CH624489A5

CH624489A5 - Arrangement for detecting the excess consumption of a variable detected by an impulse meter

Info

Publication number: CH624489A5
Application number: CH1351577A
Authority: CH
Inventors: Gunther Vieweg; Wilhelm Stuerzl; Heinz Schreiner
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-11-07
Publication date: 1981-07-31
Also published as: IT1114176B; DE2659043A1; FR2375584A1; FR2375584B1; JPS5382447A; GB1548085A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung der Anzahl von Messperioden innerhalb einer grösseren Ableseperiode, in denen ein einer vorgegebenen Menge einer durch einen Impulsgeberzähler erfassten Grösse entsprechender Grenzwert überschritten wird, wobei die vom Impulsgeberzähler ab- 65 gegebenen Impulse dem Eingang eines Impulszählers mit einstellbarem Grenzwert zugeführt sind, der, wenn innerhalb einer durch einen Zeitbasiszähler vorgegebenen Messperiode keine The invention relates to an arrangement for recording the number of measuring periods within a larger reading period in which a limit value corresponding to a predetermined quantity of a quantity detected by a pulse generator counter is exceeded, the pulses emitted by the pulse generator counter being fed to the input of a pulse counter with an adjustable limit value are, if none within a measurement period specified by a time base counter

Überschreitung des Grenzwertes auftritt, durch diesen Zeitbasiszähler in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt wird, der jedoch, wenn innerhalb der Messperiode eine Überschreitung des Grenzwertes auftritt, durch Abgabe eines Überschreitungsimpulses ein Überschreitungszählwerk um eine Einheit weiterschaltet, wobei der Impulszähler und der Zeitbasiszähler in ihre Ausgangsstellung zurückgesetzt werden, und wobei der Zeitbasiszähler einen auf Rückstellimpulse ansprechenden Rückstelleingang aufweist, der mit der Ausgangsklemme einer ersten monostabilen Kippstufe verbunden ist, deren Eingang an der mit dem Überschreitungsimpuls beaufschlagten Ausgangsklemme des Impulszählers angeschlossen ist, wobei ferner das Überschreitungszählwerk ebenfalls mit der Ausgangsklemme der ersten monostabilen Kippstufe verbunden ist und der Rückstelleingang des Impulszählers direkt mit der Ausgangsklemme der ersten monostabilen Kippstufe und über eine zweite monostabile Kippstufe mit der Ausgangsklemme des Zeitbasiszählers verbunden ist. If the limit value is exceeded, this time base counter is reset to its initial position, which, however, if an exceedance of the limit value occurs within the measurement period, switches over an excess counter by one unit by emitting an exceedance pulse, whereby the pulse counter and the time base counter are reset to their initial position, and wherein the time base counter has a reset input responsive to reset pulses, which is connected to the output terminal of a first monostable multivibrator whose input is connected to the output terminal of the pulse counter to which the exceeding pulse is applied, the overshoot counter also being connected to the output terminal of the first monostable multivibrator and the reset input of the pulse counter directly with the output terminal of the first monostable multivibrator and via a second monostable multivibrator with the output terminal of Zeitb asis counter is connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass bei Netzspannungsausfall beziehungsweise unzulässigem Absinken der Netzspannung eine Auslösung von Fehlimpulsen, die unter Umständen das Überschreitungszählwerk weiterschalten können, mit Sicherheit vermieden wird. The invention is based on the object of improving an arrangement of the type mentioned at the outset such that in the event of a mains voltage failure or an inadmissible drop in the mains voltage, triggering of incorrect pulses which can possibly advance the exceeding counter is avoided with certainty.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Spannungsüberwachungseinrichtung vorgesehen ist, mit der die Elektronik stillgesetzt wird, falls die Netzspannung einen bestimmten Wert unterschreitet. The object is achieved according to the invention in that a voltage monitoring device is provided with which the electronics are shut down if the mains voltage falls below a certain value.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Ausgangsklemme der ersten monostabilen Kippstufe mit dem einen Eingang eines UND-Gatters verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit der Spannungsüberwachungsein-richtung verbunden ist, und dass der Ausgang des UND-Gatters mit dem Überschreitungszählwerk, mit dem Rückstelleingang des Zeitbasiszählers und dem Rückstelleingang des Impulszählers verbunden ist. Damit können die Ausgangssignale der ersten monostabilen Kippstufe das UND-Gatter nur dann passieren, wenn die durch die Spannungsüberwachungseinrichtung überwachte Netzspannung hinreichend hoch ist. An advantageous embodiment of the invention is that the output terminal of the first monostable multivibrator is connected to one input of an AND gate, the second input of which is connected to the voltage monitoring device, and that the output of the AND gate is connected to the overshoot counter the reset input of the time base counter and the reset input of the pulse counter is connected. The output signals of the first monostable multivibrator can thus only pass the AND gate if the mains voltage monitored by the voltage monitoring device is sufficiently high.