CH672847A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
CH672847A5
CH672847A5 CH1393/85A CH139385A CH672847A5 CH 672847 A5 CH672847 A5 CH 672847A5 CH 1393/85 A CH1393/85 A CH 1393/85A CH 139385 A CH139385 A CH 139385A CH 672847 A5 CH672847 A5 CH 672847A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
signal
amplifier
offset
converter
voltage
Prior art date
Application number
CH1393/85A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Alan Robinton
Alan Harwood Starkie
Original Assignee
Robinton Prod Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/518,832 external-priority patent/US4573037A/en
Priority claimed from US06/518,820 external-priority patent/US4542354A/en
Priority claimed from US06/543,095 external-priority patent/US4709375A/en
Application filed by Robinton Prod Inc filed Critical Robinton Prod Inc
Publication of CH672847A5 publication Critical patent/CH672847A5/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Technisches Gebiet Technical field

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der auf einer Leitung geführten elektrischen Leistung, bei dem delta-minus-sigma Modulation und eine Offsetkompensationseinrich-tung verwendet werden, eine Messeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie einen Modulator und eine Multiplizieranordnung für die Messeinrichtung. The invention relates to a method for measuring the electrical power carried on a line, in which delta-minus-sigma modulation and an offset compensation device are used, a measuring device for carrying out the method, and a modulator and a multiplier arrangement for the measuring device.

Stand der Technik State of the art

Messgeräte, die die elektrische Leistung genau messen, die in einer Leitung fliesst, sind ein essentieller Teil eines elektrischen Versorgungssystems. Der üblichste Typ eines Messgerätes das vom Stromversorgungsunternehmen heutzutage verwendet wird, ist ein Messgerät mit rotierender Scheibe, das in seiner Grundform genau und zuverlässig ist, dem Unternehmen aber nur begrenzte Information hinsichtlich der Leistungsverwen-dung zur Verfügung stellt. Zusätzlich zum gesamten Leistungsverbrauch in Kilowattstunden müssen Stromversorgungsunternehmen oft andere Parameter messen, um die Kosten für die Belieferung gewisser Verbraucher besser bestimmen zu können. Es ist beispielsweise erheblich aufwendiger, einen Verbraucher mit hoher Blindleistung zu versorgen, weil hier eine Phasenfehl-anpassung von Strom und Spannung induziert wird, die als Leistungsfaktor bezeichnet wird. Um den Leistungsfaktor zu bestimmen, sind in Elektrizitätsversorgungsunternehmen gewisse standardisierte Leistungsmessungen entwickelt worden. Zwei in weitem Umfang verwendete Messungen sind die Blindleistung (VARS für Blind-Volt-Ampere) und Q. In beiden Fällen handelt es sich um Leistungsmessungen proportional dem Produkt von Leistungsstrom und Spannung, wobei die Spannungsphase für die Blindleistung oder VARS dem Strom um 90° nacheilt, während bei dem Mass Q diese Nacheilung 60° beträgt. Zusammen mit dem Gesamtleistungsverbrauch erlauben es Blindleistung und Q dem Unternehmen, den Leistungsfaktor zu messen, für den gewöhnlich eine Zusatzgebühr gefordert wird. Ein anderer für Versorgungsunternehmen interessierender Faktor ist die Polarität oder Richtung des Leistungsflusses, da in einigen Anwendungsfällen sowohl Leistung verbraucht wird als auch Leistung in das Netz zurückgespeist wird. In der Elektrizitätswirtschaft besteht ein dauernder Bedarf für Messsysteme, mit denen es möglich ist, solche Parameter wie Blindleistung, Q und Polarität zusätzlich zum gesamten Leistungsverbrauch zu messen. Measuring devices that accurately measure the electrical power flowing in a line are an essential part of an electrical supply system. The most common type of meter used by the utility today is a rotating disk meter that is accurate and reliable in its basic form, but provides the company with limited information regarding the use of power. In addition to total kilowatt-hour power consumption, utilities often need to measure other parameters to better determine the cost of supplying certain consumers. For example, it is considerably more complex to supply a consumer with high reactive power because a phase mismatch of current and voltage is induced here, which is referred to as the power factor. In order to determine the power factor, certain standardized power measurements have been developed in electricity supply companies. Two widely used measurements are reactive power (VARS for reactive volt amperes) and Q. In both cases, power measurements are proportional to the product of power current and voltage, with the voltage phase for reactive power or VARS the current around 90 ° lags, while with measure Q this lag is 60 °. Together with the total power consumption, reactive power and Q allow the company to measure the power factor for which an additional charge is usually required. Another factor of interest to utilities is the polarity or direction of the power flow, since in some use cases both power is consumed and power is fed back into the grid. In the electricity industry there is a constant need for measuring systems with which it is possible to measure such parameters as reactive power, Q and polarity in addition to the total power consumption.

Verschiedene elektronische Messsysteme sind entworfen oder vorgeschlagen worden, die das Messgerät mit rotierender Scheibe ersetzen sollen. Beispiele bekannter elektronischer Messsysteme sind die in den folgenden Patentschriften gezeigten: US 3 875 508, US 3 955 138 und US 4 182 983. In all diesen Systemen werden Modulatoren verwendet, die ein impulsbreit moduliertes Signal proportional entweder Strom oder Spannung liefern, und dann eine Zeitunterteilung oder Markierungsraum-Multiplikation verwenden, wobei die Polarität des anderen Signals gegattert oder umgekehrt wird, um ein Produktsignal zu erhalten. Die erhaltenen Produktsignalimpulse variieren in der Amplitude mit Bezug auf einen Analogwert (Strom oder Spannung) und variiert in der Breite mit Bezug auf den anderen Analogwert. Ein Tiefpassfilter extrahiert die Gleichkomponente des Produktsignals, die dem Leistungsverbrauch proportional ist. Es wäre vorteilhaft, über ein hochgenaues System zu verfügen, das elektronisch ist und das in der Lage ist, kontinuierlich Leistungsmesswerte sowohl hinsichtlich Kilowattstunden als auch Blindleistung (VARS) oder Q mit den niedrigst möglichen Kosten zu liefern. Es wäre auch vorteilhaft, wenn ein solches Messsystem getrennt den Netto-Leistungsfluss in jeder Richtung messen könnte. Das Messsystem sollte auch im wesentlichen frei von Fehlern durch Spannungsoffset in den aktiven Schaltungselementen sein. Das System sollte deshalb besser eine Offset-Kompensationseinrichtungn aufweisen, die in wirtschaftlicher Weise Fehler in vielfachen Verstärkerelementen kompensiert. Various electronic measuring systems have been designed or proposed to replace the rotating disk measuring device. Examples of known electronic measuring systems are those shown in the following patents: US 3 875 508, US 3 955 138 and US 4 182 983. All of these systems use modulators which provide a pulse-width modulated signal in proportion to either current or voltage, and then one Use time division or mark space multiplication, gating the polarity of the other signal or vice versa, to obtain a product signal. The product signal pulses obtained vary in amplitude with respect to one analog value (current or voltage) and vary in width with reference to the other analog value. A low pass filter extracts the DC component of the product signal, which is proportional to the power consumption. It would be beneficial to have a highly accurate system that is electronic and that is capable of continuously delivering power measurements in terms of both kilowatt hours and reactive power (VARS) or Q at the lowest possible cost. It would also be advantageous if such a measuring system could measure the net power flow separately in each direction. The measuring system should also be essentially free of errors due to voltage offset in the active circuit elements. The system should therefore better have an offset compensation device which economically compensates for errors in multiple amplifier elements.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Dementsprechend wurden ein Verfahren zum Messen der auf einer Leitung geführten elektrischen Leistung gemäss dem Patentanspruch 1, eine Messeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss dem Patentanspruch 13 sowie ein Modulator und eine Multiplizieranordnung für die Messeinrichtung gemäss den Patentansprüchen 35 und 46 geschaffen. Die Einrichtung weist Mittel auf, mit denen Strom- und Spannungssignale auf der Leitung überwacht werden. Ein erster Signalwandler liefert ein erstes Analogsignal proportional dem Strom- oder Spannungssignal, und ein zweiter Signalwandler liefert ein zweites Analogsignal proportional dem anderen, Strom- bzw. Spannungs-Signal. Ein Modulator moduliert eines der Analogsignale, um ein erstes moduliertes Signal zu erzeugen, das bei vorgegebenen ersten Taktintervallen zwischen zwei Pegeln änderbar ist, derart, dass das erste modulierte Signal einen mittleren Pegel über irgendein ausreichendes Intervall proportional dem ausgewählten der Analogsignale hat. Erste Multiplikationsmittel sind vorgesehen, um das andere der Analogsignale entsprechend Änderungen im Pegel des ersten modulierten Signals zu gattern, so dass die Analogsignale zusammen multipliziert werden, um ein Produktsignal zu erzeugen, das proportional der auf der Leitung transportierten Leistung ist. Ein Konverter konvertiert dann das Produktsignal in ein erstes Ausgangssignal, das bei der bevorzugten Ausführungsform zwischen zwei Pegeln einen vorgegebenen Konverter-Taktintervallen in einer Weise änderbar ist, die proportional dem Produktsignal und der auf der Leitung transportierten Leistung ist. Accordingly, a method for measuring the electrical power carried on a line according to claim 1, a measuring device for performing the method according to claim 13 and a modulator and a multiplier arrangement for the measuring device according to claims 35 and 46 were created. The device has means with which current and voltage signals are monitored on the line. A first signal converter delivers a first analog signal proportional to the current or voltage signal, and a second signal converter delivers a second analog signal proportional to the other, current or voltage signal. A modulator modulates one of the analog signals to produce a first modulated signal that is changeable between two levels at predetermined first clock intervals such that the first modulated signal has a medium level proportional to the selected one of the analog signals over any sufficient interval. First multiplication means are provided to gate the other of the analog signals in accordance with changes in the level of the first modulated signal so that the analog signals are multiplied together to produce a product signal that is proportional to the power carried on the line. A converter then converts the product signal to a first output signal which, in the preferred embodiment, is changeable between two levels at a predetermined converter clock interval in a manner proportional to the product signal and the power carried on the line.

Die bevorzugte Messeinrichtung nach der Erfindung weist einen Konverter auf, der die Leistung bei jeder Polarität auf der Leitung getrennt misst und digitale Einrichtungen aufweist, um die Phasenbeziehung zwischen den analogen Signalen zu ändern, um ein Produktsignal proportional einem vorliegenden Phasenbeziehungs-Leistungswert zu erzeugen, beispielsweise Blindleistung oder Q. Das System weist auch eine Offsetkom-pensationseinrichtung auf, die Spannungsoffset in den verschiedenen Operationsverstärkern eines Messsystems korrigiert, um Offsetfehler zu eliminieren und für hohe Genauigkeit zu sorgen. Die beschriebene Offsetkompensationseinrichtung korrigiert einen Spannungsoffset zwischen den Eingängen von N Verstärkerelementen. Die Offsetkompensationseinrichtung weist N Offset-Speicherelemente auf, die jeweils mit einem Eingang der Verstärkerelemente verbunden sind, um eine Kompensationsspannung zu erhalten, die den Offsetfehler am anderen Eingang des Verstärkerelementes erheblich reduziert. Jede Differenz zwischen der Kompensationsspannung und dem Spannungsoffset dieses Verstärkerelementes wird als Offsetfehlerspannung bezeichnet, die am anderen Verstärkereingang er5 The preferred measuring device according to the invention has a converter which measures the power at each polarity on the line separately and has digital means for changing the phase relationship between the analog signals in order to generate a product signal proportional to a present phase relationship power value, for example Reactive power or Q. The system also has an offset compensation device that corrects the voltage offset in the various operational amplifiers of a measuring system in order to eliminate offset errors and to ensure high accuracy. The offset compensation device described corrects a voltage offset between the inputs of N amplifier elements. The offset compensation device has N offset memory elements, each of which is connected to an input of the amplifier elements in order to obtain a compensation voltage which considerably reduces the offset error at the other input of the amplifier element. Any difference between the compensation voltage and the voltage offset of this amplifier element is referred to as offset error voltage, which at the other amplifier input er5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

8 8th

scheint. Das System weist eine abgleichende Schaltung auf, die nacheinander an jedes der N Verstärkerelemente und das diesem zugeordnete Offset-Speicherelement zugeschaltet werden kann, derart, dass die Verstärkerelemente sequentiell das gewählte Verstärkerelement werden, das hinsichtlich des Offsets kompensiert wird. Die abgleichende Schaltung wird zunächst an den anderen Eingang des gewählten Verstärkerelementes angeschaltet, und zwar während einer intermittierenden Transfer-Periode um die Offsetfehlerspannung zu bestimmen. Dann wird die abgleichende Schaltung mit dem Offset-Speicherelement gekoppelt, das mit dem einen Eingang des gewählten Verstärkerelementes gekoppelt ist, und zwar während einer intermittierenden Lade-Periode, die der Transfer-Periode folgt. Die Offsetkompensationseinrichtung weist Mittel auf, mit denen sequentiell für jedes der N Verstärkerelemente die Transfer- und Lade-Periode geschaffen wird, derart, dass Offsetfehler im Messsystem im wesentlichen eliminiert werden. seems. The system has a balancing circuit that can be sequentially connected to each of the N amplifier elements and the offset memory element associated therewith, such that the amplifier elements sequentially become the selected amplifier element that is compensated for in terms of offset. The balancing circuit is first connected to the other input of the selected amplifier element, during an intermittent transfer period in order to determine the offset error voltage. Then the matching circuit is coupled to the offset memory element which is coupled to the one input of the selected amplifier element during an intermittent charge period following the transfer period. The offset compensation device has means with which the transfer and charging period is created sequentially for each of the N amplifier elements, in such a way that offset errors in the measuring system are essentially eliminated.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Messeinrichtung zur Messung der Leistung auf einer Leitung nach der Erfindung. Fig. 1 is a schematic block diagram of a measuring device for measuring the power on a line according to the invention.

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des ersten Modulatorteils der in Fig. 1 gezeigten Messeinrichtung. FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of the first modulator part of the measuring device shown in FIG. 1.

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild des ersten Ausgangskonverterteils der in Fig. 1 gezeigten Messeinrichtung. 3 shows a schematic circuit diagram of the first output converter part of the measuring device shown in FIG. 1.

Fig. 4 eine Reihe von grafischen Darstellungen, als Figuren 4a bis 4g bezeichnet, die gewisse ausgewählte interne und Aus-gangs-Signale zeigen, die im Betrieb der Messeinrichtung nach Figuren 1 bis 3 erzeugt werden. 4 shows a series of graphic representations, designated as FIGS. 4a to 4g, which show certain selected internal and output signals which are generated during operation of the measuring device according to FIGS. 1 to 3.

Fig. 5 eine Reihe von grafischen Darstellungen, mit Figuren 5a bis 5i bezeichnet, die verschiedene interne und Ausgangs-Signale zeigen, die vom Konverter nach Fig.3 erzeugt werden, und zwar während der Messung von Signalen unterschiedlicher Polaritäten. 5 shows a series of graphic representations, designated by FIGS. 5a to 5i, which show various internal and output signals which are generated by the converter according to FIG. 3, specifically during the measurement of signals of different polarities.

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines Modulators einer anderen Ausführungsform zur Verwendung in der gegenständlichen Leistungsmesseinrichtung, der für eine Phasenvoreilung im modulierten Ausgangs-Signal sorgt. 6 shows a schematic circuit diagram of a modulator of another embodiment for use in the power measurement device in question, which provides for a phase advance in the modulated output signal.

Fig. 7 eine Reihe von grafischen Darstellungen, mit Figuren 7a bis 7g bezeichnet, die gewisse ausgewählte interne und Aus-gangs-Signale zeigen, die von dem Modulator nach Fig. 6 erzeugt werden. FIG. 7 is a series of graphical representations, labeled 7a to 7g, showing certain selected internal and output signals generated by the modulator of FIG. 6.

Fig. 8 ein schematisches Blockschaltbild einer Messeinrichtung nach der Erfindung, das Vorrichtungen zur Erzeugung von Messungen der Blindleistung und von Q aufweist. Fig. 8 is a schematic block diagram of a measuring device according to the invention, which has devices for generating measurements of reactive power and Q.

Fig. 9 ein schematisches Schaltbild eines Signalmultiplizie-rers, der in der Messeinrichtung nach Fig. 8 verwendet werden kann und der Digitalschaltungen zur Phaseneinstellung aufweist, um die Erzeugung von Blindleistungs- und Q-Messungen zu ermöglichen. 9 is a schematic circuit diagram of a signal multiplier which can be used in the measuring device according to FIG. 8 and which has digital circuits for phase adjustment in order to enable the generation of reactive power and Q measurements.

Fig. 10 eine Reihe von grafischen Darstellungen, mit Figuren 10a bis 10h bezeichnet, die gewisse ausgewählte interne und Ausgangs-Signale zeigen, die von dem Multiplizierer nach Fig. 9 erzeugt werden. FIG. 10 is a series of graphical representations, labeled 10a through 10h, showing certain selected internal and output signals generated by the multiplier of FIG. 9.

Fig. 11 ein schematisches Schaltbild, das weitere Details der digitalen Phaseneinstellschaltung nach Fig. 9 zeigt. FIG. 11 is a schematic circuit diagram showing further details of the digital phase adjustment circuit according to FIG. 9.

Fig. 12 eine Reihe von grafischen Darstellungen, mit Figuren 12a bis 12d bezeichnet, die eine ausgewählte Phaseneinstellung eines modulierten Signals, das mit dem Multiplizierer nach Fig. 9 erzeugt wird, zeigt. FIG. 12 is a series of graphical representations, labeled 12a through 12d, showing a selected phase adjustment of a modulated signal generated by the multiplier of FIG. 9.

Fig. 13 ist ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform einer Spannungsoffsetkompensationseinrichtung zur Verwendung in der Erfindung. 13 is a schematic diagram of an embodiment of a voltage offset compensation device for use in the invention.

Fig. 14 eine grafische Darstellung der Änderung der Offsetfehlerspannung, die mit der Kompensationseinrichtung nach Fig. 13 erzeugt wird. FIG. 14 is a graphical representation of the change in the offset error voltage that is generated with the compensation device according to FIG. 13.

Fig. 15 ein schematisches Schaltbild einer Spannungsoffset- 15 is a schematic circuit diagram of a voltage offset

kompensationseinrichtung der in Fig. 13 gezeigten Art für eine ganze Leistungsmesseinrichtung. Compensation device of the type shown in Fig. 13 for an entire power measurement device.

Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Offsetkompensationseinrichtung nach Fig. 15 illustriert. FIG. 16 is a timing diagram illustrating the operation of the offset compensator of FIG. 15.

Fig. 17 ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Modulators zur Verwendung in der Leistungsmesseinrichtung nach Fig. 1. 17 shows a schematic circuit diagram of a second embodiment of a modulator for use in the power measuring device according to FIG. 1.

Fig. 18 eine Reihe von grafischen Darstellungen, mit Figuren 18a bis 18e bezeichnet, die verschiedene Signale zeigen, die mit dem Modulator nach Fig. 17 erzeugt werden. Fig. 18 is a series of graphical representations, designated by Figs. 18a to 18e, showing various signals generated by the modulator of Fig. 17.

Fig. 19 zeigt den Modulator nach Fig. 17 mit einer Span-nungsoffsetkompensationseinrichtung gemäss einer anderen Ausführungsform. FIG. 19 shows the modulator according to FIG. 17 with a voltage offset compensation device according to another embodiment.

Fig. 20 ein Zeitdiagramm, das die Kontrollsignale zum Betrieb der Spannungsoffsetkompensationseinrichtung nach Fig. 19 zeigt. FIG. 20 is a timing diagram showing the control signals for operating the voltage offset compensation device according to FIG. 19.

Fig. 21 eine alternative Ausführungsform eines Modulators zur Verwendung mit der Messeinrichtung nach Fig. 1, der eine Spannungsoffsetkompensationsschaltung enthält. 21 shows an alternative embodiment of a modulator for use with the measuring device according to FIG. 1, which contains a voltage offset compensation circuit.

Fig. 22 ist ein Zeitdiagramm, das die Kontrollsignale zum Betrieb der Offsetkompensationseinrichtung nach Fig. 21 zeigt. FIG. 22 is a timing chart showing the control signals for operating the offset compensator of FIG. 21.

Fig. 23 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Modulators und assoziierter Ausgangsschaltung für doppelte Polarität. Figure 23 shows an alternative embodiment of a modulator and associated dual polarity output circuit.

Fig. 24 ist eine Reihe von grafischen Darstellungen, mit Figuren 24a bis 24j bezeichnet, die verschiedene Signale zeigt, die mit dem Modulator nach Fig. 23 und der assoziierten Ausgangsschaltung erzeugt werden. Figure 24 is a series of graphs, labeled Figures 24a through 24j, showing various signals generated by the modulator of Figure 23 and the associated output circuitry.

Bester Weg zum Ausführen der Erfindung Best way to carry out the invention

Das Wort «Offset» ist in der folgenden Beschreibung mit «Versatz» benannt. Unter dem Begriff «nullende Schaltung» ist eine Abgleichschaltung zu verstehen. «Offsetfehlerspannung» ist mit «Abweichungsspannung» benannt. The word "offset" is named "offset" in the following description. The term “zeroing circuit” is to be understood as an adjustment circuit. "Offset error voltage" is named "Deviation voltage".

Gemäss Fig. 1 ist die Messeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung schematisch als Mittel zum Messen der elektrischen Leistung dargestellt, die auf einer Netzleitung 10 von einer Quelle 12 zu einem Verbraucher 14 geführt wird. Der Strom auf Leitung 10 ist allgemein mit II bezeichnet und die Spannung mit Vl. Das System, weist eine Signal-Überwachungs- und Konditionier-Einrichtung auf, beispielsweise Transformatoren 16 und 18, um VL bzw. Il zu überwachen. Der Transformator 16, der als erstes Signalmittel bezeichnet wird, liefert ein erstes Analogsignal Iai proportional VL auf Leitung 20. Der Transformator 18, der als zweites Signalmittel bezeichnet wird, liefert ein zweites Analogsignal Ia2 proportional II auf Leitung 22. Ein Nebenschlusswiderstand 24 liegt über der Sekundärwicklung des Transformators 18, wodurch der grösste Teil des Stroms auf Leitung 22 fliesst. Der Nebenschlusswiderstand 24 sorgt für einen Stromweg mit niedriger Impedanz und kann so ausgewählt werden, dass der Gesamtbereich des Stromsignals Iai auf Leitung 22 kontrolliert wird. 1, the measuring device according to the present invention is shown schematically as a means for measuring the electrical power, which is led on a power line 10 from a source 12 to a consumer 14. The current on line 10 is generally designated II and the voltage Vl. The system has a signal monitoring and conditioning device, for example transformers 16 and 18, to monitor VL and II, respectively. The transformer 16, which is referred to as the first signal means, supplies a first analog signal Iai proportional to VL on line 20. The transformer 18, which is referred to as the second signal means, supplies a second analog signal Ia2 proportional to II on line 22. A shunt resistor 24 lies above that Secondary winding of transformer 18, whereby most of the current flows on line 22. The shunt resistor 24 provides a low impedance current path and can be selected to control the overall range of the current signal Iai on line 22.

