosten herzustellen, die mit den Kosten eines herkömmlichen elektromechanischen Wattstundenzählers bei äquivalenten Meßfähigkeiten vergleichbar sind. Derzeit sind im 55 wesentlichen alle Wattstundenmesser für den Anschluß an Haushalts-Enagieverteilungsnetze herkömmliche elektromechanische Zähla.
Bisher bekannte elektronische Wattstundenzähler für den Anschluß an elektrische Energieverteilungsnetze mit drei oda mehr Drähten enthalten typischerweise eine einzige elektronische Schaltungsanordnung, die direkt oda im wesentlichen geerdet ist und die so angeschlossen ist, daß sie üba Strom-Trenntransformatoren Signale 60 empfängt, die die jeweiligen Ströme repräsentieren, die in (N-l) der Drähte fließen. N ist dabei die Anzahl der Drähte. Diese bekannten Wattstundenzähler haben daher Nachteile, die den oben erwähnten Nachteilen aus im wesentlichen analogen Gründen sehr ähnlich sind. -2-
AT 393 039 B
Mit Hilfe der Erfindung soll daher ein elektronischer Wattstundenzähler der eingangs erwähnten Art geschaffen werden, der die Nachteile der bisherigen Geräte nicht mehr zeigt Hiezu ist das erfindungsgemäße Wattstundenmeter versehen mit einem Nebenschluß, der mit dem spannungsführenden Leiter in Reihe geschaltet ist und zwischen den Anschlußklemmen einen Spannungsabfall liefert, der proportional dem Strom im S spannungsführenden Leiter ist; und einem Widerstand, der mit dem anderen Leiter der Verteilerschaltung verbunden ist und in einem Knotenpunkt ein Signal abgibt, das da Spannung zwischen dem spannungsführenden Draht und dem anderen Leiter proportional ist; wobei der Multiplizierer ein Paar erster Eingänge aufweist, die mit Anschlußklemmen des Nebenschlusses verbunden sind und ein weiterer Eingang mit dem Knotenpunkt veibunden ist; und der Nullspannungsausgang der Stromversorgungsschaltung mit einer weiter«! Klemme des 10 Nebenschlusses verbunden ist.
Da bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Wattstundenzähler der Nebenschluß in Serie mit dem spannungsführenden Leiter geschaltet ist und die Eingänge des Multiplizierers direkt mit dem Nebenschluß verbunden sind, ist es nicht zu erwarten, daß es durch hohe Spannungsstöße, wie sie häufig in Energieverteilungsnetzen beobachtet werden, im Nebenschluß zu solch hohen Spannungen kommt, die 15 ausreichen würden, den Multiplizierer zu zerstören. Dieser Effekt wird noch durch den hohen Widerstand unterstützt, der das zweite Eingangssignal des Multiplizierers generiert. Solche Widerstände geben nämlich -unterschiedlich zu Spannungstransformatoren - einen guten Schutz gegen hohe Spannungsstöße. Darüberhinaus können durch die Verwendung des Nebenschlusses und des Widerstandes mit hohem Widerstandswert die Herstellungskosten des Wattstundenmessers gesenkt werden, verglichen mit Strom- und Spannungs-20 transformatoren vergleichbarer Genauigkeit
Im Betriebszustand ist die elektronische Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung also mit dem ersten Draht verbunden, so daß sie, elektrisch gesehen, mit dem Potential an diesem Draht "schwimmt", wobei in allen elektrischen Energieverteilungsnetzen der erste Draht der heißt Draht ist, d. h. ein Draht, an dem in Bezug auf Erde eine Wechselspannung von typischerweise wenigstens 100 V liegt Da der erste Draht deijenige Draht ist, in 25 den der Stromfühler in Serie eingeschaltet ist, ist es unwahrscheinlich, daß die oben erwähnten sehr hohen Stoßspannungen zwischen den Leitungen im Stromfühler Signale «zeugen, die ausreichend groß sind, um die elektronische Schaltungsanordnung zu beschädigen.
In weiterer Ausgestaltung des Erfmdungsgegenstandes kann ein zweiter Widerstand vorgesehen werden, der zwischen dem Knotenpunkt und dem spannungsführenden Leiter liegt und mit dem ersten Widerstand einen 30 Spannungsteiler bildet. Diese Ausführung stellt sicher, daß am Knotenpunkt eine genau definierte Spannung liegt
Bevorzugt ist es weiters, wenn das dem Knotenpunkt abgewendete Ende des vorgenannten Widerstandes mit einem Ende eines relativ niederohmigen Widerstandes verbunden ist, dessen anderes Ende zu einer Anschlußklemme geführt ist, die mit dem anderen Leiter und ein« Spannungsbegrenzungsvorrichtung verbunden 35 ist, die zwischen dem einen Ende des relativ niederohmigen Widerstandes und dem anderen Anschluß angeordnet ist. Hiedurch tritt eine weitere Verbesserung des Schutzes gegen hohe Spannungsstöße auf, weil solche Stöße durch die Spannungsbegrenzungsvoirichtung begrenzbar sind.
Ein Meßgerät zur Verwendung in ein« Vielfachverteiler-Schaltung, bestehend aus N Leitungen, von denen eine eine Bezugsleitung ist und wenigstens (N-l) Leitungen spannungsführend sind, wobei N mindestens 3 ist, 40 zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch (N-l) daartiger Nebenanschlüsse, von denen jede mit dem zugehörigen
Nebenschluß verbunden ist; (N-l) derartige elektronische Schaltungen, von denen jede mit dem zugehörigen Nebenschluß verbunden ist; (N-l) Widostände, vom denen jeda zwischen der Bezugsleitung und der zugehörigen elektronischen Schaltung geschaltet ist; und (N-l) Spannungsversorgungsschaltungen, von denen jede mit der zugehörigen elektronischen Schaltung verbunden ist; wobei da Summenzähler mit den zugehörigen Ausgängen 45 aller elektronischen Schaltungen verbunden ist, im Falle von wenigstens (N-2) elektronischen Schaltungen bzw. jeweils üba isolierte Kupplungen, von denen jede jeweils eine Fasaoptik aufweist. Ein derart ausgestaltetes Gerät erlaubt es, den Schutzeffekt auf mehrphasige Energieverteilungsnetze zu erstrecken, wobei im Betriebszustand jede elektronische Schaltungsanordnung an einen jeweiligen ersten (N-l)-ten Draht angeschlossen ist, die alle heiße Drähte sind, und sie "schwimmt", elektrisch gesehen, auf dem Potential an diesem Draht, so 50 daß die Auswirkungen der Stoßspannungen im wesentlich«! in da gleichen Weise reduziert waden, wie bereits vorstehend erwähnt wurde.
Ein weitoes Meßgerät zur Verwendung in einem Zweiphasenstromkreis, bestehend aus osten, zweiten und dritten Leitern, von denen die ersten und zweiten Leiter spannungsführend sind und in Bezug auf den dritten Leiter im wesentlichen gleiche Wechselspannungen aufweisen und zwischen ihnen eine Phasendifferenz von im 55 wesentlichen 180° besteht, wobei der erstgenannte Nebenschluß im ersten spannungsführenden Leiter eingeschaltet ist, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen zweiten Nebenschluß, da in den zweiten spannungsführenden Leiter eingeschaltet ist; und durch einen Trenntransformator mit einer ersten Wicklung, die zwischen die Anschlüsse des zweiten Nebenschlusses eingeschaltet ist und eina zweiten Wicklung, die in Reihe zwischen einem Anschluß des ersten Nebenschlusses und der entsprechenden ersten Eingangsklemme der 60 elektronischen Schaltung eingeschaltet ist. Diese Ausgestaltung alaubt es, den bereits erwähnten Schutzeffekt in besonders wirtschaftlicher Weise bei zweiphasigen Verteilernetzen, insbes. solchen in den USA, unter Verwendung lediglich einer einzigen elektronischen Schaltung zu erzielen. Im Betriebszustand ist hiebei die -3-
AT 393 039 B elektronische Schaltungsanordnung wieder an den ersten Draht angeschlossen, der ein heißer Draht ist, so daß sie elektrisch gesehen auf dem Potential dieses ersten Drahts "schwimmt", wodurch die Auswirkungen der vorerwähnten Stoßspannungen im wesentlichen in der gleichen Weise vermindert werden, wie oben beschrieben wurde. Auf Grund der Tatsache, daß der zweite Nebenschluß, der typischerweise einen sehr niedrigen Widerstandswert hat, in wirksamer Weise parallel zur Primärwicklung des Spannungstransformators liegt, können die Stoßspannungen im wesentlichen keine gefährlich hohen Spannungen an der Sekundärwicklung des Spannungstransformators erzeugen.
Ein weiteres Problem bei bekannten elektronischen Watts tundenzählem wird von Drift- und Offsetsignalen, die anschließend insgesamt als Drift bezeichnet werden, in der elektronischen Schaltungsanordnung und insbesondere in der Multipliziereinheit verursacht, da von Bedeutung ist, daß diese Drift die Genauigkeit der vom Zähler erzeugten Anzeigen nicht beeinflußt und auch keine Anzeigeänderungen hervorruft, wenn über die Drähte, an die der Zähler angeschlossen ist, keine Energie zugeführt wird. Dieses Problem ist von erhöhter Bedeutung, wenn es erwünscht ist, eine Multipliziereinheit mit veränderlichem Gegenwirkleitwert zu benutzen, da diese Art der Multipliziereinheit besonders für Drifterscheinungen empfindlich ist Multipliziereinheiten mit variablem Gegenwirkleitwert sind zwar besonders für die Ausführung als integrierte Schaltung durch die Anwendung der Integration in großem Maßstab geeignet, doch wurden sie bisher auf Grund dieser Drifiprobleme für die Verwendung in elektronischen Wattstundenzählem als ungeeignet angesehen.
Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende elektronische Schaltungsanordnung für die Verwendung in einem elektronischen Wattstundenzähler soll so ausgebildet sein, daß die oben erwähnten Driftschwierigkeiten im wesentlichen beseitigt sind. Hiezu ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die oder jede elektronische Schaltung Mittel enthält, um wiederholt und gleichzeitig die effektive Polarität eines der Eingangssignale des Multiplizierers und die Zählrichtung des Zählers umzukehren.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der oder jeder Multiplizierer einen Multiplizierer mit variabler Transkonduktanz aufweist, der wenigstens einen Eingang aufweist, dar mit seinem zugehörigen Nebenschluß direkt verbunden ist. Diese Ausgestaltung trägt dazu bei, daß der Multiplizierer mit sehr geringen Eingangssignalen, ab einigen Zehntel Mikrovolt, genau arbeitet, wodurch das Meßgerät über einen breiten dynamischen Bereich ebenfalls genau arbeitet, womit eine wesentliche Forderung an ein Meßgerät einfach erfüllbar ist Die Anforderungen, die an den Multiplizierer hinsichtlich der Genauigkeit seiner Arbeitsweise gestellt werden, hängen auch mit der Benutzung eines Nebenschlusses für die Generierung des stromabhängigen Eingangssignales für den Multiplizierer sowie mit der Forderung zusammen, daß der Verlust im Nebenschluß gering sein muß.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein elektronisches Gerät beispielsweise einen Wattstundenzähler entsprechend den obigen Ausführungen, der eine oder mehrere elektronische Schaltungsanordnungen enthält wie sie oben angegeben wurden. Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild eines elektronischen Wattstundenzählers nach der Erfindung zum Anschluß an ein zweiadriges elektrisches Energieverteilungsnetz, Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild der elektronischen Schaltungsanordnung des Wattstundenzählers von Fig. 1, Fig. 3 (in Teilfiguren 3A und 3B) ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der elektronischen Schaltungsanordnung des Wattstundenzählers von Fig. 1, Fig. 3C ein weiteres Schaltbild, das in die Schaltung von Fig. 3 eingefügt werden kann, Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des Verlaufs von zwei elektrischen Signalen, die in der Schaltung von Fig. 3 angewendet werden, Fig. 5 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Energieversorgungseinheit für die Verwendung im Wattstundenzähler von Fig. 1, Fig. 6 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des Wattstundenzählers von Fig. 1 nach der Erfindung, Fig. 7 (in Teilfiguren 7A und 7B) ein Schaltbild der elektronischen Schaltungsanordnung des Wattstundenzählers von Fig. 6, Fig. 8 ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltungsanordnung eines weiteren elektronischen Wattstundenzählers nach der Erfindung für den Anschluß an ein elektrisches Energieverteilungsnetz mit mehr als zwei Drähten, Fig. 9 ein vereinfachtes Schaltbild eines Teils der Schaltungsanordnung eines elektronischen Wattstundenzählers nach der Erfindung für die Verwendung in einem elektrischen Energieverteilungsnetz mit drei Drähten und zwei Phasen und Fig. 10 ein vereinfachtes Schaltbild eines elektronischen Wattstundenzählers nach der Erfindung mit einem femsteuerbaren Relais.
Der in Fig. 1 dargestellte elektronische Wattstundenzähler (10) ist an ein elektrisches Haushalts-Energieverteilungsnetz angeschlossen, das aus einem heißen Draht (L), an dem typischerweise eine Wechselspannung von wenigstens 100 V in Bezug auf Erde liegen kann, und aus einem neutralen Bezugsdraht (N) besteht, dessen Spannung in Bezug auf Erde typischerweise (jedoch nicht notwendigerweise) auf einem Wert von weniger als ±10 V vom Stromlieferanten gehalten wird. Es wird angenommen, daß die Energieerzeugungsanlage des Stromlieferanten in der Ansicht von Fig. 1 an die linken Enden der Drähte (L und N) angeschlossen ist, während die Energieverbraucheranlage an die rechten Enden der Drähte (L und N) angeschlossen ist.
Der Wattstundenzähler (10) enthält ein Gehäuse (12) aus elektrisch isolierendem Matmal, beispielsweise einem geeigneten Kunststoffmaterial, das zwei in Serie an den heißen Draht (L) angeschlossene Klemmen (14,16) und eine an den neutralen Draht (N) angeschlossene dritte Klemme (18) aufweist Ein aus Metall bestehendes Stromnebenschlußelement (20) ist in Serie zwischen die Klemmen (14 und 16) geschaltet so daß der gesamte Strom, der im heißen Draht (L) fließt, dieses Nebenschlußelement durchläuft Das -4-
AT 393 039 B
Nebenschlußelement (20) hat eine im wesentlichen rechtwinkelige Form, und es enthält eine im wesentlichen rechtwinklige Mittelöffnung, in der eine elektronische Schaltungsanordnung (24) angebracht ist. Die Schaltungsanordnung (24) ist als einzige integrierte Schaltung auf einem gemeinsamen Substrat mit Hilfe des Verfahrens der Integration in großem Maßstab (LSI-Verfahren) gebildet; diese Schaltungsanordnung bildet den Hauptteil da- Bauelemente einer elektronischen Multipliziereinheit, eines Spannungs-Frequenz-Umsetzers und eines umkehrbaren Zählers, wie anschließend noch genauer erläutert wird. Der Einfachheit halber sind diejenigen Bauelemente der Schaltungsanordnung (24), die nicht integriert sind (beispielsweise Kondensatoren) in Fig. 1 nicht dargestellt
Die Schaltungsanordnung (24) weist einen ersten Eingang (26) auf, der über einen Temperaturkompensationswiderstand (RI), der in innigem Wärmeübergangskontakt mit dem Nebenschlußelement (20) angebracht ist, mit einem Punkt (28) in der Nähe des Endes des Nebenschlußelements (20) verbunden ist das an die Klemme (14) angeschlossen ist ein zweiter Eingang (30) der Schaltungsanordnung (24) ist an einen Punkt (32) am anderen Ende des Nebenschlußelements (d. h. an dem mit der Klemme (16) verbundenen Ende) angeschlossen. Die Lage der Punkte (28,32) ist so gewählt daß der Widerstand des zwischen ihnen liegenden Abschnitts des Nebenschlußelements einen Wat hat der zur Erzeugung einer bekannten Spannung, typischerweise etwa 5 mV, führt wenn ein bekannter Strom typischerweise 20 A, durch den heißen Draht (L) fließt
Die Schaltungsanordnung (24) weist einen dritten Eingang (34) auf, der am Verbindungspunkt (36) zwischen zwei Widerständen (R2 und R3) angeschlossen ist die zur Bildung eines Spannungsteilers in Serie zwischen die Klemmen (18 und 14) geschaltet sind. Der Widerstand (R2), der an die Klemme (18) angeschlossen ist hat typischerweise einen Wert der wenigstens hundertmal größer als der Wat des Widerstandes (R3) ist, so daß die zwischen dem Verbindungspunkt (36) und der Klemme (14) erzeugte Wechselspannung im Höchstfall einige Volt beträgt und typischerweise bei 1V liegt
Außerdem ist die Schaltungsanordnung (24) mit einem Eingang (38) für die positive Versorgungsspannung, einem Eingang (40) für den Spannungswert 0 und einem Eingang (42) für die negative Versorgungsspannung versehen; der Eingang (40) ist mit der Klemme (14) verbunden. Die Eingänge (38) und (42) sind über jeweilige entgegengesetzt gerichtete Zenerdioden (ZI bzw. Z2) mit da Klemme (14) und über Widerstände (R4 und R5) mit Schaltungspunkten (44 bzw. 46) verbunden. Die Schaltungspunkte (44, 46) sind über Glättungskondensatoren (CI bzw. C2) an die Klemme (14) und über entgegengesetzt gerichtete Dioden (Dl bzw. D2) mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt (48) verbunden. Ein weitera Widerstand (R6) verbindet den gemeinsamen Schaltungspunkt (48) mit da Klemme (18).
Schließlich weist die Schaltungsanordnung (24) einen Ausgang (50) auf, der mit der Steuaelektrode eines Thyristors (TI) verbunden ist, der in Serie mit einem Schrittmotor (52) zwischen die Klemmen (18 und 14) geschaltet ist. Der Schrittmotor steht über ein (nicht dargestelltes) Untersetzungsgetriebe mit geeignetem Untersetzungsverhältnis in einer Antriebsverbindung mit einem herkömmlichen Summierungszähler (54), der mehrere koaxiale Anzeigeräder enthält; diese Anzeigeräder stehen miteinander in einer Antriebsverbindung, und jedes trägt an seinem Umfang die Ziffern 0 bis 9, wobei eine angezeigte Zahl jeweils aus einer Ziffer jedes Anzeigaads besteht, die durch ein (nicht dargestelltes) im Gehäuse vorgesehenes Fensta von da Außenseite des Gehäuses (12) her sichtbar ist
In Fig. 2, in der das Schaltbild der Schaltungsanordnung (24) dargestellt ist, sind die Multipliziereinheit (60), der Spannungs-Frequenzumsetzer (62) und der umkehrbare Zähler (64) der Schaltungsanordnung (24) gezeigt
Die Multipliziereinheit (60) enthält einen Differenzverstärker (66), dessen nichtnegierender Eingang den Eingang (26) der Schaltungsanordnung (24) bildet und dessen invertierender Eingang den Eingang (30) der Schaltungsanordnung (24) bildet. Zwei einander entgegengesetzt gerichtete Dioden (D3 und D4) liegen parallel zwischen den Eingängen (26 und 30), und zwischai dem Ausgang des Diffaenzverstärkers (66) und dem Eingang (26) liegt ein Gegenkopplungswiderstand (R7). Da Ausgang des Verstärkers (66) ist fiba eine Serienschaltung aus einem ersten Halbleiterschalter (Sl) und einem Summierungswidastand (R8) mit dem Summierungspunkt eines Summierverstärkers (68) verbunden, und über eine Serienschaltung aus einem negierenden Verstärker (70) mit dem Vastärkungsfaktor 1, einem zweiten Halbleitaschalter (S2) und einem Summierungswiderstand (R9) ist der Verstärkerausgang ebenfalls mit dem Summierungspunkt des Verstärkers (68) verbunden. Die Widerstände (R8 und R9) haben den gleichen Widerstandswert. Ein Widerstand (RIO) liegt als Gegenkopplungswiderstand zwischen dem Ausgang und dem Summierungspunkt des Verstärkers (68); der Ausgang des Verstärkers (68) bildet den Ausgang da Multipliziereinheit (60).
