CH623416A5

CH623416A5 - Method for measuring electrical energy in a kilowatt-hour meter with static measuring mechanism.

Info

Publication number: CH623416A5
Application number: CH788777A
Authority: CH
Inventors: Artur Dr Ing Seibt; Omer Viaene
Original assignee: Heliowatt Werke
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1977-06-25
Publication date: 1981-05-29
Also published as: DK205777A; IE45251B1; NL7704500A; DE2630959A1; DE2630959C2; FR2357907A1; LU77696A1; IE45251L; IT1080625B; ATA291277A; FR2357907B1; GB1575148A; AT368815B; BE855872A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen elektri-

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scher Arbeit in einem Kilowattstundenzähler mit statischem monische noch erfasst werden sollen. Wird angenommen, dass Messwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. höhere als die zehnte Harmonische keine Rolle mehr spielen,

Bekannte derzeitig verwendete Kilowattstundenzähler mit so würde eine Abtastfrequenz von 1 kHz ausreichen. Nimmt statischen Messwerken arbeiten mit analogen Signalverarbei- man 2 kHz, so benötigt man unter Einschluss des Nullungs- und tungsmethoden, vorzugsweise nach dem Timedivision-Verfah- 5 des Eichungszyklus' mindestens 16 kHz A p,s. Zwischen der ren mit anschliessender Strom-Frequenz-Umsetzung. Für einen Abtastung einer Spannung und des zugehörigen Stromes liegt wirtschaftlichen Drehstromzähler sind diese Verfahren unge- in diesem Fall eine Zeit von 60 jj.s; hierdurch wird die Messung eignet, da bei analoger Signalverarbeitung genaue und damit der Wirkleistung bereits unzulässig verfälscht.

teure Bauelemente verwendet werden müssen, deren zeitliche Wenn der Multiplexer, der Analog-Digital-Wandler und der

Inkonstanz das Messergebnis zusätzlich verfälscht. 10 Computer so schnell sind, dass sich die Multiplexfrequenz so

Die Energieversorgungsunternehmen erwarten, dass ein weit erhöhen lässt, dass der verbleibende Zeitfehler vernachläs-Kilowattstundenzähler viele Jahre hindurch unkontrolliert im sigbar wird, dann brauchen keine weiteren Massnahmen ergrif-Netz belassen werden kann, und dass ein solches Gerät zwan- fen zu werden. Für den Computer ist die Multiplikation zweier zig bis dreissig Jahre funktionsfähig bleibt. Zahlen in wenigen Mikrosekunden problematisch; diese Forde-

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Messen 15 rung lässt sich praktisch nur durch Parallel-Multiplikation erfül-elektrischer Arbeit in einem Kilowattstundenzähler mit stati- ien.

schem Messwerk zu schaffen, das sowohl die Anforderungen Dies bedeutet, dass ein schneller Computer einzusetzen ist,

an die Messgenauigkeit und deren Langzeitkonstanz als auch der eine unnötige Verteuerung des Gerätes darstellt. Im folgen-an die Zuverlässigkeit bei geringen Herstellungskosten erfüllt. den werden daher einige Verfahren erläutert, mit denen der bei Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im 20 langsamer Abtastung entstehende Zeitfehler weitgehend kom-kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dargestellt ist. Sie pensierbar ist, so dass für die Messwertverarbeitung ein Com-beruht im wesentlichen darauf, dass die Messwertverarbeitung puter mit bedeutend geringerer Leistungsfähigkeit eingesetzt soweit wie möglich digital, damit fehler- und driftfrei, erfolgt, werden kann.

dass durch eine automatische Nullpunkt- und Eichungskorrek- Das erste Verfahren sieht analoge Verzögerungsglieder tur der Einfluss der Bauelemente bzw. Schaltungsteile des Zäh- ^ vor, die in die Zuleitungen zum Multiplexer bei den jeweils spä-lers auf das Messergebnis bis auf einen restlichen Linearitäts- ter abgetasteten drei Messgrössen eingeschleift werden. Wird fehler eliminiert wird, dass ein Multiplexverfahren und als Von dem im vorigen Beispiel angenommenen Zahlenwert von wesentliches Kennzeichen der Erfindung ein Computer für die 60 p,s ausgegangen, so ist eine derartige Verzögerung schwierig Steuerung und die Messwertverarbeitung, dem ein Analog- herzustellen und über lange Zeiträume konstant zu halten. Bei Digital-Wandler vorgesetzt ist, angewendet werden. 30 höheren Multiplexfrequenzen, wenn der Zeitfehler ohnehin

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei- schon klein ist, erscheint dieses Verfahren jedoch durchaus spielsweise näher erläutert. Dabei zeigt brauchbar, um diesen restlichen Fehler weitgehend zu kompen-

Fig. 1 ein zweikanaliges Multiplexsystem, sieren.

Fig. 2 ein einkanaliges Multiplexsystem, Durch das Patent 598 598 ist bekannt, dass der bei einkanali-

Fig. 3 ein einkanaliges Multiplexsystem, bei dem sämtliche 35 gem Multiplexen unvermeidbar auftretende Zeitfehler nutz-Eingangsgrössen als Stromsignale vorliegen, bringend zur Kompensation anderweitig im Elektronikzähler

Fig. 4 eine Übersicht der Signalabtastmöglichkeiten zur entstandener Signalverzögerungen bzw. Winkelfehler ver-Berechnung der Augenblicksleistung, und wendbar ist, indem dafür gesorgt wird, dass Vorzeichen und

Fig. 5 die Abtastfolge einer Spannung und eines Stromes Betrag beider Verzögerungen sich aufheben. Durch den Betrag zur Bildung der Augenblicksleistung. 40 wird allerdings die Multiplexfrequenz festgelegt, was u. U.

Da ein Computer nur Digitalwerte verarbeiten kann, müs- anderen Forderungen widersprechen könnte. Daher wird vor-sen zunächst die drei Spannungs-Strom-Paare der drei Phasen geschlagen, dass der Computer zunächst stets einige Abtast-des Drehstromnetzes in entsprechende Digitalwerte umge- werte speichert, bevor er sie auswertet. Diese Speicherwerte setzt werden. Hierbei ist zu beachten, dass zur Erfassung der sind in vielfältigerweise zu Interpolations- bzw. Extrapolations-Wirkleistung die zeitliche Zuordnung der Spannung und des 45 rechnungen zu benützen.