Die Messeinrichtung und das Verfahren nach der Erfindung arbeiten in der Weise, dass die beiden Analogsignale Iai und Ia2 auf den Leitungen 20 bzw. 22 zusammen multipliziert werden und dann das multiplizierte Produktsignal in eine geeignete Digitalform umgewandelt wird. Allgemein gesprochen wird das dadurch erreicht, dass eines der Signale moduliert wird und dann das andere der Signale getastet oder geschaltet wird, um ein Komposit- oder Produktsignal zu erhalten, das einen Mittelwert proportional der Leistung hat. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass entweder Strom oder Spannung moduliert werden können und das resultierende modulierte Signal dazu verwendet werden kann, das andere der beiden Analogsignale zu gattern, um das Produktsignal zu erhalten. Dementsprechend könnte die Bezeichnung des ersten bzw. zweiten Analogsignals als Spannungs- bzw. Stromsignal umgekehrt werden, ohne dass der fundamentale Betrieb der Messschaltung gemäss Fig. 1 ge5 The measuring device and the method according to the invention operate in such a way that the two analog signals Iai and Ia2 on lines 20 and 22 are multiplied together and then the multiplied product signal is converted into a suitable digital form. Generally speaking, this is accomplished by modulating one of the signals and then keying or switching the other of the signals to obtain a composite or product signal that has an average value proportional to the power. It will be apparent to those skilled in the art that either current or voltage can be modulated and the resulting modulated signal can be used to gate the other of the two analog signals to obtain the product signal. Accordingly, the designation of the first or second analog signal as a voltage or current signal could be reversed without the fundamental operation of the measuring circuit according to FIG. 1 ge5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

9 9

672 847 672 847

ändert würde. In ähnlicher Weise könnten die Bezeichnungen für den ersten und den zweiten Signalmonitor umgekehrt werden. would change. Similarly, the names for the first and second signal monitors could be reversed.

Die Messeinrichtung bildet eine Multipliziereinrichtung zur Multiplikation der Signale Iai und Ia2, so dass sie zusammen ein Produktsignal bilden, das proportional der auf der Leitung transportierten Leistung ist. Um die notwendige Multiplikation zu erhalten wird das Spannungssignal Iai zunächst einer ersten Modulatorschaltung 30 zugeführt. Der Modulator 30 bildet eine Modulatoreinrichtung, mit dem das analoge Spannungssignal Iai in ein erstes moduliertes Signal konvertiert wird, das sich zwischen zwei Pegeln bei vorgegebenen Taktintervallen ändern kann. Entsprechend den Prinzipien der delta-minus-sigma-Mo-dulation hat der erste modulierte Signalausgang einen mittleren Pegel über irgendeinem ausreichenden Intervall, der proportional dem ersten Analogsignal ist, das dem Modulatoreingang 32 zugeführt wird. The measuring device forms a multiplier for multiplying the signals Iai and Ia2, so that together they form a product signal that is proportional to the power transported on the line. In order to obtain the necessary multiplication, the voltage signal Iai is first fed to a first modulator circuit 30. The modulator 30 forms a modulator device with which the analog voltage signal Iai is converted into a first modulated signal, which can change between two levels at predetermined clock intervals. According to the principles of delta-minus-sigma modulation, the first modulated signal output has a medium level over any sufficient interval that is proportional to the first analog signal that is supplied to modulator input 32.

Gemäss Fig. 2 wird das analoge (Spannungs-) Signal Iai einem Summationsknoten 36 durch eine Impedanz 38 zugeführt. Der Modulator 30 weist eine Modulator-Rückkopplungs-einrichtung auf, um ein Rückkopplungssignal If zu erzeugen, das ebenfalls dem Summierknoten 36 zugeführt wird. If wird vom Modulatorausgang kontrolliert, der als erstes moduliertes Signal bezeichnet wird und auf Leitung 34 erscheint. Die eine oder die andere von zwei Referenzquellen VI + und VI— werden alternierend mit dem Summationsknoten 36 durch eine Impedanz 40 verbunden, als Antwort auf Pegel des ersten modulierten Signals. Das Rückkopplungssignal If schaltet zwischen der positiven und negativen Referenzquelle in einer Weise um, die das erste Analogsignal Iai über der Zeit balanciert. Momentane Differenzen zwischen If und dem ersten Analogsignal resultieren in einem Differenzsignal Idiff aus dem Summationsknoten 36 heraus. Die momentane Differenz zwischen Eingangs- und Rückkopplungs-Signal, nämlich Idiff, wird mit einer Modulatormessschaltung 42 integriert und gemessen. Die Messschaltung 42 weist einen aktiven Integrator mit einem Kondensator 44 als Rückkopplungselement eines invertierenden Operationsverstärkers 46 auf. Das Signal am Verstärkerausgang 48 steigt oder fällt linear, je nach der Polarität von Idiff. Das integrierte Signal bei 48 wird mit einem Modulator-Schwellwertpe-gel mit einem Komparator 50 verglichen, der hoch geht, wenn das Signal über dem Modulator-Schwellwertpegel liegt, und niedrig, wenn das Signal unter der Modulatorschwelle liegt. 2, the analog (voltage) signal Iai is fed to a summing node 36 through an impedance 38. The modulator 30 has a modulator feedback device in order to generate a feedback signal If, which is likewise fed to the summing node 36. If is controlled by the modulator output, which is called the first modulated signal and appears on line 34. One or the other of two reference sources VI + and VI- are alternately connected to the summing node 36 by an impedance 40 in response to levels of the first modulated signal. The feedback signal If switches between the positive and negative reference sources in a manner that balances the first analog signal Iai over time. Current differences between If and the first analog signal result in a difference signal Idiff from the summation node 36. The instantaneous difference between input and feedback signal, namely Idiff, is integrated and measured with a modulator measuring circuit 42. The measuring circuit 42 has an active integrator with a capacitor 44 as a feedback element of an inverting operational amplifier 46. The signal at amplifier output 48 rises or falls linearly, depending on the polarity of Idiff. The integrated signal at 48 is compared to a modulator threshold level with a comparator 50 that goes high when the signal is above the modulator threshold level and low when the signal is below the modulator threshold.

Der Ausgang des Komparators 50 wird dem D-Eingang einer bistabilen Modulatorschaltung 52 zugeführt. Der Q-Aus-gang der bistabilen Schaltung 52 ist das erste modulierte Signal. Die bistabile Schaltung 52 ändert sich nur bei vorgegebenen ersten Taktintervallen, die mit einem externen Takt bestimmt werden. Ein geeigneter Taktgeber für diesen Zweck wird durch einen konventionellen Oszillator 54 und eine Frequenzteilerschaltung 56 gebildet, die in Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Der Einfachheit halber wird das Zeitintervall zwischen den vom Frequenzteiler 56 gelieferten Impulsen als der erste Takt bezeichnet. Die bistabile Schaltung 52 hat einen Q-Ausgang ebenso wie Q, wobei (J das inverse Signal zu Q ist. Sowohl der Ausgang Q als auch der Ausgang Q werden dazu verwendet, das Rückkopplungssignal If zu kontrollieren, indem zwei Schalter 58 bzw. 60 betätigt werden. Da Q und Q invers zueinander sind, wie erwähnt, wird hier nur das Q-Ausgangssignal als das erste modulierte Signal bezeichnet werden. Es dürfte jedoch klar sein, dass beide Ausgänge Q und Q, die mit dem Ausdruck «erstes moduliertes Signal» bezeichnete Information enthalten, und die Leitung 34 bezeichnet die Leitungen, die sowohl die Q-als auch die Q-Signale führen. The output of the comparator 50 is fed to the D input of a bistable modulator circuit 52. The Q output of the bistable circuit 52 is the first modulated signal. The bistable circuit 52 changes only at predetermined first clock intervals, which are determined with an external clock. A suitable clock for this purpose is formed by a conventional oscillator 54 and a frequency divider circuit 56, which are shown in Figures 1 and 2. For the sake of simplicity, the time interval between the pulses supplied by the frequency divider 56 is referred to as the first clock. The bistable circuit 52 has a Q output as well as Q, where (J is the inverse of Q. Both the Q and Q outputs are used to control the feedback signal If by actuating two switches 58 and 60, respectively Since Q and Q are inverse to each other, as mentioned, only the Q output signal will be referred to here as the first modulated signal, but it should be clear that both outputs Q and Q, which are referred to as "first modulated signal" contain designated information, and line 34 designates the lines that carry both the Q and Q signals.

Da das erste modulierte Signal über bistabile Schaltung 52 abgegeben wird, kann sich das erste modulierte Signal auf Leitung 34 zwischen zwei Pegeln bei den vorgegebenen ersten Taktintervallen ändern. Wenn sich auch der Pegel nicht bei jedem Taktintervall zu ändern braucht, so sorgt doch die Modulatorschaltung dafür, dass, wenn sich der Pegel des ersten modulierten Signals tatsächüch ändert, diese Änderung nur zu den vorgegebenen ersten Taktintervallen erfolgt, und nicht zu anderen Zeiten. Änderungen zwischen dem hohen und niedrigen Pegel des ersten modulierten Signals sorgenfür eine gleichzeitige Umschaltung der Schalter 58 und 60, und entsprechende Umkehrungen in der Polarität des Rückkopplungssignals If zum Summierknoten 36. Wenn das integrierte Differenzsignal über die Pegelschwelle des Komparators 50 steigt, oder unter diese fällt, werden Änderungen im Pegel des Komparatorausgangs hervorgerufen. Bei jedem Taktintervall bestimmt die bistabile Schaltung 52, ob sich der Ausgang des Komparators 50 geändert hat, und wenn das der Fall ist, sorgt er für eine entsprechende Änderung in den Ausgängen Q und Q. Die Grösse des analogen Eingangssignals sorgt für eine direkt proportionale Änderung in der Zeitspanne, während der sich das erste modulierte Signal auf einem gegebenen Pegel befindet. Dementsprechend hat das erste modulierte Signal einen mittleren Pegel oder eine mittlere Amplitude, die entweder auf einem seiner beiden Pegel oder zwischen diesen liegt, und über ein ausreichend langes Intervall ist diese mittlere Amplitude proportional dem analogen Eingangssignal. Since the first modulated signal is emitted via bistable circuit 52, the first modulated signal on line 34 can change between two levels at the predetermined first clock intervals. Even if the level does not need to change every clock interval, the modulator circuit ensures that if the level of the first modulated signal actually changes, this change only takes place at the predetermined first clock intervals and not at other times. Changes between the high and low levels of the first modulated signal cause switches 58 and 60 to switch simultaneously, and corresponding inversions in the polarity of the feedback signal If to summing node 36. When the integrated difference signal rises above or falls below the level threshold of comparator 50 , changes in the level of the comparator output are caused. At each clock interval, bistable circuit 52 determines whether the output of comparator 50 has changed, and if so, it provides a corresponding change in outputs Q and Q. The size of the analog input signal provides a directly proportional change in the period of time during which the first modulated signal is at a given level. Accordingly, the first modulated signal has a medium level or a medium amplitude, which is either at one of its two levels or between them, and over a sufficiently long interval this medium amplitude is proportional to the analog input signal.

Als ein Beispiel für den Betrieb des Modulators 30, wenn das Eingangssignal am Eingang 32 Null ist, ist der Q-Ausgang des bistabilen Schalters 52 exakt für die gleiche Zeit hoch wie er tief ist, so dass ein mittlerer Pegel erzeugt wird, der genau in der Mitte zwischen dem hohen und niedrigen Pegel von Q liegt. Wenn das Eingangssignal am Eingang 32 einen positiven Wert hat, muss der positive Strom in den Summierknoten 36 durch einen grösseren negativen Strom ausgeglichen werden, der von der negativen Referenz VI— über Schalter 58 zum Summierknoten geliefert wird. Dementsprechend ist Q proportional länger tief als hoch und Schalter 58 ist für eine längere Zeit geschlossen und Schalter 60 offen, als umgekehrt. Wenn das Eingangssignal negativ ist, muss die positive Kopplungsreferenz für einen grösseren Teil der Zeit geliefert werden, damit If das Eingangssignal ausgleichen kann, und Q ist mehr hoch als tief. Es ist ein Merkmal des erfindungsgemässen Modulators, dass Q so lange hoch oder tief bleiben kann wie If dazu braucht, das Eingangssignal am Summierknoten auszugleichen. As an example of the operation of modulator 30 when the input signal at input 32 is zero, the Q output of bistable switch 52 is high for exactly the same time as it is low, so that a medium level is generated that is exactly in is midway between the high and low levels of Q. If the input signal at input 32 has a positive value, the positive current in summing node 36 must be compensated for by a larger negative current which is supplied from negative reference VI via switch 58 to the summing node. Accordingly, Q is proportionally low longer than high and switch 58 is closed for a longer time and switch 60 is open than vice versa. If the input signal is negative, the positive coupling reference must be provided for a larger portion of the time for If to equalize the input signal, and Q is more high than low. It is a feature of the modulator according to the invention that Q can remain high or low for as long as If needs to compensate for the input signal at the summing node.

Um ein Stromsignal für die Multiplikation mit dem modulierten Spannungssignal zu erzeugen, weist das System Mittel auf, mit denen invertierte und nicht-invertierte Darstellungen des Leitungsstroms II erzeugt werden. Gemäss Fig. 1 wird das analoge Stromsignal Iaî zunächst einem Verstärker 70 zugeführt, im Anschluss an den das Signal einer Signal-Inverter-schaltung 72 zugeführt wird. Die illustrierte Inverterschaltung weist einen Operationsverstärker 74 und Verstärkungseinsteilwiderstände 76 und 78 auf. Das verstärkte Signal Ia2 wird dem invertierenden Eingang des Verstärkers 74 zugeführt, der so konfiguriert ist, dass er eine Verstärkung von —1 hervorruft. Das invertierte Signal wird dann einem von zwei Schaltern zugeführt, die gemeinsam eine erste Tasteinrichtung 80 bilden. Das invertierte Signal geht zu Schalter 82, und eine zweite Leitung 84 führt das nicht-invertierte verstärkte Signal Ia2 dem Schalter 86 zu. Ersichtlich kann ein geeigneter Transformator mit Mittelanzapfung anstelle des zweiten Transformators 18 verwendet werden, und in diesem Fall könnten die Signale für die Schaltung 82 und 86 direkt vom Transformator geliefert werden. In order to generate a current signal for multiplication with the modulated voltage signal, the system has means with which inverted and non-inverted representations of the line current II are generated. 1, the analog current signal Iaî is first fed to an amplifier 70, after which the signal is fed to a signal inverter circuit 72. The illustrated inverter circuit has an operational amplifier 74 and gain adjustment resistors 76 and 78. The amplified signal Ia2 is applied to the inverting input of amplifier 74, which is configured to produce a gain of -1. The inverted signal is then fed to one of two switches, which together form a first push button device 80. The inverted signal goes to switch 82 and a second line 84 supplies the non-inverted amplified signal Ia2 to switch 86. It will be appreciated that a suitable center tap transformer may be used in place of the second transformer 18 and in this case the signals for the circuits 82 and 86 could be provided directly from the transformer.

Die Ausgänge Q und Q der bistabilen Modulatorschaltung 52 werden dazu verwendet, die Schalter 82 und 86 zu betätigen, um das zweite Analogsignal Ia2 aufgrund des ersten modulierten Signals zu gattern. Da Q invers zu Q ist, werden die Schalter 82 und 86 in alternierender Weise geschaltet, derart, dass der Ausgang der Tasteinrichtung 80, bei 88, ein Analogsignal ist, das in einer modulierten Weise zwischen positiver und negativer Polarität umgeschaltet wird. Ein solcher Gatterbetrieb The Q and Q outputs of the bistable modulator circuit 52 are used to operate the switches 82 and 86 to gate the second analog signal Ia2 based on the first modulated signal. Since Q is inverse to Q, switches 82 and 86 are switched in an alternating manner such that the output of key 80, at 88, is an analog signal that is switched in a modulated manner between positive and negative polarity. Such a gate operation

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

10 10th

wird allgemein als Zeitteilung oder Amplituden-Markierungszwischenraum-Modulation bezeichnet. Die Schalter 82 und 86 führen die Multiplikation der beiden Analogsignale durch, die den Strom und die Spannung der auf Leitung 10 geführten Leistung repräsentieren. Das resultierende Signal, als Produktsignal bezeichnet, erscheint am ersten Gatterausgang 88, und ist proportional der auf Netzleitung 10 geführten Leistung. is commonly referred to as time division or amplitude-mark gap modulation. Switches 82 and 86 multiply the two analog signals representing the current and voltage of the power carried on line 10. The resulting signal, referred to as the product signal, appears at the first gate output 88 and is proportional to the power carried on the power line 10.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist wird der Produktsignalausgang der ersten Tasteinrichtung einer ersten Konverterschaltung 90 zugeführt. Die Konverterschaltung konvertiert das Produktsignal in ein erstes Ausgangssignal auf Leitung 92, das bei vorgegebenen Konvertertaktintervallen in dem Produktsignal proportionalerweise zwischen den beiden Pegeln änderbar ist. Der Konverter 90 arbeitet im wesentlichen als Tiefpassfilter, der die Gleichkomponente oder den Mittelwert des Produktsignals extrahiert. Das resultierende erste Ausgangssignal ist proportional der auf Leitung 10 geführten Leistung. As shown in FIG. 1, the product signal output of the first key device is fed to a first converter circuit 90. The converter circuit converts the product signal into a first output signal on line 92, which can be changed proportionally between the two levels at predetermined converter clock intervals in the product signal. Converter 90 operates essentially as a low pass filter that extracts the DC component or the average of the product signal. The resulting first output signal is proportional to the power carried on line 10.

Gemäss Fig. 3 ist der Konverter 90 im wesentlichen ein del-ta-minus-sigma-Modulator von einem Typ ähnlich Modulator 30, und ist so ausgelegt, dass getrennte modulierte Ausgangssignale proportional jeder Polarität des Eingangssignals geliefert werden. Um die Beschreibung zu vereinfachen sollen der Konverter 90 und sein Betrieb zunächst mit Bezug auf eine erste Polarität des Betriebes beschrieben werden. Die Komponenten innerhalb des Blockes 94 umfassen alle Elemente, die bei Betrieb einer Polarität benutzt werden. Im folgenden Beispiel wird angenommen, dass das zu konvertierende Produktsignal überwiegend positiv ist, und es wird angenommen, dass das einem Leistungsfluss auf Leitung 10 von Quelle 12 zur Last 14 entspricht. Wie im Modulator 30 wird das Eingangssignal zum Konverter 90, mit Ip (Produktsignal) bezeichnet, anfänglich durch eine Impedanz 95 einem Summierknoten 96 zugeführt. Eine Rückkopplungseinrichtung liefert ein zweites Signal I2 an den Summierknoten, und zwar von einer von mehreren Referenzquellen. Für Betrieb mit positiver Polarität alternieren die Referenzquellen zwischen einer negativen Referenzquelle 98 (VR—), die durch einen Schalter 100 eingespeist wird, und einer Erdverbindung 102, die durch einen Schalter 104 eingespeist wird. Da nur positive Werte des Produktsignals betrachtet werden, reicht es aus, I2 zwischen Erde und einem negativen Wert zu schalten, um das Produktsignal am Summierknoten 96 über die Zeit zu balancieren. 3, converter 90 is essentially a delta-minus-sigma modulator of a type similar to modulator 30, and is designed to provide separate modulated output signals proportional to each polarity of the input signal. In order to simplify the description, the converter 90 and its operation should first be described with reference to a first polarity of the operation. The components within block 94 include all elements that are used in operating a polarity. In the following example, it is assumed that the product signal to be converted is predominantly positive, and it is assumed that this corresponds to a power flow on line 10 from source 12 to load 14. As in the modulator 30, the input signal to the converter 90, designated Ip (product signal), is initially fed through an impedance 95 to a summing node 96. A feedback device delivers a second signal I2 to the summing node from one of several reference sources. For positive polarity operation, the reference sources alternate between a negative reference source 98 (VR—), which is fed by a switch 100, and an earth connection 102, which is fed by a switch 104. Since only positive values of the product signal are considered, it is sufficient to switch I2 between earth and a negative value in order to balance the product signal at summing node 96 over time.

Wie für den Modulator 30 beschrieben worden ist stellt jede Differenz zwischen dem Produktsignal Ip und I2 ein Differenzsignal dar, das einer Messschaltung 106 zugeführt wird. Die Messschaltung integriert das Differenzsignal und vergleicht das Differenzsignal mit einer ersten Pegelschwelle. Die bevorzugte Ausführungsform einer Messschaltung gemäss Fig. 3 weist einen aktiven Integrator 107 auf, der aus einem Verstärkerelement 108 und einem Kondensator 110 als Rückkopplungselement besteht. Die Spannung am Verstärkerausgang 112 steigt oder fällt, je nach der Polarität des Differenzsignals am Summierknoten 96. Das integrierte Differenzsignal bei 112 wird einem ersten Komparator 114 zugeführt, dessen Schwelle auf eine erste gewählte Pegelschwelle eingestellt wird. Wenn das integrierte Differenzsignal bei 112 über der ersten Pegelschwelle liegt, ist der Ausgang des Komparators 114 hoch. Wenn das integrierte Differenzsignal unter der ersten Pegelschwelle liegt, ist der Ausgang des Komparators 114 tief. As has been described for the modulator 30, each difference between the product signal Ip and I2 represents a difference signal that is fed to a measuring circuit 106. The measuring circuit integrates the difference signal and compares the difference signal with a first level threshold. The preferred embodiment of a measuring circuit according to FIG. 3 has an active integrator 107, which consists of an amplifier element 108 and a capacitor 110 as a feedback element. The voltage at amplifier output 112 rises or falls depending on the polarity of the difference signal at summing node 96. The integrated difference signal at 112 is fed to a first comparator 114, the threshold of which is set to a first selected level threshold. If the integrated difference signal is 112 above the first level threshold, the output of comparator 114 is high. If the integrated difference signal is below the first level threshold, the output of the comparator 114 is low.