Die Multipliziaeinheit (60) enthält auch einen negiaenden Verstärker (72) mit hohem Verstärkungsfaktor, dessen Eingang über einen Widerstand (Rll) mit dem dritten Eingang (34) der Schaltungsanordnung (24) verbunden ist. Der Eingang des Verstärkers (72) ist auch über eine Serienschaltung aus einem Widerstand (RI2) und einem Halbleiterschalter (S3) an eine positive Bezugsspannung (+VR) und über eine
Serienschaltung aus einem Widerstand (R13) und einem Halbleiter-Schalter (S4) an eine negative Bezugsspannung (-VR) gelegt. Die Bezugsspannungsquellen können in beliebiger Form ausgebildet sein; beispielsweise sind sie gemäß der britischen Patentanmeldung Nr. 46 868/74 ausgebildet; die von ihnen -5-
AT 393 039 B eizeugten Bezugsspannungen haben den gleichen Wert. Auch die Wale der Widerstände (R12 und R13) sind gleich. Zwischen den Eingang des Verstärkers (72) und den Eingang (40) für den Nullpunkt der Versorgungsspannung sind zwei einander entgegengesetzt gerichtete Dioden (D5 und D6) eingefügt. Zusätzlich liegt ein Gegenkopplungskondensator (C3) zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers (72), der daher als Integrator arbeitet
Der Ausgang des Verstärkers (72) ist an die Eingänge von zwei Spannungspegeldetektoren (76 und 78) angeschlossen, deren Schwellenwerte (+V1 und -VI) den gleichen Wat, jedoch die entgegengesetzte Polarität haben. Die Ausgänge der Detektoren (76, 78) sind mit dem Setzeingang und dem Rücksetzeingang einer bistabilen Schaltung (79) verbunden, deren Setzausgang die Schalter (S1 und S3) steuert und deren Rücksetzausgang die Schalta (S2 und S4) steuert
Der Spannungs-Frequenz-Umsetzer (62) enthält einen invertierenden Verstärker (80) mit hohem Verstärkungsfaktor, dessen Eingang über einen Widerstand (R14) mit dem Ausgang da Multipliziereinheit (60) (d. h. mit dem Ausgang des Verstärkers (68)) verbunden ist Der Eingang des Verstärkers (80) ist üba eine Serienschaltung aus einem Widerstand (R15) und einem Halbleiterschalter (S5) mit der Spannungsquelle (+VR) verbunden, und er ist über eine Serienschaltung aus einem Widerstand (R16) und einem Halbleiterschalter (S6) an die Spannungsquelle (-VR) angeschlossen. Ein Gegenkopplungskondensator (C4) liegt zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers (80), da daher als Integrator arbeitet
Der Ausgang des Verstärkers (80) ist an die Eingänge eines Positivspannungswertdetektors (82) und eines Negativspannungswertdetektors (84) angeschlossen, die im wesentlichen den Detektoren (76 und 78) gleichen. Da Ausgang des Detektors (82) ist mit dem Setzeingang einer bistabilen Schaltung (86) verbunden, und da Ausgang des Detektors (84) ist mit dem Setzeingang einer bistabilen Schaltung (88) verbunden; jede dieser bistabilen Schaltungen enthält einen Takteingang, der mit dem Ausgang eines Taktimpulsgenerators (90) (beispielsweise eines Quarzoszillators) verbunden ist; ferner ist der Setzausgang jeder bistabilen Schaltung mit ihrem Rücksetzeingang verbunden. Die Setzausgänge der bistabilen Schaltungen (86, 88) sind so angeschlossen, daß sie die Schalta (S5 bzw. S6) steuern; zusammen bilden die Setzausgänge den Ausgang des Spannungs-Frequenz-Umsetzers (62).
Der Setzausgang der bistabilen Schaltung (86) ist mit dem Aufwärtszähleingang des umkehrbaren Zählers (64) verbunden, und der Setzausgang der bistabilen Schaltung (88) ist mit dem Abwärtszähleingang dieses Zählers verbunden. Dieser Zähler weist einen Überlaufausgang auf, der den Ausgang (50) der Schaltungsanordnung (24) bildet.
Bei der Beschreibung der Arbeitsweise wird nun anfänglich auf Fig. 2 Bezug genommen. Der von den Widerständen (R2, R3) gebildete Spannungsteiler erzeugt am Verbindungspunkt (36) eine Spannung (Vx), deren Momentanwert dem Momentanwert der Spannung (V) zwischen den Drähten (L und N) proportional ist; diese Spannung (Vx) wird an die Multipliziereinheit (60) angelegt In der Multipliziereinheit (60) wird die
Spannung (Vx) an den vom Verstärker (72) gebildeten Integrator angelegt und von diesem integriert Die
Kombination aus diesem Integrator, den Detektoren (76 und 78), der bistabilen Schaltung (79), der Schalter (S3 und S4) und den Bezugsspannungsquellen (+VR und -VR) arbeitet als Oszillator, der dann, wenn die
Spannung (Vx) den Wert 0 hat, an den Setz- und Rücksetzausgängen der bistabilen Schaltung (79) Rechtecksignale mit einem Tastverhältnis von 1: 1 erzeugt Die Bezugsspannungen der Quellen (+VR und -VR) sind so gewählt, daß sie größer als der größte normalerweise erwartete Wat der Spannung (Vx) ist; die Zeitkonstante des Integrators ist so gewählt, daß die Frequenz der Rechtecksignale viel größer als die Frequenz da Spannung (Vx) ist (die natürlich die normale Netzfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz ist); typischerweise können die
Rechtecksignale eine Frequenz von etwa 10 kHz haben. Wenn die Spannung (Vx) also positiv ist muß sich der
Schalter (S4) für eine längere Dauer als der Schalter (S3) schließen, damit der Gleichgewichtszustand aufrechterhalten wird, während bei einer negativen Spannung (Vx) der Schalter (S3) für eine längere Zeitdauer als da Schalter (S^) zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichtszustandes geschlossen werden muß. Dies bedeutet daß sich die Tastverhältnisse der zwei Rechtecksignale jeweils abhängig von der Größe und der Polarität der Spannung (Vx) in entgegengesetzten Richtungen ändern. Mathematisch gilt; (1)
VxT + Vr(T - 0 - VRt = 0 wobei (Τ) die Periodendauer der Rechtecksignale und (t) die Schließungszeitdauer des Schalters (S4) im Valauf da Periodendauer (T) sind. Eine Umordnung der Gleichung (1) ergibt; -6-
AT 393 039 B t/r = (VR + Vx)/2VR (2) 1 - t/T = (VR - Vx)/2Vr (3) und
Das Stromnebenschlußelement (20) erzeugt zwischen den Punkten (28 und 32) eine Spannung (Vy), deren Momentanwert der Größe des Momentanwerts des Stroms 00 proportional ist, der im Draht (L) fließt. Diese Spannung (Vy) wird ebenfalls an die Multipliziereinheit (60) angelegt, in der sie invertiert und vom
Verstärker (66) verstärkt wird. Die invertierte und verstärkte Spannung, die vom Verstärker (66) erzeugt wird, wird durch den Schalter (S) mit (1 - t/T) multipliziert, erneut invertiert und vom Schalter (S2) mit (t/T) multipliziert; die aus diesen Multiplikationsvorgängen resultierenden Spannungen werden mit Invertierung durch den Summierverstärker (68) summiert Die vom Verstärker (68) erzeugte Ausgangsspannung (Vz) ist daher dem Ausdruck (4) (5)
Vy(VR-Vx)y2VR-Vy(VR + Vx)/2VR proportional der sich vereinfacht zu V V vx vy
Die Ausgangsspannung (Vz), die auch die Ausgangsspannung der Multipliziereinheit (60) ist, ist daher dem
Ausgang (V J) proportional, also dem Produkt aus der Spannung zwischen den Drähten (L und N) und dem im Draht (L) fließenden Strom. Es ist zu erkennen, daß die Multipliziereinheit (60) als ein Vierquadrantenmultiplikator arbeitet
Die Spannung (Vz) wird dem Spannungs-Frequenz-Umsetzer (62) zugeführt, in dem sie von dem vom Verstärker (80) gebildeten Integrator integriert wird. Wenn die Spannung (Vz) negativ ist (was ein positives Produkt (VJ) anzeigt), steigt das Ausgangssignal des Verstärkers (80) tampenförmig in positiver Richtung mit einer von der Größe der Ausgangsspannung abhängigen Geschwindigkeit an, und sie löst den Detektor (82) aus. Der unmittelbar darauffolgende Taktimpuls aus dem Generator (90) bewirkt das Setzen der bistabilen Schaltung (86), so daß der Schalter (S5) geschlossen wird, damit die positive Bezugsspannungsquelle (+Vg) an den
Integrator angelegt wird. Der nachfolgende Taktimpuls bewirkt das Rücksetzen der bistabilen Schaltung (86), so daß die Bezugsspannungsquelle (+V^) tatsächlich exakt für die Dauer einer Periode der Taktimpulse aus dem Generator (90) mit dem Integrator verbunden wird. Die auf diese Weise dem Integrator in dieser Zeitperiode zugeführte exakt festgelegte Ladungsmenge reicht aus, das Ausgangssignal des Integrators zu veranlassen, rampenförmig unter den Ansprechpegel des Detektors (82) abzusinken. Die Folge der eben beschriebenen Ereignisse wird dann mit einer der Größe der Spannung (Vz) proportionalen Frequenz wiederholt Wenn die
Spannung (Vz) positiv ist, was in Abschnitten jedes Zyklus der Spannung (V) auftreten kann, wenn eine Phasendifferenz von 90° zwischen der Spannung (V) und dem Strom (I) vorliegt, findet wiederholt eine Folge von Ereignissen statt, die genau der oben beschriebenen Folge für negative Wate der Spannung (Vz) gleicht, jedoch geschieht dies unter dem Einfluß des Detektors (84), da bistabilen Schaltung (88) und da negativen Bezugsspannungsquelle (-VR).
Die bistabile Schaltung (86) erzeugt an ihrem Setzausgang eine oste Impulsfolge, deren Folgefrequenz der Größe des Produkts (V.I) proportional ist, wenn dieses Produkt positiv ist, während bei einem negativen Produkt die bistabile Schaltung (88) an ihrem Setzausgang eine zweite Impulsfolge erzeugt, deren Folgefrequenz dem Produkt (VJ) proportional ist Da normale Maximalwert dieser Impulsfolgefirequenzoi ist so eingestellt, daß er bei etwa 10 kHz liegt.
Die erste und die zweite Impulsfolge waden dem Aufwärtszähleingang bzw. dem Abwärtszähleingang des umkehrbaren Zählers (64) zugeführt, in dem sie zeitlich integriert waden. Jedesmal dann, wenn der Zähler (64) auf einen vorbestimmten Zählerstand, typischerweise in der Größenordnung IO'* aufwärts zählt, erzeugt er an -7-
AT 393 039 B seinem Überlaufausgang einen Überlaufunpuls, der an den Thyristor (TI) von Fig. 1 angelegt wird. Die Dauer des Überlaufimpulses ist so eingestellt, daß sie zwischen einer Periodendauer und einer halben Periodendauer der Spannung (V) liegt, damit gewährleistet wird, daß der Thyristor in den leitenden Zustand versetzt wird und den Schrittmotor (52) veranlaßt, sich um einen Winkelschritt zu drehen. Der Schrittmotor (52) treibt die Anzeigeräder des Zählers (54) aber das oben erwähnte Untersetzungsgetriebe an, so daß der Zähler (54) die zeitliche Integration in wirksamer Weise fortsetzt, die der Zähler (64) begonnen hat, wobei er die Gesamtmenge der über die Drähte (L und N) dem Verbraucher zugeführten elektrischen Energie anzeigt
Es ist zu erkennen, daß der Multiplizierer (60), der Spannungs-Frequenz-Umsetzer (62) und der Zähler (64) von Fig. 2 die für den Betrieb erforderlich«! Versorgungsgleichspannungen von den Eingängen (38,40 und 42) der Schaltungsanordnung (24) beziehen. Die genauen Einzelheiten der Verbindungen der meisten Einzelelemente der Multipliziereinheit (60), des Umsetzers (62) und des Zählers (64) mit den Eingängen (38,40 und 42) sind in Fig. 2 der-Einfachheit halb« nicht dargestellt; einige dies« Verbindungen sind jedoch als Beispiel angegeben. Die Versorgungsspannungen an den Eingängen (38,40 und 42) werden mittels ein« Energieversorgungsschaltung aus dem Widerstand (R6), den Dioden (Dl und D2), den Glättungskondensatoren (CI und C2), den Widerständen (R4 und R5) und den Spannungsstabilisierungs-Zenerdioden (ZI und Z2) aus der Spannung (V) zwischen den Drähten (L und N) abgeleitet; ihre Werte betragen typischerweise +5 V, 0 V und -5 V in Bezug auf die Klemme (14) (und daher in Bezug auf den Draht (L)).
Die Schaltungsanordnung (24) ist daher direkt an den Draht (L) angeschlossen, so daß sie elektrisch gesehen auf dem Potential dieses Drahts "schwimmt".
Da der für den Betrieb der Schaltungsanordnung (24) erforderliche Gesamtstrom relativ niedrig ist, hat der Widerstand (R6) einen relativ hohen Wert; wie b«eits erwähnt wurde, hat auch der Widerstand (R2) einen relativ hohen Wert Spannungsstöße mit hohem Wert die zwischen den Drähten (L und N) auftreten, werden daher von diesen Widerständen beträchtlich gedämpft, bevor sie die Schaltungsanordnung (24) erreichen; als weitere Vorsichtsmaßnahme sind diese beiden Wid«stände in einer Form mit niedriger Streukapazität ausgebildet Die Schaltungsanordnung (24) ist gegen diese Spannungsstöße außerdem dadurch geschützt daß sie am Nebenschlußelement (20) angebracht ist; da das Nebenschlußelement ein relativ großes Metallstück mit niedrigem Widerstandswert ist, in dem die Erzeugung hoh« Spannungen unwahrscheinlich ist Als Vorsichtsmaßnahme gegen mögliche Stromstöße im Nebenschlußglied (20) sind trotzdem die Eingänge des Verstärkers (66) der Schaltungsanordnung (24) auf Grund der Klemmwirkung der Dioden (D3 und D4) (Fig. 2) geschützt
In der gleichen Weise ist der Eingang des Verstärkers (72) durch die Widerstände (Rll) und die Klemmwirkung der Dioden (D5 und D6) geschützt. Diese verschiedenen Mittel zum Schützen der Schaltungsanordnung (24) gegen die Auswirkungen von Spannungsstößen tragen kaum zu den Gesamtherstellungskosten des Wattstund«izählers (10) bei.
Im Betrieb können sich die Temperatur des Nebenschlußelements und somit der Widerstandswert des Nebenschlußelements ändern; der Temperaturkompensationswiderstand (RI) dient dazu, die Fehler zu korrigieren, die diese Temperaturänderung sonst hervorrufen würde. Der Widerstand (RI) ist so ausgewählt, daß er im wesentlichen den gleichen Widerstandstemperaturkoeffizienten wie das Nebenschlußelement (20) hat; da er in Wärmeübertragungskontakt mit dem Nebenschlußelement steht, folgt er den Temperaturschwankungen des Nebenschlußelements. Wenn (R) der Widerstandswert des zwischen den Punkten (28 und 32) liegenden Abschnitts des Nebenschlußelements ist, ist das Verhältnis R/Rl im wesentlichen temperaturunabhängig. Da die Spannung (Vy) durch die Gleichung Vy = IR gegeben ist, ist die Spannung (V'y) am Ausgang des Verstärkers (66) gegeben durch die Gleichung (6)
Vy = I.R.R7/R1 somit ist also auch diese Spannung im wesentlichen temperaturunabhängig.
Da alle Bauelemente des Wattstundenzählers (10) zwischen die Klemme (18) und die Klemme (14) des Wattstundenzählers eingefügt sind, wobei die zuletzt genannte Klemme auf der Seite des Energielieferanten und nicht auf der Seite des Verbrauchers liegt, fließt der vom Wattstundenzähler selbst verbrauchte Betriebsstrom nicht durch das Nebenschlußelement (20), so daß er die vom Zähler erzeugten Anzeigen nicht beeinflußt.
In manchen Anwendungsfällen ist d« vom Wattstundenzähler selbst verbrauchte Strom sehr klein, sodaß in diesem Fall die Energieversorgungseinheit für die Schaltungsanordnung (24) an irgendeinen Punkt zwischen den Stromklemmen (14, 16), d. h. an eine dieser Klemmen, über einen entsprechenden Abschnitt des Nebenschlußelementes (20) angeschlossen werden kann. Dies gilt insbesondere, weil die Spannung am Nebenschlußelement im Vergleich zur Spannung zwischen dem heißen Draht (L) und dem neutralen Draht (N) (typischerweise wenigstens 100 Volt) und auch in Vergleich zur Versorgungsspannung (typischerweise etwa 10 Volt) einen sehr kleinen Wert von einigen Millivolt hat -8-
AT 393 039 B
Der in den Fig, 1 und 2 daigestellte Wattstundenzähler (10) kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann das in den Draht (L) eingefügte Nebenschlußelement (20) durch einen Stromabtasttransformator ersetzt werden, da bei der ebenfalls an den Draht (L) angeschlossenen Schaltungsanordnung (24) die oben erwähnten Spannungsstöße nicht zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung dieses Transformators erscheinen. Außerdem können der Schrittmotor (52) und der Thyristor (TI) durch ein piezoelektrisches Element ersetzt werden, das von jedem am Ausgang (50) erzeugten Impuls gebogen wird, wobei der Zähler (54) so ausgebildet ist, daß er von diesem Biegen angetrieben wird; eine solche Anordnung ist in der französischen Patentanmeldung Nr. 76.21224 vom 12. Juli 1976 beschrieben.
Als Alternative können der Thyristor (TI), der Schrittmotor (52) und der Zähler (54) durch eine elektronische Zähler- oder Registereinheit ersetzt werden, die ihren Inhalt unverändert beibehält, wenn die Versorgungsenergie kurzzeitig abgetrennt wird; beispielsweise kann es sich dabei um eine Zähler- oder Registereinheit handeln, bei der Magnetblasenspeicher- oder MNOS-Speicherverfahien angewendet werden. Zur Anzeige des Inhalts der Zähler- und Registereinheit kann eine elektronische mehrstellige Anzeigevorrichtung, beispielsweise eine 7-Segment-Anzeigeeinheit mit Flüssigkristallelementen oder Leuchtdiodenelementen verwendet werden.