Stromes einer Phase erhalten bleiben muss. Zur Einhaltung vor- im einfachsten Fall lässt sich durch eine Änderung der gegebener Fehlergrenzen darf bei Drehstromzählern hoch- Abtastreihenfolge:

stens ein Fehler von einigen Winkelminuten auftreten; dieses entspricht bei 50 Hz einem Zeitfehler von einigen Mikrosekun- UR - IR - UR - Us - Is - Us - UT - It - UT den. 50

Verwendet man zwei Analog-Digital-Wandler und einen eine sehr genaue Interpolationsmöglichkeit schaffen, zweikanaligen Multiplexer, so kann man einen Zeitfehler auf Der Multiplexer benötigt in diesem Fall nicht mehr Ein

Kosten des Aufwands vermeiden (Fig. 1). gänge, d. h. unter Einschluss der Nullpunkt- und der Eichungs-

Vorteilhafterweise wird jedoch ein Analog-Digital-Wandler korrektur acht Eingänge. Die Anzahl der Takte pro Multi-und ein einkanaliger Multiplexer mit zunächst sechs Eingängen 55 plexerzyklus wird jedoch erhöht. Der Computer kann nun aus verwendet. Hierbei werden z. B. die sechs Messgrössen in fol- den beiden Spannungsabtastwerten, die den zugehörigen gender Reihenfolge von dem Multiplexer an den Analog-Digi- Stromwert zeitlich gesehen beidseitig umgeben, durch lineare tal-Wandler angelegt, nacheinander in Digitalwerte umgesetzt Interpolation den fehlenden Spannungsabtastwerten, die den und dem Computer zur Weiterverarbeitung zugeführt: zugehörigen Stromwert zeitlich gesehen beidseitig umgeben,

60 durch lineare Interpolation den fehlenden Spannungswert UR - IR - Us - Is - Ut - It errechnen und diesen dann mit dem betreffenden Stromwert zur Ermittlung der Augenblicksleistung multiplizieren. Zwischen dem Abtastzeitpunkt, z. B. der Spannung UR und Eine weitere Abtastreihenfolge ist:

dem Abtastzeitpunkt des zugehörigen Stromes iR, tritt durch das Multiplexen ein Zeitversatz auf, dessen Betrag von der Mul- 65 UR - UR - IR - Us - Us - Is - UT - UT - IT tiplexfrequenz abhängt.

Da durch das Multiplexen jede Messgrösse abgetastet wird, aus der der Computer den zum Stromwert zeitlich zugehörigen bestimmt sich ihre Höhe im wesentlichen daraus, welche Har- Spannungswert durch Extrapolation berechnet.

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Um die Erhöhung der Taktzahl pro Multiplexerzyklus zu vermeiden, lässt sich auch eine zeitlich weiter ausgreifende Interpolation realisieren. Hierbei folgen nicht mehr gleiche Multiplexerzyklen aufeinander, sondern es werden alternierend zuerst die drei Spannungen: UR - UA - UTund im nächsten Multiplexerdurchlauf drei Ströme: Ir - Is - It abgetastet. Der Computer interpoliert nunmehr den zu einem Stromwert zeitlich zugehörigen Spannungswert aus den beiden Spannungswerten, die dem vorhergehenden und dem nachfolgenden Multiplexerzyklus entnommen sind. Bei ausreichend hoher Multi-plexerfrequenz bleibt der entstehende Interpolationsfehler ausreichend klein.

Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob die Spannungs- oder die Stromwerte durch Interpolation ermittelt werden. Bei dem Verfahren mit Doppelabtastung der Spannungen oder der Ströme ist es jedoch zweckmässig, die Ströme öfter abzutasten,

Durch Einsetzen der Funktionswerte ergibt sich allgemein:

n/2-4

pJwH

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da die Netzspannung im allgemeinen recht gut sinusförmig ist, während der Strom, z. B. durch thyristorgesteuerte Verbraucher, stark verzerrt sein kann, so dass er durch die häufigere Abtastung genauer erfasst wird.

Bei der Interpolation ist es auch möglich, die Mittelwertbildung auf der Ebene der Augenblicksleistung vorzunehmen, d. h. z. B. bei der Abtastreihenfolge U -1 - I kann man auch zunächst den ersten Spannungswert mit dem Stromwert multiplizieren, sodann den zweiten und über die beiden Produkte mittein.

In Fig. 5 ist gezeichnet, wie - ohne Berücksichtigung des Multiplexens der drei Phasen - eine Spannung u(t) und ein zugehöriger Strom i(t) abgetastet werden. Die Anzahl der Abtastungen sei mit n bezeichnet. Die einzelnen Abtastwerte werden wie folgt miteinander multipliziert:

Pui(t) = l/n(Uoil + Ì1U2 + U2Ì3 + ... i(n-2)U(n-l)-in)

[Û sin(œ02v~%)][i sintuùoZvTn + Y* —■)]

y=0

y-4

[u sin(cu02vTM)][ï sin(Uo2vT„ + f-

2T

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Das Ergebnis für den relativen Messfehler der Leistung ist:

"rei cos (2<c^~ ) - 1 M

Der Fehler ist weder von der Aussteuerung noch von der Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom abhängig, sondern nur von der Anzahl der Abtastwerte pro Periode. Die Periode und die Anzahl der Abtastwerte pro Periode sind jedoch Konstanten; der Messfehler kann daher einmalig mit eingeeicht werden und fällt somit heraus. Für einen Messfehler von 1% ergeben sich mindestens 44 Abtastungen pro Periode (20 ms); dies führt auf eine Abtastfrequenz von 2,2 kHz. Es spielt dabei keine Rolle, ob die Abtastwerte von Spannung und Strom in ein und demselben Multiplexerzyklus oder in alternierenden Multiplexerzyklen gewonnen werden; für den Messfehler ist nur der Zeitabstand massgebend.

Bei alternierenden Zyklen reduziert sich die Anzahl der Takte in einem Abtastzyklus auf vier, wobei die Reihenfolge z. B. so aussieht:

UR - Us - UT - Null — Ir - Is - It ~ Referenzspannung — Ur - Us - UT - Null — Ir - Is usw.

Theoretisch ist es möglich, im Augenblick des Abtastens einer Grösse, z. B. einer Spannung, den zugehörigen Wert der anderen Grösse, z. B. eines Stromes, analog zwischenzuspei-chern, so dass ein zeitlich zusammengehöriges Paar zur Produktbildung zur Verfügung steht. Praktisch ist dies schwierig, da bei Kilowattstundenzählern der Messfehler über den gesamten Messbereich relativ zum jeweiligen Messwert konstant

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bleibt, so dass auch noch sehr kleine Werte genau erfasst werden müssen. Bereits die Einstreuung durch die Schaltimpulse würde bei Verwendung eines Analogspeichers kleine gespeicherte Werte erheblich verfälschen.