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Span-nungsüberwachungseinrichtung eine Zenerdiode auf. Eine Zenerdiode gestattet in kostengünstiger Weise die Vorgabe einer Referenzspannung zum Vergleich mit der Netzspannung. In a preferred embodiment, the voltage monitoring device has a zener diode. A Zener diode allows a reference voltage to be specified in a cost-effective manner for comparison with the mains voltage.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass die Zenerdiode in Reihe mit einem Widerstand zwischen die positive Versorgungsspannung und das Bezugspotential geschaltet ist, dass der Verbindungspunkt zwischen der Zenerdiode und dem Widerstand an die Basis eines Transistors geführt ist, dessen Schaltstrecke über einen Widerstand zwischen die positive Versorgungsspannung und das Bezugspotential geschaltet ist, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und der Schaltstrecke des Transistors mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters verbunden ist. Da die positive Versorgungsspannung proportional zur Netzspannung ist, steht am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und der Schaltstrecke des Transistors nur dann eine die UND-Bedingung des UND-Gat-ters erfüllende Spannung an, wenn die Netzspannung hinreichend hoch ist. An advantageous embodiment consists in that the Zener diode is connected in series with a resistor between the positive supply voltage and the reference potential, and that the connection point between the Zener diode and the resistor is led to the base of a transistor whose switching path is connected via a resistor between the positive supply voltage and the reference potential is connected, the connection point between the resistor and the switching path of the transistor being connected to the second input of the AND gate. Since the positive supply voltage is proportional to the mains voltage, a voltage that meets the AND condition of the AND gate is only present at the connection point between the resistor and the switching path of the transistor if the mains voltage is sufficiently high.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden bei Wiederkehr der vollen Netzspannung der Zeitbasiszähler und der Impulszähler in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt. Damit sind nach Wiederkehr der Netzspannung wiederum definierte Anfangsbedingungen vorgegeben. In a further advantageous embodiment, when the full mains voltage returns, the time base counter and the pulse counter are reset to their starting position. This means that defined initial conditions are specified once the mains voltage returns.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Anordnung nach der Erfindung näher erläutert. Mit 1 ist ein elektronischer Impulszähler bezeichnet, der beispielsweise neun einstellbare Zählstufen aufweisen kann. Dem Impulszähler 1 werden die von einem in der Zeichnung The arrangement according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown. 1 denotes an electronic pulse counter, which can have, for example, nine adjustable counting stages. The pulse counter 1 will be the one in the drawing

3 3rd

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nicht dargestellten Impulsgeberzähler abgegebenen Impulse über eine Eingangsklemme 2 zugeführt. Über eine Eingangsklemme 3 wird über ein Glättungsglied 4 einem Zeitbasiszähler 5 die Netzfrequenz von 50 Hz zugeführt. Dieser Zeitbasiszähler 5 stellt im Grunde einen Frequenzteiler dar, der beispielsweise die Netzfrequenz soweit heruntersetzt, dass am Ausgang 6 des Zeitbasiszählers 5 ein Messperiodensignal abgegeben wird. Beispielsweise erhält man bei einem 14-stelligen Frequenzteiler auf diese Weise eine Messperiode von 5 Minuten 27, 68 Sekunden. Diese Messperiodenimpulse werden einem Monoflop 7 zugeführt, das auf den Rückstelleingang R des Impulszählers 1 einwirkt, und zwar über eine Diode 8. Der Impulszähler 1 wird also, falls sein Inhalt weniger als 9 Impulse beträgt, stets nach der vorgegebenen Messperiode in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt. Das bedeutet, dass keine Leistungsüberschreitung vorliegt. Pulse generator counters, not shown, are supplied via an input terminal 2. The mains frequency of 50 Hz is fed to a time base counter 5 via a smoothing element 4 via an input terminal 3. This time base counter 5 basically represents a frequency divider which, for example, reduces the mains frequency to such an extent that a measurement period signal is emitted at the output 6 of the time base counter 5. For example, with a 14-digit frequency divider you get a measuring period of 5 minutes 27.68 seconds. These measurement period pulses are fed to a monoflop 7, which acts on the reset input R of the pulse counter 1, via a diode 8. The pulse counter 1 is therefore, if its content is less than 9 pulses, always reset to its starting position after the predetermined measurement period. This means that there is no excess power.