Die Energieversorgungseinheit für die Schaltungsanordnung (24) kann auch irgendeine andere passende transformatorlose Form haben; beispielsweise kann sie so ausgebildet sein, daß sie nur eine Versorgungsspannung in Bezug auf die Klemme (14) und den Draht (L) erzeugt. Es würde natürlich entsprechende Änderungen der Schaltungsanordnung (24) erforderlich machen. Die Schaltungsanordnung (24) kann auch dadurch abgewandelt werden, daß da- Spannungs-Frequenz-Umsetzer (62) durch einen Analog-Digital-Umsetzer ersetzt wird, der so ausgebildet ist, daß er die Spannung (Vz) mit vorbestimmter Folgefrequenz abtastet und die aus diesen Abtastwerten resultierenden Digitalsignale im Zähler (64) (oder einer anderen Akkumulatorvoirichtung) algebraisch addiert
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Schaltungsanordnung (24) der Figuren 1 und 2 dargestellt; diese Ausführungsform ist mit (124) bezeichnet. Die Schaltungsanordnung (124) enthält eine Multipliziereinheit (160), einen Spannungs-Frequenz-Umsetzer (162) und einen umkehrbaren Zähler (164), wobei diese Schaltungseinheiten in ähnlicher Weise wie die Multipliziereinheit (60), der Umsetzer (62) und der Zähler (64) der Schaltungsanordnung (24) aufgebaut sind; die Schaltungsanordnung (124) enthält Eingänge (126, 130, 134, 138, 140, 142) sowie einen Ausgang (150), die den Eingängen (36, 30, 34, 38, 40, 42) und dem Ausgang (50) der Schaltungsanordnung (24) entsprechen. Die Schaltungsanordnung (124) ist jedoch in einer geringfügig abgeänderten Weise im Wattstundenzähler (10) angeschlossen, wie noch ersichtlich wird.
Die Multipliziereinheit (160) ist eine Multipliziereinheit mit veränderlichem Gegenwirkleitwert; sie enthält ein erstes Paar emittergekoppelter NPN-Transistoren (TRI, TR2) sowie ein zweites Paar emittergekoppelter NPN-Transistoren (TR3, TR4). Die Basis-Elektroden der Transistoren (TRI, TR3) sind miteinander verbunden, und sie sind am Eingang (130) der Schaltungsanordnung (124) angeschlossen; die Basis-Elektroden der Transistoren (TR2, TR4) sind ebenfalls miteinander verbunden, und am Eingang (126) angeschlossen. Die Eingänge (126 und 130) sind direkt mit den Punkten (28 bzw. 32) des Nebenschlußelements (20) verbunden. Der Widerstand (RI) von Fig. 1 ist weggelassen.
Die miteinander verbundenen Emitter-Elektroden der Transistoren (TRI, TR2) und der Transistoren (TR3, TR4) sind über jeweils gleiche Widerstände (R21 bzw. R22) mit dem Eingang (142) für die negative Versorgungsspannung verbunden.
Der Widerstand (R3) von Fig. 1 und Fig. 2 ist ebenfalls weggelassen, so daß der Eingang (134) der Schaltungsanordnung (124) extern nur über den relativ hochohmigen Widerstand (R2) an die Klemme (18) angeschlossen ist. Der Eingang (134) ist intern über die Serienschaltung aus einem Halbleiterschalter (S10) und einem Widerstand (R23) an die miteinander verbundenen Emitter-Elektroden der Transistoren (TRI, TR2) und über einen weiteren Halbleiterschalter (Sil) am invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers (180) angeschlossen. Die Schalter (S10 und Sil) werden von jeweiligen Rechtecksignalen mit dem Tastverhältnis 1 ; 1 gegenphasig betätigt, wie noch erläutert wird. Der Ausgang des Verstärkers (180) ist über Widerstände (R24, R25), deren Werte gleich den Werten der Widerstände (R21, R22) sind, mit seinem invertierenden Eingang bzw. mit den verbundenen Emitter-Elektroden der Transistoren (TRI, TR2) verbunden, während der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers (180) über die Parallelschaltung aus einem Kondensator (CIO) und einer in Durchlaßrichtung vorgespannten Diode (D18) an den Eingang (140) für den Nullpunkt der Versorgungsspannung und über einen Widerstand (R26) mit dem Eingang (142) für die negative Versorgungsspannung angeschlossen ist.
Die Kollektorelektroden der Transistoren (TRI, TR4) sind am Punkt (182) miteinander verbunden, und die Kollektorelektroden der Transistoren (TR2, TR3) sind am Punkt (184) miteinander verbunden; die Punkte (182, 184) bilden den Ausgang der Multipliziereinheit (160). Die Punkte (182, 184) sind über jeweils gleiche Widerstände (R27, R28) mit einem Ende einer Kette aus mehreren (beispielsweise 6) in Serie geschalteten Dioden (D10 bis D15) verbunden; das andere Ende der Diodenkette ist an die Basis-Elektroden von zwei PNP-Transistoren (TR5, TR6) angeschlossen. Die Basis-Elektroden der Transistoren (TR5, TR6) -9-
AT 393 039 B sind über einen Widerstand (R29) mit dem Eingang (138) für die positive Versorgungsspannung verbunden, und die Emitter-Elektroden dieser Transistoren sind direkt mit dem Eingang (138) verbunden. Die Kollektor-Elektroden der Transistoren (TR5, TR6) sind an die Punkte (182 bzw. 184) angeschlossen.
Die Punkte (182, 184) sind am invertierenden bzw. am nichtinvertierenden Eingang eines Differenzverstärkers (186) angeschlossen, dessen Eingänge die Eingänge des Spannungsfrequenz-Umsetzers (162) bilden. Der Ausgang des Verstärkers (186) ist über einen Gegenkopplungskondensator (CU) mit seinem Eingang verbunden, so daß ein Integretor entsteht; ferner ist der Verstärkerausgang üb» einen Widerstand (R30) mit dem Eingang eines Spannungspegeldetektors (188) verbunden. Der Eingang des Spannungspegeldetektors (188) ist über einen Kondensat» (C12) mit dem Eingang (142) für die negative Versorgungsspannung verbunden, während der Ausgang des Detektors (188) am Setzeingang ein» bistabilen Schaltung (190) angeschlossen ist Der Setzausgang der bistabilen Schaltung (190) ist mit dem Setzeingang einer getakteten bistabilen Schaltung (192) verbunden, deren Setzausgang mit einem Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Glieds (194) verbunden ist. Der Takteingang der bistabilen Schaltung (192) und der Rücksetzeingang der bistabilen Schaltung (190) sind so angeschlossen, daß sie Taktsignale (CL1 bzw. CL2) empfangen, die von einem Taktimpulsgenerator (196) erzeugt werd»i; der andere Eingang des UND-Glieds (194) ist so angeschlossen, daß es über zwei in Kaskade geschaltete Negatoren (198,199) das Taktsignal (CL1) empfängt. Der Taktimpulsgenerator enthält einen (nicht dargestellten) Quarzoszillator dessen Betriebsfrequenz typischerweise bei 32 768 Hz liegt; der Taktimpulsgenerator enthält ferner einen Frequenzteil» sowie (nicht dargestellte) Durchschalteinheiten, die in bekannter Weise die Taktsignale (CL1 und CL2) mit einer gemeinsamen Frequenz von typischerweise 8192 Hz mit dem in Fig. 4 dargestellten Signalverlauf erzeugen.
Der Ausgang des UND-Glieds (194) ist mit dem Steu»eingang eines Halbleiterschalters (S12) verbunden, der zwischen eine d» Quelle (-Vjj) von Fig. 2 ähnlichen negative Bezugsspannungsquelle (200) und ein Ende eines Widerstandes (R31) eingefügt ist. Das andere Ende des Widerstandes (R31) ist an die Basis eines NPN-Transistors (TR7) und über einen Widerstand (R32) an den Eingang (140) für den Nullpunkt der V»sorgungsspannung angeschlossen. Der Widerstand (R32) ist außerhalb der Schaltungsanordnung (124) im Wärmeübertragungskontakt mit dem Nebenschlußelement (20) anstelle des Widerstandes (RI) von Fig. 1 und 2 angebracht. Damit dies ermöglicht wird, ist die Schaltungsanordnung (124) mit einem zusätzlichen Eingang (218) versehen. Der Emitt» des Transistors (TR7) ist mit dem Emitter eines NPN-Transistors (TR8) verbunden, damit ein weiteres emittergekoppeltes Transistorpaar entsteht, dessen verbundene Emitter-Elektroden über einen Präzisionswiderstand (R33) an die Bezugsspannungsquelle (200) angeschlossen sind. Die Basis-Elektrode des Transistors (TR8) ist über einen Widerstand (R34) mit dem Eingang (140) und über die Serienschaltung aus einem Widerstand (R35) und einem einstellbaren Widerstand (RV1) mit dem Eingang (142) verbunden. Die Kollektor-Elektroden der Transistoren (TR7, TR8) sind am negierenden bzw. am nichtnegierenden Eingang des Verstärkers (186) angeschlossen.
Der Ausgang des UND-Glieds (194) bildet den Ausgang des Spannungs-Frequenzumsetzers (162); er ist über einen Pufferverstärker (202) mit dem Zähleingang (203) des umkehrbaren Zählers (164) verbunden. Der Zähler (164) ist ein binärer, voreinstellbarer 12-Bit-Zähl» mit einem Aufwärts/Abwärts-Steuereingang (204), einem Voreinstelleingang (206) und einer Gruppe von Eingängen (208), denen ein Digitalsignal ständig zugeführt wird, das einen gewünschten voreinstellbaren Zählerstand repräsentiert Der Zähler weist auch eine Gruppe von Zählausgängen (210) auf, die an einen Decodierer (212) angeschlossen sind, der einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn der Zähler einen vorbestimmten Zählerstand erreicht. Der Ausgang des Decodierers (212) ist mit dem Setzeingang einer bistabilen Schaltung (240) verbunden, deren Rücksetzeingang so angeschlossen ist daß er das Taktsignal (CL1) in negierter Form aus dem Negator (198) empfängt Der Setzausgang der bistabilen Schaltung (214) ist mit dem Voreinstelleingang (206) des Zählers (164) verbunden;» bildet den Ausgang (150) der Schaltungsanordnung (124).
Die zuvor erwähnten gegenphasigen Signale zur Steuerung der Schalter (S10, Sil) werden von einer Schaltungseinheit (216) erzeugt, die einen hochohmigen Widerstand (R35) (typischerweise mit einem Widerstandswert von 680 kOhm) enthält der zwischen die Klemme (18) des Wattstundenzählers (10) und einem weiteren Eingang (220) der Schaltungsanordnung (124) eingefügt ist. Der Eingang (220) ist über einen Kondensator (C13) mit dem Eingang (142) für die negative Versorgungsspannung verbunden, und über die Serienschaltung aus einem Widerstand (R36) und einem Rechteckverstärker (222) ist er mit dem Takteingang ein» getakteten bistabilen Schaltung (224) verbunden. Der Setzausgang d» bistabilen Schaltung (224) ist mit dem Steuereingang des Schalters (S10) und mit dem Aufwärts/Abwärts-Steuereingang (204) des Zählers (164) verbunden, während der Rücksetzausgang der bistabilen Schaltung mit dem Steuereingang des Schalters (Sil) und mit seinem Setzeingang v»bunden ist.
Die Schaltungsanordnung (124) arbeitet folgendermaßen:
Der Rechteckverstärker (222) in der Schaltungseinheit (216) erzeugt ein Rechtecksignal, dessen Frequenz gleich der Frequenz der Spannung (V) zwischen den Drähten (L und N) ist (d. h. gleich der normalen Netzfrequenz von 50 Hz od» 60 Hz ist). Dieses Rechtecksignal wird der bistabilen Schaltung (224) zugeführt, und von dieser hinsichtlich der Frequenz geteilt, so daß an ihren Setz- und Rücksetzausgängen jeweils -10-
AT 393 039 B gegenphasige Rechtecksignale mit dem Tastverhältnis 1:1 mit der halben Netzfrequenz entstehen. Diese zwei gegenphasigen Signale, deren Frequenz angenommenerweise 25 Hz beträgt, versetzen die Schalter (S10 und Sil) Abwechselnd gegenphasig in den leitenden und in den nichtleitenden Zustand, was bedeutet, daß dann, wenn der Schalter (S10) leitet, der Schalter (Sil) gesperrt ist und umgekehrt.
Der Widerstand (R2) dient dazu, einen Strom (Ιχ) durchzulassen, der der Spannung (V) zwischen den
Drähten (L und N) proportional ist; dieser Strom bildet das erste Eingangssignal der Multipliziereinheit (160) der Schaltungsanordnung (124). Der Widerstand (R2) ist daher der Reihe nach über jeden der Schalter (S10, Sil) in der Weise wirksam, daß der durch die verbundenen Emitter-Elektroden der Transistoren (TRI, TR2) fließende Strom um einen Wert geändert wird, der gleich dem Strom (Ιχ) ist Die Polarität dieser
Stromänderung wird während jedes abwechselnden Halbzyklus der gegenphasigen Rechtecksignale, für die der Schalter (Sil) leitend ist, von dem vom Verstärker (180) gebildeten invertierenden Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 umgekehrt. Die Stromänderung bewirkt eine Änderung des Gegenwirkleitwerts der Transistoren (TRI, TR2).
Wie bereits beschrieben wurde, bildet das Stromnebenschlußglied (20) zwischen seinen Punkten (28 und 32) eine Spannung (Vy), deren Momentanwert dem Momentanwert des im Draht (L) fließenden Stroms (I) proportional ist. Die Spannung (Vy) wird auch der Multipliziereinheit (160) zwischen den jeweiligen Basis-Elektroden der Transistoren (TRI, TR2) zugeführt.
Die Transistoren (TRI und TR2) zeigen daher die Neigung, zwischen ihren Kollektor-Elektroden (d. h. zwischen den Punkten (182,184)) eine Ausgangsspannung (V^) zu erzeugen, die dem Produkt (VyIx) proportional ist. Wenn die Transistoren (TRI und TR2) allein verwendet würden, würde diese Ausgangsspannung eine große und unerwünschte Gleichtaktkomponente enthalten; zur Eliminierung dieser Gleichtaktkomponente sind die Transistoren (TR3, TR4) vorgesehen. Sie haben diese Wirkung auf Grund der Tatsache, daß sie die gleiche Eingangsspannung (Vy) empfangen, während ihre Ausgänge, (d. h. ihre Kollektor-
Elektroden) überkreuz mit den Ausgängen (d. h. den Kollektor-Elektroden) der Transistoren (TRI, TR2) verbunden sind.
Die Spannung (V^ wird an den Punkten (182,184) algebraisch mit ein» Offsetspannung kombiniert, die von den Transistoren (TR7, TR8) im Spannungs-Frequenz-Umsetzer (162) erzeugt wird, wenn der Schalter (S12) sperrt. Diese Offsetspannung wird mit Hilfe des veränderlichen Widerstandes (RV1) so eingestellt, daß sie negativ und größer als der normale volle negative Wert der Spannung (V^ ist, was zur Folge hat, daß die an dem vom Verstärker (186) gebildeten Integrator angelegte Differenzspannung (d. h. die an den Eingang des Umsetzers (162) angelegte Spannung) stets negativ ist, wenn der Schalter (S12) sperrt. Diese Differenzspannung hat daher einen rampenförmigen positiven Anstieg des Ausgangssignals des Verstärkers (186) mit einer von sein» Größe abhängigen Geschwindigkeit zur Folge, so daß der Detektor (188) ausgelöst wird.
Im ausgelösten Zustand bewirkt d» Detektor (188) das Setzen d» bistabilen Schaltung (190), die ihrerseits die bistabile Schaltung (192) auf das Setzen durch die nächste Anstiegsflanke des Taktsignals (CL1) vorbereitet (wie an Hand des Beispiels A in Fig. 4 dargestellt ist). Die bistabile Schaltung (192) gibt das UND-Glied (194) frei, so daß d» Schalter (S12) von der gleichen Anstiegsflanke des Taktsignals (CL1) in den leitenden Zustand versetzt wird. Die nächste ansteigende Flanke des Taktsignals (C12), die in Fig. 4 bei B dargestellt ist, bewirkt die Rücksetzung der bistabilen Schaltung (190), so daß die bistabile Schaltung (192) auf das Rücksetzen durch die nächste ansteigende Flanke des Taktsignals (CL1) vorbereitet wird. Das Rücksetzen der bistabilen Schaltung (192) bewirkt das Sperren des UND-Glieds (194), so daß der Schalt» (S12) wieder nichtleitend gemacht wird. D» Schalt» (S12) wird daher für eine exakt definierte Zeitdau» leitend gemacht, die gleich ein» Periode des Taktsignals (CL1) ist.
Wenn der Schalter (S12) in den leitenden Zustand versetzt ist, ändert er die von den Transistoren (TR7, TR8) erzeugte, oben erwähnte Offsetspannung um einen exakt definierten Betrag, der ausreicht, die oben erwähnte Differenzspannung positiv zu machen und dadurch zu veranlassen, daß das Ausgangssignal des Verstärkers (186) rampenförmig auf einen unter den Schwellenwert des Detektors (188) liegenden Wert absinkt. Wenn der Schalter (S12) wieder nichtleitend geworden ist, wird die g»ade beschriebene Ablauffolge wiederholt
Es ist zu erkennen, daß die maximale Frequenz, mit der der Schalter (S12) leitend gemacht werden kann, d. h. die maximale Ausgangsfrequenz des Umsetzers (162), den Wert 8192 Hz hat. Der veränd»liche Widerstand (RV1) ist so eingestellt, daß bei einem durch das Nebenschlußelement (20) fließenden Strom mit dem Wert 0 die Ausgangsfrequenz des Umsetzers etwa die Hälfte der Maximalfrequenz, d. h. 4096 Hz beträgt Wenn der durch das Nebenschlußelement fließende Strom nicht den Wert 0 hat, ändert die von den Transistoren (TRI, TR2) erzeugte resultierende Spannung (Vq) die oben erwähnte Differenzspannung um einen entsprechenden Wert, so daß die Betriebsfrequenz des Schalters (Sl) ausgehend von 4096 Hz in Abhängigkeit davon, ob die Spannung (V0) negativ oder positiv ist, zunimmt oder abnimmt; ferner wird die Frequenz um einen von der Größe des Produkts (VJ) geändert D» Spannungs-Frequenz-Umsetzer (162) erzeugt daher an seinem Ausgang (d. h. am -11-
AT 393 039 B
Ausgang des UND-Glieds (194)) ein impulsförmiges Signal, dessen Frequenz von der Größe des Produkts (V.I) abhängt.
Die Impulse des vom Umsetzer (162) erzeugten Signals werden dem umkehrbaren Zähler (164) zugeführt und von diesem gezählt Es sei daran erinnert daß das 25 Hz-Rechtecksignal, das den Schalter (Sil) steuert, auch die Zählrichtung des Zählers (164) so steuert daß dieser aufwärts zählt wenn der Schalter (S10) leitet und abwärts zählt wenn der Schalter (Sil) leitet Da die Schalter (S10 und Sil) auch die Polarität des Verhältnisses (VQ/V) ändern, ergibt sich die Anzahl N der Impulse, die im Verlauf einer am Zeitpunkt (tj) beginnenden Periode des 25 Hz-Rechtecksignals an den Zähler (164) angelegt werden, aus der folgenden Gleichung:
tj + T/2 T tj + T T N = [f0 + kJ VXdt]--[f0-kj V.I.dt]— (7) tj 2 tt + T/2 2 die sich vereinfacht zu:
kT tj + T N=-J VXdt (8) 2 h
Darin sind: (fQ) die Impulsfolgefrequenz für I=0, (T) die Periodendauer der 25 Hz-Rechtecksignale; (k) eine Proportionalitätskonstante.
Die Anzahl der vom Zähler (164) gezählten Impulse ist also dem Zeitintegral des Produkts (VJ) proportional.