Nachdem erfindungsgemäss die bei einkanaligem Multiplexen auftretenden Probleme gelöst sind, verbleibt als Fehlerquelle hauptsächlich der Analog-Digital-Wandler, denn die nachfolgende digitale Weiterverarbeitung durch den Computer ist als fehlerfrei anzusehen.

In jedem einzelnen - oder bei alternierenden Multiplexerzyklen z. B. in jedem zweiten Multiplexerzyklus - ist ein Nullungstakt enthalten, in dem der Eingang des Analog-Digital-Wandlers über den Multiplexer auf Nullpotential geschaltet wird. Gibt der Analog-Digital-Wandler einen von Null verschiedenen Digitalwert an den Computer, so stellt dieser die Abweichung fest und speichert den Wert, um anschliessend jeden weiteren vom Analog-Digital-Wandler angelieferten Digitalwert vor der Auswertung damit zu korrigieren. Wegen der raschen Folge von Nullungstakten werden auch relativ schnell verlaufende Nullpunktwanderungen des Analog-Digital-Wandlers ausgeregelt. Somit entfällt ein Nullpunktfehler über die gesamte Lebensdauer des Gerätes.

In jedem Multiplexerzyklus - oder bei alternierenden Zyklen in jedem zweiten - wird der Eingang des Analog-Digital-60 Wandlers über den Multiplexer an eine Referenzspannung geschaltet, deren Sollwert im Speicher des Computers enthalten ist. Liefert der Analog-Digital-Wandler einen von diesem Sollwert abweichenden Digitalwert, so stellt der Computer die Abweichung fest, speichert den Korrekturfaktor und korrigiert 65 anschliessend jeden angelieferten Wert, nachdem er zuvor den . Nullpunktfehler berücksichtigt hatte. Damit entfällt der Eichungs- bzw. Steigungsfehler über die gesamte Lebensdauer des Gerätes.

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Als Restfehler verbleibt die Linearitätsabweichung der fehler ergeben würde. Es ist deshalb zweckmässig, wenn auf die

Analog-Digital-Wandler-Umsetzer-Kennlinie, die jedoch elektronische Fehlerkompensation verzichtet wird. Strom-

immer genügend klein gehalten werden kann, da sie praktisch wandler mit Ferrit-Kernen zeigen relativ grosse Fehler. Bei nur von der Präzision einer Widerstandsteilerkette abhängt. Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens ist die automa-

Wegen der Forderung nach konstantem relativem Messfeh- 5 tische Prüfvorrichtung in der Lage, die zwei Fehlerkurven

1er im gesamten Messbereich ist es unzweckmässig, mit einer jedes einzelnen der drei Stromwandler in einem Zähler über linearen Analog-Digital-Wandler-Umsetzer-Kennlinie zu arbei- den gesamten Aussteuerbereich zu messen und im program-

ten, die einen aufwendigeren Analog-Digital-Wandler benötigt, mierbaren Festwertspeicher (PROM) abzuspeichern. Der dessen Genauigkeit bei grossen Messwerten nicht ausgenützt Computer wird nun jeden einzelnen vom Analog-Digital-

würde. Es wird deshalb eine nichtlinear gestufte Kennlinie 10 Wandler angelieferten Strommesswert mit den zugehörigen bevorzugt, die solcherart ist, dass der relative Messfehler an Fehlerkurven bewerten.

jedem Punkt der Kennlinie gleich ist. Die an sich hierfür geeig- Voraussetzung für den praktischen Einsatz dieses Verfah-

nete logarithmische Stufung wird vorteilhaft durch die leichter rens ist lediglich, dass die Fehlerkurven eines solchen Strom-

zu realisierende binäre Stufung ersetzt. Selbstverständlich ist wandlers über längere Zeit und auch nach eventuellen starken durch ein geeignetes Programm des Computers jede beliebige 15 Überlastungen innerhalb gegebener Toleranzen bleiben.

Analog-Digital-Wandler-Ümsetzer-Kennlinie zu berücksichti- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden tem-

gen. Alle bisher aufgeführten Schaltungsteile des elektroni- peraturabhängige Messfehler in gleicher Weise dadurch weit-

schen Energiezählers - der Multiplexer M, der Mikrocomputer gehend kompensiert, dass die bekannten und im allgemeinen

MC und der Analog-Digital-Wandler AD - sind einschliesslich wenig exemplarabhängigen Temperaturkoeffizienten der nicht der Widerstände des Analog-Digital-Wandlers monolithisch 20 von der automatischen Nullpunkt- und Eichungskorrektur integrierbar. erfassten Bauelemente ebenfalls im programmierbaren Fest-

Bei einem Drehstromzähler werden z. B. Spannungsteiler wertspeicher (PROM) gespeichert werden, wobei noch ein und Stromwandler, etwa Ferrit-Schalenkern-Stromwandler mit geeigneter Temperaturfühler vorzusehen ist, dessen Ausgangsoder ohne elektronische Fehlerkompensation, verwendet. signal in ausreichenden zeitlichen Abständen über den Multi-Wahlweise können der Multiplexer und der Analog-Digital- 25 plexer und den Analog-Digital-Wandler dem Computer zuzu-Wandler sämtliche Eingangssignale in Form von Spannungen führen ist. Bei besonders hohen Ansprüchen an die Messgenauoder von Strömen verarbeiten, wobei sich Ströme leichter über igkeit ist es selbstverständlich auch möglich, z. B. die Temperaden Multiplexer durchschalten lassen; auch der Komparator turkurve der die Eichung bestimmenden Referenzspannungs-des Analog-Digital-Wandlers vergleicht vorzugsweise Ströme quelle bei jedem Einzelexemplar automatisch zu messen und im statt Spannungen. 30 programmierbaren Festwertspeicher (PROM) abzuspeichern.