Der Komparatorausgang, als erstes Kontrollsignal bezeichnet, wird dem D-Eingang einer bistabilen Schaltung 118 über Leitung 116 zugeführt. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 118 kann sich nur bei vorgegebenen Konvertertaktintervallen ändern, die vorzugsweise länger sind als die ersten Taktintervalle für den Modulator 30. Die Konvertertaktintervalle können dadurch erzeugt werden, dass ein zweiter Frequenzteiler 120 dem ersten Taktgeber 56 hinzugefügt wird. Die Zeitintervalle zwischen den vom Frequenzteiler 120 erzeugten Impulsen werden als Konvertertäktintervalle bezeichnet, und der Frequenzteiler wird als Konvertertakt bezeichnet. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 118 ist das erste Ausgangssignal, das die Schalter 100 und 104 kontrolliert, um den Betrieb des Rückkopplungssystems zu bestimmen, das das zweite Signal I2 an den Summierknoten 96 liefert. Der Schalter 104 wird durch ein Gatter 122 betätigt, das ein hohes Signal abgibt, um den Schalter zu schliessen, nur wenn beide Eingänge 124 und 126 tief sind. Gatter 122 wie dargestellt ist ein konventionelles negatives UND-Gattere. Während Perioden mit positiven Produktsignalen bleibt Eingang 126 tief, wie später beschrieben wird. Dementsprechend ist der Schalter 100 geschlossen, so dass VR— mit dem Summierknoten 96 verbunden wird, wenn immer Q hoch ist, und wenn Q tief ist, ist der Schalter 100 offen und der Schalter 104 geschlossen. The comparator output, referred to as the first control signal, is fed to the D input of a bistable circuit 118 via line 116. The Q output of the bistable circuit 118 can only change at predetermined converter clock intervals, which are preferably longer than the first clock intervals for the modulator 30. The converter clock intervals can be generated by adding a second frequency divider 120 to the first clock generator 56. The time intervals between the pulses generated by the frequency divider 120 are called converter clock intervals and the frequency divider is called the converter clock. The Q output of bistable circuit 118 is the first output signal that controls switches 100 and 104 to determine the operation of the feedback system that provides second signal I2 to summing node 96. Switch 104 is actuated by a gate 122 which emits a high signal to close the switch only when both inputs 124 and 126 are low. Gate 122 as shown is a conventional negative AND gate. During periods with positive product signals, input 126 remains low, as will be described later. Accordingly, switch 100 is closed, so that VR - is connected to summing node 96 whenever Q is high and when Q is low, switch 100 is open and switch 104 is closed.

Der Betrieb und das Verfahren der Messeinrichtung nach der Erfindung soll jetzt in Verbindung mit Figuren 1 bis 4 beschrieben werden. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass die Leistung auf Leitung 10 überwiegend in der positiven Richtung fliesst. Die Spannung auf Leitung 10 ist in Fig. 4a als sinusförmiger Wechselspannungsverlauf dargestellt. Der Strom Il ist in Fig. 4f als ansteigender Wert, repräsentiert durch Kurve 128, dargestellt. Der erste Schritt besteht darin, dass die Transformatoren 16 und 18 die Strom- nd Spannungssignale überwachen und analoge Signale Iai und Iaî liefern, die proportional der Leitungsspannung bzw. dem Leitungsstrom sind. Eines der analogen Signale, Spannungssignal Iai in der bevorzugten Ausführungsform, wird dann dem ersten Modulator 30 zugeführt. Fig. 4c zeigt das integrierte Differenzsignal, das im Modulator 30 mit der oben beschriebenen delta-minus-sigma-Modulations-Technik erzeugt wird. Das integrierte Differenzsignal wird der Messschaltung 42 zugeführt. Fig. 4b illustriert die ersten Taktintervalle, die mit dem ersten Takt 56 erzeugt werden. Ersichtlich ändert sich die Neigung des integrierten Differenzsignals in Fig. 4c nur an den vorgegebenen Taktintervallen, die durch das erste Taktsignal bestimmt sind. Da die bistabile Schaltung 52 an der voreilenden Flanke jedes sich aufwärts bewegenden Impulses taktet, sind die vorgegebenen ersten Taktintervalle so dargestellt, dass sie an den mit a, b, c, d, usw. in Fig. 4b bezeichneten Punkten beginnen. Das integrierte Differenzsignal wird dann dem Komparator 50 zugeführt. Zeile 130 in Fig. 4c repräsentiert die Modulatorpegelschwelle in Komparator 50. Es ist zu beachten, dass das integrierte Differenzsignal am Beginn jedes Taktintervalls nach Überkreuzung der Schwelle 130 die Neigung umkehrt. Der Ausgang des Komparators 50 ist in Fig. 4d dargestellt. Wann immer das integrierte Differenzsignal sich unter der Schwelle 130 befindet, ist der Komparatorausgang tief, und wenn sich das integrierte Differenzsignal über der Schwelle 130 befindet, ist der Komparatorausgang hoch. Der Komparatorausgang wird dann dem D-Eingang der bistabilen Schaltung 52 zugeführt, der Q, oder das erste modulierte Ausgangssignal, liefert, wie in Fig. 4e dargestellt. Der Q-Ausgang ist das Resultat der Modulation des Spannungssignals und kann sich zwischen zwei Pegeln an den vorgegebenen ersten Taktintervallen ändern. The operation and the method of the measuring device according to the invention will now be described in connection with FIGS. 1 to 4. For the sake of simplicity, it is assumed that the power on line 10 flows predominantly in the positive direction. The voltage on line 10 is shown in FIG. 4a as a sinusoidal AC voltage curve. The current Il is shown in FIG. 4f as an increasing value, represented by curve 128. The first step is that the transformers 16 and 18 monitor the current and voltage signals and deliver analog signals Iai and Iaî that are proportional to the line voltage and current. One of the analog signals, voltage signal Iai in the preferred embodiment, is then fed to the first modulator 30. 4c shows the integrated difference signal which is generated in modulator 30 with the delta-minus-sigma modulation technique described above. The integrated difference signal is fed to the measuring circuit 42. 4b illustrates the first clock intervals that are generated with the first clock 56. The inclination of the integrated difference signal in FIG. 4c only changes at the predetermined clock intervals that are determined by the first clock signal. Since the bistable circuit 52 clocks on the leading edge of each upward moving pulse, the predetermined first clock intervals are shown starting at the points labeled a, b, c, d, etc. in Fig. 4b. The integrated difference signal is then fed to the comparator 50. Line 130 in Fig. 4c represents the modulator level threshold in comparator 50. Note that the integrated difference signal at the beginning of each clock interval after crossing threshold 130 reverses the slope. The output of the comparator 50 is shown in Fig. 4d. Whenever the integrated difference signal is below threshold 130, the comparator output is low, and when the integrated difference signal is above threshold 130, the comparator output is high. The comparator output is then fed to the D input of bistable circuit 52, which provides Q, or the first modulated output signal, as shown in Fig. 4e. The Q output is the result of the modulation of the voltage signal and can change between two levels at the predetermined first clock intervals.

Da sich die bistabile Schaltung nur an den vorgegebenen Taktintervallen gemäss Fig. 4b ändern kann, eilen die Änderungen in Q leicht den Änderungen im Komparatorausgang Fig. 4d nach. Je nach dem Genauigkeitsgrad, der bei dem Signalmultiplikationssystem gefordert wird, kann es erwünscht sein, die leichte Verzögerung im modulierten Signal, die durch die bistabile Schaltung 52 eingeführt wird, zu kompensieren. Eine solche Korrektur kann dadurch verwirklicht werden, dass eine RC-Schaltung in Leitung 20 eingefügt wird, um eine kleine Phasenvoreilung in das Signal Iai einzuführen, wenn dieses in den Modulatoreingang 32 eintritt. Eine andere Technik würde darin bestehen, eine leichte Verzögerung in das analoge Stromsignal U2 einzuführen. Eine dritte Alternative, bei der ein delta-minus- Since the bistable circuit can only change at the predetermined clock intervals according to FIG. 4b, the changes in Q slightly lag behind the changes in the comparator output FIG. 4d. Depending on the level of accuracy required in the signal multiplication system, it may be desirable to compensate for the slight delay in the modulated signal introduced by bistable circuit 52. Such correction can be accomplished by inserting an RC circuit on line 20 to introduce a small phase lead in signal Iai when it enters modulator input 32. Another technique would be to introduce a slight delay in the analog current signal U2. A third alternative, where a delta minus

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

11 11

672 847 672 847

sigma-Modulator mit digitaler Phasenvoreilschaltung verwendet wird, wird später beschrieben. Die eingeführte Phasenjustierung, bei der es sich nur um einen Bruchteil eines ersten Taktintervalls handelt, sollte der Mittelwert der Verzögerung sein, die durch die Nacheilung von Q relativ zum Komparatorausgang induziert wird. sigma modulator with digital phase advance circuit will be described later. The phase adjustment introduced, which is only a fraction of a first clock interval, should be the average of the delay induced by the lag of Q relative to the comparator output.

Fig. 4f illustriert gleiche und entgegengesetzte Analogsignale proportional dem Leitungsstrom IL. Kurve 128 repräsentiert ein wachsendes Stromsignal und Kurve 129 ist das inverse Signal, das mit Inverter 72 erzeugt wird. Der nächste Schritt besteht darin, das analoge Stromsignal unter Verwendung der Gattereinrichtung 80 zu gattern. Der Ausgang der Gattereinrichtung 80 ist das Produktsignal, Kurve 131, das in Fig. 4g gezeigt ist. Die Kurve 131 wird dadurch erzeugt, dass zwischen Signalen 128 und 129 umgeschaltet wird, entsprechend dem ersten modulierten Signal, das in Fig. 4e gezeigt ist. Der mittlere Pegel oder die Gleichkomponente der Kurve 131 wird durch die Kurve 132 in Fig. 4g repräsentiert. 4f illustrates the same and opposite analog signals proportional to the line current IL. Curve 128 represents a growing current signal and curve 129 is the inverse signal generated by inverter 72. The next step is to gate the analog current signal using gate device 80. The output of gate device 80 is the product signal, curve 131, shown in Fig. 4g. Curve 131 is generated by switching between signals 128 and 129, corresponding to the first modulated signal shown in Fig. 4e. The average level or the equal component of curve 131 is represented by curve 132 in FIG. 4g.

In dem gegebenen Beispiel wird angenommen, dass Leistung überwiegend in einer Richtung fliesst, in den Verbraucher 14. Dementsprechend hat das Produktsignal Ip, das in Fig. 4g gezeigt ist, überwiegend positive Polarität, wie durch Leitung 132 angegeben ist. Für Zwecke der Beschreibung des Betriebes des Konverters 90 im folgenden wird angenommen werden, dass das Produktsignal einen überwiegenden und mittleren Wert hat, der positiv ist. Wenn auch die tatsächliche Polarität des Produktsignals vom Konstrukteur gewählt werden kann, so hat doch das Produktsignal überwiegend eine erste Polarität, wenn die Leistung auf Leitung 10 die erste Polarität hat, mit Leistungsfluss in einer Richtung, und hat überwiegend eine zweite Polarität, wenn die Leistung auf Leitung 10 die zweite oder entgegengesetzte Polarität hat, wobei die Leistung in der anderen Richtung fliesst. In the example given, it is assumed that power flows predominantly in one direction into the consumer 14. Accordingly, the product signal Ip shown in FIG. 4g has predominantly positive polarity, as indicated by line 132. For purposes of describing the operation of converter 90 below, it will be assumed that the product signal has a predominant and average value that is positive. Although the designer can choose the actual polarity of the product signal, the product signal will predominantly have a first polarity if the power on line 10 has the first polarity with unidirectional power flow and will predominantly have a second polarity if the power on line 10 has the second or opposite polarity, with the power flowing in the other direction.

Der nächste Schritt besteht darin, das Produktsignal Ip in ein erstes Ausgangssignal umzuwandeln, das sich zu vorgegebenen Intervallen zwischen zwei Pegeln ändern kann, und zwar proportional zu Ip. Dazu wird auf Figuren 3, 4 und 5 Bezug genommen. Das Produktsignal Ip gemäss Fig. 4g wird dem Konverter 90 zugeführt. Sowohl Ip als auch das zweite Signal I2 werden dem Summierknoten 96 zugeführt, wo die momentane Differenz in einen Integrator 106 integriert wird. Die Zeitkonstante des Integrators 106 ist so ausgewählt, dass sie lang im Vergleich zur Schaltungsfrequenz des ersten Modulators 30 ist. Der Konverter 90 kann deshalb als Tiefpassfilter wirken und nur auf die Gleichkomponente oder den Mittelwert des Produktsignals Ip ansprechen. Aus diesem Grunde ist Ip in Fig. 5a als stufenfreie analoge Kurve dargestellt, obwohl dieser Wert tatsächlich auf die in Fig. 4g dargestellte Weise variiert. Fig. 5a zeigt nur den Mittelwert von Ip. Die Zeitskala in Fig. 5a ist im Vergleich mit der Zeitskala in Fig. 4g beträchtlich komprimiert. Für die Zwecke der Illustration wird angenommen, dass das Intervall 134 in Fig. 5a äquivalent der gesamten Länge der Kurve 132 in Fig. 4g ist. Fig. 5a zeigt die mit dem Takt 120 erzeugten Konvertertaktintervalle. The next step is to convert the product signal Ip into a first output signal, which can change at predetermined intervals between two levels, in proportion to Ip. For this purpose, reference is made to Figures 3, 4 and 5. The product signal Ip according to FIG. 4g is fed to the converter 90. Both Ip and the second signal I2 are fed to summing node 96, where the instantaneous difference is integrated into an integrator 106. The time constant of integrator 106 is selected to be long compared to the switching frequency of first modulator 30. The converter 90 can therefore act as a low-pass filter and only respond to the DC component or the mean value of the product signal Ip. For this reason, Ip is shown in FIG. 5a as a step-free analog curve, although this value actually varies in the manner shown in FIG. 4g. 5a shows only the mean of Ip. The time scale in FIG. 5a is considerably compressed in comparison with the time scale in FIG. 4g. For purposes of illustration, it is assumed that the interval 134 in FIG. 5a is equivalent to the entire length of the curve 132 in FIG. 4g. 5a shows the converter clock intervals generated with clock 120.

Wenn nur positiver Leistungsfluss betrachtet wird, der in Fig. 5a zwischen to und ti dargestellt ist, liefert Integrator 1Q6 am Ausgang ein integriertes Differenzsignal (IDS) gemäss Fig. 5c. Das integrierte Differenzsignal steigt und fällt um die erste Pegelschwelle TL1 des Komparators 114 herum. Das integrierte Differenzsignal (IDS) wird dem Komparator 114 zugeführt, wo es mit der ersten Pegelschwelle TL1 verglichen wird. Der Komparator 114 gibt ein Kontrollsignal 133 auf Leitung 116 ab,wie in Fig. 5d dargestellt. Das als nächstes erzeugte Signal ist das erste Ausgangssignal, das in Fig. 5e dargestellt ist, und das durch die bistabile Schaltung 118 abgegeben wird. Das Kontrollsignal 133 ändert seinen Pegel je nach dem Pegel des integrierten Differenzsignals relativ zur Schwelle TL1. Wenn IDS über TL1 liegt, ist das Signal 133 hoch und wenn IDS unter If only a positive power flow is considered, which is shown in FIG. 5a between to and ti, integrator 1Q6 delivers an integrated difference signal (IDS) according to FIG. 5c at the output. The integrated difference signal rises and falls around the first level threshold TL1 of the comparator 114. The integrated difference signal (IDS) is fed to the comparator 114, where it is compared with the first level threshold TL1. The comparator 114 outputs a control signal 133 on line 116, as shown in Fig. 5d. The next generated signal is the first output signal, shown in FIG. 5e, which is output by the bistable circuit 118. The control signal 133 changes its level depending on the level of the integrated difference signal relative to the threshold TL1. When IDS is above TL1, signal 133 is high and when IDS is below

TL1 liegt, ist Signal 133 tief. Der nächste Schritt besteht darin, das erste Ausgangssignal gemäss Fig. 5e durch die erste bistabile Schaltung 118 abzugeben. Der erste Ausgang hat einen mittleren Pegel proportional einer ersten Polarität der Leistung auf Leitung 10 über irgendein ausreichendes Intervall. Er kann nur zu den vorgegebenen Konvertertaktintervallen sich ändern, die als w, x, y und z in Fig. 5b dargestellt sind. TL1, signal 133 is low. The next step is to output the first output signal according to FIG. 5e through the first bistable circuit 118. The first output has a medium level proportional to a first polarity of power on line 10 for any sufficient interval. It can only change at the predetermined converter clock intervals, which are shown as w, x, y and z in FIG. 5b.

Betrieb des Komparators 90 mit einer Polarität schliesst das Schalten des Rückkopplungssignals I2 zwischen der ersten Referenzquelle 98 und einer zweiten Referenzquelle 102 ein, je nach dem Pegel des ersten Ausgangssignals (Fig. 5e). Da die zweite Referenzquelle 102 eine Erdverbindung ist, kann der bisher beschriebene Teil des Konverters 90 negativen Leistungsfluss auf die Leitung 10 nicht berücksichtigen. Wenn der Leistungsfluss (Ip) negativ wird, wie das zwischen den Zeitpunkten ti und t2 in Fig. 5a der Fall ist, wird zusätzliche Schaltung im Konverter 90 verwendet. Gemäss Fig. 3 weist der Konverter 90 einen zweiten Komparator 140 auf, der den Ausgang vom Integrator 107 erhält. Der Komparator 140 hat eine zweite Pegelschwelle TL2, die sich von der ersten Pegelschwelle des Komparators 114 unterscheidet. Die Pegelschwellen sollen weit genug auseinanderliegen, um die grössten zu erwartenden Variationen im integrierten Differenzsignalausgang vom Integrator 107 zu berücksichtigen, ohne dass die Pegelschwellen beider Komparatoren gleichzeitig überkreuzt werden. Das integrierte Differenzsignal wird dem nicht-invertierenden Eingang des Komparators 114 zugeführt und dem invertierenden Eingang des Komparators 140, so dass die Ausgänge entgegengesetzte Polarität haben. Der Ausgang des Komparators 140 geht hoch, wenn das integrierte Differenzsignal sich unter der zweiten Pegelschwelle im Komparator 140 befindet, und geht tief, wenn das integrierte Differenzsignal sich über der zweiten Pegelschwelle im Komparator 140 befindet. Operation of the comparator 90 with one polarity includes switching the feedback signal I2 between the first reference source 98 and a second reference source 102, depending on the level of the first output signal (Fig. 5e). Since the second reference source 102 is an earth connection, the previously described part of the converter 90 cannot take into account negative power flow on the line 10. If the power flow (Ip) becomes negative, as is the case between times ti and t2 in FIG. 5a, additional circuitry in converter 90 is used. 3, the converter 90 has a second comparator 140, which receives the output from the integrator 107. Comparator 140 has a second level threshold TL2, which differs from the first level threshold of comparator 114. The level thresholds should be sufficiently far apart to take into account the greatest expected variations in the integrated differential signal output from integrator 107, without the level thresholds of both comparators being crossed at the same time. The integrated difference signal is fed to the non-inverting input of comparator 114 and the inverting input of comparator 140, so that the outputs have opposite polarities. The output of comparator 140 goes high when the integrated difference signal is below the second level threshold in comparator 140 and goes low when the integrated difference signal is above the second level threshold in comparator 140.

Der Ausgang des Komparators 140 wird dem D-Eingang einer zweiten bistabilen Schaltung 142 zugeführt. Die zweite bistabile Schaltung 142 gibt ein zweites Ausgangssignal vom Q-Ausgang ab. Das zweite Ausgangssignal befindet sich auf einem von zwei Pegeln, je nach dem Pegel des integrierten Differenzsignals relativ zur zweiten Pegelschwelle an jedem der Konvertertaktintervalle. Das zweite Ausgangssignal wird dem Ausgang 126 eines negativen UND-Gatters 122 und einem Schalter 146 zugeführt, um eine dritte Referenzquelle VR+ mit dem Summierknoten 96 zu verbinden. Das Rückkopplungssignal I2 wird damit vom Pegel des zweiten Ausgangssignals beherrscht, der einen mittleren Pegel proportional der Leistung der zweiten Polarität hat, die auf Leitung 10 geführt wird. The output of the comparator 140 is fed to the D input of a second bistable circuit 142. The second bistable circuit 142 outputs a second output signal from the Q output. The second output signal is at one of two levels, depending on the level of the integrated difference signal relative to the second level threshold at each of the converter clock intervals. The second output signal is applied to the output 126 of a negative AND gate 122 and a switch 146 to connect a third reference source VR + to the summing node 96. The feedback signal I2 is thus dominated by the level of the second output signal, which has an average level proportional to the power of the second polarity, which is carried on line 10.