Es ist zu erkennen, daß der Zähler (164) einen Maximalzählerstand von IO*2 oder 4096 hat Jedesmal dann, wenn der Zähler (164) einen vorbestimmten Zählerstand, typischerweise etwa 7/8 seines höchsten Zählerstandes (d. h. einen Zählerstand von 3584) erreicht, erzeugt der Decodieret (212) einen Ausgangsimpuls, der den Zähler auf seinen voreinstellbaren Zählerstand zurückstellt der typischerweise so gewählt ist daß er etwa 1/8 des höchsten Zählerstandes (d. h. 512) beträgt Der Zähler (164) kann zwar sowohl aufwärts als auch abwärts zählen, doch kann er aufwärts nur über eine vorbestimmte Zählanzahl zählen, die am Ausgang (150) einen Ausgangsimpuls erzeugt, was bedeutet, daß er beim Aufwärtszählen zum Zählerstand 3584 einen Ausgangsimpuls erzeugt worauf er unmittelbar danach wieder abwärts zählt wobei dieses Abwärtszählen vom voreinstellbaren Zählerstand 512 aus beginnt Auf diese Weise wird die Erzeugung störender Ausgangsimpuls am Ausgang (150) vermieden.
Die am Ausgang (150) erscheinenden Impulse werden gezählt wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde; ihre akkumulierte Gesamtsumme repräsentiert die Gesamtmenge der über die Drähte (L und N) gelieferten Energie. Für einen zufriedenstellenden Betrieb der Schaltung (124) ist es erwünscht daß die Eigenschaften, (beispielsweise Stromverstärkung) wenigstens der Transistoren (TRI bis TR4 und TR7, TR8) genau aneinander angepaßt sind; da die Schaltungsanordnung (124) jedoch als einzige integrierte Schaltung ausgeführt ist wie im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung (24) von Fig. 1 und 2 beschrieb»! wurde, ist dieses Erfordernis relativ einfach in der Praxis zu erfüll»!.
Die Schaltungsanordnung (124) hat mehrere wichtige Vorteile. Der bedeutendste Vorteil ist darin zu sehen, wie sich die th»mischen Drifterscheinungen und die Offseterscheinungen in der Multipliziereinheit (160) selbst kompensieren. Wenn die Gleichung (7) betrachtet wird, können innerhalb der gleichen Periode des 25 Hz-Rechtecksignals, auf die in der Gleichung (7) Bezug genommen wird, die Drift- und Offsetgrößen als Größen mit konstanten Werten angesehen werden, so daß sie lediglich die Wirkung haben, die Frequenz (f0) um einen kleinen konstanten Wert zu ändern. Sie heben sich daher mit (fQ) durch den Betrieb der Schalter (S10, Sil) und die entsprechenden Zählrichtungsänderungen des Zählers (164) auf.
Außerdem ist zu erkennen, daß die Transistoren (TR7, TR8) ebenso wie die von den Transistoren (TRI bis TR7) gebildete Multipliziereinheit als eine Multipliziereinheit arbeiten und ein Bezugssignal erzeugen, das -12-
AT 393 039 B dazu verwendet wird, dem produktabhängigen Signal (VQ), das von den Transistor«! (TRI bis TR4) «zeugt wird, entgegenzuwirken. Mögliche Fehler, die auf Grund von Langzeitänderungen in den Eigenschaften der Transistoren (TRI bis TR4), d. h. auf eine Alterung, zunickzuführen sind, heben sich durch entsprechende Änderungen in den Eigenschaften der Transistoren (TR7, TR8) weg«! der oben erwähnten genauen Anpassung der Eigenschaften dieser Transistoren auf, die durch die Ausführung in Form ein« integrierten Schaltung «reicht wird.
Auf Temperaturänderungen des Nebenschlußelements (20) zurückzuführende Fehler werden im wesentlichen vom Widerstand (R32) eliminiert, der auf Grund der Tatsache, da er in Wärmeübertragungskontakt mit dem Nebenschlußelement angebracht ist und im wesentlich«! den gleich«i Widerstandstemperaturkoeffizienten hat, das von den Transistoren (TR7, TR8) im leitenden Zustand des Schalters (S12) erzeugte Bezugsgegenkopplungssignal in Abhängigkeit von der von der Temperatur verursachten Änderung des Widerstandswerts des Nebenschlußelements ändert.
Die Transistoren (TR5 und TR6) arbeiten als Konstantstromquelle, die die vom Eingang (138) für die positive Versorgungsspannung zu den Punkten (182, 184) fließend«! Ströme im wesentlichen konstant auf Werten halten, die von den Mittelwerten der entsprechenden Spannungen auf diesen Punkten bestimmt werden. Wenn es erwünscht ist, können die Transistoren (TR5, TR6) mit ihren Vorspannungsschaltungen jedoch auch durch zwei Widerstände mit gleichen Werten «setzt werden, die zwischen den Eingang (138) und die Punkte (182,184) eingefügt sind.
Eine weitere Modifizierung der Schaltungsanordnung (124) besteht darin, den V«stärker (180) und die zugehörigen Widerstände (R24 bis R26) sowie den Kondensator (CIO) wegzulassen und den Ausgang des Schalters (Sil) mit den verbundenen Emitterelektroden der Transistoren (Γ3, T4) zu verbinden, so daß die Schalter (S10, Sil) die Funktion haben, die effektive Polarität des an die Multipliziereinheit (160) angelegten Stroms (^) umzukehren. Die Schaltungsanordnung (124) kann auch dadurch abgewandelt werden, daß der Umsetzer (124) durch einen Analog-Digital-Umsetzer ersetzt wird, wie oben im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung (24) beschrieben wurde; in diesem Fall wird die Polarität, mit der die von diesem Umsetzer erzeugten digitalen Signale im Zähler (164) (oder ein« anderen Summiervorrichtung) summiert weiden, durch das passende 25 Hz-Rechtecksignal periodisch umgekehrt
Da die Frequenz der die Schalter (S10, Sil) steuernden Rechtecksignale und die Zählrichtung des Zählers (164) nicht kritisch sind, kann die Schaltungsanordnung (124) ferner in der Weise abgewandelt werden, daß die Schaltungseinheit (621) durch einen durch 256 teilenden Frequenzteiler ersetzt wird, der aus dem Taktimpulsgenerator (196) das Taktsignal (CL1) oder das Taktsignal (CL2) empfängt, und daß mit dem Ausgang des durch 256 teilenden Frequenzteilers eine durch zwei teilende bistabile Schaltung verbunden wird. Diese bistabile Schaltung erzeugt daher zwei gegenphasige 16 Hz-Rechtecksignale, die anstelle der 25 Hz-Rechtecksignale verwendet w«den können.
Es sei bemerkt, daß das im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung (124) beschriebene Verfahren zur Driftkompensation mit geringfügig«! Abwandlungen auch in and«en Schaltungen verwendet werden kann, die Multipliztereinheiten enthalten; beispielsweise könnte es in der Schaltungsanordnung (24) von Fig. 2 eingesetzt werden.
In Fig. 3C ist eine Überlastungsschutzschaltung dargestellt, die ohne weiteres in die Schaltungsanordnung (124) eingefügt werden kann. Diese Überlastungsschutzschaltung (230) enthält einen umkehrbaren Binärzähler (232), der voreinstellbar ist. Der Zähler (232) enthält einen Zähleingang (234), der mit dem Ausgang des Verstärkers (202) von Fig. 3B verbunden ist, einen Voreinstelleingang (236), d« mit dem Ausgang eines zwei Eingänge aufweisenden ODER-Glieds (238) v«bunden ist, sowie eine Gruppe von Eingängen (240), an die ein die gewünschte Voreinstellzahl repräsentierendes Digitalsignal dauernd angelegt ist Der Zähler (232) weist auch eine Gruppe von Zählausgängen (242) auf, die an einen Decodierer (244) angeschlossen sind, der einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn der Zähler (232) einen vorbestimmten Zählerstand «reicht Der Ausgang des Decodierers (244) ist mit dem Setzeingang ein« bistabilen Schaltung (246) verbunden, deren Setzausgang mit einem Eingang des ODER-Glieds (238) verbunden ist Der andere Eingang des ODER-Glieds empfängt eines der 25 Hz-Signale aus der Schaltungseinheit (216) von Fig. 3B über einen durch fünf teilenden Frequenzteiler (247) und einen Impulsformer (248).
Der Rücksetzeingang d« bistabilen Schaltung (246) ist über eine von d« Außenseite des Gehäuses (12) des Wattstundenzählers her zugängliche Rückstelltaste (249) mit einer geeigneten Spannungsquelle, (beispielsweise der positiven Energieversorgungsleitung (138)) verbunden, während d« Setzausgang dies« bistabilen Schaltung über einen Verstärk« (250) mit einem Ausgang (252) d« Schaltungsanordnung (124) v«bunden ist Dieser Ausgang (252) ist an einen (nicht dargestellten) Stromkreisunterbrecher angeschlossen, d« die Drähte (L und N) auf der Verbraucherseite des Wattstundenzähters (10) verbindet. Dieser Stromkreisunterbrech« kann auf Wunsch auch im Wattstundenzähler (10) untergebracht sein, d. h. im Gehäuse (12) angebracht sein, wobei in diesem Fall die Drucktaste (249) auch als Rückstelltaste für den Stromkreisunterbrech« dienen kann.
Im Betrieb zählt d« Zähl« (232) die gleichen Impulse, die in d« Schaltung von Fig. 3B vom Zähl« (164) gezählt wurden. Der Zähler (232) wird jedoch alle 200 ms von den 5 Hz Impulsen aus dem Frequenzteiler (247) und aus dem Impulsformer (248) auf seinen Voreinstellzählerstand eingestellt, so daß er nur für die -13-
AT 393 039 B
Zeitdauer von 200 ms kontinuierlich zählen kann.
Der vorbestimmte Zählerstand, bei dem der Decodier» (244) einen Ausgangsimpuls erzeugt, ist so gewählt, daß der Zähler (232) unter normalen Maximallastbedingungen, (d. h. beim Anliegen der maximal zulässigen Last an den Drähten (L und N) auf der Verbraucherseite des Wattstundenzählers (10)) diesen vorbestimmten Zählerstand nicht erreicht, jedoch den vorbestimmten Zählerstand erreicht, wenn die normalen Maximallastbedingungen um einen bestimmten Wert überschritten werden, d. h. wenn eine Überlastung eintritt. Wenn eine solche Überlastung eintritt und der Zähler (232) aus diesem Grund den vorbestimmten Zählerstand erreicht, bewirkt der vom Decodierer (244) erzeugte Ausgangsimpuls das Setzen der bistabilen Schaltung (246), die ihrerseits den oben erwähnten Stromkreisunterbrecher über den zu diesem Zweck vorgesehenen Verstärker (250) betätigt, so daß die Zufuhr von elektrischer Energie zum Verbraucher unterbrochen wird. Die bistabile Schaltung (246) stellt den Zähl» (232) über das ODER-Glied auch auf seinen Voreinstellzählerstand zurück. Wenn die Ursache der Überlastung gefunden und beseitigt ist, kann die Zufuhr d» elektrischen Energie mit Hilfe der Rückstelltaste (249) wieder h»gestellt w»den.
In Fig. 5 ist eine abgewandelte und vereinfachte Energieversorgungseinheit für die Verwendung bei d» Schaltungsanordnung (24 oder 124) dargestellt, bi der Energiev»sorgungseinheit von Fig. 5 ist die Klemme (18) nicht direkt an den als Bezugspunkt di»ienden neutralen Draht (N), sondern an ein Ende eines relativ niederohmigen Widerstandes (R40) angeschlossen, dessen anderes Ende bei einer Klemme (118) direkt mit dem Draht (N) verbunden ist Eine Spannungsstoßbegrenzungsvoirichtung, die von einem Varistor oder einem spannungsempfindlichen Wid»stand (ZnO-Widerstand) gebildet ist liegt zwischen der Klemme (18) und der Klemme (14) und begrenzt die Spannung zwischen diesen zwei Klemmen auf einen Maximalwert von typischerweise etwa 600 V.
Die Klemme (18) ist über einen Kondensator (C20) und zwei entgegengesetzt gerichtete und in Serie gestaltete Zen»dioden (Z3, Z4) mit d» Klemme (14) verbunden; die Zenerdioden dienen dazu, die Amplitude der Wechselspannung am Verbindungspunkt (J) zwischen dem Kondensator (C20) und den Zenerdioden auf einen niedrigen Wert von typischerweise 8 V zu begrenzen. Der Verbindungspunkt (J) ist über eine S»ienschaltung aus einer Diode (D20) und einem Kondensator (C21) und üb» eine Serienschaltung aus einer Diode (D21) und einem Kondensator (C22) mit d» Klemme (14) verbunden; die Dioden (D20 und D21) sind entgegengesetzt gepolt. An der Katode der Diode (D20) wird daher eine positive Versorgungsgleichspannung (+VS) von etwa +7 V erzeugt, und an der Anode der Diode (D21) wird eine negative Versorgungsgleichspannung (-Vg) von etwa -7 V »zeugt.
Der in den Figuren 6 und 7 dargestellte elektronische Wattstundenzähler (10g) (Fig. 6) gleicht in mancher Hinsicht dem Wattstundenzähler (10) von Fig. 1. Der Wattstundenzähler (10g) enthält zusätzlich eine integrierte elektronische Schaltungsanordnung (124g), die der Schaltungsanordnung (124) nach den Figuren 3A und 3C ähnlich ist In der folgenden Beschreibung der Figuren 6 und 7 sind daher Bauelemente, die Bauelementen der Figuren 1 und 3 entsprechen, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen; nur die Unterschiede werden genau erläutert.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Wattstundenzähler (10g) ist der Eingang (126) der Schaltungsanordnung (124g) über einen niederohmigen Widerstand (R60) mit d» Klemme (16) und über einen weiteren Widerstand (R62) mit dem Eingang (134) verbunden, während der Eingang (130) mit der Klemme (14) verbunden ist Der Eingang (134) der Schaltungsanordnung (124g) ist nicht direkt am Verbindungspunkt (36) zwischen den Widerständen (R2 und R3) angeschlossen, sondern er ist über einen veränderlichen Wid»stand (RV10) mit diesem Verbindungspunkt verbunden. Das von diesem Verbindungspunkt (36) abgewandte Ende des Widerstandes (R2) steht über einen Widerstand (R64) mit der Klemme (18) und über einen Varistor (502) (ZnO-Wid»stand) zur Stoßspannungsbegrenzung mit der Klemme (16) in V»bindung.
Die Klemme (18) ist über eine Serienschaltung aus den Widerständen (R65, R66) und einem Kondensator (C30) mit der Anode einer Diode (D30) und mit der Katode ein» Diode (D31) verbunden. Ein weiterer, der Stoßspannungsbegrenzung dienender Varistor (504) (ZnO-Widerstand) liegt zwischen der Klemme (16) und dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (R65) und dem Kondensat» (C30). Die Katode der Diode (D30) ist üb» eine Parallelschaltung aus einer Zenerdiode (Z6) und einem Kondensator (C31) mit der Klemme (16) verbunden, und die Anode der Diode (D31) ist über eine Parallelschaltung aus einer Zenerdiode (Z7) und einem Kondensator (C32) ebenfalls mit der Klemme (16) verbunden, so daß bezüglich der Klemme (16) positive und negative Energieversorgungspunkte gebildet werden; diese Punkte sind an der Schaltungsanordnung (124g) mit dem Eingang (138) für die positive Versorgungsspannung und mit dem Eingang (142) für die negative Versorgungsspannung verbunden, während die Klemme (16) mit dem Eingang (140) für den Nullpunkt der Versorgungsspannung verbunden ist
Die Katode der Diode (130) ist über eine Leuchtdiode (508) mit einem Hilfsausgang (512) der Schaltungsanordnung (124g) v»bunden, und sie ist außerdem über eine Elektromagnetspule (510) mit dem Ausgang (150) der Schaltungsan»dnung (124g) v»bunden. Die Elektromagnetspule (510) bildet einen Teil eines herkömmlichen magnetbetätigten Summierungszählers (516), wie er in Telefongebührenzählem benutzt wird.
Die Schaltungsanordnung (124) weist zwei Eingänge (520, 521) auf, zwischen die ein Quarz (518) -14-
AT 393 039 B angeschlossen ist, der einen Teil des Takthnpulsgebers (196) in der Schaltungsanordnung (124g) bildet; die Schaltungsanordnung (124g) enthält fern»: zwei Eingänge (522,523), zwischen die Jer Kondensator (Cll) des Spannungs-Frequenz-Umsetzers (162) geschaltet ist, sowie zwei Eingänge (524, 528), zwischen die der veränderliche Widerstand (RV1) des Umsetzers (162) geschaltet ist
Die Schaltungsanordnung (124g) ist in Fig. 7 genauer dargestellt; diese Schaltungsanordnung enthält wieder die Multipliziereinheit (160) des Typs mit variablem Gegenwirkleitwert, den Spannungs-Frequenz-Umsetzer (162) und den umkehrbaren Zähler (164).
Die Multipliziereinheit (160) (Fig. 7A), die Schalter (510, 511) und ihre zugehörige Beschaltung in der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 (wobei diese Schalter und die zugehörige Beschaltung die Polarität des Eingangssignals der Multipliziereinheit periodisch umkehren, das die Spannung (V) zwischen den Drähten (L und N) repräsentiert) sind durch eine Zerhackerschaltung mit vier Transistoren (TR11 bis TR14) ersetzt, deren Kollektor-Elektroden jeweils an den Eingang (140) für den Nullpunkt der Versorgungsspannung angeschlossen sind. Die Basis-Elektroden der Transistoren (TR11, TR13) sind über Widerstände (R70 bzw. R71) mit einem gemeinsamen Punkt (530) verbunden, während die Basis-Elektroden der Transistoren (TR12, TR14) über Widerstände (R72 bzw. R73) mit einem gemeinsamen Punkt (532) verbunden sind. Die Emitter-Elektroden der Transistoren (TR11, TR14) sind über gleiche Widerstände (R74 bzw. R75) mit dem Eingang (134) der Schaltungsanordnung (124g) verbunden, und sie sind über zwei weitere Widerstände (R76, R77) mit den gleichen Werten wie die Widerstände (R74, R75) an die Zerhackerausgangspunkte (534 bzw. 536) angeschlossen. Die Emitter-Elektroden der Transistoren (TR12, TR13) sind mit den gemeinsamen Punkten (534 und 536) über gleiche Widerstände (R78 bzw. R79) verbunden, deren gleicher Wert 1,5 mal größer als der gleiche Wert der Widerstände (R74 bis R77) ist.
Die Zerhackerausgangspunkte (234,236) sind an die Basis-Elektroden der jeweiligen Transistoren (TR15, TR16) angeschlossen, deren Kollektor-Elektroden an den Eingang (138) für die positive Versorgungsspannung angeschlossen sind; die Emitter-Elektroden dieser Transistoren sind mit den Basis-Elektroden der jeweiligen Transistoren (TR17, TR18) verbunden. Die Kollektor-Elektroden der Transistoren (TR17, TR18) sind mit den verbundenen Emitter-Elektroden der Transistoren (TRI, TR2) und an die verbundenen Emitter-Elektroden der Transistoren (TR3, TR4) verbunden, während ihre Emitter-Elektroden über Widerstände (R80, R81), deren Wert gleich dem Wert der Widerstände (R74 bis R77) ist, am Kollektor eines Transistors (TR19) angeschlossen sind. Die Emitter-Elektrode des Transistors (TR19) ist an eine negative Bezugsspannungsquelle (200) angelegt, und er arbeitet mittels eines zwischen seine Basis und den Nullspannungseingang (140) eingefügten Widerstandes (R82) und eines als Diode geschalteten (d. h. mit einer Verbindung zwischen Kollektor und Basis versehenen) Transistors (TR20) zwischen der Basis-Elektrode und der Emitter-Elektrode des Transistors (TR19) als Konstantstromquelle. Die Widerstände (R21, R22) der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 sind in der Schaltungsanordnung (124g) weggelassen.