In jedem Fall müssen die sechs Eingangsgrössen herunter- Bei der langen Einsatzdauer der Zähler sind die alterungsgeteilt werden, damit sie von der Elektronik verarbeitet wer- bedingten Driften der nicht von der Nullpunkt- und Eichungs-den können. Bei der Fertigung eines solchen Zählers sind dem- korrektur erfassten Bauelemente von Bedeutung. Es handelt nach z. B. die Spannungsteilerverhältnisse und Bürdenwider- sich hier hauptsächlich um die Eingangsspannungsteiler, die stände der Stromwandler auf ihre Sollwerte abzugleichen. Der- 35 Stromwandler und die Referenzspannungsquelle. Bei einer gut artige Abgleichvorgänge erfordern teure abgleichbare Bau- beherrschten Fertigung sind die Alterungsraten bekannt und teile und sind besonders arbeitsintensiv. könnten ebenfalls im nicht änderbaren Festwertspeicher

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss dadurch behoben, (ROM) oder programmierbaren Festwertspeicher (PROM) des dass grundsätzlich sämtliche Abgleicharbeiten entfallen, indem Computers eingespeichert sein. Da Energiezähler in den mei-sie durch entsprechende Programmierung in einem Speicher 40 sten Fällen mit einer Netzversorgung für die Elektronik arbei-ersetzt werden. Hierzu werden bei jedem einzelnen Gerät in ten, lässt sich aus der Netzfrequenz leicht eine Zeitbasis ablei-einem vorzugsweise vollautomatischen Prüfvorgang die tat- ten, die bei dem erwähnten vollautomatischen Prüfvorgang auf sächlichen Istwerte der Spannungsteilerverhältnisse, Strom- Null gesetzt wird. Der Computer berücksichtigt bei der wandlerübersetzungsverhältnisse (einschliesslich der Bürden- Berechnung der Energie den jeweiligen Stand der Zeitbasis widerstände) und der Referenzspannung gemessen und ent- 45 und die Alterungsraten zur weitgehenden Kompensation altesprechende Korrekturwerte in einen dem Computer zugängli- rungsbedingter Einflüsse.

chen Speicher eingeschrieben. Zweckmässig wird hierfür ein Der Analog-Digital-Wandler muss bei einem Energiezähler programmierbarer Festwertspeicher (PROM) verwendet, der - insbesondere bei einem Drehstromzähler - einen sehr grosin dem Computerschaltkreis enthalten ist und von der Prüfvor- sen Dynamikbereich verarbeiten. Da sein Eingang von dem richtung automatisch programmiert wird. Sofern ein wieder- -so Multiplexer ständig auf andere Eingangsgrössen umgeschaltet holt programmierbarer Festwertspeicher (RePROM) verwen- wird, kann sein Eingangssignal von einer Abtastung zur näch-det wird, lassen sich spätere Nacheichungen des Zählers wie- sten, z. B. von dem max. negativen auf den max. positiven Wert, der mit derselben Prüfapparatur durch Einprogrammieren springen. Diese grossen Signalsprünge stellen hohe Anforde-neuer Werte bewerkstelligen. rungen an den Komparator des Analog-Digital-Wandlers. Der

Elektronisch fehlerkompensierte Stromwandler sind 55 Komparator braucht nach jeder Übersteuerung eine bekannt und erlauben mit kleinen Ferrit-Schalenkernen sehr bestimmte Erholungszeit. Kritisch ist die exakte Erfassung genaue Stromübersetzungen. Durch den erforderlichen Hilfs- eines von einem Maximalwert auf einen nahe bei Null springen-verstärker weisen sie jedoch am Ausgang in der Regel eine Off- den Signalwerts. Der bekannte mitlaufende Analog-Digital-set-Gleichspannung auf. Bei der Berechnung der Augenblicks- Wandler vermeidet dieses Problem, indem das Komparator-leistung entsteht so lange kein Fehler, wie nur an einem Ein- 6« eingangssignal jeweils nur der Differenz zwischen zwei Abgang des Multiplizierens ein solcher Gleichspannungsanteil tastungen entspricht.

anliegt; dies ist vorauszusetzen, wenn der Zähler - wie es bis- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch das lang ausschliesslich üblich war - von Spannungs- und Strom- Prinzip des mitlaufenden Analog-Digital-Wandlers anwendbar,

wandlern gespeist wird. Bei einem Einsatz mit direktem Bei jeder Abtastung einer Eingangsgrösse wird ohnehin, wie

Anschluss jedoch kann bei längeren Zuleitungen und thyristor- b5 beschrieben, der Abtastwert im Computer zum Zwecke der gesteuerten Verbrauchern durchaus ein Gleichanteil der Span- Interpolation gespeichert. Nach jeder Abtastung setzt der Ana-

nung entstehen, der zusammen mit dem Gleich-Offset eines log-Digital-Wandler den Analogwert in einen Digitalwert um,

elektronisch fehlerkompensierten Stromwandlers einen Mess- den der Computer übernimmt. Danach ist der Analog-Digital-

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Wandler wieder frei und kann nun schon vor Beginn der näch- Für Prüfzwecke ist ein besonderer Prüfausgang vorteilhaft,

sten Abtastung vom Computer auf den letzten Abtastwert der an dem die verbrauchte Energie mit kürzerer Messzeit zur j etzt abzutastenden Eingangsgrösse voreingestellt werden. Verfügung steht als an dem für die Anzeigevorrichtung Der Komparator erhält wieder nur die Differenz zweier aufein- bestimmten Ausgang.

anderfolgender Abtastwerte zugeführt. Das Voreinstellen des 5 Wirtschaftliche Computer arbeiten mit relativ niedrigen Analog-Digital-Wandlers und das Aufschalten der zu messen- Taktfrequenzen und benötigen deshalb, z. B. für Multiplikatio-den Eingangsgrösse sind zeitlich so aufeinander abzustimmen, nen, lange Zeiten. Zur Zeitersparnis beim Multiplizieren ist wie-dass eine Komparatorübersteuerung so klein wie möglich der vom Prinzip des mitlaufenden Analog-Digital-Wandlers gehalten wird. Gebrauch zu machen, indem nicht jedesmal die vollen Werte

Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, die Eingangsgrössen 10 von Spannung und Strom miteinander multipliziert werden, als Ströme anzuliefern und einen Stromkomparator vorzuse- sondern die Differenzwerte zu den vorhergehenden Abtast-hen. werten nach folgendem Schema:

Gegenüber dem üblichen Ferraris-Zähler ist das hier beschriebene Messverfahren aufgrund seiner Schnelligkeit un • in = un_t • Ai • in_i • Au anfällig gegen Störimpulse. Um das Verhalten des elektroni- 15

sehen Energiezählers dem des Ferraris-Zählers anzunähern, Ist die Multiplikationszeit bei rein serieller Verarbeitung für wird mit Vorteil der Computer so programmiert, dass die eine derartige Anwendung zu lang, so ist stets ein eigenes Par-