Der Ausgang 9 des Impulszählers ist mit dem Eingang eines weiteren Monoflops 10 verbunden, das immer dann einen Überschreitungsimpuls erhält, wenn der Impulszähler 1 durchlaufen ist, d.h. am Ausgang 9 ein Impuls austritt. Dieser Fall tritt stets dann ein, wenn ein Überverbrauch vorliegt, d.h. dass der Messperiodenimpuls noch nicht eingetroffen ist. Der Ausgang 11 des Monoflops 10 ist einerseits über eine Leitung 12 und einen Widerstand 13 mit dem Rückstelleingang R des Impulszählers 1 verbunden und andererseits über eine Leitung 14 mit dem Rückstelleingang R des Zeitbasiszählers 5. Dieser wird also beim Auftreten eines Impulses am Ausgang 11 zurückgesetzt, bevor er an seinem Ausgang 6 über das Monoflop 7 auf den Rückstelleingang R des Impulszählers 1 den Impuls abgeben kann. Ferner ist der Ausgang 11 des Monoflops 10 über einen Widerstand 15 mit der Basis eines Transistors 16 verbunden, dessen Emitter an einem negativen Pol liegt und dessen Kollektor über eine Spule 17 eines elektromechanischen Überschreitungszählwerkes 18 und einem Widerstand 19 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden ist. Eine Diode 21 schützt die Spule 17 vor Überspannungen. Da zum Schalten des Schrittschaltwerkes eine relativ grosse Energie benötigt wird, wird diese einem Kondensator 22 entnommen, der über den s Widerstand 19 immer wieder nachgeladen wird. Spricht der Transistor 16 an, so kann sich der Kondensator 22 impulsartig über die Spule 17 und die Kollektor-Emitter-Strecke entladen. The output 9 of the pulse counter is connected to the input of a further monoflop 10, which receives an exceeding pulse whenever the pulse counter 1 has passed, i.e. a pulse emerges at output 9. This always occurs when there is overuse, i.e. that the measuring period pulse has not yet arrived. The output 11 of the monoflop 10 is connected on the one hand via a line 12 and a resistor 13 to the reset input R of the pulse counter 1 and on the other hand via a line 14 to the reset input R of the time base counter 5. This is reset when a pulse occurs at the output 11, before it can deliver the pulse at its output 6 via the monoflop 7 to the reset input R of the pulse counter 1. Furthermore, the output 11 of the monoflop 10 is connected via a resistor 15 to the base of a transistor 16, the emitter of which is connected to a negative pole and the collector of which is connected to the positive pole of the supply voltage via a coil 17 of an electromechanical exceeding counter 18 and a resistor 19 . A diode 21 protects the coil 17 from overvoltages. Since a relatively large amount of energy is required to switch the stepping mechanism, this is taken from a capacitor 22, which is repeatedly recharged via the resistor 19. If the transistor 16 responds, the capacitor 22 can discharge in a pulsed manner via the coil 17 and the collector-emitter path.

Sinkt die aus der Netzspannung gewonnene Versorgungsspannung unter einen gewissen Wert ab oder fällt sie ganz aus, in so besteht die Gefahr, dass durch Auslösung von Fehlimpulsen der Transistor 16 leitend wird, so dass sich der Kondensator 22 über die Spule 17 entladen kann und damit das Überschreitungszählwerk um einen Schritt weiterschaltet. Diese Gefahr besteht auch bei Wiederkehr der Versorgungsspannung, falls 15 diese ausgefallen ist, da die elektronischen Kippstufen in diesem Falle keine eindeutig definierte Schaltstellung aufweisen. If the supply voltage obtained from the mains voltage drops below a certain value or it drops out completely, there is a risk that the triggering of incorrect pulses causes the transistor 16 to become conductive, so that the capacitor 22 can discharge via the coil 17 and thus that Step counter exceeded by one step. This danger also exists when the supply voltage returns, if it has failed, since in this case the electronic flip-flops do not have a clearly defined switching position.