Die Transistoren (TR5, TR6) der Schaltung (124) von Fig. 3 und ihre zugehörige Beschaltung sind durch zwei Widerstände (R82, R83) und durch zwei Widerstände (R84, R85) ersetzt; die Widerstände (R82, R83) liegen zwischen den Punkten (182 bzw. 184) und dem Eingang (138) für die positive Versorgungsspannung, und die Widerstände (R84, R85) liegen zwischen den Punkten (182 bzw. 184) und dem Eingang (140) für den Nullpunkt der Versorgungsspannung.
Im Spannungs-Frequenz-Umsetzer (162) ist der Schalter (S12) durch einen Transistorschalter (TR21) ersetzt, der Widerstand (R35) ist weggelassen, und der veränderliche Widerstand (RV1) ist in Serie mit einem weiteren Transistorschalter (TR2) zwischen die Basis-Elektrode des Transistors (TR8) und die negative Bezugsspannungsquelle (200) eingefügt. Wie in Fig. 7B dargestellt ist, sind außerdem das UND-Glied (194) und die Negatoren (198 und 199) weggelassen, und das Taktsignal (CL1) ist an den Rücksetzeingang der bistabilen Schaltung (192) angelegt. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (192) bildet nun den Ausgang des Umsetzers (162); er ist daher an die Basis des Transistorschalters (TR21) zurückverbunden. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (192) ist auch mit einem Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Glieds (540) verbunden, deren Ausgang an die Basis-Elektrode des Transistorschalters (TR22) angeschlossen ist
Der Ausgang des Spannungs-Frequenz-Umsetzers (162) (Fig. 7B) ist mit einem Eingang eines Antivalenz-Glieds (542) verbunden, dessen andrer Eingang mit dem Ausgang eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Glieds (544) verbunden ist Das UND-Glied (544) empfängt das Taktsignal (CL1) und ein durch eine Frequenzhalbierung des Taktsignals (CL1) in einer bistabilen Schaltung (546) erzeugtes 4096 Hz-TaktsignaL Der Ausgang des Antivalenzglieds (542) ist mit einem Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Glieds (548) verbunden, deren anderer Eingang das Taktsignal (CL2) empfängt Der Ausgang des UND-Glieds (548) ist mit dem Zähleingang (203) des Zählas (164) verbunden.
Da Zähler (164) ist ein 8-Bit-Zähler, so daß sein maximaler Zählerstand (256) beträgt; sein voreinstellbarer Zählerstand, der von den Signalen an seinen Eingängen (208) bestimmt wird, beträgt 64. Der Decodierer (212) weist einen ersten Ausgang (550) auf, an den er ein Ausgangssignal erzeugt wenn der Zähler (164) im Verlauf des Aufwärtszählens den Zählerstand (240) erreicht; außerdem weist der Decodierer (212) einen zweiten Ausgang (552) auf, an dem er ein Ausgangssignal abgibt, wenn der Zähler (164) im Verlauf des Abwärtszählens den Zählerstand (2) erreicht Der Ausgang (550) ist an die bistabile Schaltung (214) angeschlossen, während der Ausgang (552) mit einem Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden ODER-Glieds -15-
AT 393 039 B (554) verbunden ist. Der andere Eingang des ODER-Glieds (554) ist mit dem Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (214) verbunden, und der Ausgang des ODER-Glieds (554) ist mit dem Voreinstelleingang (206) des Zählers (164) verbunden.
Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (214) ist auch mit dem Zähleingang eines einfachen 5-Bit-Binärzählers (556) verbunden. Der Zähler (556) enthält einen Hauptausgang (558), an dem er ein Ausgangssignal äbgibt, wenn er den Zählerstand (16) »reicht; ferner enthält er einen Hilfsausgang (560) (der eigentlich der Ausgang seiner ersten Binärstufe ist), an dem er ein Ausgangsignal mit der halben Frequenz des seinem Zähleingang zugeführten Signals abgibt. Der Ausgang (560) ist über einen Verstärker (562) mit dem Ausgang (512) der Schaltungsanordnung (124g) verbunden. Der Ausgang (558) ist mit dem Setzeingang einer bistabilen Schaltung (564) verbunden, deren Rücksetzeingang so angeschlossen ist, daß er das Taktsignal (CL1) empfängt Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (564) ist mit dem Rückstelleingang des Zählers (556) und mit dem Setzausgang einer bistabilen Schaltung (566) verbunden, deren Q-Ausgang mit dem Setzeingang einer bistabilen Schaltung (568) verbünd»! ist Der Setzausgang der bistabilen Schaltung (568) ist mit dem anderen Eingang des UND-Glieds (540), mit dem Rücksetzeingang der bistabilen Schaltung (566) und mit einem Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Glieds (570) verbunden. Der Takteingang der bistabilen Schaltung (568) und der andere Eingang des UND-Glieds (570) sind so angeschlossen, daß sie ein 8-Hz-Bezugs-Rechtecksignal empfangen, wie noch erkennbar wird, während d» Ausgang des UND-Glieds (570) über einen V»stärker (572) mit dem Ausgang (150) der Schaltungsanordnung (124g) v»bunden ist
Die gegenphasigen Signale zur Steuerung der von den Transistoren (TRI bis TR14) gebildeten Z»hack»schaltung (von denen eines auch die Zählrichtung des Zählers (164) steuert) werden aus dem 4096 Hz-Rechtecksignal am Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (546) über einen durch 256 teilenden Frequenzteil» (574) erzeugt Der Ausgang des Frequenzteilers (574) ist mit dem Takteingang einer bistabilen Schaltung (576) und über einen Negator (577) mit dem Rücksetzeingang einer bistabilen Schaltung (580) verbunden. Der Setzeingang der bistabilen Schaltung (576) empfängt ständig ein Signal mit dem Wert "Γ, und der Rücksetzeingang der bistabilen Schaltung (576) empfängt ein Taktsignal (Cß), das eine negierte Form des Grundtaktsignals mit der Frequenz 32 768 Hz ist, aus dem die Taktsignale (CL1 und CL2) im Taktimpulsgenerator (196) erzeugt werden.
Der Q-Ausgang d» bistabilen Schaltung (576) ist mit den Takteingängen einer bistäbil»i Schaltung (578) und der bistabilen Schaltung (580) verbunden, während d» Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (578) an ein»n Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden NAND-Glieds (581) angeschlossen ist. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (578) ist zu ihrem Setzeingang zurückverbunden, und er ist an den Takteingang der bistabilen Schaltung (568) und an den anderen Eingang des UND-Glieds (570) angeschlossen.
Der Ausgang des NAND-Glieds (581) ist mit dem Setzeingang der bistabilen Schaltung (580) verbunden, deren Q-Ausgang am Takteingang einer bistabilen Schaltung (582) angeschlossen ist Der andere Eingang des NAND-Glieds (581) ist mit dem Ausgang eines Antivalenz-Glieds (584) verbunden, dessen zwei Eingänge jeweils mit dem Ausgang von zwei weiteren Antivalenz-Gliedern (585, 586) verbunden sind. Die vi» Eingänge d» Antivalenz-Glieder (585,586) sind an die entspiech»id»i Ausgänge d» vier niedrigstwertigen Bits des Zählers (164) angeschlossen. _
Die oben erwähnten gegenphasigen Zerhackersteuersignale w»den an den Q- und Q-Ausgängen der bistabil»! Schaltung (582) erzeugt, die daher an die Punkte (530 bzw. 532) von Fig. 7A angeschlossen sind. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (582) ist auch mit einem Eingang eines Antivalenz-Glieds (588) verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes (544) verbunden ist, und dessen Ausgang mit dem Aufwärts/Abwärts-Steuereingang (204) des Zählers (164) verbunden ist.
Das Arbeitsprinzip der Schaltungsanordnung (124g) von Fig. 7 und somit das Arbeitsprinzip des Wattstundenzähleis (10g) von Fig. 6 gleicht grundsätzlich dem der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 und des Wattstundenzählers von Fig. 1, so daß erneut nur die entscheidenden Unterschiede genau erläutert werden.
Die Widerstände (R60 und R62), die zwischen der Klemme (16) und dem Eingang (134) der Schaltungsanordnung (124g) eingefügt sind, während ihr Verbindungspunkt am Eingang (126) angeschlossen ist, dienen dazu, die den Strom repräsentierende Eingangsspannung zwischen den Eingängen (126, 130) geringfügig so zu verschieben, daß bei Fehlen einer Energiezufuhr über die Drähte (L und N) die Schaltungsanordnung (124g) Eingangssignale empfängt, die einen sehr niedrigen En»giew»t oder einen in der Gegenrichtung aufitretenden Energiewert anzeigen. Der Zähler (164) hat daher die Neigung, sehr langsam abwärts zu zählen, doch wird er vom Decodier» (212) jedesmal dann auf seinen Voreinstellzählerstand von 64 gestellt, wenn sein Zähl»stand den W»t (2) erreicht Wie zu »kenn»! ist gewährleistet diese Anordnung, daß die Schaltungsanordnung (124g) keine Ausgangsimpulse zur Fortschaltung des Zählerstandes im Summierungszähler (516) erzeugen kann, wenn auch über längere Zeitperioden keine Energie üb» die Drähte (L und N) geliefert wird.
Die Wirkung der von den Widerständen (R60, R62) bei der En»giezufuhr über die Drähte (L und N) erzeugten gering»i Verschiebung wird während d» Eichung durch Einstellen der veränd»lichen Widerstände (RV10 und RV1) kompensiert.
In der von den Transistoren (TR11 bis TR14) gebildeten Zerhackerschaltung bewirken die an die Punkte (530 und 532) angelegten gegenphasigen Rechtecksignale, deren Erzeugung noch beschrieben wird, zunächst -16-
AT 393 039 B das Umschalten der Transistoren (TR11, TR13) in den leitenden Zustand und das Umschalten der Transistoren (TR12, TR14) in den nichtleitenden Zustand und sie haben dann die umgekehrte Wirkung, was abwechselnd mit einer Frequenz von 8 Hz erfolgt Eine die Spannung (V) zwischen den Drähten (L und N) repräsentierende Spannung (V'x) erscheint somit abwechselnd an den Punkten (534 und 536); diese Spannung (V'x) wird daher abwechselnd an die jeweiligen Basis-Elektroden der Transistoren (TR15 und TR16) angelegt. Es ist zu erkennen, daß die der Basis-Elektrode jedes der Transistoren (TR15 und TR16) angebotene Quellenimpedanz unabhängig davon, welches Paar der Transistoren (TR11 bis TR14) leitend ist, was auf die Auswahl der relativen Wate der Widerstände (R74 bis R79) zurückzuführen ist
Die Transistoren (TR15 bisTR18) bilden zusammen mit den Transistoren (TR19,TR20) einen Differenzverstärker, und die Punkte (534 und 536) bilden die Differenzeingänge dieses Verstärkers. Die wirksame Polarität der Spannung (V'x) wird daher beim Umschalten zwischen den Punkten (534, 536) umgekehrt, und sie bewirkt in jedem Fall eine Änderung der durch die verbundenen Emitterelektroden der Transistorpaare (TRI, TR2 und TR3, TR4) fließenden Ströme im entgegengesetzten Sinn, d. h. im gegenphasigen Sinn.
Die Anordnung aus dem von den Transistoren (TR11 bis TR14) gebildeten Zerhacker und dem aus den Transistoren (TR15 bisTR20) gebildeten Differenzverstärker bewirkt außerdem eine Reduzierung unerwünschter Gleichtaktsignale an den Punkten (182, 184), was einen der Faktoren darstellt, der das Weglassen der Transistoren (TR5, TR6) der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 aus der Schaltungsanordnung (124g) ermöglicht.
Bei hohen Werten der über die Drähte (L und N) gelieferten Energie zeigt die Fehlerkurve für die Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 eine leichte Tendenz zu negativen Fehlerwerten (niedrigere Energiemessung). Dies wird in der Schaltung (124g) dadurch korrigiert, daß der Transistor (TR22) zusätzlich zum Transistor (TR21) geschaltet wird, so daß das von den Transistoren (TR7, TR8) als Gegensignal für das Ausgangssignal der Transistorpaare (TRI, TR2 und TR3, TR4) erzeugte Bezugssignal wirksam reduziert wird. Der Transistor (TR22) wird vom NAND-Glied (540) gesteuert, das mit jedem vom Zähler (556) erzeugten Ausgangsimpuls für exakt eine Periodendauer des oben erwähnten 8 Hz-Bezugssignals an der bistabilen Schaltung (568) und synchron mit diesem Bezugssignal ffeigegeben wird; je höher also die gemessene Energie ist, desto öfter wird das NAND-Glied (540) freigegeben.
Unter gewissen Umständen kann sich die Ausgangsfrequenz des Spannungs-Frequenz-Umsetzers (162) so verhalten, als würde sie auf einem Bruchteil der Taktfrequenz einrasten. Beim Energiewert 0 kann dies manchmal zu einer ziemlich schnellen Verschiebung des Standes des Zählers (164) führen, was beispielsweise dann eintreten kann, wenn eine Aufwärtszählperiode systematisch einen Impuls mehr oder weniger als die nachfolgende Abwärtszählperiode enthält. Obgleich gezeigt werden kann, daß sich auf diese Einrasterscheinung zurückzuführende Fehler über lange Zeiträume aufheben, kann diese Erscheinung kurzzeitig, beispielsweise während des Eichens, Probleme verursachen. Zur Vermeidung dieser Probleme wird die Phasenlage der gegenphasigen Zerhackersteuersignale und des Aufwärts/Abwärts-Steuersignals des Zählers (164) auf einer pseudobeliebigen Basis jedesmal dann umgekehrt, wenn die Parität der vier niedrigstwertigen Bits des Zählers (164) geändert wird, was durch die Antivalenz-Glieder (584 bis 586) festgestellt wird.
Die bistabile Schaltung (546), der Frequenzteiler (574) und die bistabile Schaltung (576) teilen zusammen die Frequenz des Taktsignals (CL1) in der Weise, daß am Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (576) ein 16 Hz-Signal erzeugt wird. Dieses 16 Hz-Signal wird an die bistabilen Schaltungen (578 und 580) angelegt; die bistabile Schaltung (578) erzeugt zwei gegenphasige Versionen des oben erwähnten 8 Hz-Bezugs-Rechtecksignals, und die bistabile Schaltung (580) erzeugt an ihrem Q-Ausgang abhängig vom Ausgangssignal des NAND-Glieds (581) entweder ein 16 Hz-Signal oder ein 8 Hz-Signal. Das Ausgangssignal des NAND-Glieds (581) hängt seinerseits vom Ausgangssignal des Antivalenz-Gliedes (584) ab. Jeder Übergang von 16 Hz auf 8 Hz und umgekehrt erfolgt synchron mit dem 8 Hz-Signal aus der bistabilen Schaltung (578). Das Signal am Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (580) wird hinsichtlich seiner Frequenz von der bistabilen Schaltung (582) halbiert, damit an ihren Q- und Q-Ausgängen die zwei gegenphasigen Zerhackersteuersignale erzeugt werden. Es ist zu erkennen, daß die zuvor erwähnten Übergänge zwischen 16 Hz und 8 Hz am Takteingang der bistabilen Schaltung (582) zur Phasenumkehrung zwischen den Signalen an ihren Q- und Q-Ausgängen führen.
Zur Reduzierung der maximal möglichen Änderung des Zählerstandes im Zähler (164) während einer kontinuierlichen Aufwärts- oder Abwärtszählung wird von der Frequenz der vom Spannungs-Frequenz-Umsetzer (162) erzeugten Impulse eine feste Frequenz von 4096 Hz subtrahiert. Dies wird mit Hilfe des UND-Gliedes (544) und des Antivalenz-Glieds (542) erzielt. Das UND-Glied (544) erzeugt zusammen mit der bistabilen Schaltung (546) eine 4096 Hz-Impulsfolge, deren Impulse zeitlich mit den Impulsen des Taktsignals (CL1) zusammenfallen, was auch für die möglichen, vom Umsetzer (162) erzeugten Impulse gilt Das Antivalenz-Glied (542) bewirkt folgendes: (a) es erzeugt einen Ausgangsimpuls, wenn der Umsetzer (162) im Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen der 4096 Hz-Impulsfolge einen Impuls erzeugt; (b) es erzeugt keinen Ausgangsimpuls, wenn der Umsetzer (162) gleichzeitig mit einem Impuls der -17-
AT 393 039 B 4096 Hz-Impulsfolge einen Impuls erzeugt; (c) es erzeugt einen Ausgangsimpuls als Reaktion auf jeden Impuls der 4096 Hz-Impulsfolge, der nicht mit einem Ausgangsimpuls aus dem Umsetzer (162) zusammenfällt.
Das Antivalenz-Glied (588) stellt sicher, daß die entsprechend (a) »zeugten Impulse vom Zähl»· (164) in Aufwärtsrichtung gezählt werden, während die gemäß (c) erzeugten Impulse in Abwärtsrichtung gezählt werden. Wenn also über die Drähte (N und L) keine Energie geliefert wird, steigt und fällt der Stand des Zählers (164) abwechselnd um ein Bit.
Wie bereits angegeben wurde, erzeugt der Decodierer (212) jedesmal dann ein Ausgangssignal, wenn der Stand des Zählers (164) auf 240 angestiegen ist, wobei dieses Ausgangssignal über die bistabile Schaltung (214), die Fortschaltung des Zählers (556) zur Folge hat. Der Zähler (556) erzeugt seinerseits für jedes zweite und sechzehnte Ausgangssignal aus dem Decodierer (212) Ausgangssignale an seinen Ausgängen (560 und 558). Das am Ausgang (560) des Zählers (556) erzeugte Signal hat eine maximale Frequenz von etwa 10 Hz, und es bewirkt über den Verstärker (562) und den Hilfsausgang (512) der Schaltungsanordnung (124) die Erregung der Leuchtdiode (508) (Fig. 6), so daß eine sichtbare Anzeige dafür gebildet wird, daß über die Drähte (L und N) Energie geliefert wird, die auch vom Wattstundenzähler (10g) gemessen wird. Das Signal am Ausgang (558) des Zählers (556) hat über die bistabilen Schaltungen (564, 566, 568), das UND-Glied (570) und den Verstärker (572) die Wirkung, am Ausgang (150) der Schaltungsanordnung (124g) Ausgangsimpulse mit einer Dauer von 62,5 ms zu erzeugen, die mit dem am Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (578) erzeugten 8 Hz-Bezugs-Rechtecksignal synchronisiert sind, wobei die Ausgangsimpulse den Stand des Summierzählers (516) von Fig. 6 vergrößern.
Die Schaltungsanordnung (124g) kann ohne weiteres so ausgebildet werden, daß sie in zwei Richtungen wirksam ist, d. h. Energie messen kann, die in jeder Richtung über zwei Drähte, beispielsweise die Drähte (L und N) geliefert wird. Wie bereits erwähnt wurde, zählt der Zähler (164) abwärts, wenn sich die Richtung der Energiezufuhr umkehrt Es kann daher ohne weiteres vorgesehen werden, daß für den Fall, daß der Decodierer (212) zwei aufeinanderfolgende Signale an seinem Ausgang (552) in weniger als einem vorbestimmten Zeitintervall liefert, das eine Energiezufuhr in der Gegenrichtung mit viel größerem Wert als die offensichtliche Energiezufuhr in der Gegenrichtung auf Grund der kleinen, von den Widerständen (R60, R62) erzeugten Verschiebung anzeigt, eine Umschaltanordnung, den Q-Ausgang der bistabilen Schaltung (582) anstelle des Q-Ausgangs mit dem Antivalenzglied (588) verbindet, so daß die Phasenlage des Signals am Aufwärts/Äbwärts-Steuereingang (204) des Zählers (164) umgekehrt wird.