Sprünge zwischen zwei Abtastungen in ihrer Höhe begrenzt aliel-Multiplizierwerk zu verwenden, ohne dass das beschrie-sind und dass grössere Sprünge als Störimpulse gewertet wer- bene Messprinzip sich ändern würde.

den. Dabei sind entweder derartige als gestört erkannte Abtast- 20 Ein besonderes Problem ist bei elektronischen Energiezähwerte ganz zu unterdrücken, oder es wird der den program- lern die Störsicherheit. Übliche Ferraris-Zähler vertragen aus-mierten Maximalwert übersteigende Teil subtrahiert. Ferner ist serordentlich hohe Spitzenspannungen an den Eingängen, vieleine gleitende Mittelwertbildung möglich. Hierbei erfolgt die fach überstehen sie Spitzen von mehr als 10 kV. Der als vorteil-Mitteilung ver der Berechnung der Augenblicksleistung oder haft vorgeschlagene Stromeingang - auch auf der Spannungs-auch danach. 25 seite - erweist sich auch in dieser Hinsicht als günstiger, da

Durch entsprechende Programmierung des Computers ist geräteseitig praktisch keine Spannungen auftreten, so dass sehr erreichbar, dass die vielfach unerwünschte Genauigkeit der Mes- wirksame Schutzmassnahmen möglich sind.

sung bezüglich der Erfassung von Harmonischen der Netzfre- Bei einem Energiezähler mit einem Computer müssen quenz vermindert und der eines Ferraris-Zählers angenähert besondere Vorkehrungen gegen das Eindringen von Störungen wird. Hierzu wird z. B. vom Computer eine Fourier-Transfor- 30 in die Elektronik getroffen werden, da ein Störimpuls bei einem mation (FFT) durchgeführt. Computer nicht nur zu falschen Daten, sondern auch zu einem

Nach der Berechnung der Augenblicksleistung jeder Phase falschen Befehl führen kann. Auch in dieser Beziehung erweist durch Multiplikation steht als Ergebnis ein Digitalwert zur sich der im Patent 598 598 vorgeschlagene Einchip-Mikrocom-

Verfügung, wobei bei einem Drehstromzähler noch die Werte puter als überlegen, weil die Auswirkungen von Störungen der drei Phasen zu addieren sind. Zur Ermittlung der Energie ist 35 minimal werden, wenn der gesamte Computer auf einem einzi-noch eine Integration über der Zeit erforderlich. gen Halbleiterkristall integriert ist. Störungen wirken dann nur

Die verbrauchte Energie wird in einem kumulierenden Zäh- noch auf die Eingänge und Ausgänge des Computers, wobei 1er erfasst und auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt. Hierzu Störungen an den Eingängen lediglich zeitweise falsche Einsind die bekannten zählenden und speichernden Rollenzähl- gangsdaten erzeugen, aber keinen falschen Programmablauf werke mit Schrittmotorantrieb verwendbar. Es ist aber auch 40 verursachen.

möglich, speichernde elektronische Anzeigevorrichtungen, Die Erfindung soll nachstehend anhand einiger Figuren z. B. elektrochromische oder elektrolytische Anzeigen, einzu- erläutert werden:

setzen. Auch eine normale nichtspeichernde elektronische In Fig. 1 ist zunächst die weniger vorteilhafte, weil aufwen-

Anzeige ist möglich, wenn ein nichtflüchtiger Speicher, z. B. digere Lösung mit einem zweikanaligen Multiplexer M und MNOS-Speicher, zur Verfügung steht. Wegen der begrenzten 45 zwei Analog-Digital-Wandlern ADi, AD2 gezeigt. Jeder MultiZahl der Schreibzyklen, die ein solcher Speicher durchführen plexer M hat fünf Eingänge, da jeder der beiden Multiplexerka-kann, bevor er unbrauchbar wird, wird man nur bei einem näle und jeder der beiden Analog-Digital-Wandler ADi, AD2 im erkannten bevorstehenden Netzausfall den zu rettenden Zah- Hinblick auf ihren Nullpunkt- und Eichungsfehler korrigiert lenwert dort einschreiben. werden müssen. Der Mikrocomputer MC steuert sowohl den

Bei jeder Art einer digitalen Anzeige entspricht ein Sprung 50 Multiplexer M wie die Analog-Digital-Wandler ADi, AD2. Zum in der kleinsten Ziffernstelle einem bestimmten Betrag ver- Zwecke der Energieberechnung erhält er noch die Referenz-brauchter Energie. Diese Zählimpulse sind z. B. zu gewinnen, frequenz fRef zugeführt. Der kumulierte Energieverbrauch wird dass der Computer nach Ermitteln der gesamten Augenblicks- auf einer Anzeigevorrichtung schliesslich angezeigt. In dieser leistung so viele Perioden einer Referenzfrequenz abzählt, wie wie in den folgenden Figuren wird angenommen, dass der es dieser Augenblicksleistung entspricht; diese abgezählten 55 Mikrocomputer MC auch die erforderlichen Speicher enthält. Impulse sind nun direkt oder nach entsprechender Frequenztei- Dies gilt auch für den mehrfach erwähnten, elektrisch program-lung der Anzeige zuzuführen. Es ist auch möglich, mit dem als mierbaren Speicher zur Aufnahme der Korrekturkurven bzw. Digitalwort vorliegenden Wert der Augenblicksleistung einen -werte. Es ist z. B. ein Metall-Nitrid-Oxyd-Halbleiterspeicher programmierbaren Frequenzteiler jeweils umzuschalten, der (MNUS) verwendbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, ständig die Impulse einer Referenzfrequenzquelle durch den b0 den Mikrocomputer MC aus mehreren integrierten Schaltkrei-programmierten Faktor teilt. Als Referenzfrequenz wird vor- sen zusammenzustellen; dies ändert nichts am Gedanken der zugsweise die Netzfrequenz verwendet; es ist auch möglich, die Erfindung.

Taktfrequenz des Computers über eine Phasenregelschleife Ferner ist es nach dem Stand der Technik möglich, die bzw.