Der Betrieb des Konverters 90 mit der zweiten Polarität wird mit Bezug auf Figuren 3 und 5 beschrieben. Nach der Zeit ti kehrt sich die Richtung des Leistungsflusses um und das Produktsignal Ip beginnt, Ladung vom Summierknoten 96 zu ziehen. Gemäss Fig. 5c ist das integrierte Differenzsignal gerade kurz vor ti fallend, und das bedeutet, dass die negative Referenzquelle VR— über Schalter 100 mit dem Summierknoten verbunden ist. Beim Taktimpuls, der der Überkreuzung der ersten Pegelschwelle TL1 folgt, öffnet der Schalter 100 und der Schalter 104 schliesst, so dass der Summierknoten mit Erde verbunden wird. Da das Produktsignal Ip nach dem Zeitpunkt ti negativ ist, integriert das integrierte Differenzsignal weiterhin nach unten, bis die zweite Pegelschwelle TL2 des Komparators 140 erreicht wird, und zu diesem Zeitpunkt geht Ausgang 135 hoch (vgl. Fig. 5g). Beim nächsten Komparatortaktintervall, nachdem der Konverter 140 hoch geht, geht der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 142 (das zweite Ausgangssignal) hoch, wie in Fig. 5h gezeigt. Wenn das zweite Ausgangssignal hoch geht, wird ein Schalter 148 geschlossen, der mit der dritten Referenzquelle 146 (VR + ) verbunden ist. Die dritte Referenzquelle liefert einen positiven Strom I2 an den Summierknoten 96, um das negative Produktsignal Ip auszugleichen und IDS über TL2 zu5 The operation of converter 90 with the second polarity will be described with reference to FIGS. 3 and 5. After time ti, the direction of power flow reverses and product signal Ip begins to draw charge from summing node 96. According to FIG. 5c, the integrated difference signal drops just shortly before ti, and this means that the negative reference source VR is connected to the summing node via switch 100. At the clock pulse that follows the crossing of the first level threshold TL1, the switch 100 opens and the switch 104 closes, so that the summing node is connected to earth. Since the product signal Ip is negative after the time ti, the integrated difference signal continues to integrate downwards until the second level threshold TL2 of the comparator 140 is reached, and at this time output 135 goes high (cf. FIG. 5g). At the next comparator clock interval after converter 140 goes high, the Q output of bistable circuit 142 (the second output signal) goes high, as shown in Figure 5h. When the second output signal goes high, a switch 148 is closed which is connected to the third reference source 146 (VR +). The third reference source supplies a positive current I2 to summing node 96 to compensate for the negative product signal Ip and IDS through TL2 zu5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

12 12

rückzutreiben. Wenn TL2 überkreuzt wird, geht Signal 135 wieder tief, so dass das zweite Ausgangssignal beim nächsten Taktintervall tief geht. Während des Betriebes mit zweiter Polarität bleibt das erste Ausgangssignal (Fig. 5e) tief und, wann immer das zweite Ausgangssignal (Fig. 5h) tief ist, sind beide Eingänge des Gatters 122 tief und sein Ausgang geht hoch. Wenn der Ausgang des Gatters 122 hoch geht, wird Schalter 104 geschlossen und die Erdverbindung, Bezugsquelle 102 wird mit dem Summierknoten 96 verbunden. Wenn der Schalter 104 geschlossen ist, darf IDS in der anderen Richtung über TL2 kreuzen. In der Zwischenzeit zwischen den Zeiten ti und t2, wenn der Leistungsfluss negativ ist, wird das integrierte Differenzsignal in der Nähe der zweiten Pegelschwelle TL2 gehalten. drive back. When TL2 is crossed, signal 135 goes low again so that the second output signal goes low at the next clock interval. During second polarity operation, the first output signal (FIG. 5e) remains low and whenever the second output signal (FIG. 5h) is low, both inputs of gate 122 are low and its output goes high. When the output of gate 122 goes high, switch 104 is closed and the ground connection, source 102, is connected to summing node 96. When switch 104 is closed, IDS is allowed to cross in the other direction via TL2. In the meantime between times ti and t2, when the power flow is negative, the integrated difference signal is kept near the second level threshold TL2.

Der in Fig. 3 gezeigte Konverter 90 ist mit drei verschiedenen Referenzquellen ausgestattet, deren zweite eine Verbindung mit der gemeinsamen Erde für die Messschaltung ist. Wegen der Konfiguration der Schaltungselemente wird die Massever-bindung immer verwendet, wenn das integrierte Differenzsignal sich im Bereich zwischen den beiden Schwellen TL1 und TL2 befindet. Es ist nicht notwendig, dass die zweite Referenzquelle eine Masseverbindung ist. Getrennte positive und negative Referenzquellen können für jede Betriebspolarität verwendet werden, wenn das gewünscht wird. In einem solchen Falle würden die erste und zweite Referenzquelle dazu verwendet werden, das zweite Signal I2 an den Summierknoten 96 zu liefern, wenn das Produktsignal Ip eine erste Polarität hat, und getrennte dritte und vierte Referenzquellen könnten dann dazu verwendet werden, das zweite Signal h an den Summierknoten 96 zu liefern, wenn das Produktsignal Ip die andere Polarität hat. In der Praxis wird die Auswahl der Werte für die Referenzquellen durch die Notwendigkeit diktiert, das integrierte Differenzsignal in der Nachbarschaft des Pegelschwellwertes des gerade in Gebrauch befindlichen Komparators zu halten. Die Grössen und Polaritäten der Referenzquellen sind im übrigen vom Konstrukteur frei wählbar. The converter 90 shown in FIG. 3 is equipped with three different reference sources, the second of which is a connection to the common earth for the measuring circuit. Because of the configuration of the circuit elements, the ground connection is always used when the integrated difference signal is in the area between the two thresholds TL1 and TL2. It is not necessary for the second reference source to be a ground connection. Separate positive and negative reference sources can be used for each company polarity if desired. In such a case, the first and second reference sources would be used to provide the second signal I2 to the summing node 96 if the product signal Ip was of a first polarity, and separate third and fourth reference sources could then be used to provide the second signal h to the summing node 96 when the product signal Ip has the other polarity. In practice, the selection of the values for the reference sources is dictated by the need to keep the integrated difference signal in the vicinity of the level threshold of the comparator currently in use. The designer can freely select the sizes and polarities of the reference sources.

Die Verwendung von Referenzquellen im Konverter 90, zu denen wenigstens eine Erd- oder Masseverbindung gehört, verbessert die über-alles-Genauigkeit des abgegebenen modulierten Signals. Es können zwar Variationen in den positiven und negativen Spannungs-Referenzquellen auftretet), die Masseverbindung bleibt jedoch fest. Wenn die positive und/oder negative Referenzquelle über oder unter dem korrekten Wert liegt, liegt eine Abweichung vor insoweit als ein Pegel etwas länger oder kürzer ist als es der Fall sein sollte, da während der Zeit, in der die Spannungs-Referenzquelle das Rückkopplungssignal liefert etwas zu viel oder zu wenig Strom geliefert wird. Je enger das Eingangssignal an Masse (Null) liegt um so kleiner ist der Fehler. Gleich und entgegengesetzte Referenzquellen, wie sie im Rückkopplungssystem des Modulators 30 verwendet werden, haben ein grösseres Fehlerpotential, wenn eine Fehlanpassung zwischen den Referenzquellen VI + und VI- vorliegt. Da das Rückkopplungssystem des Modulators 30 immer zwischen VI + und VI— umschaltet, neigt ein von einer Referenzspannungs-Fehlanpassung resultierender Fehler dazu, das modulierte Ausgangssignal eine unkorrekte Zeitspanne lang auf dem einen oder anderen Pegel zu halten, unabhängig von der Grösse des Eingangssignals. Im Falle des Modulators 30 stellt das kein Problem dar, weil dieser das Leitungsspannungssignal moduliert, das sich allgemein nur um einen kleinen Betrag ändert. Genauigkeit braucht deshalb nur über einen geringen Bereich aufrechterhalten zu werden. Der Konverter 90 erfordert jedoch eine höhere Genauigkeit wegen der breiten Variationen im Produktsignal, das die Leitungsleistung repräsentiert. Aus diesem Grunde hat die Trennung der Konverterbetriebe zwischen positiven und negativen Polaritäten der Leistung deutliche Vorteile. Da jeweils nur eine Polarität von jedem Komparator gemessen wird, können Referenzquellen eine Masseverbindung benutzen, um das Rückkopplungssignal zu schaffen, so dass die Konvertergenauigkeit über alles verbessert wird. Die über den Leistungsfluss bei jeder Polarität gelieferte Information ist auch erwünscht, weil sie zusätzliche Daten über die Natur des Verbrauchers und seiner Leistungsanforderungen liefert. The use of reference sources in converter 90, which includes at least one ground or ground connection, improves the overall accuracy of the modulated signal output. Although there may be variations in the positive and negative voltage reference sources), the ground connection remains fixed. If the positive and / or negative reference source is above or below the correct value, there is a deviation in that a level is slightly longer or shorter than it should be because during the time that the voltage reference source is providing the feedback signal a little too much or too little electricity is supplied. The closer the input signal is to ground (zero), the smaller the error. Identical and opposite reference sources, such as are used in the feedback system of modulator 30, have a greater potential for error if there is a mismatch between reference sources VI + and VI-. Since the feedback system of modulator 30 always switches between VI + and VI—, an error resulting from a reference voltage mismatch tends to keep the modulated output signal at one level or another for an incorrect period of time, regardless of the size of the input signal. In the case of modulator 30, this is not a problem because it modulates the line voltage signal, which generally changes only by a small amount. Accuracy therefore only needs to be maintained over a small range. Converter 90, however, requires greater accuracy because of the wide variations in the product signal representing line performance. For this reason, the separation of converter operations between positive and negative polarities of power has clear advantages. Since only one polarity is measured by each comparator, reference sources can use a ground connection to create the feedback signal, so that the converter accuracy is improved overall. The information provided about the flow of power at any polarity is also desirable because it provides additional data about the nature of the consumer and his performance requirements.

Die beiden Ausgangssignale, die auf Leitungen 92 und 144 vom Konverter 90 (vgl. Fig. 1) abgegeben werden, können sich bei den Konvertertaktintervallen zwischen zwei Werten ändern. Um einen geeigneten digitalisierten Ausgang zu erhalten, in dem die Impulsdichte proportional dem Leistungsfluss ist, ist ein System vorgesehen, um die Ausgangssignale in Impulszüge umzuwandeln. Gemäss Figuren 1 und 5 werden die beiden Ausgangssignale an zwei UND-Gatter 150 und 152 geliefert. Ein zweiter Eingang für die UND-Gatter kommt vom Konvertertakt 120. Fig. 5f zeigt den Impulszug, der von Leistung erster Polarität vom UND-Gatter 150 geliefert wird. Der Impulszug hat eine Impulsdichte proportional der Grösse des Leistungsflusses in einer Richtung auf Leitung 10. In ähnlicher Weise zeigt Fig. 5i für Leistungsfluss in der entgegengesetzten Richtung einen Impulszug für Leistung zweiter Polarität vom UND-Gatter 152. Es sind verschiedene Einrichtungen verfügbar, um die beiden digitalen Ausgangssignale gemäss Fig. 5f bzw. 5i zu verarbeiten. Beispielsweise wäre es zweckmässig, die Digitalsignale an eine Zähleinrichtung zu liefern, um die Impulse für die positive bzw. die negative Polarität zu zählen. Der Zähler könnte dann eine Anzeige ausgeben oder den Gesamtleistungsverbrauch aufzeichnen. Ein Zähler 154 illustriert ein solches Anzeigekonzept. Wenn zusätzlich ein Tastsignal zum Zähler 154 geliefert wird, können Leistungsmessungen in entsprechenden Einheiten, beispielsweise Kilowatt, leicht erhalten werden. Getrennte Ablesungen für Leistungsfluss in jeder Richtung können ebenfalls erhalten werden. The two output signals, which are output on lines 92 and 144 by converter 90 (cf. FIG. 1), can change between two values at the converter clock intervals. In order to obtain a suitable digitized output in which the pulse density is proportional to the power flow, a system is provided to convert the output signals into pulse trains. According to FIGS. 1 and 5, the two output signals are delivered to two AND gates 150 and 152. A second input for the AND gates comes from converter clock 120. FIG. 5f shows the pulse train which is supplied by power of first polarity from AND gate 150. The pulse train has a pulse density proportional to the magnitude of the power flow in one direction on line 10. Similarly, Fig. 5i shows a pulse train for second polarity power from the AND gate 152 for power flow in the opposite direction. Various means are available to do this to process both digital output signals according to FIGS. 5f and 5i. For example, it would be expedient to deliver the digital signals to a counting device in order to count the pulses for the positive or the negative polarity. The meter could then display or display the total power consumption. A counter 154 illustrates such a display concept. If a strobe signal is additionally supplied to the counter 154, power measurements in corresponding units, for example kilowatts, can easily be obtained. Separate readings for power flow in each direction can also be obtained.

Wie oben erwähnt wird in das modulierte Ausgangssignal eine leichte Verzögerung eingeführt, da die bistabile Schaltung 52 (Fig. 2) nur bei vorgegebenen Taktintervallen umschaltbar ist. Fig. 6 zeigt einen neuartigen delta-minus-sigma-Modulator 30' mit digitaler Phasenvoreilschaltung, um die Phasennachei-lung zu kompensieren. Gleiche Elemente in den Modulatoren nach Figuren 2 und 6 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es ist zu erwähnen, dass diese digitale Phasenvoreilschaltung auch in anderen Fällen als in Leistungsmesssystemen verwendbar ist. Gewünschtenfalls kann darüber hinaus eine Phasenvoreilschaltung verfügbar gemacht werden, die mehr als ausreichend ist, um die Phasennacheilung zu kompensieren, die durch die bistabile Schaltung 52 am Ausgang gemäss Fig. 2 verursacht wird. As mentioned above, a slight delay is introduced into the modulated output signal, since the bistable circuit 52 (FIG. 2) can only be switched over at predetermined clock intervals. FIG. 6 shows a novel delta-minus-sigma modulator 30 'with a digital phase advance in order to compensate for the phase lag. Identical elements in the modulators according to FIGS. 2 and 6 are identified by the same reference symbols. It should be noted that this digital phase advance circuit can also be used in cases other than in power measurement systems. If desired, a phase lead circuit can also be made available which is more than sufficient to compensate for the phase lag caused by the bistable circuit 52 at the output according to FIG. 2.

Der modifizierte Modulator 30' nach Fig. 6 weist, wie der Modulator nach Fig. 2, eine bistabile Schaltung 52 auf, die eine Quelle für Rückkopplungsstrom If über Schalter 58 und 60 kontrolliert. Ein Summationsknoten 36 erhält das Eingangssignal Iai über Eingangswiderstand 38. Momentane Differenzen zwischen dem Rückkopplungs- und dem Eingangs-Signal werden durch Idiff repräsentiert, und dieses Differenzsignal wird mit Messschaltung 42 gemessen. Das Ausgangs-Kontrollsignal vom Komparator 50 ist hoch, wenn das invertierte Differenzsignal über der Schwelle des Komparators liegt, und tief, wenn das integrierte Differenzsignal unter dieser Schwelle liegt. The modified modulator 30 'of FIG. 6, like the modulator of FIG. 2, has a bistable circuit 52 which controls a source of feedback current If via switches 58 and 60. A summation node 36 receives the input signal Iai via input resistor 38. Current differences between the feedback and the input signal are represented by Idiff, and this difference signal is measured with measuring circuit 42. The output control signal from comparator 50 is high when the inverted difference signal is above the comparator threshold and low when the integrated difference signal is below this threshold.

Der Modulator 30' unterscheidet sich vom Modulator 30 nach Fig. 2 darin, dass er eine digitale Verschiebung zwischen der Messschaltung 42 und der bistabilen Schaltung 52 enthält. Die digitale Verschiebung führt eine zeitliche Verzögerung in das vom Komparator 50 abgegebene Kontrollsignal ein. In Fig. 6 ist der Digitalverschieber eine bistabile Schaltung 59, die das Kontrollsignal erhält, das vom Komparator an dessen D-Eingang abgegeben wird. Für die Zwecke des folgenden Beispiels wird die bistabile Schaltung 59 mit der gleichen Rate getaktet wie die bistabile Schaltung 52, jedoch um ein halbes Taktintervall phasenversetzt. The modulator 30 'differs from the modulator 30 according to FIG. 2 in that it contains a digital shift between the measuring circuit 42 and the bistable circuit 52. The digital shift introduces a time delay into the control signal emitted by the comparator 50. In Fig. 6, the digital shifter is a bistable circuit 59 which receives the control signal which is output by the comparator at its D input. For the purposes of the following example, bistable circuit 59 is clocked at the same rate as bistable circuit 52, but out of phase by half a clock interval.

Der Betrieb des Modulators nach Fig. 6 zur Erzielung einer The operation of the modulator of FIG. 6 to achieve a

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

13 13

672 847 672 847

Phasenvoreilung im modulierten Ausgangssignal wird in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben. Das Eingangssignal Iai des Modulators 30' ist in Fig. 7a gezeigt. Der Ausgang des ersten Taktes 56 ist in Fig. 7b gezeigt. Der erste Takt 56 liefert auch ein Signal an die bistabile Schaltung 59 über einen Inverter 57, und das zweite Taktsignal ist in Fig. 7c gezeigt. Wenn IAi am Taktimpuls a positiv ist und der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52, in Fig. 7g gezeigt, anfänglich hoch ist, ist If in den Summierknoten 36 positiv. Das ergibt einen positiven Idiff, der dem invertierenden Eingang des Integrationsverstärkers 46 zugeführt wird, so dass dafür gesorgt wird, dass das integrierte Differenzsignal am Punkt 47 anfänglich fällt, bei 21 in Fig. 7d. Die Linie 22 in Fig. 7d repräsentiert die Schwelle des Komparators 50. Wenn das integrierte Differenzsignal die Schwelle 22 überkreuzt, geht das Kontrollsignal, gezeigt in Fig. 7e, von hoch auf tief über. Wenn angenommen wird, dass die bistabile Schaltung 59 bei aufwärtsgehenden Impulsen a', b', c', d', e' etc. taktet, geht der Ausgang der bistabilen Schaltung 59 am Taktimpuls a' von hoch auf tief. Der Ausgang der bistabilén Schaltung 59 (Q' ) wird hier als das verzögerte Kontrollsignal bezeichnet, das anschliessend an den D-Eingang der bistabilen Schaltung 59 geliefert wird. Fig. 7f zeigt das verzögerte Kon-trollsignal und Fig. 7g zeigt den Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52. Wenn Q' von hoch auf tief übergeht, geht der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 bei seinem nächsten Taktimpuls b von hoch zu tief. Die Änderung in Q öffnet den Schalter 60 und schliesst Schalter 58, so dass If veranlasst wird, negativ zu werden. Das integrierte Differenzsignal wird dann steigen und kreuzt die Komparatorschwelle 22 und veranlasst wieder das Kontrollsignal hoch zu gehen. Am Taktimpuls d' des zweiten Taktes geht der Q' -Ausgang der bistabilen Schaltung 59 wieder hoch. Das veranlasst wieder den Q-Ausgang der ersten bistabilen Schaltung 52 beim folgenden Taktimpuls e hoch zu gehen. Phase advance in the modulated output signal is described in connection with FIG. 7. The input signal Iai of the modulator 30 'is shown in Fig. 7a. The output of the first clock 56 is shown in Fig. 7b. The first clock 56 also provides a signal to the bistable circuit 59 via an inverter 57, and the second clock signal is shown in Fig. 7c. If IAi at clock pulse a is positive and the Q output of bistable circuit 52, shown in FIG. 7g, is initially high, If in summing node 36 is positive. This results in a positive idiff, which is fed to the inverting input of the integration amplifier 46, so that it is ensured that the integrated difference signal initially falls at point 47, at 21 in FIG. 7d. Line 22 in Figure 7d represents the threshold of comparator 50. When the integrated difference signal crosses threshold 22, the control signal shown in Figure 7e transitions from high to low. If it is assumed that the bistable circuit 59 clocks with upward pulses a ', b', c ', d', e 'etc., the output of the bistable circuit 59 goes from high to low at the clock pulse a'. The output of the bistable circuit 59 (Q ') is referred to here as the delayed control signal, which is then supplied to the D input of the bistable circuit 59. Fig. 7f shows the delayed control signal and Fig. 7g shows the Q output of the bistable circuit 52. If Q 'changes from high to low, the Q output of the bistable circuit 52 goes from high to low on its next clock pulse b . The change in Q opens switch 60 and closes switch 58, causing If to become negative. The integrated difference signal will then rise and cross the comparator threshold 22 and cause the control signal to go high again. At the clock pulse d 'of the second clock, the Q' output of the bistable circuit 59 goes up again. This again causes the Q output of the first bistable circuit 52 to go high at the following clock pulse e.

Der beschriebene Prozess läuft weiter, wobei der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 die Signale zur Kontrolle der Rückkopplungsschleife des Modulators liefert. Angenommen die durch den von der bistabilen Schaltung 59 repräsentierten Digitalverschieber eingeführte Zeitverzögerung ist nicht gross genug, um eine Instabilität in der Rückkopplungsschleife zu erzeugen, liefert der Modulator 30' ein moduliertes Signal, das äquivalent, aber nicht identisch zu dem ist, das vom Modulator 30 abgegeben wird. Unter Äquivalenz wird hier verstanden, The process described continues, with the Q output of bistable circuit 52 providing the signals to control the feedback loop of the modulator. Assuming that the time delay introduced by the digital shifter represented by bistable circuit 59 is not large enough to create instability in the feedback loop, modulator 30 'provides a modulated signal that is equivalent but not identical to that from modulator 30 is delivered. Equivalence here means

dass der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 ein moduliertes Signal ist, das an vorgegebenen ersten Taktintervallen sich in einer Weise ändert, die proportional dem Signaleingang des Modulators ist. Der Q' -Ausgang der bistabilen Schaltung 59 eilt dem Q-Ausgang der ersten bistabilen Schaltung 52 um einen Betrag vor, der von den Differenzen in den Taktsignalen abhängt, die den beiden bistabilen Schaltungen zugeführt werden. Diese Voreilung tritt als natürliche Konsequenz der Tatsache auf, dass der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 sich nur am nächsten Taktimpuls anschliessend an eine Änderung im Q' -Ausgang der bistabilen Schaltung 59 ändert. Der Q' -Aus-gang ist deshalb ein échtes «voreilendes» Signal für den Q-Ausgang. that the Q output of bistable circuit 52 is a modulated signal that changes at predetermined first clock intervals in a manner that is proportional to the signal input of the modulator. The Q 'output of bistable circuit 59 leads the Q output of first bistable circuit 52 by an amount that depends on the differences in the clock signals applied to the two bistable circuits. This advance occurs as a natural consequence of the fact that the Q output of the bistable circuit 52 changes only at the next clock pulse subsequent to a change in the Q 'output of the bistable circuit 59. The Q 'output is therefore a real "leading" signal for the Q output.