Der in Fig. 8 dargestellte elektronische Wattstundenzähler (10a) ist an ein dreiphasiges Energieverteilungsnetz mit drei heißen Drähten (LI bis L3), nämlich einem Draht für jede Phase und einem neutralen, als Bezugspunkt dienenden Draht (N) angeschlossen. Wie bei den zuvor beschriebenen Wattstundenzählem wird wieder angenommen, daß der Energielieferant in der Ansicht von Fig. 8 auf der linken Seite liegt, während der Energieverbraucher auf der rechten Seite des Wattstundenzählers (10a) liegt; Bauelemente des Wattstundenzählers (10a), die Bauelementen des Wattstundenzählers (10) der Figuren 1 und 2 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2, jedoch sind sie durch entsprechende Buchstaben, beispielsweise a, b oder c ergänzt
Der Wattstundenzähler (10a) enthält ein (nicht dargestelltes) Gehäuse, das ebenso wie das Gehäuse (12) aufgebaut ist und das drei Klemmenpaare (14a, und 16a, 14b und 16b) sowie (14c und 16c) aufweist; jedes Klemmenpaar ist in Serie in einen der Drähte (LI bis L3) eingeschaltet, während eine weitere Klemme (18a) an den Draht (N) angeschlossen ist Drei Stromnebenschlußelemente (20a, 20b und 20c), die dem Nebenschlußelement (20) gleichen, sind in Serie zwischen die Anschlüsse der jeweiligen Klemmenpaare eingeschaltet; beispielsweise liegt das Nebenschlußelement (20a) zwischen den Klemmen (14a und 16a). Jeweils einem der Nebenschlüsse ist in genau der gleichen Weise wie in Bezug auf die Figuren 1 und 2 für das Nebenschlußelement (20) und die Schaltungsanordnung (24) beschrieben wurde, eine von drei elektronischen Schaltungsanordnungen (24a, 24b, 24c) zugeordnet die im wesentlichen mit der Schaltungsanordnung (24) übereinstimmen. Zwischen den Klemmen (18a) und einer der Klemmen (14a, 14b und 14c) liegen jeweils Spannungsteiler aus einem Widerstandspaar, beispielsweise dem Widerstandspaar (R2a und R3a), und der Verbindungspunkt jedes Spannungsteilers ist mit dem entsprechenden Eingang der zugehörigen Schaltung (24a, 24b, 24c) verbunden. Jeder der Widerstände (R2a und R2b, R2c) hat einen relativ hohen Wert der typischerweise wenigstens hundertmal größer als der Wert des entsprechenden Widerstandes (R3a, R3b oder R3c) ist. Jede der Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) ist mit einer Energieversorgungseinheit (25a, 25b oder 25c) versehen, die im wesentlichen der Energieversorgungseinheit der Schaltungsanordnung (24) gleicht; die relativ hochohmigen Widerstände (R6a, R6b und R6c) dieser Energieversorgungseinheiten sind an die Klemme (18a) angeschlossen.
Der Wattstundenzähler (10a) enthält auch einen Thyristor (Tla), einen Schrittmotor (52a) und einen Summierzähler (54a), wobei diese Baueinheiten mit den entsprechenden Baueinheiten von Fig. 1 Ubereinstimmen. Der Thyristor (Tla) und der Schrittmotor (52a) können in Serie zwischen den Draht (N) und einen der Drähte (LI bis L3) eingeschaltet sein, wobei die Anode des Thyristors mit diesem einen Draht verbunden ist; beispielsweise sind diese Bauelemente zwischen den Drähten (N und LI) dargestellt, wobei die Anode des Thyristors an der Klemme (14a) mit dem Draht (LI) verbunden ist. -18-
AT 393 039 B
Die Überlaufausgänge der umkehrbaren Zähler in den Schaltungsanordnungen (24b, 24c) sind an Lichtquellen (100 und 101) angeschlossen, die typischerweise aus Licht aussendenden Dioden bestehen (wobei zu beachten ist, daß der Ausdruck "Licht" auch Infrarotstrahlung umfassen soll). Die Lichtquellen (100 und 101) sind über Lichtleitfasern (102 und 103) mit zugehörigen lichtempfindlichen Elementen (104 und 105) verbunden, deren Ausgänge an zwei Eingänge einer mit drei Eingängen versehenen Antikoinzidenzschaltung (106) verbunden sind. Der dritte Eingang der Antikoinzidenzschaltung (106) ist mit dem Überlaufausgang des umkehrbaren Zählers in der Schaltungsanordnung (24a) verbunden, und der Ausgang der Antikoinzidenzschaltung (106) ist mit der Steuerelektrode des Thyristors (Tla) verbunden. Die Lichtquellen (100 und 101) beziehen die für den Betrieb notwendige Versorgungsenergie aus den Versorgungsenergiequellen der Schaltungsanordnungen (24b und 24c), während die lichtempfindlichen Elemente (104,105) und die Antikoinzidenzschaltung (106) ihre Versorgungsenergie aus der Energieversorgungseinheit der Schaltungsanordnung (24a) beziehen.
Im Betrieb bewirkt jede der Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, die Erzeugung einer Impulsfolge am Überlaufausgang des zugehörigen umkehrbaren Zählers, deren Impulsfolgefrequenz mit dem Produkt aus der Spannung zwischen dem betreffenden Draht (LI, L2, L3) und dem Draht (N) und aus dem in dem betreffenden Draht fließenden Strom in Beziehung steht Die jeweiligen Impulsfolgen aus den Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) werden zu der Antikoinzidenzschaltung (106) übertragen, wobei die Impulsfolge aus der Schaltungsanordnung (24a) direkt übertragen wird, während die Impulsfolgen aus den Schaltungsanordnungen (24b und 24c) über die trennenden optischen Kopplungselemente übertragen werden, die von den Lichtleitfaseroptiken (102 und 103) gebildet werden. Die Antikoinzidenzschaltung (106) fügt die einzelnen Impulse der drei Impulsfolgen ineinander, damit gewährleistet wird, daß alle Impulse vom Summierzähler (54a) gezählt werden. Der Summierzähler (54a) zeigt somit die Gesamtmenge der über die vier Drähte (LI, L2 und L3 und N) dem Verbraucher zugeführten elektrischen Energie an.
Da jede der Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) mit ihrem zugehörigen Draht (LI, L2 und L3) verbunden ist und elektrisch gesehen auf dem Potential dieses Drahts "schwimmt" ist sie gegen Stoßspannungen genau in da* gleichen Weise geschützt, wie im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung (24) da Figuren 1 und 2 bereits beschrieben wurde. Die Verwendung der optischen Kopplungselemente, die von den Lichtleitfaseroptiken (102 und 103) gebildet wird, gewährleistet, daß die von den Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) erzeugten Impulsfolgen für das Zählen kombiniert werden können, ohne daß die starke elektrische Isolierung zwischen diesen Schaltungsanordnungen herabgesetzt wird; ferner können die Schaltungsanordnungen auf diese Weise räumlich getrennt voneinander im Gehäuse (12a) untergebracht werden, so daß mögliche Wechselwirkungen, beispielsweise auf Magnetfelder zurückzuführende Wechselwirkungen, herabgesetzt werden und ein relativ einfacher mechanischer Aufbau erzielt wird.
In einem allgemeineren Fall eines elektrischen Energieverteilungsnetzes mit N Drähten (N > 2) sind die Grundanforderungen des Wattstundenzählers (N-l) Stromklemmenpaare, die (N-1) Drähten zugeordnet sind, (N-1) Stromnebenschlußelemente, die jeweils zwischen die Stromklemmen eines zugehörigen Paars eingeschaltet sind, eine mit dem N-ten Draht verbundene weitere Klemme, (N-l) ohmsche Spannungsteiler jeweils zwischen der weiteren Klemme und einer ausgewählten Stromklemme eines jeweiligen Paars, (N-l) Schaltungsanordnungen entsprechend der Schaltungsanordnung (24) und (N-2) isolierende Koppelelemente zum Koppeln von (N-2) Schaltungsanordnungen mit der gemeinsamen Ausgangsstufe aus dem Thyristor, dem Schrittmotor und dem Summierzähler.
Der in Fig. 8 dargestellte Wattstundenzähler (10a) kann in mehrfacher Hinsicht abgewandelt werden. Beispielsweise können die Abwandlungen der Schaltungsanordnung (24) da Figuren 1 und 2 auch in den Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) von Fig. 8 ausgeführt werden. Außerdem könnte jede der Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) auf Wunsch ihre Versorgungsenergie zwischen einon der Drähte (LI, L2 und L3) und irgendeinon anderen Draht ableiten, während da Thyristor (Tla) und der Schrittmotor (52a) in Serie zwischen irgend ein Paar der Leitungen (LI, L2, L3 und N) eingefügt sind; wenn die Anode des Thyristors jedoch mit dem Draht (N) verbunden ist, müßte ein weitaes optisches Koppelelement vorgesehen werden. Da Schrittmotor (52a) und der Thyristor (Tla) können außadem so abgewandelt oder ersetzt werden, wie in Bezug auf den Zähler (10) von Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Schließlich können die Schaltungsanordnungen (24a, 24b, 24c) durch Schaltungsanordnungen ersetzt werden, die der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 oder der Schaltungsanordnung (124g) von Fig. 7 entsprechen, während die Enagieversorgungseinheiten der Schaltungsanordnungen (24a, 24b und 24c) durch Energieversorgungs-einheiten ersetzt werden können, die mit da in Fig. 5 dargestellten Energievasorgungseinheit übereinstimmen.
Der in Fig. 9 dargestellte elektronische Wattstundenzähler (10b) ist in ein zweiphasiges Energieverteilungsnetz mit zwei heißen Drähten (LI und L2) und einem neutralen Draht (N) eingeschaltet. Die jeweiligen Wechselspannungen an den Drähten (LI und L2) in Bezug auf den neutralen Draht (N) haben im wesentlichen die gleiche Größe von typischerweise 110 V, und sie sind um 180° phasenverschoben. Auch hier wird wieder angenommen, daß der Energielieferant in der Ansicht von Fig. 9 auf der linken Seite des Wattstundenzählers (10b) liegt, während der Vabraucher auf da rechten Seite hegt. Die Bauelemente, die den Bauelementen der bereits beschriebenen Figuren entsprechen, tragen wieder die gleichen Bezugszeichen mit -19-
AT 393 039 B entsprechenden Buchstabenzusätzen.
Der Wattstundenzähler (10b) enthält ein (nicht dargestelltes) Gehäuse, das ebenso wie das Gehäuse (12) von Fig. 1 aufgebaut ist und zwei Klemmenpaare (14d, 16d und 14e, 16e) enthält; jedes Klemmenpaar ist in Serie in einen der Drähte (LI und L2) eingeschaltet Zwei Stromnebenschlußelemente (20d und 20e), die beide im wesentlichen mit dem Nebenschlußelement (20) übereinstimmen, liegen in Serie zwischen den jeweiligen Klemmenpaaren (14d, 16d und 14e, 16e). Der Wattstundenzähler (10b) enthält auch eine elektronische Schaltungsanordnung (124a), die im wesentlichen mit der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 übereinstimmt; insbesondere weist die Schaltungsanordnung (124a) Eingänge und einen Ausgang mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3, jedoch mit dem zusätzlichen Buchstaben (a) auf.
Ein Spannungs-Trenntransformator (300) weist eine Primärwicklung (302) und eine Sekundärwicklung (304) mit einem Windungsverhältnis von 1: 1 auf; die Primärwicklung (302) liegt zwischen den Punkten (28e und 32e) des Nebenschlußelements (20e). Ein Ende der Sekundärwicklung (304) ist mit dem Punkt (28d) des Nebenschlußelements (20d) verbunden, und das andere Ende ist mit dem Eingang (126a) der Schaltungsanordnung (124a) verbunden. Der Punkt (32d) des Nebenschlußelements (20d) ist mit dem Eingang (130a) der Schaltungsanordnung (124a) verbunden.
Die Energieversorgungseingänge (138a» 140a und 142a) der Schaltungsanordnung (124a) sind an eine Energieversorgungseinheit (306) angeschlossen, die der in Fig. 5 dargestellten Energieversorgungseinheit entspricht; der Widerstand (R40) und die Leitung für den Bezugsspannungswert 0 V dieser Energieversorgungseinheit (306) sind an die IQemmen (14e bzw. 14d) angeschlossen.
Der Eingang (134a) der Schaltungsanordnung (124a) ist über einen hochohmigen Widerstand (R2d) an die Klemme (18) in der Energieversorgungseinheit (306) angeschlossen, und der Ausgang (150a) der Schaltungsanordnung (124a) ist mit einem Thyristor, einem Schrittmotor und einem Summierzähler verbunden, die im wesentlichen so miteinander verbunden sind, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.
Im Betrieb erzeugt das Stromnebenschlußelement (20d) zwischen den Punkten (28d und 32d) eine Spannung (Vyj), deren Momentanwert dem Strom (Ij) im Draht (LI) proportional ist, während das Stromnebenschlußelement (20e) eine Spannung (Vy2) erzeugt, die in der gleichen Weise mit dem im Draht (L2) fließenden Strom in Beziehung steht An der Sekundärwicklung (304) des Transformators (300) wird eine potentialmäßig getrennte, der Spannung (Vy2) entsprechende Spannung erzeugt und mit der Spannung (Vyj) summiert damit eine Spannung (Vsum) erzeugt wird, die der Summe der Ströme (Ij und ^) zwischen den Eingängen (126a und 130a) der Schaltungsanordnung (124a) proportional ist Die Sekundärwicklung (304) des Transformators (300) ist so angeschlossen, daß die Polarität dieser der Spannung (Vy2) entsprechenden
Spannung gleich der Polarität der Spannung (Vyl) ist, so daß die Spannung (Vsum) der Summe der Absolutwerte der Ströme (Ij und I2) proportional ist
Durch den Widerstand (R2d) fließt ein der Summe der jeweiligen Spannungen (Vj und V2) der Drähte (LI und L2) in Bezug auf den Draht (N) proportionaler Strom (Ιχ).
Die Schaltungsanordnung (124a) arbeitet in genau der gleichen Weise wie die im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Schaltungsanordnung (124), und sie erzeugt ein Ausgangssignal, das dem Zeitintegral des Produkts aus den Signalen (VRllin und y repräsentiert, wobei das Produkt dem Ausdruck (Vj + V2) (Ij +I2) proportional ist. Da die Spannungen (Vj und V2) gleich sind und eine Phasendifferenz von 180° aufweisen, gilt V1 + V2 = 2V j = 2V2 so daß das Produkt (Vj + V2) (Ij +12) auch der Energie Vj Ij + V212 proportional ist, die dem Verbraucher über die Drähte (LI und L2 und N) zugeführt wird, da gilt: Vj Ij + V212 = = Vi (Ii +12) = V2 (Ii +12). Der Wattstundenzähler (10b) erzeugt daher eine Anzeige für die Gesamtmenge der dem Verbraucher über Drähte (LI, L2 und N) zugeführten elektrischen Energie.
Die oben erwähnten hohen Stoßspannungen, die zwischen den Drähten (LI und L2) auftreten können, haben nicht die gleiche Wirkung auf den Trenntransformator (300), die sie auf die Strom-Trenntransformatoren der bisher verwendeten Art ausüben. Dies ist deshalb der Fall, weil die Erzeugung gefährlich hoher Spannungen an der Sekundärwicklung (304) des Transformators (300) im wesentlichen auf Grund der Tatsache verhindert wird, daß diese Sekundärwicklung von dem sehr niederohmigen Widerstand des Nebenschlußelements (20e), das parallel zur Primärwicklung (302) liegt, praktisch kurzgeschlossen ist.
Es ist zu erkennen, daß zwischen dem Wattstundenzähler (10b) und dem neutralen Draht (n) keine Verbindung erforderlich ist Falls es erwünscht ist, kann jedoch der Widerstand (R2d) allein oder auch der Widerstand (R40) mit einer am Draht (N) angeschlossenen Klemme verbunden werden, so daß der Strom (1^ der Spannung (Vj), und nicht der Summe aus (Vj und V2) proportional ist.
Der Wattstundenzähler von Fig. 9 kann in vielfältiger Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann die Schaltungsanordnung (124a) durch eine der Schaltung (24) nach den Figuren 1 und 2 entsprechende Schaltungsanordnung oder durch die Schaltung (124g) von Fig. 7 ersetzt werden; die Energieversorgungseinheit -20-
AT 393 039 B kann durch eine Energieversorgungseinheit gemäß Fig. 1 ersetzt werden. Außerdem können der Thyristor, der Schrittmotor und der Summieizähler wieder modifiziert oder so ersetzt werden, wie im Zusammenhang mit dem Wattstundenzähler (10) der Figuren 1 und 2 beschrieben wurde.
Ein oder mehrere Kombinationen aus einem Spannungs-Trenntransformator und einem Nebenschlußelement, beispielsweise aus einem Transformator (300) und einem Nebenschlußelement (20e), können die Basis für einen Wattstundenzähler oder eine ähnliche Vorrichtung bilden, in der die elektronische Schaltungsanordnung direkt oder im wesentlichen geerdet ist In einem Mehrphasen-Wattstundenzähler ergibt dies den Vorteil, daß gewisse Teile der elektronischen Schaltungsanordnung, beispielsweise ihre Energieversorgungseinheit und ihr Taktoszillator, von allen Multipliziereinheiten gemeinsam benutzt werden können.
Der in Fig. 10 dargestellte elektronische Wattstundenzähler (10c) ist an ein elektrisches Energieverteilungsnetz mit einem heißen Draht (L) und einem neutralen Bezugsdraht (N) angeschlossen, (d. h. an das in Fig. 1 dargestellte Energieverteilungsnetz). Der Lieferant der elektrischen Energie liegt in der Ansicht von Fig. 10 wieder auf der linken Seite, und der Verbraucher liegt auf der rechten Seite; Bauelemente, die Bauelementen in bereits beschriebenen Figuren entsprechen, tragen wieder die gleichen Bezugszeichen mit entsprechenden angefügten Buchstaben.
Der Wattstundenzähler (10c) enthält ein (nicht dargestelltes) Gehäuse, dessen Aufbau dem Aufbau des Gehäuses (12) von Fig. 1 entspricht. Das Gehäuse enthält ein Stromklemmenpaar (14f und 16f), das in Serie in den heißen Draht eingeschaltet ist, sowie eine Klemme (118f), die an den neutralen Draht (N) angeschlossen ist. Ein im wesentlichen mit dem Nebenschlußelement (20) von Fig. 1 übereinstimmendes Nebenschlußelement (20f) ist in Serie zwischen die Stromklemmen (14f, 16f) eingeschaltet, und die Punkte (28f und 32f) dieses Nebenschlußelements sind mit den Engängen (126b bzw. 130b) einer Schaltungsanordnung (124b) verbunden, die im wesentlichen mit der Schaltungsanordnung (124) von Fig. 3 übereinstimmt. Die Energieversorgungseingänge (138b, 140b und 142b) der Schaltungsanordnung (124b) sind an eine Energieversorgungseinheit (400) angeschlossen, die mit der Energieversorgungseinheit von Fig. 5 übereinstimmt; der Eingang (134b) der Schaltungsanordnung (124b) ist in der Energieversorgungseinheit (400) über einen hochohmigen Widerstand (R2f) an die Klemme (18) angeschlossen.