(PLL) von der Netzfrequenz abzuleiten oder einen Quarz zu den Analog-Digital-Wandler ADi, AD2 zusammen mit den verwenden. Der Computer ist durch ein entsprechendes Pro- b5 dazugehörigen Widerständen sowie auch die oder den Multi-gramm zu veranlassen, bestimmte Zeiten abzuzählen ; auch der plexer M zusammen mit dem Computer auf einem einzigen in vielen Computern enthaltene programmierbare Zeitgeber Schaltkreis unterzubringen. Der gesamte elektronische Drehkann vorteilhaft eingesetzt werden. Stromzähler besteht dann im wesentlichen aus drei Stromwand-

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ern, einer Widerstandsanordnung (z. B. Dünnfilm- oder Dick-»chichttechnik), dem Grossschaltkreis, der Anzeige sowie der Stromversorgung. Er weist, wie beschrieben, keinerlei abgleichbare oder einstellbare Bauelemente auf.

In Fig. 2 ist die vorteilhaftere Lösung mit einem einkanali-gen Multiplexer M und nur einem Analog-Digital-Wandler AD gezeichnet, wobei alle Eingangssignale des Multiplexers M in Form von Spannungen anliegen. Die gezeichnete Reihenfolge der Anschlüsse ist nicht unbedingt identisch mit der Reihenfolge, in der die Eingangssignale von dem Multiplexer M abgetastet werden. Der Computer gibt jeweils die Adresse des gewünschten Eingangs über eine Steuerleitung an den Multiplexer M; die Reihenfolge ist vom gewählten Programm abhängigln Fig. 3 ist die Schaltung für den Fall gezeichnet, dass alle Eingangssignale des Multiplexers M in Form von Stromsignalen vorliegen.

In Fig. 4 sind verschiedene Möglichkeiten aufgezeichnet, die Signale abzutasten und die Augenblicksleistung jeweils zu berechnen; die Fig. 4a, b und c beziehen sich hierbei auf die Messung nur einer Phase, während die Fig. 4d, e und f für die Messung bei drei Phasen gelten.

Die Erfindung lässt sich für eine beliebige Anzahl von Phasen verwenden, z. B. auch für einen sog. Dreileiterzähler, bei dem nur zwei Messkanäle benötigt werden.

In Fig. 4a ist die Abtastung und Interpolation der Span-nungs- und Strommessung in einem einphasigen Netz gezeichnet: die Indizes bezeichnen die Nummer der betreffenden Abtastung; es werden alternierend der Spannungs- und der Stromeingang abgetastet. Ein erstes Teilprodukt (Augenblicksleistung) pi ergibt sich z. B, indem aus den beiden Spannungsabtastungen uo und U2 ein Spannungswert interpoliert wird, der anschliessend mit dem Stromabtastwert ii multipliziert wird. Ein weiteres Teilprodukt p3 entsteht z. B. dadurch, dass aus den beiden Spannungswerten U2 und U4 ein Wert interpoliert wird, der anschliessend mit dem Stromwert Ì3 multipliziert wird. Die Gesamtleistung P ergibt sich für eine bestimmte Zahl von Abtstungen n zu:

P = 2/n(pi + p3 + ...)

Hierbei werden n/2 Multiplikationen ausgeführt.

Spannungen und Ströme sind völlig gleichberechtigt und somit vertauschbar.

In Fig. 4b ist für den gleichen Fall der alternierenden Abtastung von Eingangsspannung und -ström eine andere Produktbildung beschrieben: aus den vorhandenen Abtastwerten werden nun Teilprodukte pn gebildet, wobei abwechselnd die Spannung bzw. der Strom interpoliert wird. Die Leistung P errechnet sich hier zu:

P = l/n(pi + p2 + p3 + ...)

In Fig. 4c ist ein Beispiel für den Fall gezeichnet, dass die Mittelung erst nach der Bildung der Teilprodukte p„ erfolgt. Die Gesamtleistung P ergibt sich wré im Fall der Fig. 4b, jedoch wird hier nur ein Speicher für jeweils nur einen Abtastwert benötigt, weil vor der Multiplikation keine Interpolation mehr erfolgt bzw. kein Mittelwert mehr gebildet wird.

Für alle drei Verfahren gilt:

p = l/n(uoii + Ì1U2 + U2Ì3 + Ì3U4 + ...)

Für den praktisch wichtigsten Teil der Messung in einem Drehstromnetz ist zunächst in Fig. 4d die Abtastung der Phase R, in Fig. 4e die Abtastung der Phase S und in Fig. 4f die Abtastung der Phase T gezeigt. Hierbei wurde die Abtastfolge:

Ur-Is-Ut-Ir-Us-It vorausgesetzt. Die mit den Teilprodukten pn bezeichneten Pfeile geben an, wie diese Teilprodukte entstanden sind.

Eine Vielzahl von Abtastfolgen ist möglich; einige für das erfindungsgemässe Verfahren typische sind z. B.:

Ur-Ir-Ur-Us-Is-Us-Ut-It-UT

Ur - Ir - Ur - Is - Us - Is - Ur - Ij - Ut - Ir - Ur - Ir -

Us-Is-Us-It-Ut-It

Ur - Us - Ut- Ir - Is - It

Ur - Is - Ut - Ir - Us - It

Wie erwähnt, bestimmt der Computer, welches Eingangssignal der Multiplexer M jeweils durchschalten soll, so dass je nach Programm in derselben Schaltung beliebige Abtastfolgen und eine beliebige Art der Auswertung der Abtastungen möglich ist.

Bei dem hier beschriebenen Energiezähler mit Computer ist die Abtastung nach Fig. 4a besonders zweckmässig* weil ein Computer relativ schnell addieren kann, jedoch für eine Multiplikation eine vergleichsweise sehr lange Zeit benötigt; gemäss Fig. 4a werden jedoch nur n/2 Multiplikationen ausgeführt.

In den Fig. 4a-f wurde der Übersichtlichkeit halber die Abtastung des Null- bzw. Referenzpotentials fortgelassen. Je nach der zu erwartenden Drift des Nullpunkts bzw. der Eichung ist nur zu fordern, dass Null- bzw. Eichpotential in ausreichenden zeitlichen Abständen abgetastet und entsprechende Korrekturwerte gebildet und gespeichert werden. Es ist also keineswegs notwendig, in jedem Zyklus zur Abtastung der Eingangsgrössen auch die beiden erwähnten anderen Grössen mitzuerfassen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE mit Hilfe eines analogen Verzögerungsgliedes entsprechend