Das Ausgangssignal auf Leitung 34 hat dann eine Phasenvoreilung gleich ein Halb des ersten Taktintervalls, verglichen mit den Q- und Q-Ausgängen der bistabilen Schaltung 52. Da die an die bistabile Schaltung 59 und die bistabile Schaltung 52 gelieferten Taktintervalle die gleichen sind, kann sich das verzögerte Kontrollsignal, das auf Leitungen 34 abgegeben wird, nur bei den gleichen Intervallen wie die Q- und Q-Ausgänge der bistabilen Schaltung 52 ändern und ähnelt im übrigen jedem anderen delta-minüs-sigma-modulierten Signal. Das an die bistabile Schaltung 59 gelieferte Taktsignal wird im Effekt das bestimmende Taktsignal, das Änderungen im Ausgang des Modulators beherrscht. Es wäre möglich, einen anderen Typ eines The output signal on line 34 then has a phase lead equal to one half of the first clock interval compared to the Q and Q outputs of bistable circuit 52. Since the clock intervals supplied to bistable circuit 59 and bistable circuit 52 are the same, may the delayed control signal provided on lines 34 changes only at the same intervals as the Q and Q outputs of bistable circuit 52 and is otherwise similar to any other delta-minus sigma-modulated signal. The clock signal supplied to the bistable circuit 59 effectively becomes the determining clock signal that controls changes in the output of the modulator. It would be possible to have another type of one

Digitalverschiebers einzusetzen, beispielsweise ein vielstufiges Schieberegister, an Stelle der bistabilen Schaltung 59, wenn die eingeführte Verzögerung nicht so lang ist, um die Rückkopplungsschleife zu destabilisieren. Der verwendete Digitalverschieber kann auch mit einer anderen Rate als die erste bistabile Schaltung 52 getaktet werden, obwohl das die Charakteristik des verzögerten Kontrollsignals ändern würde. Wenn beispielsweise ein vielstufiges Schieberegister, das mit einer hohen Rate getaktet wird, an Stelle der bistabilen Schaltung 59 eingesetzt würde, würde es das Kontrollsignal um eine gewählte Anzahl von kurzen Intervallen verzögern. Der Ausgang eines solchen Schieberegisters wäre ein verzögertes Kontrollsignal, das sich mit der höheren Taktrate ändern könnte. Es könnte auch ein Schieberegister verwendet werden, das verschiedene Stufen hat, die mit unterschiedlichen Raten getaktet werden. Bei einer solchen Konfiguration würde das längste Taktintervall, das zum Takt irgendeiner der Stufen verwendet würde, die Intervalle bestimmen, bei denen das endgültige verzögerte Kontrollsignal änderbar wäre. Jedes System zur Verzögerung des Kontrollsignals sollte wenigstens eine bistabile Schaltung enthalten, die zu diskreten Intervallen getaktet wird, damit der modulierte Ausgang des Modulators (das verzögerte Kontrollsignal) bei diesen diskreten Intervallen änderbar wird. Use digital shifter, such as a multi-stage shift register, in place of bistable circuit 59 if the delay introduced is not so long as to destabilize the feedback loop. The digital shifter used can also be clocked at a different rate than the first bistable circuit 52, although that would change the characteristic of the delayed control signal. For example, if a multi-stage shift register clocked at a high rate were used in place of bistable circuit 59, it would delay the control signal by a selected number of short intervals. The output of such a shift register would be a delayed control signal that could change at the higher clock rate. A shift register could also be used that has different levels that are clocked at different rates. In such a configuration, the longest clock interval that would be used to clock any of the stages would determine the intervals at which the final delayed control signal would be changeable. Any control signal delay system should include at least one bistable circuit that is clocked at discrete intervals so that the modulated output of the modulator (the delayed control signal) becomes changeable at those discrete intervals.

Die im Modulator 30' hervorgerufene Phasenvoreilung kann gewählt werden. Diese Wahl wird dadurch durchgeführt, dass die Taktsignale eingestellt werden, die an die bistabilen Schaltungen 52 und 59 geliefert werden. Unter der Annahme, dass ein erstes Taktsignal, das Impulse bei ersten Taktintervallen liefert, der bistabilen Schaltung 52 zugeführt wird, und ein zweites Taktsignal, das Impulse an zweiten Taktintervallen liefert, dem digitalen Verschieber (bistabile Schaltung 59) zugeführt wird, und beide Taktintervalle gleich sind, bestimmt der Phasenversatz zwischen den Taktsignalen die Grösse der Voreilung im Modulatorausgang. In dem in Verbindung mit Fig. 7 diskutierten Beispiel war der zweite Takt das Inverse des ersten Taktes und der gesamte Versatz war gleich der Hälfte eines Taktintervalls. Wenn die Taktimpulse, die von dem zweiten Takt an die bistabile Schaltung 59 geliefert werden, drei Viertel eines Taktintervalls vor den Impulsen wären, die der bistabilen Schaltung 52 zugeführt werden, würde eine Phasenvoreilung von drei Vierteln eines Taktintervalls erzeugt. Es ist der Betrag der Verzögerung zwischen einer Änderung des Q' -Ausgangs der bistabilen Schaltung 59 und des Q-Ausgangs der bistabilen Schaltung 52, der den Betrag der Voreilzeit in dem Signal bestimmt, das auf Leitungen 34 abgegeben wird. The phase advance caused in the modulator 30 'can be selected. This choice is made by adjusting the clock signals that are supplied to the bistable circuits 52 and 59. Assuming that a first clock signal that provides pulses at first clock intervals is supplied to bistable circuit 52 and a second clock signal that supplies pulses at second clock intervals is supplied to digital shifter (bistable circuit 59), and both clock intervals are the same the phase offset between the clock signals determines the size of the lead in the modulator output. In the example discussed in connection with FIG. 7, the second clock was the inverse of the first clock and the total offset was equal to half a clock interval. If the clock pulses supplied from the second clock to bistable circuit 59 were three quarters of a clock interval before the pulses supplied to bistable circuit 52, a phase advance of three quarters of a clock interval would be generated. It is the amount of delay between a change in the Q 'output of bistable circuit 59 and the Q output of bistable circuit 52 that determines the amount of lead time in the signal delivered on lines 34.

Der Betrag der Phasenvoreilung, der durch den Modulator nach Fig. 6 erreicht werden kann, hängt von dem Grad der Verzögerung ab, die in die Rückkopplungsschleife des delta-minus-sigma-Modulators eingeführt werden kann, ohne eine Destabili-sierung zu verursachen. Es ist jedoch bekannt, dass eine Verzögerung von einem Bruchteil eines Taktimpulses in der im obigen Beispiel beschriebenen Weise funktioniert und die Phasenvoreilung im modulierten Signal liefert, wie beschrieben. The amount of phase lead that can be achieved by the modulator of Figure 6 depends on the degree of delay that can be introduced into the feedback loop of the delta-minus-sigma modulator without causing destabilization. However, it is known that a delay of a fraction of a clock pulse works in the manner described in the example above and provides the phase lead in the modulated signal as described.

Fig. 8 zeigt ein Messsystem gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, das eine zusätzliche Ausgangsleistungsmessung entweder als Blindleistung oder Q liefert. Wie oben im Hintergrund-Abschnitt beschrieben worden ist, stellen die Blindleistung bzw. Q Leistungsmasse dar, bei denen eine spezifizierte Phasenbeziehung zwischen den Stromr und Spannungs-Signalen eingeführt ist. Die Blindleistung wird dadurch erhalten, dass der Strom mit einem Spannungssignal multipliziert wird, das um 90° nacheilt; Q wird dadurch erhalten, dass der Strom mit einem Spannungssignal multipliziert wird, das um 60° nacheilt. Bei dem Messsystem nach dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Blindleistung, Q oder irgendein anderer Leistungwert mit einer gewünschten Phasenbeziehung leicht dadurch erhalten werden, dass der Ausgang des Modulators 30 um einen gewählten Betrag verzögert wird. Die Verzöge5 8 shows a measuring system according to a further embodiment of the invention, which delivers an additional output power measurement either as reactive power or Q. As has been described in the background section above, the reactive power or Q power mass represents a specified phase relationship between the current and voltage signals. The reactive power is obtained by multiplying the current by a voltage signal that lags by 90 °; Q is obtained by multiplying the current by a voltage signal that lags by 60 °. In the measurement system according to this embodiment of the invention, the reactive power, Q or any other power value with a desired phase relationship can easily be obtained by delaying the output of the modulator 30 by a selected amount. The Delays5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

14 14

rung kann bequem in der Weise hervorgerufen werden, dass Zeitverzögerungseinrichtungen verwendet werden, beispielsweise ein Schieberegister, wie es im folgenden beschrieben wird. tion can be conveniently caused by using time delay devices, such as a shift register, as described below.

Der Q-Ausgang des Modulators 30 in der Ausführungsform nach Fig. 8 wird sowohl einer Gattereinrichtung 80 als auch einem Schieberegister 160 zugeführt. Das Schieberegister 160 verzögert den Ausgang des Modulators 30 um ein gewähltes Verzögerungsintervall. Der Betrag der Verzögerung hängt von der gewählten Phasenbeziehung des gewünschten Leistungswertes (Blindleistung oder Q) ab, sowie von der Frequenz des gemessenen Wechselspannungsverlaufs (50 oder 60 Hz). Um die Schaltung zu vereinfachen wird nur der Q-Ausgang des Modulators 30 dem Schieberegister 160 zugeführt. Der zeitlich verzögerte Ausgang des Schieberegisters wird dann einem Inverter 161 zugeführt, und sowohl das invertierte als auch das nicht-invertierte Signal werden das zeitlich verzögerte Signal auf Leitung 162. Hier und im folgenden wird der Ausdruck «zeitlich verzögertes Signal» gleichwertig mit «phasenmodifiziertes Signal» verwendet und das Ganze ist in dem Sinne zu verstehen, dass die eingeführte Phasenmodifikation mittels einer in das Signal eingeführten Zeitverzögerung verwirklicht ist. The Q output of the modulator 30 in the embodiment according to FIG. 8 is supplied to both a gate device 80 and a shift register 160. The shift register 160 delays the output of the modulator 30 by a selected delay interval. The amount of delay depends on the selected phase relationship of the desired power value (reactive power or Q) and on the frequency of the measured AC voltage curve (50 or 60 Hz). In order to simplify the circuit, only the Q output of the modulator 30 is fed to the shift register 160. The time-delayed output of the shift register is then fed to an inverter 161, and both the inverted and the non-inverted signal become the time-delayed signal on line 162. Here and below, the expression "time-delayed signal" becomes equivalent to a "phase-modified signal »And the whole is to be understood in the sense that the phase modification introduced is implemented by means of a time delay introduced into the signal.

Die weitere Verarbeitung des zeitlich verzögerten modulierten Signals ist genau die gleiche wie die des ersten modulierten Signals der Ausführungsform nach Fig. 1. Das zeitlich verzögerte modulierte Signal wird einer zweiten Gattereinrichtung 164 zugeführt, die zwei Schalter 166 und 168 enthält, die mit dem zeitlich verzögerten modulierten Signal gesteuert werden. Das invertierte und das nicht-invertierte analoge Stromsignal Ia2 wird den Schaltern 166 und 168 zugeführt. Das phasenmodifizierte modulierte Signal schliesst abwechselnd die Schalter 166 und 168, um die Strom- und Spannungssignale zusammen zu multiplizieren und ein zweites Produktsignal bei 170 zu liefern. Das zweite Produktsignal wird dann dem Eingang eines VARS-(Blindleistungs-)/Q-Konverters 172 zugeführt, der exakt gleich dem Konverter 90 ist, der in Fig. 3 dargestellt ist. Der VARS-/Q-Konverter 172 gibt zwei Ausgangssignale ab, je nach der Polarität der Leistung auf Leitung 10, exakt auf die gleiche Weise wie der Konverter 90. Die Ausgänge des Konverters 172 sind zwei Ausgangssignale, die sich zwischen zwei Pegeln an den Konvertertaktintervallen in einer Weise ändern können, die proportional dem zweiten Produktsignal ist und der gewählten Phasenbeziehung des Leistungswertes [Blindleistung (VARS) oder Q, 50 oder 60 Hz] der Leistung auf Leitung 10. Eine anschliessende Verarbeitung der beiden Ausgangssignale vom VARS-/Q-Konverter 172 ist exakt die gleiche wie für die Ausgänge vom Konverter 90 gemäss Fig. 1, einschliesslich Verwendung von Zähleinrichtungen, die dazu geeignet sind, gewählte Leistungswerte abzugeben. The further processing of the time-delayed modulated signal is exactly the same as that of the first modulated signal of the embodiment according to FIG. 1. The time-delayed modulated signal is fed to a second gate device 164, which contains two switches 166 and 168, with the time-delayed one modulated signal can be controlled. The inverted and non-inverted analog current signal Ia2 is supplied to switches 166 and 168. The phase modified modulated signal alternately closes switches 166 and 168 to multiply the current and voltage signals together and provide a second product signal at 170. The second product signal is then fed to the input of a VARS (reactive power) / Q converter 172, which is exactly the same as converter 90 shown in FIG. 3. VARS / Q converter 172 provides two output signals, depending on the polarity of the power on line 10, in exactly the same way as converter 90. The outputs of converter 172 are two output signals that are between two levels at the converter clock intervals can change in a manner that is proportional to the second product signal and the selected phase relationship of the power value [reactive power (VARS) or Q, 50 or 60 Hz] of the power on line 10. Subsequent processing of the two output signals from the VARS / Q converter 172 is exactly the same as for the outputs from converter 90 according to FIG. 1, including the use of counting devices which are suitable for outputting selected power values.

Ein nicht dargestellter Wähler kann vorgesehen werden, um entweder Blindleistung oder Q als zweiten Ausgang des Messsystems zu wählen. Der Wähler justiert das Schieberegister 160 ein, um die Spannungsnacheilung hervorzurufen, die zur Erzeugung der gewählten Phasenbeziehung benötigt wird, und um gleichzeitig eine geeignete Verzögerung auszuwählen. A selector (not shown) can be provided to select either reactive power or Q as the second output of the measuring system. The selector adjusts the shift register 160 to cause the voltage lag required to create the selected phase relationship and to select an appropriate delay at the same time.

Die neuartige digitale Phasenselektionstechnik, die als Beispiel in Fig. 8 veranschaulicht ist, ist nicht auf Leistungsmesser-Anwendungsfälle begrenzt. Die Technik kann in jeder Anwendung von Signalmultiplikation verwendet werden, wo die Phasenbeziehung zwischen Eingangssignalen eingestellt werden kann um gewählte Phasenbeziehungsproduktwerte zu messen. The novel digital phase selection technique illustrated as an example in Fig. 8 is not limited to power meter applications. The technique can be used in any application of signal multiplication where the phase relationship between input signals can be adjusted to measure selected phase relationship product values.

Fig. 9 zeigt einen Multiplizierer ähnlich dem Multiplizierer, der in dem Leistungsmesssystem nach Fig. 8 verwendet wird. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Iai und Ia2 sind die zu multiplizierenden Signale und werden als periodische Spannungsverläufe angenommen, nicht notwendigerweise sinusförmig, die eine vorgegebene Phasenbeziehung zueinander haben. Wie im Falle des Leistungsmesssystems nach Fig. 8 wird die Multiplikation durch die als Zeitteilung oder FIG. 9 shows a multiplier similar to the multiplier used in the power measurement system of FIG. 8. The same elements are provided with the same reference symbols. Iai and Ia2 are the signals to be multiplied and are assumed to be periodic voltage profiles, not necessarily sinusoidal, which have a predetermined phase relationship to one another. As in the case of the power measurement system according to FIG. 8, the multiplication by the time division or

Markierungszwischenraum-Multiplikation bezeichnete Technik durchgeführt, bei der eines der Signale Ia2 moduliert wird und dazu verwendet wird, das andere Signal Iai zu gattern oder dessen Polarität umzukehren, um ein Produktsignal zu erhalten. Das Signal Ia2 wird einer Gattereinrichtung sowohl in invertierter als auch in nicht-invertierter Form zugeführt. Ein konventioneller Inverter 72 liefert das Signal zum Schalter 82. Das nicht-invertierte Signal wird dem Schalter 65 zugeführt. Das modulierte Signal zum Steuern der Schalter 65 und 66 wird über Leitung 34 der Gattereinrichtung zugeführt. Marking gap multiplication technique is performed in which one of the signals Ia2 is modulated and used to gate the other signal Iai or reverse its polarity to obtain a product signal. The signal Ia2 is fed to a gate device in both inverted and non-inverted form. A conventional inverter 72 supplies the signal to switch 82. The non-inverted signal is fed to switch 65. The modulated signal for controlling switches 65 and 66 is fed via line 34 to the gate device.

Der Modulator 30 nach Fig. 9 ist in Aufbau und Betrieb äquivalent dem entsprechenden Modulator 30 gemäss Figuren 1 und 2. Um eine gewählte Phasenbeziehung zwischen Signal Iai und Iaî zu erhalten, wird ein Digitalverschieber 160 verwendet, der eine gewählte Verzögerung in den Ausgang des Modulators 30 einführt. Der Digitalverschieber 160 kann verschiedene Formen haben, einen einfache Version wird in Element 198 in Fig. 11 illustriert. Der Betrieb eines Schieberegisters kann einfach in der Weise illustriert werden, dass eine Reihe von Stufen, die aus bistabilen Schaltungen 200 bis 204 bestehen, so verbunden sind, dass der Q-Ausgang einer bistabilen Schaltung dem D-Eingang der benachbarten bistabilen Schaltung zugeführt wird. Ein Taktsignal, das über Leitung 196 an jede der bistabilenn Schaltungen geliefert wird, sorgt dafür, dass alle Stufen gleichzeitig getaktet werden. Ein Digitalimpuls auf Leitung 53 in das Schieberegister 198, der entweder von tief zu hoch oder von hoch zu tief geht, wird von jeder bistabilen Schaltung, durch die es durchläuft, um ein Eingangstaktintervall verzögert. Wenn beispielsweise das Signal auf Leitung 53 von tief nach hoch geht, geht der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 200 beim nächsten Taktimpuls von tief nach hoch. Wenn Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 200 von tief nach hoch geht und dieses Signal dem D-Eingang der bistabilen Schaltung 201 zugeführt wird, muss wegen der inhärenten Schaltverzögerungen dessen Q-Ausgang auf den nächstfolgenden Taktimpuls warten, um hoch zu gehen. Auf diese Weise können Digitalsignale in bequemer Weise um jede beilebige Anzahl von diskreten Intervallen verzögert werden, einfach indem genügend Verzögerungsstufen in dem Schieberegister vorgesehen werden. Üblicherweise sind Schieberegister mit einer Vielzahl von Ausgangsleitungen 206 ausgestattet, an denen das Signal extrahiert werden kann. Die Lage des Stiftes bestimmt die eingeführte Gesamtverzögerung, als Funktion der Taktfrequenz. The modulator 30 according to FIG. 9 is equivalent in construction and operation to the corresponding modulator 30 according to FIGS. 1 and 2. In order to obtain a selected phase relationship between signal Iai and Iaî, a digital shifter 160 is used, which has a selected delay in the output of the modulator 30 introduces. The digital shifter 160 can take various forms, a simple version is illustrated in element 198 in FIG. 11. The operation of a shift register can simply be illustrated by connecting a series of stages consisting of bistable circuits 200 through 204 in such a way that the Q output of a bistable circuit is fed to the D input of the adjacent bistable circuit. A clock signal provided to each of the bistable circuits via line 196 ensures that all stages are clocked simultaneously. A digital pulse on line 53 into shift register 198, which goes either from low to high or from high to low, is delayed by an input clock interval by each bistable circuit through which it passes. For example, if the signal on line 53 goes low to high, the Q output of bistable circuit 200 goes low to high on the next clock pulse. When the Q output of bistable circuit 200 goes low to high and this signal is applied to the D input of bistable circuit 201, the Q output must wait for the next clock pulse to go high because of the inherent switching delays. In this way, digital signals can be conveniently delayed by any random number of discrete intervals simply by providing enough delay stages in the shift register. Shift registers are usually equipped with a plurality of output lines 206, on which the signal can be extracted. The position of the pin determines the total delay introduced as a function of the clock frequency.

Die digitale Zeitverzögerungseinrichtung 160 des Multipliziersystems gemäss Fig. 9 wird als konventionelles Schieberegister angenommen, beispielsweise Schieberegister 198 in Fig. 11. Das Multipliziersystem fordert, dass die Einführung einer gewählten Zeiteinstellung in eines der multiplizierten Signale unter Verwendung eines Digitalverschiebers eine Verzögerung einführt, die eine gewählte Anzahl von diskreten Intervallen ist. Das Schieberegister 198 ist ein geeigneter Digitalverschieber zur Erzeugung einer solchen Verzögerung. Unter Bezugnahme auf Fig. 10 soll jetzt angenommen werden, dass Signale Iai und Ia2 zusammen multipliziert werden sollen und dass eine 90°-Pha-sennacheilung in Signal Ia2 eingeführt wird. Fig. 10a zeigt als Beispiel ein erstes Eingangssignal Iai (Vl) und Fig. 10g zeigt als Beispiel ein zweiten Eingangssignal Ia2, die zusammen multipliziert werden sollen. Fig. 10b zeigt das vom Takt 56 gelieferte Taktsignal und Fig. 10c zeigt das Ausgangssignal des Integrators 42, der vom Eingangssignal Iai resultiert. Fig. lOd zeigt den resultierenden Ausgang des Komparators 50. Der Ausgang des Modulators 30 ist in Fig. 10e dargestellt, und wird auf Leitung 53 von Figuren 9 und 11 geführt. Das Taktsignal vom Modulatortakt 56 wird dem Schieberegister 198 der Leitung 196 zugeführt. Im gegebenen Beispiel sind die in Fig. 10b gezeigten Taktintervalle das vierundzwanzigfache der Frequenz des Signals Ia2. Eine Phasennacheilung von 90° erfordert deshalb eine Verzögerung von sechs Taktintervallen. Unter der Annahme The digital time delay device 160 of the multiplier system according to FIG. 9 is assumed to be a conventional shift register, for example shift register 198 in FIG. 11. The multiplier system requires that the introduction of a selected time setting into one of the multiplied signals using a digital shifter introduces a delay that a selected one Number of discrete intervals. Shift register 198 is a suitable digital shifter to generate such a delay. Referring now to Fig. 10, let us assume that signals Iai and Ia2 are to be multiplied together and that a 90 ° phase lag is introduced in signal Ia2. Fig. 10a shows an example of a first input signal Iai (VI) and Fig. 10g shows an example of a second input signal Ia2, which are to be multiplied together. FIG. 10b shows the clock signal provided by clock 56 and FIG. 10c shows the output signal of integrator 42, which results from the input signal Iai. FIG. 10d shows the resulting output of the comparator 50. The output of the modulator 30 is shown in FIG. 10e and is carried on line 53 of FIGS. 9 and 11. The clock signal from modulator clock 56 is fed to shift register 198 of line 196. In the given example, the clock intervals shown in FIG. 10b are twenty-four times the frequency of the signal Ia2. A phase lag of 90 ° therefore requires a delay of six clock intervals. Under the assumption

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

15 15

672 847 672 847

dass Stift 206' des Schieberegisters 198 der sechste Stift ist, that pin 206 'of shift register 198 is the sixth pin,

wird also das Signal Ia2 nach Modulation und Verzögerung um 90° insgesamt um sechs Taktintervalle verzögert sein, die vom Takt 56 abgegeben werden. Das Ausgangssignal am Stift 206' des Schieberegisters 198 ist in Fig. lOf gezeigt. Das verzögerte modulierte Signal, das in Fig. lOf gezeigt ist, ist eine exakte Wiedergabe des modulierten Q-Ausgangs des Modulators 30, gezeigt in Fig. 10e, um sechs Taktintervalle nach rechts verschoben. the signal Ia2 after modulation and delay by 90 ° will be delayed by a total of six clock intervals which are emitted by the clock 56. The output signal at pin 206 'of shift register 198 is shown in Figure 10f. The delayed modulated signal shown in FIG. 10f is an exact representation of the modulated Q output of modulator 30 shown in FIG. 10e shifted right by six clock intervals.