Der Ausgang (150b) der Schaltungsanordnung (124b) ist wahlweise mit Hilfe eines Umschalters (402) mit einem von zwei gleichen Registern (404, 406) verbindbar, die unter Verwendung eines Magnetblasenspeicherverfahrens oder eines MNOS-Speicherverfahrens ausgeführt sind. Die am Ausgang (150b) erscheinenden Ausgangsimpulse bewirken in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters (402) eine Fortschaltung des Inhalts des Registers (404) oder des Registers (406). Die beiden Register (404,406) sind an eine (nicht dargestellte) mehrstellige 7-Segment-Anzeigeeinheit mit Leuchtdioden- oder Flüssigkristallelementen angeschlossen, die so ausgebildet ist, daß sie den Inhalt des jeweiligen Registers entweder kontinuierlich oder kurzzeitig als Reaktion auf die Betätigung eines (nicht dargestellten) Druckknopfs oder Schalters anzeigt, der von der Außenseite des Gehäuses des Wattstundenzählers (10c) zugänglich ist. Falls es jedoch erwünscht ist, kann eine einzige Anzeigeeinheit vorgesehen werden, und aufeinanderfolgende Betätigungen des erwähnten Druckknopfs oder Schalters können die Wirkung haben, daß die Anzeigeeinheit die jeweiligen Inhalte der Register (404, 406) nacheinander anzeigt. Die Register (404, 406) und ihre zugehörigen Anzeigeeinheiten beziehen ihre Versorgungsspannungen aus der Energieversorgungseinheit (400), wobei die dazu erforderlichen Verbindungen aus Gründen der Einfachheit in Fig. 10 weggelassen worden sind.
Der Schalter (402) bildet einen Teil eines femsteuerbaren Relais (408), das in Abhängigkeit von codierten Steuersignalen arbeitet, die der normalen Netzwechselspannung zwischen den Drähten (L und N) überlagert sind; solche Relais werden häufig als Rundsteuerrelais bezeichnet Das Relais (408) ist ebenfalls im Gehäuse des Wattstundenzählers (10c) enthalten; es stimmt im wesentlichen mit dem Relais überein, das in der britischen Patentanmeldung Nr. 20 564/77 vom 16. Mai 1977 beschrieben ist. Das Relais (408) enthält eine Schaltungsanordnung (410), die mit Ausnahme der folgenden Unterschiede mit der entsprechenden Schaltungsanordnung der zuvor »wähnten britischen Patentanmeldung übereinstimmt: (a) Die Gleichspannungsversorgungseinheit ist weggelassen, und an ihrer Stelle wird die Energieversorgungseinheit (400) benutzt; die Schaltungsanordnung (410) weist Energieversorgungseingänge (414 und 416) auf, die an die Energieversorgungseinheit (400) angeschlossen sind, (b) der 32 768 Hz-Ozsillator (mit dem Bezugszeichen (56) in Fig. 5 der oben erwähnten britischen Patentanmeldung) ist weggelassen, und ein im wesentlichen ebenso aufgebauter Oszillator, der in dem zuvor erwähnten Taktimpulsgenerator der Schaltungsanordnung (124b) enthalten ist, wird an seiner Stelle benutzt.
Dieser Oszillator (412) ist in Fig. 10 dargestellt; sein Ausgang ist mit dem Eingang (418) der Relaisschaltung (410) (und auch mit der Schaltungsanordnung (124b)) verbunden. Wie zu »kennen ist, liegt wenigstens der Quarz des Oszillators (412) außerhalb der integrierten Schaltung der Schaltungsanordnung (124b), so daß durch die Einfügung des Relais (408) in den Wattstundenzähl» (10c) praktisch keine Änderung der Schaltungsanoidnung (124b) erforderlich ist.
Die Schaltungsanordnung (124b) und die Relaisschaltung (410) weisen somit ein gemeinsames Gehäuse, eine gemeinsame Energieversorgungseinheit und einen gemeinsamen Taktoszillator auf, was eine beträchtliche Kosteneinsparung ergibt
Die Relaisschaltung (410) weist einen Eingang (420) auf, der über einen relativ hochohmigen Widerstand -21-
Claims (21)
- AT 393 039 B (R50) mit der Klemme (18) in der Energieversorgungseinheit (400) verbunden ist und die oben erwähnten codierten Steuersignale empfängt Ferner weist die Relaisschaltung zwei Ausgänge (422,424) auf, die an die entsprechenden Steuerelektroden von zwei Thyristoren (T10, TU) angeschlossen sind. Die Anoden der Thyristoren (T10 und TU) sind über Strombegrenzungswiderstände (R51, R52) an die Klemme (18) in der Energieversorgungseinheit (400) und über eine Relaisspule (426) auch miteinander verbunden, die die Position des Schalters (402) steuert. Die Katoden der Thyristoren (T10 und TU) sind mit der Leitung für die Versorgungsspannung 0 V der Energieversorgungseinheit (400) verbunden. Die Schaltungsanordnung (124b) arbeitet genau in der gleichen Weise, wie in Fig. 3 beschrieben wurde. Unter der Annahme, daß der Schalter (402) die in Fig. 8 angegebene Position einnimmt, repräsentiert der Inhalt des Registers (404) die Gesamtmenge der über die Drähte (L und N) dem Verbraucher zugeführten elektrischen Energie. Wenn jedoch beispielsweise zwischen der in Spitzenbelastungsstunden verbrauchten elektrischen Energie und der außerhalb der Spitzenbelastungsstunden verbrauchten elektrischen Energie unterschieden werden soll, so daß der Verbraucher beispielsweise mit unterschiedlichen Gebühren für die in diesen unterschiedlichen Zeiträumen verbrauchte elektrische Energie belastet werden kann, dann werden über die Drähte (L und N) geeignete codierte Steuersignale übertragen, die den Schalter (402) des Relais (408) an den entsprechenden Zeitpunkten betätigen, wobei die Art und Weise wie das Relais (408) als Reaktion auf diese codierten Signale arbeitet, in der oben erwähnten britischen Patentanmeldung genau beschrieben ist Wenn also die Register (400,406) zum Aufzeichnen des elektrischen Energieverbrauchs im Verlauf von Spitzenbelastungsstunden bzw. zur Aufzeichnung des elektrischen Energieverbrauchs außerhalb der Spitzenbelastungsstunden benutzt werden, und wenn beispielsweise die Spitzenbelastungsstunden als die Zeit zwischen 6 Uhr und 18 Uhr definiert werden, dann wird ein codiertes Signal zum Ändern der Stellung des Schalters (402) aus der dargestellten Stellung täglich um 18 Uhr übertragen, und ein anderes codiertes Signal, das den Schalter (402) wieder in die dargestellte Stellung bringt, wird täglich um 6 Uhr übertragen. Diese Zeitpunkte sind natürlich nur als Beispiel angegeben; sie können beliebig geändert werden. In diesem Fall repräsentiert die Summe der Inhalte der Register (404 und 406) die Gesamtmenge der dem Verbraucher über die Drähte (L und N) zugeführten elektrischen Energie. Das Relais (408) ist aus Gründen der Klarheit gegenüber dem in der oben erwähnten britischen Patentanmeldung beschriebenen Relais vereinfacht worden. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Änderungen der Energieversorgungseinheit und des Taktoszillators stellt das Relais (408) in der Praxis zwei Ein-Aus-Schalter und nicht nur den Umschalter (402), wobei jeder dieser Ein/Aus-Schalter von einer entsprechenden Spule und von zwei Thyristoren gemäß der Schaltung von Fig. 10 gesteuert wird. Normalerweise ist in der Schaltung auch eine weitere Überspannungsschutzschaltung enthalten (gemäß der britischen Patentanmeldung in Form des Widerstandes (404) und des Varistors (405) von Fig. 4). Der Wattstundenzähler (10c) von Fig. 10 kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise könnte irgendein geeignetes Rundsteuerrelais anstelle des Relais (408) benutzt werden. Außerdem kann die Energieversorgungseinheit (400) durch eine Energieversorgungseinheit gemäß Fig. 1 ersetzt werden; die Schaltungsanordnung (124b) kann durch eine der Schaltungsanordnung (24) der Figuren 1 und 2 entsprechende Schaltungsanordnung oder durch die Schaltungsanordnung (124g) von Fig. 7 ersetzt werden. Außerdem können die Register (404 und 406) und ihre zugehörigen Anzeigeeinheiten durch eine geeignete Schrittmotor- und Summierzähler-Anordnung ersetzt werden, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Es sind hi« verschiedene Ausführungsformen elektronischer Geräte nach der Erfindung und ihre Anwendung in elektronischen Wattstundenzählem beschrieben worden; ihre Anwendung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt Die erfindungsgemäßen elektronischen Geräte können auch die Basis von Überlastschutzschaltungen bilden, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 3C beschrieben wurden, die an elektrische Energieverteilungsnetze anschließbar sind; auch die Anwendung bei anderen Zählern, beispielsweise in Bedarfszählem zum Anschluß an solche Verteilernetze ist möglich. Im Falle eines Bedarfszählers ist zu erkennen, daß die Schaltung von Fig. 3C ohne weiteres so angepaßt werden kann, daß sie eine Anzeige dafür erzeugt, ob der mittlere Energiebedarf über eine vorbestimmte Zeitdauer einen gegebenen Wert überschritten hat PATENTANSPRÜCHE 1. Elektronisches, zur Einschaltung in ein elektrisches Wechselstrom-Verteilernetz, das wenigstens einen spannungsführenden Leiter aufweist, bestimmtes Wattstundenmeter, mit - einer elektronischen Schaltung mit einem Multiplizierer zur Erzeugung eines analogen Ausgangssignals proportional zum Momentanwert des Produktes der Spannung zwischen dem spannungsführenden Leiter und einem anderen Leiter des Verteilernetzes und dem Strom in dem spannungsführenden Leiter, einem -22- AT 393 039 B Signal/Frequenzumsetzer der mit dem Ausgang des Multiplizierers verbunden ist, und einem mit dem Ausgang des Signal/Frequenzumsetzers verbundenen Zähler, - ein»1 Stromversorgungsschaltung (Fig. 5) für die elektronische Schaltung, welche S tromVersorgungsschaltung zwischen den beiden Leitern der Verteilerschaltung liegt und wenigstens positive und negative Gleichstromausgänge aufweist, die jeweils mit dem positiven und den Nulleingängen der elektronischen Schaltung verbunden sind; - einem Summenzähler, der mit dem Ausgang des Zählers der elektronischen Schaltung verbunden ist; gekennzeichnet durch: - einen Nebenschluß (20), der mit dem spannungsführenden Leiter (L) in Reihe geschaltet ist und zwischen den Anschlußklemmen (28 und 32) einen Spannungsabfall (Vy) liefert, der proportional dem Strom (I) im spannungsführenden Leiter (L) ist; und - einen Widerstand (R2), der mit dem anderen Leiter (N) der Verteilerschaltung verbunden ist und in einem Knotenpunkt (36) ein Signal (Vx) abgibt, das der Spannung (V) zwischen dem spannungsführenden Draht (L) und dem anderen Leit»1 (N) proportional ist; wobei der Multiplizierer (60 oder 160) ein Paar erster Eingänge (26 und 30; oder 126 und 130) aufweist, die mit Anschlußklemmen (28 und 38) des Nebenschlusses (20) verbunden sind und ein weiter» Eingang (34 oder 134) mit dem Knotenpunkt (36) verbunden ist; und der Nullspannungsausgang (0 Volt) der Stromversorgungsschaltung (Fig. 5) mit einer weiteren Klemme (14) des Nebenschlusses (20) verbunden ist
- 2. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Widerstand (R3), der zwischen dem Knotenpunkt (36) und dem spannungsführenden Leiter (L) liegt und mit dem ersten Widerstand (R2) einen Spannungsteiler (R2, R3) bildet
- 3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Knotenpunkt (36) abgewendete Ende des vorgenannten Widerstandes (R2) mit einem Ende eines relativ niederohmigen Widerstandes (R40) verbunden ist, dessen anderes Ende zu einer Anschlußklemme (118) geführt ist die mit dem anderen Leit» (N) und einer Spannungsbegrenzungsvonichtung (260) verbunden ist die zwischen dem einen Ende des relativ nied»ohmigen Widerstandes (R40) und dem and»en Anschluß (14) angeordnet ist
- 4. Meßgerät nach Anspruch 1, zur Verwendung in einer Vielfachverteil»-Schaltung, bestehend aus N Leitungen, von denen eine eine Bezugsleitung ist und wenigstens (N-l) Leitungen spannungsführend sind, wobei N mindestens 3 ist gekennzeichnet durch: (N-l) derartig» Nebenschlüsse (20a, 20b, 20c), von denen jeweils einer mit einem spannungsführenden Leiter (LI, L2, L3) verbunden ist (N-l) d»artige elektronische Schaltungen (24a, 24b, 24c), von denen jede mit dem zugehörigen Nebenschluß (20a, 20b, 20c) verbunden ist (N-l) Widerstände (R2a, R2b, R2c), von denen jeder zwischen der Bezugsleitung (N) und der zugehörigen elektronischen Schaltung (24a, 24b, 24c) geschaltet ist und (N-l) Spannungsversorgungsschaltungen (25a, 25b, 25c), von denen jede mit der zugehörigen elektronischen Schaltung (24a, 24b, 24c) verbunden ist wobei der Summenzähler (54a) mit den zugehörigen Ausgängen (50a, 50b, 50c) aller elektronischen Schaltungen (24a, 24b, 24c) verbunden ist im Falle von wenigstens (N-2) elektronischen Schaltungen (24b, 24c) bzw. jeweils über isolierte Kupplungen (100, 102, 104; 101, 103, 105) von denen jede jeweils eine Faseroptik (102, 103) auf weist.
- 5. Meßgerät nach Anspruch 1, zur Verwendung in einem Zweiphasenstromkreis, bestehend aus »sten, zweiten und dritten Leitern, von denen die ersten und zweiten Leit» spannungsführend sind und in Bezug auf den dritten Leiter im wesentlichen gleiche Wechselspannungen aufweisen und zwischen ihnen eine Phasendifferenz von im wesentlichen 180° besteht, wobei der erstgenannte Nebenschluß im ersten spannungsführenden Leiter eingeschaltet ist, welches Meßg»ät weiterhin gekennzeichnet ist durch: einen zweiten Nebenschluß (20e), der in den zweiten spannungsführenden Leiter (L2) eingeschaltet ist; und durch einen Trenntransformator (300) mit einer ersten Wicklung (302), die zwischen die Anschlüsse (28e, 32e) des zweiten Nebenschlusses (20e) eingeschaltet ist und einer zweiten Wicklung, die in Reihe zwischen einem Anschluß (28d) des ersten Nebenschlusses (20d) und der entsprechenden ersten Eingangsklemme (126a) der elektronischen Schaltung (124a) eingeschaltet ist
- 6. Meßgerät nach einem d» Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede elektronische Schaltung (124 oder 124g) Mittel (244, 510, 511; oder 582, TRI bis TR14) enthält, um wied»holt und gleichzeitig die effektive Polarität eines d» Eingangssignale (Vx) des Multiplizierers (160) und die Zählrichtung des Zählers (164) umzukehren. -23- AT 393 039 B
- 7. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in welchem der oder jeder Multiplizierer (160) einen Multiplizierer mit variabler Transkonduktanz aufweist, der wenigstens einen Eingang (126 oder 130) aufweist, der mit seinem zugehörigen Nebenschluß (20) direkt verbunden ist
- 8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer (160) mit veränderbarer Steilheit ein emittergekoppeltes Transistorpaar (TRI, TR2) aufweist, die das dem Strom entsprechende Signal als Spannung zwischen den Transistorbasen aufnehmen, die ebenso das der korrespondierenden Spannung entsprechende Signal in einer Form erhalten, die die Emitterströme der Transistoren verändert, so daß ein Analogsignal zwischen den Kollektoren der Transistoren »zeugt wird.
- 9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer (160) mit veränderbarer Steilheit ein weiteres, emittergekoppeltes Transistorpaar (TR3, TR4) aufweist, das ebenfalls zur Aufnahme der dem Strom entsprechenden Signalspannung zwischen den Transistorbasen eingerichtet ist, und daß die Kollektoren der Transistoren des zweiten Paares mit den Kollektoren des ersten Paares (TRI, TR2) kreuzweise zusammengeschaltet sind, so daß eine unerwünschte Gleichtaktkomponente, die im Analogsignal enthalten sein kann, wesentlich vermindert wird.
- 10. Gerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizier» (160) mit veränderbarer Steilheit ein drittes emittergekoppeltes Transistorpaar (TR5, TR6) aufweist, das die Ströme über die Kollektoren der Transistoren des ersten Paares (TRI, TR2) im wesentlichen auf den gleichen Wert hält, die von einer Spannung bestimmt werden, die etwa in der Mitte zwischen den jeweiligen Spannungen an den Kollektoren des ersten Paares liegen.
- 11. Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrschaltungen (224, 510, 511; TR11 bis TR14) die effektive Polarität des die vorgenannte Spannung darstellenden Signals umkehren.
- 12. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umkehrbare Zähler (164) voreinstellbar ist und eine Einrichtung (212,214) auf weist, die abhängig von eurem vorbestimmten Zählerstand einen Ausgangsimpuls erzeugt, der den Zähler auf einen vorbestimmten Zählerstand zurückstellt, wobei der voreingestellte Zählerstand größer als Null ist und der vorbestimmte Zählerstand größer als der voreingestellte Zählerstand, jedoch kleiner als der Zählerstand bei vollem Speicher und die Ausgangsimpulse das Ausgangssignal bilden.
- 13. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-/Frequenzumsetzer (162) eine Offsetsignalquelle (TR8,142) enthält, deren Signalgröße so gewählt ist, daß die Summe aus dem Offsetsignal und dem Analogsignal unipolar ist, daß ein Integrator (Cll, 186) vorgesehen ist, der die Summe aus dem Offsetsignal und dem Analogsignal aufnimmt und integriert, so daß sich das Ausgangssignal des Integrators rampenförmig einem vorbestimmten Wert nähert, daß ein Detektor (188) abhängig vom Ausgangssignal des Integrators ein Steuersignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Integrators den vorbestimmten Wert erreicht, und daß eine Bezugsquelle (200; 512 oder TR21; TR7) abhängig vom Steuersignal ein Bezugssignal in vorbestimmter Größe und Dauer mit der Summe aus dem Offsetsignal und dem Analogsignal in Gegenrichtung kombiniert, so daß sich das Ausgangssignal des Integrators über den vorbestimmten Wert rampenförmig zurückbildet.
- 14. Gerät nach Anspruch 13 und einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetsignalquelle (TR8) und die Bezugssignalquelle (200; 512 oder TR21; TR7) zusammen ein weiteres, emittergekoppeltes Transistorpaar (TR7, TR8) bilden, dessen Kollektoren jeweils mit dem entsprechenden Kollektor des ersten Transistorpaares (TRI, TR2) verbunden sind, daß die Emitter des weiteren Transistorpaares über Widerstände an eine Bezugsspannungsquelle (200) angeschlossen sind und daß die Basiselektrode eines Transistors (TR7) des weiteren Paares aus der Bezugsspannungsquelle und die Basis des anderen Transistors (TR8) aus einer Offsetspannungsquelle (142 oder 200) vorgespannt sind.
- 15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (Cll, 186) von einem Differenzverstärker (186) gebildet ist, der eine Kapazität (Cll) in einem Gegenkopplungszweig aufweist, der vom Ausgang zum invertierenden Eingang verläuft, und der invertierende und der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers mit jeweils einem Kollektor eines Transistors des erstgenannten Transistorpaares (TRI, TR2) verbunden sind.