1. Verfahren zum Messen elektrischer Arbeit in einem Kilo- verzögert wird.

wattstundenzähler mit statischem Messwerk, mit Vorrichtun- g. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,

gen zum Anpassen der Eingangsgrössen an die von der Elektro- dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplexer im Augenblick nik verarbeitbaren Pegel mit einer Stromversorgung für die 5 der Abtastung einer Grösse den zugehörigen Augenblickswert elektronischen Bauelemente und mit einer Anzeigevorrich- der zum Spannungs-Strom-Paar gehörenden Grösse analog tung, wobei das Messwerk (Fig. 2,3) aus einem Multiplexer (M) zwischengespeichert und anschliessend dem Analog-Digital-mit acht Eingängen, einem Analog-Digital-Wandler (AD) und Wandler (AD) zuführt.

einem Computer (MC) besteht, bei welchem Zähler ein Ein- 9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 8,

gang des Multiplexers (M) an Nullpotential, ein anderer Ein- 10 dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Abtastgang an ein Referenzpotential (URef), Eingänge mit den Ein- wertes einer Grösse, der zeitlich zu dem Abtastwert der ande-gangsspannungsgrössen (UR, Us, UT) und Eingänge mit den Ein- ren Grösse eines Spannungs-Strom-Paares gehört, der Compu-gangsstromgrössen (Ir, Is, It) verbunden sind, dadurch gekenn- ter aus mindestens zwei Abtastwerten der einen Grösse durch zeichnet, dass zur Ermittlung und Speicherung eines Nullpunkt- inter- oder Extrapolation den fehlenden Wert errechnet, fehlerwertes durch den Computer (MC) von dem Multiplexer )5 10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, (M) in zeitlichen Abständen das Nullpotential sowie zum Ermit- dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplexer vom Computer teln und Speichern eines Eichungsfehlers das Referenzpoten- gesteuert alternierend die Eingangsgrössen Spannung und tial (URef) an den Analog-Digital-Wandler (AD) geschaltet wird, Strom abtastet, und dass der Computer aufgrund des ihm einge-dass der Computer (MC) alle ihm über den Multiplexer (M) und gebenen Programms stets die beiden zuletzt abgetasteten den Analog-Digital-W andler (AD) in digitaler Form zugeführ- 2o Werte gespeichert hält, dass er bei jeder einzelnen Abtastung ten Eingangsgrössen vor der Weiterverarbeitung mit dem aus dem soeben erhaltenen und dem Speicher verfügbaren frü-

gespeicherten Nullpunktfehlerwert vorzeichenrichtig beauf- heren Abtastwert derselben Grösse einen interpolierten Wert schlagt und mit dem dem Eichungsfehler entsprechenden berechnet und diesen mit dem im Speicher verfügbaren Wert gespeicherten Korrekturfaktor verknüpft, dass der Multiplexer der anderen Grösse zur Ermittlung der Augenblicksleistung (M) vom Computer (MC) gesteuert, die Eingangsgrössen in 25 multipliziert, so dass abwechselnd Interpolationswerte für die vorgegebener Reihenfolge über den Analog-Digital-W andler Spannung und den Strom errechnet und mit dem momentanen (AD) dem Computer (MC) zuführt, dass dieser eine vorgege- Wert der anderen Grösse multipliziert werden.

bene Anzahl von Abtastwerten der Eingangsgrösse speichert, 11. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10,

dass der Computer (MC) zur Ermittlung der Augenblickslei- dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplexer vom Computer stung aus den gespeicherten Abtastwerten mit Hilfe linearer 30 gesteuert alternierend die Eingangsgrössen Spannung und Inter- oder Extrapolation vor oder nach Ausführung der Multi- Strom abtastet, dass der Computer aus j eweils zwei aufeinan-plikation den durch die zeitlich nacheinander erfolgende Abta- derfolgenden Abtastwerten der einen Grösse durch Interpola-stung zusammengehöriger Eingangsgrössen entstandenen Feh- tion den Mittelwert errechnet und diesen jeweils mit dem zeitler kompensiert, dass die ermittelten Augenblicksleistungen, lieh, dazwischenliegenden Abtastwert der anderen Grösse mul-die aus den Eingangsspannungsgrössen (UR, Us, UT) und den 35 tipliziert.

Eingangsstromgrössen (Ir, Is, It) resultieren, summiert, mit 12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 11,

einer Referenzfrequenz (fRef) verknüpft und eine der ver- dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplexer vom Computer brauchten Energie entsprechende Information einem nicht- gesteuert die Eingangsgrössen Spannung und Strom abtastet, flüchtigen Speicher mit Anzeigevorrichtung oder einer dass der Computer fortlaufend jeweils zwei zeitlich aufeinan-

speichernden Anzeige zugeführt wird, dass die Istabweichun- w derfolgende Abtastwerte beider Grössen miteinander multipli-gen von den Sollwerten der nicht von der automatischen Null- ziert und die Teilprodukte summiert.

punkt- und Eichungskorrektur erfassten Teile des Zählers 13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, in sowie der Referenzspannungsquelle (URef) ermittelt und ent- einem dreiphasigen Zähler, dadurch gekennzeichnet, dass der sprechende Korrekturwerte in einem Speicher gespeichert Multiplexer vom Computer gesteuert die Spannungen UR, Us, und vom Computer (MC) bei der Berechnung des Energiever- 45 Ut und die Ströme Ir, Is, It der Phasen abtastet, wobei die Ein-brauchs berücksichtigt werden. gangsgrössen wie folgt nacheinander abgetastet werden:
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Computers von einem Quarz uR - IR - UR - Us - Is - Us - Ut - It - UT oder über eine Phasenregelschleife aus der Netzfrequenz abgeleitet wird. so 14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, in
3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch einem dreiphasigen Zähler, dadurch gekennzeichnet, dass der gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Computers als Refe- Multiplexer vom Computer gesteuert die Spannungen UR, Us, renzfrequenz für die Integration verwendet wird. UT und die Ströme Ir, Is, It der Phasen abtastet, wobei die Ein-
4. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gangsgrössen wie folgt nacheinander abgetastet werden: gekennzeichnet, dass die Multiplexfrequenz mit der Netzfre- 55

quenz synchronisiert wird. uR - IR - UR - Is - Us - Is - UT - IT - UT - Ir - UR -
5. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch iR _ us - Is - Us - It - UT - It gekennzeichnet, dass die Multiplexfrequenz gegenüber der