Es wird daher eine Spannungsüberwachungseinrichtung 23 vorgeschlagen, wobei die Spannungsüberwachung mit Hilfe einer Zenerdiode 24 vorgenommen wird, die über einen Wider-20 stand 25 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden ist. Der Verbindungspunkt 26 zwischen Zenerdiode 24 und Widerstand 25 ist mit der Basis eines Transistors 27 verbunden, welcher mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke über einen Widerstand 28 an der Versorgungsspannung liegt. Solange 25 die Spannung an dem Verbindungspunkt 26 höher ist als die Zenerspannung, ist der Transistor 27 leitend. Das Potential am Verbindungspunkt 29 stellt eine UND-Bedingung für ein UND-Gatter 30 dar. Sobald jedoch die Spannung am Punkt 26 unter die Zenerspannung fällt, sperrt der Transistor 27 und damit 30 entfällt die UND-Bedingung für das Gatter 30. Die Anordnung ist ausser Betrieb gesetzt, so dass keine Fehlschaltungen eintreten können. Ferner kann bei Wiederkehr der vollen Versorgungsspannung ein Impuls auf die Rückstelleingänge des Impulszählers und des Zeitbasiszählers gegeben werden. A voltage monitoring device 23 is therefore proposed, the voltage monitoring being carried out with the aid of a Zener diode 24, which was connected to the positive pole of the supply voltage via a resistor 25. The connection point 26 between the Zener diode 24 and the resistor 25 is connected to the base of a transistor 27 which is connected to the supply voltage with its emitter-collector path via a resistor 28. As long as 25 the voltage at connection point 26 is higher than the Zener voltage, transistor 27 is conductive. The potential at connection point 29 represents an AND condition for an AND gate 30. However, as soon as the voltage at point 26 falls below the Zener voltage, transistor 27 blocks and thus 30 the AND condition for gate 30 is eliminated put out of operation so that no switching errors can occur. Furthermore, when the full supply voltage returns, a pulse can be given to the reset inputs of the pulse counter and the time base counter.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

624 489 2 PATENT CLAIMS

1. Arrangement for recording the number of measuring periods within a larger reading period in which a limit value corresponding to a predetermined quantity of a size detected by a pulse generator counter is exceeded, 5 the pulses emitted by the pulse generator counter being fed to the input of a pulse counter with an adjustable limit value, which, if the limit value is not exceeded within a measurement period specified by a timebase counter, is reset to its initial position by this timebase counter; however, if an exceedance of the limit value occurs within the measurement period, an overshoot counter is given by one unit by issuing an overshoot pulse switched on, the pulse counter and the time base counter being reset to their starting position, and the time base counter having a reset input responsive to reset pulses, which is connected to the output terminal of a first monostable multivibrator is connected, the input of which is connected to the output terminal of the pulse counter acted upon by the overshoot pulse, the overshoot counter also being connected to the output terminal of the first monostable multivibrator and the reset input of the pulse counter being directly connected to the output terminal of the first monostable multivibrator and Is connected via a second monostable multivibrator 25 to the output terminal of the time base counter, characterized in that a voltage monitoring device (23) is provided, with which the electronics are shut down if the mains voltage falls below a certain value. 30th

2. Arrangement according to claim 1, characterized in

that the output terminal (11) of the first monostable multivibrator (10) is connected to the one input of an AND gate (30), the second input of which is connected to the voltage monitoring device (23), and that the output of the 35 AND gate ( 30) with the overshoot counter (18), with the reset input (R) of the time base counter (5) and the reset input (R) of the pulse counter (1).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage monitoring device (23) has a 40 zener diode (24).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in

that the zener diode (24) is connected in series with a resistor (25) between the positive supply voltage and the reference potential, that the connection point (26) between 45 of the zener diode (24) and the resistor (25) is connected to the base of a transistor (27 ) is guided, the switching path of which is connected via a resistor (28) between the positive supply voltage and the reference potential, the connection point (29) between the resistor (28) and the switching path of the transistor (27) being connected to the second input of the AND gate (30) is connected.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that when the full mains voltage returns, the time base counter (5) and the pulse counter (1) are reset to their initial position.