Die Signalmultiplikation wird dadurch verwirklicht, dass das verzögerte modulierte Signal gemäss Fig. lOf an die Signalgattereinrichtung über Leitung 34 gegeben wird. Die Leitung 34 enthält sowohl invertierte als auch nicht-invertierte Versionen des verzögerten modulierten Signals, indem das Signal einem konventionellen digitalen Inverter 161 zugeführt wird. Das Signal Iai ist das in Fig. 10g gezeigte, sowohl in invertierter als auch nicht-invertierter Form. Die Multiplikation wird mittels der Schalter 82 und 86 ausgeführt, die gegeneinander alternierend geöffnet und geschlossen werden, wobei Punkt 88 in Fig. 9 zwischen der nicht-invertierten und der invertierten Version des Signals Iai umgeschaltet wird. Das resultierende Signal ist in Fig. 10h gezeigt. Das Signal in Fig. 10h kann dann durch ein geeignetes Tiefpassfilter 90 geschickt werden, um einen gemit-telten oder Gleichstromwert zu liefern, wie in Kurve 132 in Fig. 10h dargestellt. Die Kurve 132 repräsentiert ein Produktsignal proportional dem Produktwert von Iai und Ia2, wobei in Ia2 eine Phasennacheilung von 90° eingeführt ist. Wenn beispielsweise Signal Iai proportional dem Strom auf einer Netzleitung ist und Signal Ia2 proportional der Leitungsspannung ist, würde das mit Kurve 132 in Fig. 10h repräsentierte Produktsignal proportional der Blindleistung sein. The signal multiplication is realized in that the delayed modulated signal according to FIG. 10f is given to the signal gate device via line 34. Line 34 contains both inverted and non-inverted versions of the delayed modulated signal by feeding the signal to a conventional digital inverter 161. Signal Iai is that shown in Fig. 10g, both in inverted and non-inverted form. The multiplication is carried out by means of the switches 82 and 86, which are opened and closed alternately with respect to one another, point 88 in FIG. 9 being switched between the non-inverted and the inverted version of the signal Iai. The resulting signal is shown in Figure 10h. The signal in FIG. 10h can then be passed through a suitable low pass filter 90 to provide an average or DC value, as shown in curve 132 in FIG. 10h. Curve 132 represents a product signal proportional to the product value of Iai and Ia2, a phase lag of 90 ° being introduced in Ia2. For example, if signal Iai is proportional to the current on a power line and signal Ia2 is proportional to line voltage, the product signal represented by curve 132 in Fig. 10h would be proportional to the reactive power.

Ein spezieller Vorteil der Verwendung eines delta-minus-sig-ma-ModuIators wie Modulator 30, in Verbindung mit dem gegenständlichen Multiplizierer besteht darin, dass das modulierte Signal nur an den vorgegebenen Taktintervallenn änderbar ist. Digitale Zeitverzögerungstechniken unterteilen notwendigerweise ein ankommendes Signal in diskrete Einheiten oder Intervalle. Die Länge oder Dauer dieser Intervalle wird vom Konstrukteur gewählt. Digitale Signale übertragen Information an den Impulsflanken, wenn das Signal von tief auf hoch oder von hoch auf tief geht. Ein Schieberegister aus einer Reihe von bistabilen Schaltungen «prüft» auf solche Impulsflanken jedes Mal, wenn es getaktet wird. Je höher die Taktfrequenz ist umso häufiger wird das ankommende Signal auf eine Impulsflanke abgefragt. Da die in ein Signal bei jeder Stufe eines Schieberegisters eingeführte Verzögerung von der Taktfrequenz abhängt, erfordern Schieberegister, die mit hoher Frequenz getaktet werden, mehr Stufen, um eine bestimmte Verzögerung zu erreichen, als Schieberegister, die mit einer niedrigen Frequenz getaktet werden. Takten eines Schieberegisters mit einer niedrigen Frequenz bedeutet natürlich, dass das ankommende Signal weniger oft auf Impulsflanken abgefragt wird, und das kann von Nachteil sein, wenn die Lage der Impulsflanken unbekannt ist, wie das bei konventionellen Signalen der Fall ist, die impulsbreit moduliert sind. Der Modulator 30 gibt ein Signal mit Impulsflanken ab, die nur zu vorgegebenen Taktintervallen auftreten. Wenn die Taktsignale, die an den Modulator und an das Schieberegister 198 angelegt werden, synchronisiert sind, A particular advantage of using a delta-minus-sig-ma modulator such as modulator 30 in connection with the multiplier in question is that the modulated signal can only be changed at the predetermined clock intervals. Digital time delay techniques necessarily divide an incoming signal into discrete units or intervals. The length or duration of these intervals is chosen by the designer. Digital signals transmit information on the pulse edges when the signal goes from low to high or from high to low. A shift register from a series of bistable circuits "checks" for such pulse edges every time it is clocked. The higher the clock frequency, the more frequently the incoming signal is polled on a pulse edge. Because the delay introduced into a signal at each stage of a shift register depends on the clock frequency, shift registers that are clocked at high frequency require more stages to achieve a certain delay than shift registers that are clocked at low frequency. Clocking a shift register with a low frequency naturally means that the incoming signal is scanned less often on pulse edges, and this can be disadvantageous if the position of the pulse edges is unknown, as is the case with conventional signals that are modulated pulse-width. The modulator 30 emits a signal with pulse edges that only occur at predetermined clock intervals. When the clock signals applied to the modulator and shift register 198 are synchronized,

«prüft» das Schieberegister nur zu den erforderlichen Zeiten auf Impulsflanken. Das bedeutet, dass weniger Schieberegisterstufen benötigt werden, um eine bestimmte Verzögerung in ein moduliertes Signal einzuführen, als der Fall wäre, wenn die Lage der Impulsflanken nicht präzise bekannt wäre. Tatsächlich kann in dem oben beschriebenen Beispiel das Schieberegister mit der gleichen Rate getaktet werden wie der Modulator 30, ohne dass irgendwelche Information verloren geht. Es ist deshalb möglich, ein preiswertes Schieberegister zu verwenden, das relativ wenige Stufen aufweist, um eine bestimmte Verzögerung in einem delta-minus-sigma-modulierten Signal hervorzurufen, während ein wesentlich grösseres Schieberegister benötigt würde, um eine vergleichbare Verzögerung in einem Signal hervorzurufen, das Impulsflanken an beliebig verteilten Stellen haben kann. Selbst wenn ein Schieberegister mit relativ hoher Frequenz verwendet würde, um ein mit erheblich niederer Frequenz stochastisch moduliertes Signal zu verzögern, so würde doch ein gewisser Informationsverlust eintreten, wenn immer eine Impulsflanke nicht präzise mit dem Schieberegistertakt synchronisiert wäre. In der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung tritt kein solcher Informationsverlust auf, da der Modulator und das Schieberegister miteinander synchronisiert sind und die Impulsflanken deshalb nicht versetzt werden. The shift register only "checks" for pulse edges at the required times. This means that fewer shift register stages are required to introduce a certain delay into a modulated signal than would be the case if the position of the pulse edges were not precisely known. In fact, in the example described above, the shift register can be clocked at the same rate as the modulator 30 without losing any information. It is therefore possible to use an inexpensive shift register which has relatively few stages to cause a certain delay in a delta-minus-sigma-modulated signal, whereas a much larger shift register would be needed to cause a comparable delay in a signal, which can have pulse edges at arbitrarily distributed locations. Even if a relatively high frequency shift register were used to delay a signal stochastically modulated at a considerably lower frequency, there would still be some loss of information if a pulse edge were not precisely synchronized with the shift register clock. In the embodiment of the present invention described above, no such loss of information occurs because the modulator and the shift register are synchronized with each other and the pulse edges are therefore not offset.

Die Taktintervalle, mit denen das Schieberegister getaktet wird, brauchen nicht exakt die gleichen sein wie die ersten Taktintervalle des Modulators 30. Es ist jedoch vorzuziehen, dass der Schieberegistertakt mit dem Modulatortakt synchronisiert ist. Um Informationsverlust zu vermeiden, sollte der Schieberegistertakt bei einer Frequenz arbeiten, die nicht niederer ist als die des Modulators, kann jedoch mit höheren Raten arbeiten, um praktisch jede beliebige Zeitverzögerung zu erhalten. Eine bequeme Möglichkeit, die Frequenz des Schieberegistertaktes zu erhöhen, während gleichzeitig die Synchronisierung mit den ersten Taktintervallen des Modulators beibehalten wird, besteht darin, einen Frequenzteiler für den Modulatortakt zu verwenden. Während im oben beschriebenen Beispiel die gewünschte Zeitverzögerung im modulierten Signal mit einer ganzzahligen Anzahl von ersten Taktintervallen korrespondierte, so braucht das doch nicht immer der Fall zu sein. Um eine zusätzliche Flexibilität bei der Auswahl einer Zeitverzögerung zu erhalten, kann es erwünscht sein, entweder ein zweites Schieberegister oder zusätzliche Stufen innerhalb eines einzigen Schieberegisters zu verwenden, die mit einer höheren Frequenz getaktet werden und die deshalb inkrementale Verzögerungen in das modulierte Signal einführen. Die Schieberegisterzustände im Element 212 nach Fig. 11 illustrieren eine Technik zur Erzielung einer weiteren Wahlmöglichkeit in der digitalen Zeiteinstel-lung nach der Erfindung. Bei diesem Beispiel wird der verzögerte Signalausgang von irgendeiner ausgewählten Stufe des Schieberegisters 198 an eine zweite Gruppe von Schieberegisterstufen gegeben, die in Fig. 11 als ein zweites Schieberegister 212 dargestellt sind. Eine Anzahl bistabiler Schaltungen 216 bilden das Schieberegister 212. Das verzögerte Signal vom Schieberegister 198 wird dem Eingang 214 des Schieberegisters 102 zugeführt. Ein Taktsignal auf Leitung 208, das vorzugsweise eine höhere Frequenz hat als der erste Takt 56, wird den bistabilen Schaltungen zugeführt, die das Schieberegister 212 bilden. Die höhere Taktfrequenz kann in bequemer Weise mittels eines Oszillators 220 erhalten werden, der mit einer höheren Frequenz arbeitet als der erste Takt 56. Durch die Verwendung eines geeigneten Frequenzteilers 212 können Taktsignale unterschiedlicher Frequenzen an die verschiedenen Schieberegisterstufen angelegt werden, ebenso wie an den Modulator 30, falls das gewünscht wird. The clock intervals at which the shift register is clocked need not be exactly the same as the first clock intervals of the modulator 30. However, it is preferable that the shift register clock is synchronized with the modulator clock. To avoid loss of information, the shift register clock should operate at a frequency that is not lower than that of the modulator, but can operate at higher rates to obtain practically any time delay. A convenient way to increase the frequency of the shift register clock while maintaining synchronization with the first clock intervals of the modulator is to use a frequency divider for the modulator clock. While in the example described above the desired time delay in the modulated signal corresponded to an integer number of first clock intervals, this need not always be the case. To provide additional flexibility in the selection of a time delay, it may be desirable to use either a second shift register or additional stages within a single shift register which are clocked at a higher frequency and which therefore introduce incremental delays into the modulated signal. The shift register states in element 212 according to FIG. 11 illustrate a technique for achieving a further option in the digital time setting according to the invention. In this example, the delayed signal output from any selected stage of shift register 198 is given to a second group of shift register stages, which are shown in FIG. 11 as a second shift register 212. A number of bistable circuits 216 form the shift register 212. The delayed signal from the shift register 198 is fed to the input 214 of the shift register 102. A clock signal on line 208, which preferably has a higher frequency than the first clock 56, is supplied to the bistable circuits which form the shift register 212. The higher clock frequency can be conveniently obtained by means of an oscillator 220 which operates at a higher frequency than the first clock 56. By using a suitable frequency divider 212, clock signals of different frequencies can be applied to the different shift register stages as well as to the modulator 30 if desired.

Hier bezieht sich der Ausdruck «erste Taktintervalle» allgemein auf die Taktsignale, die vom ersten Takt 56 kommen, und zweite Taktintervalle sollen diejenigen sein, die vom zweiten Taktgeber 220 abgegeben werden. Zusätzlich können die Schieberegisterstufen, die in Fig. 11 illustriert sind, entweder als ein erstes Schieberegister 198 und zweites Schieberegister 212 angesehen werden, oder diese können als einziges Schieberegister mit einer Vielzahl von Stufen angesehen werden, die mit verschiedenen ausgewählten Frequenzen getaktet werden. Sowohl mit Verwendung getrennter Oszillatoren als auch Verwendung eines einzelnen Oszillators mit einem Frequenzteiler erhöht das Vorhandensein unterschiedlicher Taktsignale die Flexibilität der digitalen Verschiebetechniken, die in der Erfindung verwendet Here, the term "first clock intervals" generally refers to the clock signals that come from the first clock 56, and second clock intervals are intended to be those that are output by the second clock generator 220. In addition, the shift register stages illustrated in FIG. 11 can either be viewed as a first shift register 198 and second shift register 212, or these can be viewed as a single shift register with a plurality of stages clocked at different selected frequencies. Both with the use of separate oscillators and with the use of a single oscillator with a frequency divider, the presence of different clock signals increases the flexibility of the digital shifting techniques used in the invention

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

16 16

werden. Verzögerung eines Signals mit einem Schieberegister mit einer Anzahl von Stufen, die alle mit der gleichen Rate getaktet werden, erlauben es, das Signal um irgendeine Anzahl von diskreten Intervallen zu verzögern, bis hinauf zu der maximalen Stufenzahl im Schieberegister. Dadurch, dass zusätzliche Stufen vorgesehen werden, die mit einem anderen Taktsignal getaktet werden, können zusätzliche ausgewählte Verzögerungsintervalle geschaffen werden. Ein Signal kann durch ein erstes Schieberegister hindurch geschickt und um eine gewisse Anzahl von ersten Intervallen verzögert werden, und dann durch einen zweiten Satz Schieberegisterstufen geschickt und um eine zusätzliche Anzahl zweiter Intervalle verzögert werden. Es kann damit eine Verzögerung von praktisch allen gewünschten ganzzahligen und fraktionellen Inkrementen der ersten Intervalle vorgesehen werden. Eine ähnliche Flexibilität von Signalverzögerungen mit digitalen Mitteln kann dadurch erhalten werden, dass ein zweiter Takt verwendet wird, der mit der gleichen Frequenz arbeitet wie der erste Takt, zeitlich jedoch um einen gewählten Betrag versetzt ist. Wenn beispielsweise also ein Signal durch ein erstes Schieberegister geschickt wird, das bei ersten Intervallen getaktet wird, und dann einer zweiten Stufe zugeführt wird, die mit dem Inversen des Taktsignals für das erste Intervall gespeist wird, wird eine zusätzliche Verzögerung von einer Hälfte eines ersten Taktintervalls eingeführt. Je nach dem Versatz zwischen den Taktsignalen, die an die erste bzw. zweite Gruppe von Schieberegisterstufen gelegt werden, kann praktisch jeder Verzögerungsbetrag eingeführt werden. will. Delaying a signal with a shift register with a number of stages, all clocked at the same rate, allows the signal to be delayed by any number of discrete intervals up to the maximum number of stages in the shift register. By providing additional stages that are clocked with a different clock signal, additional selected delay intervals can be created. A signal can be sent through a first shift register and delayed by a certain number of first intervals, and then sent through a second set of shift register stages and delayed by an additional number of second intervals. A delay of practically all desired integer and fractional increments of the first intervals can thus be provided. A similar flexibility of signal delays with digital means can be obtained by using a second clock which operates at the same frequency as the first clock but is offset in time by a selected amount. Thus, for example, if a signal is passed through a first shift register that is clocked at first intervals and then fed to a second stage that is fed with the inverse of the clock signal for the first interval, there will be an additional delay of one half of a first clock interval introduced. Depending on the offset between the clock signals applied to the first and second groups of shift register stages, virtually any amount of delay can be introduced.

Ein Beispiel für den Betrieb des Modulators und der digitalen Zeitverzögerungseinrichtung nach Figuren 9 und 11 ist in Fig. 12 dargestellt. Wenn angenommen wird, dass ein erstes Taktsignal, das vom Taktgeber 56 kommt, das in Fig. 12b gezeigte ist, und ein zweites Taktsignal, das vom zweiten Taktgeber 220 geliefert wird, das in Fig. 10a gezeigte ist, so wird ein in das Schieberegister eingegebenes moduliertes Signal auf die im folgenden beschriebene Weise verzögert. In diesem Beispiel ist der zweite Takt 220 genau das Doppelte der Frequenz des ersten Taktes 56. Wenn beispielsweise eine Verzögerung im modulierten Signal von zweieinhalb ersten Taktintervallen gewünscht wird, wird das Schieberegister so konfiguriert, dass Ausgangsstift 206' ' mit dem Eingang 214 des zweiten Schieberegisters verbunden wird. Auf diese Weise läuft ein über Leitung 53 eingegebenes moduliertes Signal durch zwei Schieberegisterstufen 200 und 201 und in die erste Stufe des zweiten Schieberegisters 212, und danach wird das Signal an Stife 218 abgegeben. Mit einer solchen Anordnung wird das Signal um zwei volle erste Taktintervalle und ein zusätzliches zweites Taktintervall verzögert. Unter der Annahme, dass ein moduliertes Signal, wie es in Fig. 12c erscheint, an die oben beschriebene Konfiguration angelegt wird, ergibt sich als Ausgang am Stift 218 das in Fig. 12d dargestellte Signal. Das verzögerte modulierte Signal, das in Fig. 12d gezeigt ist, ist exakt das gleiche wie das modulierte Signal, das in Fig. 12c gezeigt ist, verzögert um zweieinhalb erste Taktintervalle. An example of the operation of the modulator and the digital time delay device according to FIGS. 9 and 11 is shown in FIG. 12. If it is assumed that a first clock signal coming from the clock 56 shown in FIG. 12b and a second clock signal provided by the second clock 220 shown in FIG. 10a, one is put into the shift register input modulated signal delayed in the manner described below. In this example, the second clock 220 is exactly twice the frequency of the first clock 56. For example, if a delay in the modulated signal of two and a half first clock intervals is desired, the shift register is configured to have output pin 206 ″ with the input 214 of the second shift register is connected. In this manner, a modulated signal input via line 53 passes through two shift register stages 200 and 201 and into the first stage of the second shift register 212, and then the signal is output to pin 218. With such an arrangement, the signal is delayed by two full first clock intervals and an additional second clock interval. Assuming that a modulated signal as it appears in FIG. 12c is applied to the configuration described above, the signal at pin 218 results in the signal shown in FIG. 12d. The delayed modulated signal shown in Figure 12d is exactly the same as the modulated signal shown in Figure 12c delayed by two and a half first clock intervals.

Die digitale Verschiebetechnik des gegenständlichen Multiplizierers hat den für Digitalelektronik inhärenten Vorteil, dass sie relativ driftfrei und fehlerfrei ist. Weiterhin wird die Zeiteinstellung in einer Weise ausgeführt, die unabhängig von dem eingestellten Signal ist. Mit anderen Worten, sie hängt nicht von der Frequenz des Signals ab, das zeitlich eingestellt wird. Das in Fig. 9 dargestellte System erlaubt eine Phaseneinstellung in der Multiplikation von zwei Analogsignalen ohne die Verwendung von RC-Netzwerken und die zugehörigen Signalstörungen. Wenn delta-minus-sigma-Modulation bei der Multiplikation verwendet wird, braucht die Grösse der verwendeten Schieberegister nicht unakzeptabel gross zu sein, und trotzdem wird ein hoher Genauigkeitsgrad erreicht. The digital displacement technology of the multiplier in question has the inherent advantage for digital electronics that it is relatively drift-free and error-free. Furthermore, the time setting is carried out in a manner that is independent of the set signal. In other words, it does not depend on the frequency of the signal that is timed. The system shown in Fig. 9 allows a phase adjustment in the multiplication of two analog signals without the use of RC networks and the associated signal interference. If delta-minus-sigma modulation is used in the multiplication, the size of the shift registers used need not be unacceptably large, and a high degree of accuracy is nevertheless achieved.

Um eine hohe Genauigkeit von dem gegenständlichen Leistungsmesssystem nach der Erfindung über einen weiten Dynamikbereich zu erreichen, ist es wichtig, dass Versatzfeier von den aktiven Schaltungselementen eliminiert werden. Versatzfeh-ler, deren Grösse ausreicht, um die Messgenauigkeit ungünstig zu beeinflussen, sind üblicherweise in billigen Operationsverstärkern zu finden. Der Ausdruck «Spannungsversatz» wird allgemein als die Spannungsdifferenz zwischen zwei Eingängen an ein aktives Schaltungselement definiert, beispielsweise einen Operationsverstärker, wenn der Ausgang Null ist. Es ist eine Fehlanpassung zwischen den Verstärkereingängen, und das Messsystem nach der Erfindung enthält eine Versatzkompensationseinrichtung, die eine solche Fehlanpassung korrigiert. In order to achieve a high degree of accuracy of the power measurement system according to the invention over a wide dynamic range, it is important that the celebration of the offset be eliminated from the active circuit elements. Misalignments, the size of which is sufficient to adversely affect the measuring accuracy, are usually found in cheap operational amplifiers. The term "voltage offset" is generally defined as the voltage difference between two inputs to an active circuit element, for example an operational amplifier, when the output is zero. There is a mismatch between the amplifier inputs and the measuring system according to the invention contains an offset compensation device which corrects such a mismatch.