Netzfrequenz frei läuft bzw. zusätzlich frequenzmoduliert wird. 15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, in
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, 0 einem dreiphasigen Zähler, dadurch gekennzeichnet, dass der dadurch gekennzeichnet, dass die Multiplexfrequenz über ein Multiplexer vom Computer gesteuert die Spannungen UR, Us, Programm von der Taktfrequenz des Computers abgeleitet uT und die Ströme IR, Is, IT der Phasen abtastet, wobei die Einwird. gangsgrössen wie folgt nacheinander abgetastet werden :
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass ein einkanaliger Multiplexer ver- 6s Ur-Us-Ut-Ir-Is-It wendet wird, und dass zur Kompensation der Zeitverzögerung der Abtastung und Analog-Digital-Wandlung der jeweils zeit- iß. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, in lieh später abgetastete Wert eines Spannungs-Strom-Paares einem dreiphasigen Zähler, dadurch gekennzeichnet, dass der

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Multiplexer vom Computer gesteuert die Spannungen UR, Us, wird. Uf und die Ströme IR, Is, It der Phasen abtastet, wobei die Eingangsgrössen wie folgt nacheinander abgetastet werden:

Ur - Is - Ut - Ir - Us - It
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass alle über den Multiplexer dem Analog-Digital-Wandler zugeführten Signale in Spannungen umgeformt werden, sofern sie nicht bereits als Spannungen vorliegen.
18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die über den Multiplexer dem Analog-Digitai-Wandler zugeführten Signale in Ströme umgeformt werden, sofern sie nicht bereits als Ströme vorliegen.
19. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzer-Kennlinie des Analog-Digital-Wandlers so gestuft ist, dass der auf den jeweiligen Messwert bezogene relative Messfehler unabhängig von der Aussteuerung konstant bleibt, und dass der Computer die Umsetzer-Kennlinie des Analog-Digital-Wandlers bei der Weiterverarbeitung der von diesem angelieferten Werte berücksichtigt.
20. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-Digital-Wandler eine logarithmisch gestufte Umsetzer-Kennlinie aufweist, und dass der Computer diese bei der Weiterverarbeitung der von dem Analog-Digital-Wandler angelieferten Zahlenwerte berücksichtigt.
21. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-Digital-Wandler eine binär gestufte Umsetzer-Kennlinie aufweist, und dass der Computer diese bei der Weiterverarbeitung der von dem Analog-Digital-Wandler angelieferten Zahlenwerte berücksichtigt.
22. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Computer gesteuerte Analog-Digital-Wandler zusätzlich zum Multiplexbetrieb als mitlaufender Analog-Digital-Wandler ausgebildet ist und der Analog-Digital-Wandler bereits vor Beginn der Abtastung einer bestimmten Grösse schon auf den vorherigen Abtastwert derselben Grösse eingestellt ist, so dass der Komparator des Analog-Digital-Wandlers nur noch die Differenz zwischen dem neuen und dem alten Abtastwert zu verarbeiten braucht.
23. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der Augenblicksleistung der Computer nicht jeweils die vollen Abtastwerte von Spannung und Strom, sondern nur den vorherigen gespeicherten Wert mit der Strom- bzw. Spannungsdifferenz multipliziert.
24. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der Augenblicksleistung ein Parallel-Multiplizierwerk eingesetzt wird.
25. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-Digital-Wandler und der Multiplexer zusammen mit dem Computer auf einem Halbleiterkristall integriert sind.
26. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass elektronisch fehlerkompensierte Stromwandler verwendet sind, und dass aus den vom Analog-Digital-Wandler angelieferten Werten ein darin enthaltener fehlerhafter Offset-Gleichanteil, der vom Hilfsverstärker des Stromwandlers herrührt, bei der Berechnung der Augenblicksleistung eliminiert wird.
27. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass bei verzerrten Eingangssignalen 65 nur jeweils die Grundwelle bei der Berechnung der Augenblicksleistung berücksichtigt und zum Zwecke des Berechnens der Grundwelle eine Fourier-Transformation durchgeführt
28. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass Sprünge in den Abtastwerten, die eine vorgegebene Höhe übersteigen, als Störungen bewer-

5 tet, und dass entweder der überschiessende Teil subtrahiert oder solche Abtastwerte verworfen werden.
29. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher vorhanden ist, der gegebenenfalls Bestandteil des Computers ist, dessen Inhalt io auch bei Ausfall der Versorgungsspannung erhalten bleibt.
30. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer einen elektrisch schreib- und auslesbaren nichtflüchtigen Speicher enthält, und dass dieser Speicher in ausreichenden zeitlichen Abständen is wieder aufgefrischt wird, um zu gewährleisten, dass die dort einmal gespeicherten Daten erhalten bleiben.
31. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der kumulierte Zählerstand bei Ausfall der Netzversorgung in einem nichtflüchtigen Speicher

20 abgespeichert wird.
32. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler eine elektronische Anzeigevorrichtung enthält, die vom Computer gesteuert wird.
33. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 32,

25 dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler eine speichernde

Anzeigevorrichtung enthält.
34. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher des Computers zusätzlich eine Zählerkennung enthält, die aus einer Serienum-

30 mer und eventuell einem Datencode und einem Prüfcode besteht.
35. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweikanaliger Multiplexer (M) verwendet wird, dem der genannte und ein weitérer Ana-

35 log-Digital-Wandler (AD 1, AD 2, Fig. 1) nachgeordnet sind, wobei von den jeweils fünf Eingängen eines Kanals des Multiplexers (M) dem einen ein Nullpotential, einem zweiten ein Referenzpotential (URef) und die Eingangsspannungsgrössen (UR, Us, Ut) den verbleibenden drei Eingängen des einen und

40 die Eingangsstromgrössen (IR, Is, It) den verbleibenden drei Eingängen des anderen Kanals des Multiplexers (M) zugeführt und über die beiden Analog-Digital-Wandler (AD 1, AD 2) dem Computer (MC) in digitaler Form übermittelt werden.
36. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 und

45 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (MC) zur Integration der Augenblicksleistung durch Programmsteuerung jeweils eine der jeweiligen Augenblicksleistung entsprechende Zahl von Perioden einer Referenzfrequenz (fRef) abzählt und diese der speichernden Anzeigevorrichtung zuführt.

50 37. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 und 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils errechnete Augenblicksleistung zum Einstellen eines Frequenzteilers bzw. -vervielfachers verwendet wird, der Impulse einer Referenzfrequenz (fRef) teilt bzw. vervielfacht, und dass die so erhaltenen

55 Zählimpulse als Mass für die verbrauchte Energie der speichernden Anzeige zugeführt werden.
38. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 und 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Computers als Referenzfrequenz verwendet und dass die für

60 die Integration benötigte Zeitvorgabe durch eine Programmschleife oder durch einen auf dem Computer integrierten Zeitgeber erzeugt wird.