- 16. G»ät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-/Frequenzumsetzer (162) einen Taktimpulsgenerator (196) enthält, der Taktimpulse ein» vorbestimmten Frequenz erzeugt, und daß Gatterschaltungen (190,192) vorgesehen sind, die die Taktimpulse und die Steuersignale so aufnehmen, -24- AT 393 039 B daß das Bezugssignal dem Integrator (11,186) im Verlauf von Zeitintervallen zugeführt wird, deren Dauer gleich der Dauer der Taktimpulsperioden ist und im wesentlichen mit diesen zusammenfällt.
- 17. Gerät nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungsmaßnahmen (566, 568, 540, TR22) getroffen sind, um die Verstärkung des Signal-/Frequenz-wandlers (162) bei höheren Anstiegsgeschwindigkeiten des Ausgangssignals zu erhöhen, so daß Nichtlinearitäten in der Kennlinie des Multiplizierers mit veränderbarer Steilheit bei den höheren Anstiegsgeschwindigkeiten kompensiert werden.
- 18. Gerät nach Anspruch 15 und Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahmen (566, 568, 540, TR22) zur Vergrößerung der Verstärkung auch Schaltungen umfassen, die die effektive Größe des Bezugssignales herabsetzen.
- 19. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrschaltung (224, 510, 511; 582, TR11 bis TR14) so arbeitet, daß die mittlere Dauer der Zeitperioden, in denen die Umkehr stattfindet, im wesentlichen gleich der mittleren Dauer der Zeitperiode ist, in denen keine Umkehr stattfindet.
- 20. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehreinrichtung (582, TR11 bis TR14) eine Steuervorrichtung (582) zur Erzeugung wenigstens eines Rechtecksignals für die Steuerung der Polaritätsumkehrung und eine Einrichtung (578, 580, 581, 594 bis 586) zur wiederholten Änderung der Phasenlage des oder jedes Rechtecksignals um 180° enthält, wobei die Änderung der Phasenlage nach dem Zufallsprinzip erfolgt.
- 21. Gerät nach Anspruch 20 und/oder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (164) ein Binärzähler ist und eine Einrichtung (584 bis 586) enthält, die die Parität einer ausgewählten Anzahl der niedrigstwertigen Bits im Zähler feststellt und abhängig von Änderungen der festgestellten Parität die Phasenänderung durchführt Hiezu 12 Blatt Zeichnungen -25-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB20564/77A GB1603648A (en) | 1977-05-16 | 1977-05-16 | Electronic devices for producing an output signal related to electrical power |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ATA349278A ATA349278A (de) | 1990-12-15 |
| AT393039B true AT393039B (de) | 1991-07-25 |
Family
ID=10147997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT3492/78A AT393039B (de) | 1977-05-16 | 1978-05-12 | Elektronisches wattstundenmeter |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4359684A (de) |
| JP (1) | JPS5417776A (de) |
| AR (1) | AR230118A1 (de) |
| AT (1) | AT393039B (de) |
| AU (1) | AU519765B2 (de) |
| BE (1) | BE867034A (de) |
| BR (1) | BR7803083A (de) |
| CH (2) | CH634415A5 (de) |
| DD (1) | DD135538A5 (de) |
| DE (1) | DE2821225A1 (de) |
| EG (1) | EG13485A (de) |
| ES (2) | ES469767A1 (de) |
| FR (1) | FR2391474A1 (de) |
| GB (1) | GB1603648A (de) |
| HK (3) | HK42786A (de) |
| HU (1) | HU182022B (de) |
| IE (1) | IE46783B1 (de) |
| IN (1) | IN152449B (de) |
| IT (1) | IT1096087B (de) |
| MX (1) | MX144625A (de) |
| NL (2) | NL183424C (de) |
| NZ (1) | NZ187275A (de) |
| PL (1) | PL128624B1 (de) |
| SE (2) | SE434889B (de) |
| YU (2) | YU44092B (de) |
| ZA (1) | ZA782510B (de) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0034031B1 (de) * | 1980-02-07 | 1984-08-01 | Schlumberger Electronics (U.K.) Limited | Elektrizitätszähler |
| FR2476324A1 (fr) * | 1980-02-19 | 1981-08-21 | Enertec | Dispositif electronique de mesure pour reseau polyphase et utilisation dans un compteur d'energie electrique |
| US4700188A (en) * | 1985-01-29 | 1987-10-13 | Micronic Interface Technologies | Electric power measurement system and hall effect based electric power meter for use therein |
| US4786862A (en) * | 1986-06-09 | 1988-11-22 | Niagara Mohawk Power Corporation | Watchdog circuit for transmission line sensor module |
| GB8614620D0 (en) * | 1986-06-16 | 1986-07-23 | Schlumberger Electronics Uk | Commodity metering systems |
| GB8624926D0 (en) * | 1986-10-17 | 1986-11-19 | Gen Electric Co Plc | Electric power measuring devices |
| US4998061A (en) * | 1987-09-21 | 1991-03-05 | Landis & Gyr Metering, Inc. | Watthour meter with temperature compensation for wye connected systems |
| US4896106A (en) * | 1987-09-21 | 1990-01-23 | Landis & Gyr Metering, Inc. | Watthour meter for wye connected systems |
| US4896105A (en) * | 1988-03-25 | 1990-01-23 | Westinghouse Electric Corp. | AC electric energy meter having drive circuit including stepper motor for driving mechanical register |
| GB8920446D0 (en) * | 1989-09-09 | 1989-10-25 | Schlumberger Ind Ltd | Electricity metering systems |
| FR2670295B1 (fr) * | 1990-12-07 | 1993-01-22 | Schlumberger Ind Sa | Dispositif de mesure electrique a double configuration de branchement. |
| US5457621A (en) | 1992-02-21 | 1995-10-10 | Abb Power T&D Company Inc. | Switching power supply having voltage blocking clamp |
| US5537029A (en) | 1992-02-21 | 1996-07-16 | Abb Power T&D Company Inc. | Method and apparatus for electronic meter testing |
| US5396168A (en) * | 1992-03-27 | 1995-03-07 | Tandy Corporation | Digital multimeter with microprocessor control |
| US5701253A (en) * | 1995-04-04 | 1997-12-23 | Schlumberger Industries, Inc. | Isolated current shunt transducer |
| US5572396A (en) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Ekstrom Industries, Inc. | Electric service safety disconnect apparatus with overvoltage and overcurrent protection |
| KR0167826B1 (ko) * | 1995-11-30 | 1999-03-20 | 이종훈 | 광 전력용 변성기를 이용한 광전자식 전력량계 |
| BR9712557A (pt) | 1996-10-22 | 1999-12-28 | Abb Power T & D Co | Medidor para medir energia elétrica, e, processo implementado for processador eletrônico para medir energia elétrica |
| FR2757274B1 (fr) * | 1996-12-13 | 1999-01-29 | Schlumberger Ind Sa | Appareil de mesure pour un compteur d'electricite |
| US6563926B1 (en) * | 1999-07-27 | 2003-05-13 | Nortel Networks Limited | Resetting surge protection in telephone line interface circuits |
| DE10036735C2 (de) * | 2000-07-27 | 2002-07-11 | Infineon Technologies Ag | Multipliziererschaltung mit Offset-Kompensation und Quadrikorrelator |
| US7091878B2 (en) * | 2001-02-28 | 2006-08-15 | Landis+Gyr, Inc. | Electrical service disconnect having tamper detection |
| US7775422B2 (en) | 2003-06-13 | 2010-08-17 | Arad Measuring Technologies Ltd. | Meter register and remote meter reader utilizing a stepper motor |
| US7355867B2 (en) | 2004-08-17 | 2008-04-08 | Elster Electricity, Llc | Power supply for an electric meter having a high-voltage regulator that limits the voltage applied to certain components below the normal operating input voltage |
| US7267014B2 (en) | 2004-09-23 | 2007-09-11 | Arad Measuring Technologies Ltd. | Meter register having an encoder |
| US8302887B2 (en) * | 2005-03-31 | 2012-11-06 | Rain Bird Corporation | Drip emitter |
| EP2209013B1 (de) | 2009-01-17 | 2016-11-09 | EMH metering GmbH & Co. KG | Elektronischer Mehrphasenzähler |
| US8598885B2 (en) | 2011-10-18 | 2013-12-03 | Hartman Van Wyk | Instrumentation circuit for shunt-based metrology measurement |
| DE112018005590T5 (de) | 2017-11-17 | 2020-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Additionsverfahren, Halbleitervorrichtung und elektronisches Gerät |
| CN113835674A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-24 | 国网浙江省电力有限公司营销服务中心 | 一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器 |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2724821A (en) * | 1954-07-19 | 1955-11-22 | Schweitzer Mfg Co E | Remote measuring system |
| US3002690A (en) * | 1958-07-03 | 1961-10-03 | Honeywell Regulator Co | Continuous integrator |
| US3226641A (en) * | 1961-12-05 | 1965-12-28 | Gen Electric | Electronic type converter for producting a d.c. signal proportional to watt input |
| DE1294053B (de) * | 1962-12-05 | 1969-04-30 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Umwandlung der Ausgangsspannung eines mit zwei gleichfrequenten Wechselspannungsgroessen gespeisten Hallmultiplikators in eine Impulsfolge gleicher Wertigkeit |
| FR1365347A (fr) | 1963-04-25 | 1964-07-03 | Compteurs Comp D | Dispositif de mesure intégrateur d'une grandeur physique ainsi que du produit et duquotient de plusieurs variables |
| US3428896A (en) * | 1963-08-14 | 1969-02-18 | Schweitzer Edmund O Jun | System for transmitting to a remote point a signal that varies as a function of the current flow in a high voltage conductor |
| US3432650A (en) * | 1964-11-10 | 1969-03-11 | Northern Electric Co | Signal multiplier providing an output signal substantially free of components proportional to the individual input signals |
| GB1129521A (en) * | 1965-03-11 | 1968-10-09 | Solartron Electronic Group | Improvements in multiplicative modulator |
| DE1264606B (de) * | 1966-01-31 | 1968-03-28 | Siemens Ag | Anordnung zur UEbertragung einer von einem auf der Hochspannungsseite fliessenden Strom gebildeten Messgroesse von der Hochspannungs-auf die Niederspannungsseite |
| BE754839A (fr) * | 1969-10-22 | 1971-02-15 | Compteurs Comp D | Dispositif de conversion de deux grandeurs en nombre d'impulsions proportionnel a l'integrale de leur produit |
| US3760273A (en) * | 1971-06-24 | 1973-09-18 | Mc Culloch Corp | Electronic watt hour meter |
| US3764908A (en) * | 1972-03-06 | 1973-10-09 | Westinghouse Electric Corp | Electronic wattmeter including a solid-state logarithmic multiplier |
| US3794917A (en) * | 1972-03-09 | 1974-02-26 | Esterline Corp | Electronic watt transducer |
| US3780273A (en) * | 1972-06-12 | 1973-12-18 | Leeds & Northrup Co | Analog-to-digital wattmeter multiplier |
| FR2199122B1 (de) | 1972-09-13 | 1975-03-14 | Langella Antoni | |
| US3867620A (en) * | 1973-01-26 | 1975-02-18 | Princeton Applied Res Corp | Signal correlator with improved dynamic range |
| US3875509A (en) * | 1973-05-17 | 1975-04-01 | Gen Electric | Electronic metering of active electrical energy |
| CH559916A5 (de) * | 1973-06-21 | 1975-03-14 | Hug Interlizenz Ag | |
| US3875508A (en) * | 1973-09-07 | 1975-04-01 | Gen Electric | Metering electrical energy (kWh) in single phase systems |
| DE2348667B2 (de) * | 1973-09-27 | 1975-08-14 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektronischer kWh-Zähler |
| DE2519668C3 (de) * | 1974-06-05 | 1979-01-18 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Anordnung zur Erzeugung einer dem Produkt zweier analoger elektrischer Größen proportionalen Folge von Impulsen |
| US3955138A (en) * | 1974-11-06 | 1976-05-04 | General Electric Company | Electronic energy consumption meter with input transformer having single resistance terminated secondary winding coupled to C-MOS switches driven by pulse width modulated control signals |
| US3976942A (en) * | 1974-12-13 | 1976-08-24 | Esterline Corporation | Watt/watt hour transducer having current signals and a modulator therefor |
| US4055804A (en) * | 1974-12-13 | 1977-10-25 | Mayfield Glenn A | Watt/watthour transducer and amplifier-filter therefor |
| US3975682A (en) * | 1974-12-13 | 1976-08-17 | Esterline Corporation | Watt/watthour transducer and integrator and current sources therefor |
| YU35812B (en) * | 1975-03-26 | 1981-06-30 | Iskra Zp Z O Sub O | Voltage/frequency converter circuit |
| SU585455A1 (ru) | 1975-08-06 | 1977-12-25 | Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Электронный счетчик электрической энергии |
| US4027241A (en) * | 1976-05-19 | 1977-05-31 | Westinghouse Electric Corporation | Solid state watt and var transducer |
| US4053832A (en) * | 1976-05-24 | 1977-10-11 | National Semiconductor Corporation | A.C. power meter |
| US4080568A (en) * | 1976-06-14 | 1978-03-21 | Roy B. Fitch, Jr. | Energy monitoring device |
| US4055803A (en) * | 1976-09-27 | 1977-10-25 | Kraley Raymond L | Combined watt and var transducer |
| US4056774A (en) * | 1976-10-29 | 1977-11-01 | Westinghouse Electric Corporation | Electronic watthour meter circuit |
| US4074194A (en) * | 1977-02-28 | 1978-02-14 | Wilkerson A W | Watt meter providing electrical signal proportional to power |
| US4138649A (en) * | 1977-03-25 | 1979-02-06 | Emerson Electric Co. | Amplifier system |
| DE2715283C2 (de) * | 1977-04-05 | 1983-05-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronischer Drehstromzähler |
| DE2715321A1 (de) * | 1977-04-05 | 1978-10-12 | Siemens Ag | Nach dem impulsbreiten-impulshoehen- modulationsverfahren arbeitender elektronischer drehstromzaehler |
| US4079313A (en) * | 1977-04-18 | 1978-03-14 | Allen-Bradley Company | Digital watts transducer |
| US4197582A (en) * | 1978-03-31 | 1980-04-08 | Westinghouse Electric Corp. | Auxiliary power supply and timer arrangement for time registering multifunctional electric energy meters |
-
0
- NL NLAANVRAGE7805249,A patent/NL183424B/xx unknown
-
1977
- 1977-05-16 GB GB20564/77A patent/GB1603648A/en not_active Expired
-
1978
- 1978-05-02 ZA ZA00782510A patent/ZA782510B/xx unknown
- 1978-05-04 YU YU1065/78A patent/YU44092B/xx unknown
- 1978-05-05 AU AU35825/78A patent/AU519765B2/en not_active Expired
- 1978-05-11 FR FR7813998A patent/FR2391474A1/fr active Granted
- 1978-05-12 AT AT3492/78A patent/AT393039B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-05-12 ES ES469767A patent/ES469767A1/es not_active Expired
- 1978-05-12 SE SE7805491A patent/SE434889B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-05-12 BE BE187658A patent/BE867034A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-05-12 US US05/905,450 patent/US4359684A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-05-15 IN IN522/CAL/78A patent/IN152449B/en unknown
- 1978-05-15 IE IE972/78A patent/IE46783B1/en not_active IP Right Cessation
- 1978-05-15 NZ NZ187275A patent/NZ187275A/xx unknown
- 1978-05-16 JP JP5815178A patent/JPS5417776A/ja active Granted
- 1978-05-16 PL PL1978206834A patent/PL128624B1/pl unknown
- 1978-05-16 NL NLAANVRAGE7805249,A patent/NL183424C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-05-16 AR AR272203A patent/AR230118A1/es active
- 1978-05-16 DE DE19782821225 patent/DE2821225A1/de active Granted
- 1978-05-16 DD DD78205400A patent/DD135538A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-05-16 EG EG312/78A patent/EG13485A/xx active
- 1978-05-16 CH CH528478A patent/CH634415A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1978-05-16 IT IT23465/78A patent/IT1096087B/it active
- 1978-05-16 BR BR787803083A patent/BR7803083A/pt unknown
- 1978-05-29 MX MX173581A patent/MX144625A/es unknown
- 1978-06-16 HU HU78EE2567A patent/HU182022B/hu unknown
-
1979
- 1979-03-01 ES ES478234A patent/ES478234A1/es not_active Expired
-
1981
- 1981-12-11 CH CH794581A patent/CH633899A5/fr not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-09-06 YU YU02008/82A patent/YU200882A/xx unknown
- 1982-09-28 US US06/425,737 patent/US4500973A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-02-20 SE SE8400911A patent/SE8400911D0/xx not_active Application Discontinuation
-
1986
- 1986-06-05 HK HK427/86A patent/HK42786A/xx not_active IP Right Cessation
- 1986-06-05 HK HK429/86A patent/HK42986A/en not_active IP Right Cessation
- 1986-06-05 HK HK428/86A patent/HK42886A/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AT393039B (de) | Elektronisches wattstundenmeter | |
| DE922257C (de) | Ferroelektrische Speichereinrichtung und Schaltung | |
| DE69126739T2 (de) | Digitale Messung des elektrischen Energieverbrauches | |
| CH649387A5 (de) | Elektronischer wattstundenzaehler. | |
| EP0569740B1 (de) | Verfahren zur selbsttätigen Kalibration von Elektrizitätszählern und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE2546163C2 (de) | Elektronische Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung | |
| DE102010001181A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung in einem mehrphasigen Stromnetz | |
| DE3139975C2 (de) | Vorrichtung zum Eichen von Nachweiskanälen eines Massenspektrometers | |
| DE2226950B2 (de) | Messanordnung zum messen einer waermemenge in einem fliessenden medium | |
| DE2245426B1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung digitaler Meßwerte an Elektnzitatsnetzen | |
| DE3101994C2 (de) | Verfahren zur Messung eines elektrischen Widerstands und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE2052521C2 (de) | Zweidraht-Meßanordnung | |
| DE2213760B1 (de) | Vorrichtung zum messen von in warmwasser-heizungsanlagen verbrauchten waermemengen | |
| DE3027398C2 (de) | Elektrische Anzeigevorrichtung | |
| DE971635C (de) | Einrichtung zur UEberwachung von Drehstromsystemen auf ohmsche Ableitungen | |
| DE2004337A1 (de) | ||
| DE3915880C2 (de) | ||
| DE2625714A1 (de) | Verfahren zur messung physikalischer groessen und der elektrischen fernuebertragung des messwertes | |
| DE833220C (de) | Anordnung zur Kompensation des Temperaturfehlers, insbesondere des Anwaermfehlers von elektrischen Messinstrumenten | |
| DE3815824C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung mindestens einer stromproportionalen Spannung mit mindestens einem Shunt | |
| DE2233622A1 (de) | Schaltungsanordnung zur messung elektrischer energie | |
| AT312739B (de) | Einrichtung zur elektrischen Frequenzmessung | |
| DE1948517C (de) | Elektrische Meßschaltung zur Messung physikalischer Größen mit zweipoligem Aufbau unter Verwendung von Transistoren | |
| DE2708197A1 (de) | Schaltungsanordnung zur ueberwachung des isolationszustandes von wechselspannungsnetzen | |
| DE956530C (de) | Einrichtung zum Erzeugen einer hinsichtlich der Spannungshoehe temperaturunabhaengigen Wechselspannung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ELJ | Ceased due to non-payment of the annual fee |