Fig. 13 zeigt eine neuartige Versatzkompensationsanordnung, angewandt bei einem einzelnen Verstärker. Die Grundtheorie der Versatzkompensationsanordnung involviert die Verwendung eines Kondensators oder anderen Speicherelementes, das an einen Eingang des Verstärkers angeschlossen ist und dann auf eine Kompensationsspannung aufgeladen wird. Ersichtlich können andere äquivalente Anordnungen an Stelle eines Kondensators dazu verwendet werden, eine Spannung zu speichern und an einen Verstärkereingang zu liefern. Operationsverstärker haben oft mehr als zwei Eingänge und weisen manchmal einen oder mehrere Eingänge auf, die speziell für Versatzkompensationszwecke ausgelegt sind. Die Erfindung arbeitet genau so gut bei der Kompensation des Versatzes bei Verstärkern mit zusätzlichen Eingängen. Welcher Eingang auch immer dazu vorgesehen ist, eine Kompensationsspannung aufzunehmen, mit der ein Spannungsversatz korrigiert wird, es wird dieser Eingang sein an den der Kondensator angeschlossen wird. Die Anordnung weist ferner Einrichtungen auf, mit denen der Kondensator auf eine Ersatzspannung aufgeladen wird, die im wesentlichen den Effekt des Spannungsversatzes an einem anderen Verstärkereingang auslöscht. Der Einfachheit halber ist in Fig. 13 nur ein Verstärker 70 (Fig. 1) gezeigt, wenn auch die Versatzkompensationseinrichtung nach der Erfindung dazu verwendet werden kann, nacheinander eine Vielzahl von Verstärkern zu korrigieren, wie noch näher erläutert wird. Fig. 13 shows a novel offset compensation arrangement applied to a single amplifier. The basic theory of the offset compensation arrangement involves the use of a capacitor or other memory element which is connected to an input of the amplifier and then charged to a compensation voltage. Obviously, other equivalent arrangements instead of a capacitor can be used to store a voltage and to supply it to an amplifier input. Operational amplifiers often have more than two inputs and sometimes have one or more inputs that are specifically designed for offset compensation purposes. The invention works just as well in compensating for offset in amplifiers with additional inputs. Whichever input is intended to receive a compensation voltage with which a voltage offset is corrected, it will be this input to which the capacitor is connected. The arrangement also has devices with which the capacitor is charged to an equivalent voltage, which essentially cancels out the effect of the voltage offset at another amplifier input. For the sake of simplicity, only one amplifier 70 (FIG. 1) is shown in FIG. 13, although the offset compensation device according to the invention can also be used to correct a multiplicity of amplifiers in succession, as will be explained in more detail.

Die Verstärkerversatzkompensationseinrichtung, wie sie an den Verstärker 70 angelegt wird, weist ein Versatzspeicherelement auf, beispielsweise einen Kondensator Ci, der mit einem ersten gewählten Eingang 181 des Verstärkers verbunden ist. Eine nullende Schaltung 182, die über Schalter sowohl mit dem Versatzspeicherelement als auch dem zweiten gewählten Eingang 183 des Verstärkers 70 verbunden ist, ist ebenfalls vorgesehen. Die nullende Schaltung 192 weist einen Ladeverstärker 184 auf, der über einen Schalter AI mit dem zweiten Eingang des Verstärkers 70 verbunden ist. Die nullende Schaltung weist ferner ein temporäres Speicherelement auf, einen Kondensator 186, und eine Reihe von Schaltern B, D und E, die den Kondensator 186 mit einem Ladeverstärker 184 verbinden, wie noch beschrieben wird. Zusätzliche Schalter Gi und Hi schalten den Ladeverstärker 194 in eine Ladeschaltung, die die auf Kondensator Ci gespeicherte Spannung einstellt. The amplifier offset compensation device, as it is applied to the amplifier 70, has an offset storage element, for example a capacitor Ci, which is connected to a first selected input 181 of the amplifier. A zeroing circuit 182, which is connected via switches to both the offset storage element and the second selected input 183 of amplifier 70, is also provided. The zeroing circuit 192 has a charge amplifier 184 which is connected to the second input of the amplifier 70 via a switch AI. The zeroing circuit further includes a temporary memory element, a capacitor 186, and a series of switches B, D and E that connect the capacitor 186 to a charge amplifier 184, as will be described. Additional switches Gi and Hi switch the charge amplifier 194 into a charging circuit that adjusts the voltage stored on capacitor Ci.

Das Leitungsstromsignal Ia2 wird an den invertierenden Eingang des Verstärkers 70 geliefert, bei dem es sich idealerweise um eine virtuelle Erde handelt. Jeder Spannungsversatz im Verstärker 70 erscheint anfänglich als eine Spannung am invertierenden Eingang 183. Wenn der Kondensator Q geladen wird, verringert sich die Spannung am invertierenden Eingang 183, bis die Bedingung einer virtuellen Erde erreicht ist. Die Differenz zwischen der Kompensationsspannung VCOmp auf Ci und dem tatsächlichen Spannungsversatz des Verstärkers 70 wird als Abweichungsspannung VAbweichung bezeichnet. Es ist VAbweichung. die am Eingang 183 erscheint. Der Zweck der Versatzkompensationseinrichtung nach der Erfindung besteht darin, VAbweichung auf ein Minimum zu reduzieren. Line current signal Ia2 is provided to the inverting input of amplifier 70, which is ideally a virtual earth. Each voltage offset in amplifier 70 initially appears as a voltage at inverting input 183. When capacitor Q is charged, the voltage at inverting input 183 decreases until the virtual earth condition is reached. The difference between the compensation voltage VCOmp at Ci and the actual voltage offset of the amplifier 70 is referred to as the deviation voltage V deviation. It is V deviation. that appears at entrance 183. The purpose of the offset compensation device according to the invention is to reduce V deviation to a minimum.

Die Versatzkompensationseinrichtung weist Kontrollmittel auf, um die in Kasten 190 aufgeführten Funktionen durchzuführen. Im wesentlichen betätigen die Kontrollmittel die Schal- The offset compensation device has control means for performing the functions listed in box 190. The control means essentially actuate the switching

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

17 17th

672 847 672 847

ter Al, B, D, E, Gl und Hl, um nacheinander eine Reihe von Transfer- und Ladeperioden zu erzeugen. Während einer anfänglichen Transferperiode sind die Schalter Al, B und D geschlossen und die Schalter E, Gl und Hl offen. Wenn der Schalter AI geschlossen ist, wird VAbweichung an den nicht-inver-tierenden Eingang des Ladeverstärkers 184 gegeben, der als Verstärker mit Verstärkung eins konfiguriert ist. Der Schalter B, der während der Transferperioden geschlossen ist, sorgt für eine Rückkopplungsverbindung zwischen dem Ausgang 192 des Ladeverstärkers 184 und dem nicht-invertierenden Eingang 226. Ein erster Anschluss 228 des temporären Speicherkondensators 186 ist ebenfalls mit dem invertierenden Eingang 226 verbunden. Der Schalter D verbindet im geschlossenen Zustand einen zweiten Anschluss 230 des Kondensators 186 mit Masse. Während der Transferperiode erscheint also VAbweichung am Verstärkerausgang 192 und wird im temporären Speicherkondensator 186 gespeichert, zusammen mit dem Spannungsversatz des Ladeverstärkers 184 (VVersatz-Verst. 184). ter Al, B, D, E, Gl and Hl in order to generate a series of transfer and charging periods in succession. During an initial transfer period, switches Al, B and D are closed and switches E, Gl and Hl are open. When switch AI is closed, VA deviation is applied to the non-inverting input of charge amplifier 184, which is configured as a gain one amplifier. The switch B, which is closed during the transfer periods, provides a feedback connection between the output 192 of the charge amplifier 184 and the non-inverting input 226. A first connection 228 of the temporary storage capacitor 186 is also connected to the inverting input 226. In the closed state, the switch D connects a second connection 230 of the capacitor 186 to ground. During the transfer period, therefore, V deviation appears at amplifier output 192 and is stored in temporary storage capacitor 186, together with the voltage offset of charge amplifier 184 (V offset offset 184).

Während einer folgenden Ladeperiode öffnen die Kontrollmittel 190 die Schalter Al, B und D und schliessen die Schalter E, Gl und Hl. Das dient dazu, den zweiten Anschluss 230 dès Kondensators 186 von Masse zu trennen und ihn mit dem Verstärkerausgang 192 in einer zweiten Rückkopplungsschleife zu verbinden. Das Resultat besteht darin, dass eine Spannung —VAbweichung am Verstärkerausgang 192 erscheint. Der interne Versatz des Ladeverstärkers 184 (Vversatz-verst. m) wird durch den gleichen und entgegengesetzten Wert der Komponente -Vversatz-verst. 184 ausgelöscht, die vom Kondensator 186 an den Ausgang 192 geliefert wird. Das Schliessen des Schalters Gl und das Öffnen des Schalters AI während der Ladeperiode liefert auch die Spannung VCOmp auf dem Versatzspeicherkondensator Cl an den nicht-invertierenden Eingang des Ladeverstärkers 184. Mit -VAbweichung am Ladeverstärkerausgang 192 und VCOmp an dessen Eingang (während der Ladeperiode) wird durch Impedanz 224 und Schalter Hl ein Strom —lAbweichung aufgebaut, der VCOmp in der Richtung einstellt, die notwendig ist, um während der nächsten Transferperiode VAbweichung zu reduzieren. During a subsequent charging period, the control means 190 open the switches Al, B and D and close the switches E, Gl and Hl. This serves to isolate the second connection 230 of the capacitor 186 from ground and to the amplifier output 192 in a second feedback loop connect to. The result is that a voltage -V deviation appears at amplifier output 192. The internal offset of the charge amplifier 184 (V-offset-m.) Is determined by the same and opposite value of the component -V-offset. 184 extinguished, which is provided by the capacitor 186 to the output 192. Closing the switch Gl and opening the switch AI during the charging period also supplies the voltage VCOmp on the offset storage capacitor Cl to the non-inverting input of the charging amplifier 184. With -V deviation at the charging amplifier output 192 and VCOmp at its input (during the charging period) through impedance 224 and switch Hl a current -l deviation is established which adjusts VCOmp in the direction necessary to reduce V-deviation during the next transfer period.

Fig. 14 zeigt den Betrieb der Versatzkompensationseinrichtung im Anlaufbetrieb. Angenommen die Spannung Vversatz-verst. 70 repräsentiert den Spannungsversatz zwischen den Eingängen des Verstärkers 70, und die Ladung auf Kondensator Ci (VComp) ist anfänglich Null, dann ist VAbweichung während der anfänglichen Transferperiode gleich Vversatz-verst. 70. Während der folgenden Ladeperiode erscheint eine Spannung -VAbweichung am Verstärkerausgang 192. Ein Strom —lAbweichung wird dann an den Kondensator 186 geliefert, so dass der Wert von Vcomp erhöht wird. Die Spannung Vcomp auf Kondensator Ci dient dazu, den Versatzfehler des Verstärkers 70 bis zur nächsten Transferperiode erheblich zu reduzieren. Die Werte des Widerstandes 224 und Kondensators Cl werden so gewählt, dass ein Strom-lAbweichung produziert wird, der die Spannung auf Kondensator Ci während einer einzelnen Ladeperiode nicht zu stark ändert. Der Kondensator Ci wird deshalb während einigen anfänglichen Transfer- und Lade-Zyklen nicht auf die volle Versatzspannung aufgeladen. Wenn sich VCOmp an (Vversatz-verst. 70) annähert, wird VAbweichung progressiv kleiner. Schliesslich nähert sich VAbweichung einem stabilen Minimalwert, der ausreicht, Leckströme und andere vorübergehende Signale, die in der Schaltung vorhanden sind, zu korrigieren. An diesem Punkt sind Versatzabweichungen praktisch eliminiert. 14 shows the operation of the offset compensation device in the start-up mode. Suppose the voltage V-offset. 70 represents the voltage offset between the inputs of amplifier 70 and the charge on capacitor Ci (VComp) is initially zero, then V-deviation during the initial transfer period is V-offset. 70. During the following charging period, a voltage -V deviation appears at amplifier output 192. A current -l deviation is then supplied to capacitor 186 so that the value of Vcomp is increased. The voltage Vcomp on capacitor Ci serves to significantly reduce the offset error of amplifier 70 until the next transfer period. The values of resistor 224 and capacitor C1 are chosen to produce a current deviation that does not change the voltage on capacitor Ci too much during a single charge period. Capacitor Ci is therefore not charged to full offset voltage during some initial transfer and charge cycles. As VCOmp approaches (V offset offset 70), V deviation becomes progressively smaller. Finally, V-deviation approaches a stable minimum value that is sufficient to correct leakage currents and other temporary signals that are present in the circuit. At this point, misalignments are practically eliminated.

Anschliessende Transfer- und Ladeperioden können entweder unmittelbar nach vorangegangenen Transfer- und Ladeperioden folgen, oder um eine Zeitverzögerung getrennt. In der bevorzugten Ausführungsform, wo zusätzliche Verstärker unter Verwendung der gleichen nullenden Schaltung 182 versatzkompensiert werden, sind die irgendeinem Verstärker assoziierten Transfer- und Ladeperioden durch vorgegebene Zeitintervalle getrennt. Gemäss Fig. 14 zeigt die nächste Transferperiode eine Subsequent transfer and charge periods can either follow immediately after previous transfer and charge periods, or separated by a time delay. In the preferred embodiment, where additional amplifiers are offset compensated using the same zeroing circuit 182, the transfer and load periods associated with any amplifier are separated by predetermined time intervals. 14 shows the next transfer period one

VAbweichung, die kleiner ist, wie bei 222 gezeigt. Wie oben wird VAbweichung zunächst auf Kondensator 186 gespeichert und erscheint dann, während der folgenden Ladeperiode, am Ladeverstärkerausgang 192 als —VAbweichung- Während dieser Ladeperiode wird der Strom —lAbweichung zur Ladung auf dem Kondensator Ci addiert, so dass die Grösse von VAbweichung während der folgenden Transferperiode weiter reduziert wird. Während folgender Zyklen nähert sich VCOmp auf Kondensator Ci dem tatsächlichen Spannungsversatz des Verstärkers 70, so dass VAbweichung auf etwa Null reduziert wird. V deviation that is smaller as shown at 222. As above, VA deviation is first stored on capacitor 186 and then, during the subsequent charge period, appears at charge amplifier output 192 as "VA deviation". During this charge period, the current "-1 deviation" is added to the charge on capacitor Ci, so that the magnitude of VA deviation during the following Transfer period is further reduced. During subsequent cycles, VCOmp on capacitor Ci approaches the actual voltage offset of amplifier 70, so that V deviation is reduced to approximately zero.

Das oben mit Bezug auf den Verstärker 70 beschriebene Versatzkompensationssystem kann in ähnliche Weise den Versatz bei einer Vielzahl von Verstärkerelementen kompensieren. Fig. 15 zeigt die bevorzugte Ausführungsform des Versatzkompensationssystems, das dazu verwendet wird, eine Versatzkompensation für fünf verschiedene Verstärker zu erhalten. Die fünf Verstärker, deren Versatz durch die Kompensationseinrichtung des Messsystems kompensiert werden soll sind die folgenden: Stromsignalverstärker 70, Stromsignal-Invertierverstär-ker 74, Integrationsverstärker 46 des ersten Modulators, Integrationsverstärker 108 für den Leistungs-(Watt-)Ausgangsver-stärker und Integrationsverstärker 180 für den Scheinleistungs-(VARS-)/Q-Ausgangskonverter. Jeder der Verstärker ist ähnlich dem in Verbindung mit Fig. 13 diskutierten Verstärker 70 insoweit als alle invertierende virtuelle Erdeingänge haben, an die ein Signal angelegt wird. Jeder dieser Verstärker ist mit entsprechenden Versatzspeicherelementen versehen, Kondensatoren Ci bis C5. Die nicht-invertierenden Eingänge der Verstärker werden über entsprechende Schalter Al bis A5, wie in Fig. 15 gezeigt, mit dem Ladeverstärker 184 der nullenden Schaltung 182 verbunden. Schalterpaare äquivalent Gl und Hl in Fig. 13, nämlich Gl bis G5 und Hl bis H5 verbinden den Ladeverstär-ker 184 mit dem entsprechenden Versatzspeicherkondensator jedes Verstärkers. The offset compensation system described above with respect to amplifier 70 can similarly compensate for the offset in a variety of amplifier elements. Figure 15 shows the preferred embodiment of the offset compensation system used to obtain offset compensation for five different amplifiers. The five amplifiers whose offset is to be compensated for by the compensation device of the measuring system are the following: current signal amplifier 70, current signal inverting amplifier 74, integration amplifier 46 of the first modulator, integration amplifier 108 for the power (watt) output amplifier and integration amplifier 180 for the apparent power (VARS) / Q output converter. Each of the amplifiers is similar to amplifier 70 discussed in connection with FIG. 13 in that they all have inverting virtual ground inputs to which a signal is applied. Each of these amplifiers is provided with corresponding offset memory elements, capacitors Ci to C5. The non-inverting inputs of the amplifiers are connected to the charge amplifier 184 of the zeroing circuit 182 via corresponding switches A1 to A5, as shown in FIG. 15. Switch pairs equivalent to Gl and Hl in FIG. 13, namely Gl to G5 and Hl to H5, connect the charge amplifier 184 to the corresponding offset storage capacitor of each amplifier.

Eine einzige nullende Schaltung 182 speichert die Abweichungsspannung und Ladung des Versatzspeicherkondensators jedes Verstärkers mittels der im folgenden beschriebenen Sequenz. Der Einfachheit halber ist die Steuerschaltung zum Betrieb der verschiedenen in Fig. 15 dargestellten Schalter weggelassen. Ein konventioneller Kontroller irgendeiner geeigneten Art kann dazu verwendet werden, die Schalter entsprechend dem in Fig. 16 illustrierte Zeitdiagramm zu steuern. Der Kontroller schliesst zunächst die Schalter Al, B und D während einer anfänglichen Transferperiode für Verstärker 70, öffnet dann die Schalter Al, D und B und schliesst die Schalter E, Gl und Hl während einer Ladeperiode. Der Kontroller sorgt dann für weitere anschliessende Transfer- und Lade-Perioden für jeden der anderen Verstärker, deren Versatz kompensiert werden soll. Nach der Ladeperiode des Verstärkers 70 beginnt die Transferperiode des Verstärkers 74, wobei der Kontroller die Schalter A2, D und B schliesst und dann diese Schalter öffnet und die Schalter E, G2 und H2 während der folgenden Ladeperiode schliesst. Für den Verstärker 46 werden die Schalter A3, B und D während der Transferperiode geschlossen und die Schalter E, G3 und H3 werden während der Ladeperiode geschlossen. Für den Verstärker 108 werden die Schalter A4, B und D während der Transferperiode geschlossen und die Schalter E, G4 un H4 werden während der Ladeperiode geschlossen. Schliesslich werden für den Verstärker 180 die Schalter A5, B und D während der Transferperiode geschlossen und die Schalter E, G5 und H5 werden während der Ladeperiode geschlossen. A single zeroing circuit 182 stores the offset voltage and charge of the offset storage capacitor of each amplifier using the sequence described below. For the sake of simplicity, the control circuit for operating the various switches shown in Fig. 15 is omitted. A conventional controller of any suitable type can be used to control the switches according to the timing diagram illustrated in FIG. 16. The controller first closes switches Al, B and D during an initial transfer period for amplifier 70, then opens switches Al, D and B and closes switches E, Gl and Hl during a charging period. The controller then provides for further subsequent transfer and charging periods for each of the other amplifiers whose offset is to be compensated for. After the amplifier 70 charge period, the amplifier 74 transfer period begins, with the controller closing switches A2, D and B and then opening these switches and closing switches E, G2 and H2 during the following charging period. For amplifier 46, switches A3, B and D are closed during the transfer period and switches E, G3 and H3 are closed during the charging period. For amplifier 108, switches A4, B and D are closed during the transfer period and switches E, G4 and H4 are closed during the charging period. Finally, for amplifier 180, switches A5, B and D are closed during the transfer period and switches E, G5 and H5 are closed during the charging period.

Nachdem eine Transfer- und Lade-Periode für einen Verstärker beendet ist, bleiben alle mit diesem Schalter assoziierten Schalter, nämlich die Schalter A, G und H offen. Die auf dem betreffenden Versatzspeicherkondensator gespeicherte Ladung bleibt, bis die Kontrollsequenz für eine neue Ladeperiode sorgt, die diesem Kondensator assoziiert ist. Wenn auch ein gewisser After a transfer and charge period for an amplifier has ended, all switches associated with this switch, namely switches A, G and H, remain open. The charge stored on the offset storage capacitor in question remains until the control sequence provides for a new charging period associated with that capacitor. If a certain

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

18 18th

Ladungsverlust eintritt, so werden doch Abweichungen durch Spannungsversatz für jeden der Verstärker wesentlich reduziert. Die Arbeitsfrequenz des Kontrollers zum Öffnen und Schliessen der Schalter, die mit der Versatzkompensationseinrichtung assoziiert sind, kann bei der Konstruktion festgelegt werden, sie kann erheblich langsamer sein als die Takte, die mit dem Messsystem assoziiert sind. Loss of charge occurs, so deviations due to voltage offset for each of the amplifiers are significantly reduced. The operating frequency of the controller to open and close the switches associated with the offset compensation device can be determined in the design, it can be significantly slower than the clocks associated with the measurement system.

Das offenbarte Versatzkompensationssystem kann dazu verwendet werden, Abweichungen aufgrund von Versatz in einer beliebigen Anzahl von Verstärkerelementen zu korrigieren, die mit einem Messsystem assoziiert sind. Eine einzige nullende Schaltung ähnlich Schaltung 182 kann sequentiell mit bis zu N Verstärkerelementen und den assoziierten Speicherelementen während einer Sequenz von Transfer- und Lade-Perioden verbunden werden. Ein solches Versatzkompensationssystem ist wirtschaftlich und ist ideal zur Verwendung von CMOS integrierten Schaltungen geeignet, wo Versatzabweichungen Probleme mit sich bringen können. Das Versatzkompensationssystem ist zwar in Verbindung mit einem Messsystem nach der Erfindung beschrieben worden, kann jedoch genauso gut bei anderen Typen von Leistungsmessschaltungen verwendet werden, in denen Operationsverstärker verwendet werden. Eine solche Messschaltung kann beispielsweise irgendeine geeignete Anordnung sein, mit der Analogsignale multipliziert werden, die Strom und Spannung repräsentieren, sowie irgendeinen geeigneten Konverter oder eine Filterschaltung, mit der ein Ausgangssignal aus dem Produktsignal gewonnen wird. Wenn angenommen wird, dass das Messsystem bis zu N Verstärkerelementen in seinen verschiedenen Bestandteilen verwendet, kann das Versatzkompensationssystem nach der Erfindung in der folgenden beschriebenen Weise praktisch Abweichungen aufgrund von Versatz eliminieren. The disclosed offset compensation system can be used to correct deviations due to offset in any number of amplifier elements associated with a measurement system. A single zeroing circuit similar to circuit 182 can be sequentially connected to up to N amplifier elements and the associated memory elements during a sequence of transfer and load periods. Such an offset compensation system is economical and is ideally suited for use with CMOS integrated circuits, where offset deviations can cause problems. While the offset compensation system has been described in connection with a measurement system according to the invention, it can equally well be used with other types of power measurement circuits in which operational amplifiers are used. Such a measuring circuit can be, for example, any suitable arrangement with which analog signals representing current and voltage are multiplied, as well as any suitable converter or filter circuit with which an output signal is obtained from the product signal. If it is assumed that the measuring system uses up to N amplifier elements in its various components, the offset compensation system according to the invention can practically eliminate deviations due to offset in the manner described below.

Die N Verstärkerelemente weisen jedes eine Anzahl von Eingängen auf. Ein erster ausgewählter Eingang in jedem solchen Verstärker ist der Eingang zur Aufnahme einer Kompensationsspannung zur Korrektur des SpannungsVersatzes. N Versatzspeicherelemente, beispielsweise Kondensatoren, sind ebenfalls vorgesehen. Eines der N Versatzspeicherelemente ist mit dem ersten gewählten Eingang jedes der N Verstärkerelemente verbunden. Die Versatzspeicherelemente erhalten Kompensationsspannungen, die die Versatzabweichung an einem anderen Eingang des Verstärkerelementes, mit dem sie jeweils verbunden sind, erheblich reduzieren, wobei dieser andere Eingang als zweiter ausgewählter Eingang bezeichnet wird. Jede Differenz zwischen der Kompensationsspannung auf dem Versatzspeicherelement und dem Spannungsversatz des Verstärkerelemen-tes ist eine Abweichungsspannung, die am zweiten gewählten Eingang des Verstärkerelementes erscheint. Eine nullende Schaltung, wie beispielsweise Schaltung 182, ist ebenfalls für das Leistungsmesssystem vorgesehen. Die nullende Schaltung kann sequentiell mit jedem der N Verstärkerelemente und dem damit assoziierten Versatzspeicherelement verbunden werden. In der folgenden Beschreibung wird das Verstärkerelement, mit dem die nullende Schaltung verbunden ist, einschliesslich des assoziierten Speicherelementes, als das gewählte Verstärkerelement bezeichnet. In der gleichen Weise wie bei dem oben beschriebenen System wird die nullende Schaltung zunächst mit dem zweiten Eingang des gewählten Verstärkerelementes während einer intermittierenden Transferperiode verbunden. Die nullende Schaltung wird dann mit dem mit dem gewählten Verstärkerelement assoziierten Versatzspeicherelement verbunden, und zwar während der intermittierenden Ladeperiode, die der Transferperiode folgt. Ein Kontrollsystem verbindet dann die nullende Schaltung sequentiell mit dem verbleibenden der N Verstärkerelemente um Transfer- und Lade-Perioden für jedes der Verstärkerelemente zu erhalten. Die Sequenz wird kontinuierlich wiederholt, so dass alle Verstärkerelemente hinsichtlich des Versatzes kompensiert werden und die Versatzabweichungen im Messsystem im wesentlichen eliminiert werden. The N amplifier elements each have a number of inputs. A first selected input in each such amplifier is the input for receiving a compensation voltage for correcting the voltage offset. N offset storage elements, for example capacitors, are also provided. One of the N offset memory elements is connected to the first selected input of each of the N amplifier elements. The offset storage elements receive compensation voltages which considerably reduce the offset deviation at another input of the amplifier element to which they are connected, this other input being referred to as the second selected input. Each difference between the compensation voltage on the offset storage element and the voltage offset of the amplifier element is a deviation voltage that appears at the second selected input of the amplifier element. A zeroing circuit, such as circuit 182, is also provided for the power measurement system. The zeroing circuit can be sequentially connected to each of the N amplifier elements and the offset memory element associated therewith. In the following description, the amplifier element to which the zeroing circuit is connected, including the associated memory element, is referred to as the selected amplifier element. In the same way as in the system described above, the zeroing circuit is first connected to the second input of the selected amplifier element during an intermittent transfer period. The zeroing circuit is then connected to the offset storage element associated with the selected amplifier element during the intermittent charge period following the transfer period. A control system then sequentially connects the zeroing circuit to the remaining one of the N amplifier elements to obtain transfer and load periods for each of the amplifier elements. The sequence is repeated continuously so that all amplifier elements are compensated for the offset and the offset deviations in the measuring system are essentially eliminated.

Durch Einsatz der beschriebenen Versatzkompensationseinrichtung misst das Messsystem nach der vorliegenden Erfindung Leistung mit einem hohen Genauigkeitsgrad über einen weiten Dynamikbereich. Die Notwendigkeit für relativ aufwendige kalibrierte oder fehlerfreie Verstärker ist beseitigt, so dass das Messsystem relativ billig wird. Das System sorgt für kontinuierliche parallele Anzeigen der Leistung sowohl in Wirkleistung als auch Blindleistung oder Q. Da der Modulatorausgang vom Modulator 30 präzise bei den ersten Taktintervallen getaktet wird, ist es möglich, das Signal mit Digitallogik zu manipulieren. Ein Schieberegister kann in bequemer Weise dazu verwendet werden, die Zeitverzögerung einzuführen, die notwendig ist, um eine passende Phasenverschiebung für die Messung der Blindleistung und von Q zu erhalten. Durch einfache Auswahl der entsprechenden Stufen im Schieberegister kann die Verzögerung des modulierten Signals so eingestellt werden, dass der gewünschte Ausgang geliefert wird (Blindleistung oder Q, 50 oder 60 Hz)/ Die Erfindung eliminiert damit die Notwendigkeit für abgestimmte analoge Phasenverschieber um die gewünschte Spannungsnacheilung zu erhalten. Da der Ausgang des Modulators sowohl an einen Leistungs- als auch einen Blindleistungsbzw. Q-Konverter geliefert werden kann, können mit nur einem einzigen Modulator gleichzeitige Ablesungen erhalten werden. Das System liefert ferner digitale Ausgänge für jede Polarität des Leistungsflusses auf der Leitung. Eine maximale Information wird deshalb mit einem hohen Grad an Genauigkeit in effizienter und wirtschaftlicher Weise geschaffen. By using the described offset compensation device, the measuring system according to the present invention measures power with a high degree of accuracy over a wide dynamic range. The need for relatively complex calibrated or error-free amplifiers has been eliminated, so that the measuring system becomes relatively cheap. The system provides continuous, parallel displays of power both in real power and reactive power or Q. Since the modulator output from the modulator 30 is clocked precisely at the first clock intervals, it is possible to manipulate the signal with digital logic. A shift register can conveniently be used to introduce the time delay necessary to obtain a suitable phase shift for the measurement of reactive power and Q. By simply selecting the appropriate stages in the shift register, the delay of the modulated signal can be set so that the desired output is delivered (reactive power or Q, 50 or 60 Hz) / the invention thus eliminates the need for coordinated analog phase shifters to the desired voltage lag receive. Since the output of the modulator is connected to both a power and a reactive power. Q converters can be delivered, simultaneous readings can be obtained with just a single modulator. The system also provides digital outputs for each polarity of the power flow on the line. Maximum information is therefore created with a high degree of accuracy in an efficient and economical manner.

Fig. 17 zeigt einen Teil einer alternativen Ausführungsform eines Modulators, der etwas einfacher aufgebaut ist als der in Fig. 2 gezeigte Modulator 30. Bei dieser Ausführungsform ist ein Kondensator 44 zwischen den Summationsknoten 36 und Masse geschaltet. Der Kondensator 44 dient als Modulatorintegrator. Der invertierende Eingang eines Komparators 50 ist ebenfalls mit dem Knoten 36 verbunden, während der nicht-in-vertierende Eingang mit Masse verbunden ist. Der Komparator 50 bildet ein Kontrollsignal aufgrund von Spannungsänderungen am Knoten 36, das an eine bistabile Schaltung 52 gekoppelt wird. Die Schaltung 52 wird dazu verwendet, ein Paar Schalter zu kontrollieren, die ein Rückkopplungssignal an Knoten 36 liefern, wie noch erläutert wird. FIG. 17 shows part of an alternative embodiment of a modulator, which is constructed somewhat more simply than the modulator 30 shown in FIG. 2. In this embodiment, a capacitor 44 is connected between the summation node 36 and ground. The capacitor 44 serves as a modulator integrator. The inverting input of a comparator 50 is also connected to node 36, while the non-inverting input is connected to ground. The comparator 50 forms a control signal based on voltage changes at the node 36, which is coupled to a bistable circuit 52. Circuit 52 is used to control a pair of switches that provide a feedback signal to node 36, as will be explained.

Fig. 18 illustriert verschiedene der Signale die mit dem Modulator nach Fig. 17 erzeugt werden. Das Eingangssignal Vl ist in Fig. 18a repräsentiert. Natürlich ist bei der Messung von Wechselstromleistung Vl sinusförmig. Es wird angenommen, dass der Schalter 58 anfänglich geschlossen ist, und ein negativer Referenzstrom über Widerstand 40 an den Summationsknoten 36 gelegt wird. Die Werte von VI— und Widerstand 40 werden so gewählt, dass ein Strom If erzeugt wird, der gross relativ zum Eingangssignal Iai ist. FIG. 18 illustrates various of the signals generated with the modulator of FIG. 17. The input signal VI is represented in Fig. 18a. Of course, when measuring AC power, Vl is sinusoidal. It is assumed that switch 58 is initially closed and a negative reference current is applied to summing node 36 via resistor 40. The values of VI— and resistor 40 are chosen so that a current If is generated which is large relative to the input signal Iai.

Idiff hat deshalb einen negativen Nettowert, wobei Strom vom Kondensator 44 gezogen wird. Dementsprechend fällt das integrierte Differenzspannungssignal anfänglich, wie in Fig. 18c gezeigt. Idiff therefore has a negative net value, with current being drawn from capacitor 44. Accordingly, the integrated differential voltage signal initially falls as shown in Fig. 18c.

Der Takt 56 gibt ein Signal gemäss Fig. 18b ab. Die bistabile Schaltung 52 taktet an der voreilenden Flanke jedes aufwärts gerichteten Impulses. Zum Taktimpuls a hat das integrierte Differenzsignal nach Fig. 18c noch nicht die Schwelle des Komparators 50 überquert, und damit bleiben Q tief und Q hoch, und das Differenzsignal integriert weiterhin abwärts. Da das Differenzsignal dem invertierenden Eingang des Komparators 50 zugeführt wird, schaltet der Komparatorausgang von tief auf hoch, wenn das Signal die Schwelle überkreuzt. Das in Fig. 18d gezeigte Kontrollsignal repräsentiert den Ausgang des Komparators 50. Dementsprechend ändert die bistabile Schaltung 52 zum Taktimpuls b den Zustand und Q geht von tief auf hoch. Wenn Q hoch geht, geht Q tief und Schalter 60 wird geschlos5 The clock 56 emits a signal according to FIG. 18b. The bistable circuit 52 clocks on the leading edge of each upward pulse. At clock pulse a, the integrated differential signal according to FIG. 18c has not yet crossed the threshold of the comparator 50, and thus Q remains low and Q high, and the differential signal continues to integrate downwards. Since the difference signal is fed to the inverting input of comparator 50, the comparator output switches from low to high when the signal crosses the threshold. The control signal shown in FIG. 18d represents the output of the comparator 50. Accordingly, the bistable circuit 52 changes the state to the clock pulse b and Q goes from low to high. When Q goes high, Q goes low and switch 60 is closed5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

19 19th

672 847 672 847

sen und Schalter 58 geöffnet. Ein positives Referenzsignal wird dann dem Summationsknoten 36 zugeführt, so dass der integrierte Idiff wächst, bis zum nächsten Taktimpuls bei c. Zwischen den Taktimpulsen b und c kreuzt das integrierte Differenzsignal wieder den Pegelschwellwert des Komparators 50, so dass das erste Kontrollsignal tief geht. Q geht dann beim nächsten Taktimpuls tief, so dass das an den Summationsknoten 36 gelegte Referenzsignal wieder negativ geht. Wenn Vl steigt, ändert sich die Neigung des Differenzsignals und sein Wert fällt, bis die Pegelschwelle wieder überkreuzt wird. Q bleibt tief, bis eine Änderung im ersten Kontrollsignal zum Taktimpuls f de-tektiert wird. Q geht dann hoch, so dass das Referenzsignal wieder von negativ auf positiv umgeschaltet wird. sen and switch 58 open. A positive reference signal is then fed to the summing node 36 so that the integrated Idiff grows until the next clock pulse at c. Between the clock pulses b and c, the integrated difference signal again crosses the level threshold of the comparator 50, so that the first control signal goes low. Q then goes low at the next clock pulse, so that the reference signal applied to the summing node 36 goes negative again. As Vl increases, the slope of the difference signal changes and its value falls until the level threshold is crossed again. Q remains low until a change in the first control signal for the clock pulse f is detected. Q then goes high, so that the reference signal is switched from negative to positive again.

Die oben beschriebene Schaltung und das entsprechende Verfahren arbeitet als delta-minus-sigma-Konverter wobei nur die Differenz zwischen dem Eingang und den Referenzsignalen integriert und gemessen wird. Die Schaltung hält das integrierte Differenzsignal immer um die Pegelschwelle des Komparators 50 herum. Der Q-Ausgang der bistabüen Schaltung 52 wird als erstes Ausgangssignal gewählt, das einen mittleren Pegel oder eine Amplitude über der Zeit hat, proportional der Grösse von Vl ist. The circuit described above and the corresponding method works as a delta-minus-sigma converter, whereby only the difference between the input and the reference signals is integrated and measured. The circuit always holds the integrated difference signal around the level threshold of the comparator 50. The Q output of the bistable circuit 52 is selected as the first output signal which has a medium level or an amplitude over time, which is proportional to the magnitude of VI.

Fig. 19 zeigt eine Modulatorschaltung wie Fig. 17, die ein alternatives Versatzkompensationssystem enthält. Bei dieser Ausführungsform ist der Komparator 50, der ein Operationsverstärkerelement ist, mit Kompensationseinrichtungen ausgestattet, mit denen praktisch irgendeine Versatzabweichung eliminiert wird, die von einem Spannungsversatz resultiert, der zwischen den Verstärkereingängen 306 und 308 existieren kann. Wie oben beschrieben worden ist wird ein Spannungsversatz allgemein als die Spannung definiert, die zwischen den Eingängen eines Verstärkers erforderlich ist, um Ausgang Null zu erzeugen. Idealerweise ist der Spannungsversatz Null, aber in den meisten wirklich verfügbaren Operationsverstärkern ist gewöhnlich ein Versatz mit unbekanntem Wert vorhanden. Erfindungs-gemäss ist ein erstes Speicherelement, beispielsweise ein Kondensator 302, mit einem der Verstärkereingänge verbunden, und eine Versatzspannung im wesentlichen gleich dem Spannungsversatz des Verstärkers ist in dem Speicherelement gespeichert, um den Spannungsversatz zu kompensieren. Bei dem in Fig. 19 gezeigten Beispiel ist der Kondensator 302 in dem elektrischen Weg zwischen dem Summationsknoten 36 und dem invertierenden Verstärkereingang 306 angeordnet. Es ist zu erwähnen, dass der Kondensator 302, wie der Kondensator 44 und die anderen Speicherelemente, die in den später beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, einen Typ eines Speicherelementes repräsentieren, der verwendet werden kann, und dass andere Typen von Schaltungselementen, wie Register mit D/A-Konvertern und dergleichen für die verschiedenen Speicherelemente der Erfindung verwendet werden könnten. FIG. 19 shows a modulator circuit like FIG. 17 which contains an alternative offset compensation system. In this embodiment, the comparator 50, which is an operational amplifier element, is equipped with compensation devices which practically eliminate any offset deviation that results from a voltage offset that may exist between the amplifier inputs 306 and 308. As described above, a voltage offset is generally defined as the voltage required between the inputs of an amplifier to produce zero output. Ideally, the voltage offset is zero, but an offset of unknown value is usually present in most operational amplifiers that are actually available. According to the invention, a first memory element, for example a capacitor 302, is connected to one of the amplifier inputs, and an offset voltage substantially equal to the voltage offset of the amplifier is stored in the memory element in order to compensate for the voltage offset. In the example shown in FIG. 19, capacitor 302 is arranged in the electrical path between summing node 36 and inverting amplifier input 306. It should be noted that capacitor 302, like capacitor 44 and the other memory elements used in the embodiments described later, represent one type of memory element that can be used and that other types of circuit elements, such as registers with D / A converters and the like could be used for the various memory elements of the invention.

Das Versatzkompensationssystem weist auch eine Rückkopplungsschleife 300 auf, die intermittierend um den Verstärker 50 herum geschaltet ist, und zwar zwischen den invertierenden Eingang 306 und den Verstärkerausgang, über einen Schalter C. Wenn der Schalter C geschlossen ist, erscheint der Spannungversatz bei einer niedrigen Impedanz am Eingang 306. Um die durch die Rückkopplungsschleife produzierte Spannung auf dem Kondensator 302 zu speichern, sind Schalter A und B vorgesehen, um ein Ende des Kondensators vom Summationsknoten 36 zu trennen und es mit Masse 305 zu verbinden. The offset compensation system also has a feedback loop 300 that is intermittently connected around amplifier 50, between inverting input 306 and the amplifier output, via switch C. When switch C is closed, the voltage offset appears at a low impedance am Input 306. To store the voltage produced by the feedback loop on capacitor 302, switches A and B are provided to disconnect one end of the capacitor from summing node 36 and connect it to ground 305.

Die Einrichtung zur Kontrolle des in Fig. 19 gezeigten Versatzkompensationssystems ist der Takt 56, und Fig. 20 illustriert die Kontrollfunktion. Die bistabile Schaltung 52 taktet bei der voreilenden Flanke jedes Taktzyklus, wie durch Pfeile 312 angedeutet. Jeder nach oben gehende Impuls repräsentiert einen Taktimpuls. Gerade wenn das Taktsignal beginnt, von tief auf hoch zu gehen, sind die Schalter B und C aus und der Schalter A ist ein, was bedeutet, dass die Rückkopplungsschleife um den Verstärker 50 geöffnet ist und der Kondensator 302 mit dem Summationsknoten 36 verbunden ist. Sobald der Taktimpuls beginnt, schalten die Schalter B und C ein und Schalter A schaltet aus, so dass die Rückkopplungsschleife um den Verstärker geschlossen wird und ein Anschluss des Kondensators 302 mit Masse verbunden wird. Während dieser Periode, die als nullende Periode bezeichnet wird, erscheint der Spannungsversatz 4- Vversatz des Verstärkers 50 am Eingang 306. Da der Kondensator 302 zwischen Eingang 306 und Masse geschaltet ist, wird die Spannung + VVersatz auf dem Kondensator gespeichert. Während der letzten Hälfte jedes Taktzyklus, die als Messperiode bezeichnet wird, schalten die Schalter B und C wieder ab und Schalter A schaltet ein. Wenn der nicht-invertierende Eingang 308 mit Masse verbunden ist, ist die Abweichung am invertierenden Eingang 306 der negative Wert des Spannungsversatzes -Vversatz. Dementsprechend ist das Signal, das mit der Pegelschwelle vom Komparator 50 verglichen wird, wenn A geschlossen ist und B und C offen sind, die Spannung am Summationsknoten 36, das integrierte Differenzsignal plus + Vversatz plus —Vversatz. Der Spannungsversatz des Komparators 50 wird damit ausgelöscht, und die Abweichung, die er sonst in der Schwellenmessung produzieren würde, ist praktisch eliminiert. The means for controlling the offset compensation system shown in Fig. 19 is clock 56, and Fig. 20 illustrates the control function. The bistable circuit 52 clocks on the leading edge of each clock cycle, as indicated by arrows 312. Each pulse going up represents a clock pulse. Just when the clock signal begins to go low to high, switches B and C are off and switch A is on, which means that the feedback loop around amplifier 50 is open and capacitor 302 is connected to summing node 36. As soon as the clock pulse begins, switches B and C turn on and switch A turns off, closing the feedback loop around the amplifier and connecting one terminal of capacitor 302 to ground. During this period, referred to as the zeroing period, the voltage offset 4 V offset of amplifier 50 appears at input 306. Because capacitor 302 is connected between input 306 and ground, the voltage + V offset is stored on the capacitor. During the last half of each clock cycle, called the measurement period, switches B and C turn off and switch A turns on. If the non-inverting input 308 is connected to ground, the deviation at the inverting input 306 is the negative value of the voltage offset -V offset. Accordingly, the signal that is compared to the level threshold by comparator 50 when A is closed and B and C are open is the voltage at summing node 36, the integrated difference signal plus + V offset plus - V offset. The voltage offset of the comparator 50 is thus canceled and the deviation that it would otherwise produce in the threshold measurement is practically eliminated.

Eine andere Ausführungsform eines Modulators, bei dem ein Versatzkompensationssystem verwendet wird, ist in Fig. 21 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform hat die Messeinrichtung 298 zwei Verstärkereiemen te 328 bzw. 336, die als Komparato-ren dienen und die alternativ zwischen Summationsknoten 36 und bistabile Schaltung 52 geschaltet werden. Der erste Verstärker 328 ist mit einer schaltbaren Rückkopplungsschleife 324 versehen, die den Ausgang 330 über Schalter D mit dem invertierenden Eingang 326 verbindet. Ein erstes Speicherelement in Form eines Kondensators 316 ist in den elektrischen Weg zwischen Summationsknoten 36 und invertierenden Eingang 320 über Schalter E geschaltet. Zwischen einem Anschluss 318 des Kondensators 316 und Masse ist ein Weg über Schalter F vorgesehen. Das zweite Verstärkerelement 336 weist ebenfalls eine schaltbare Rückkopplungsschleife 332 auf, die zwischen Ausgang 338 und invertierenden Eingang 334 über Schalter G geschaltet ist, und ein Speicherelement, wie Kondensator 320, Another embodiment of a modulator using an offset compensation system is shown in FIG. 21. In this embodiment, the measuring device 298 has two amplifier belts 328 and 336, which serve as comparators and which are alternatively connected between summation node 36 and bistable circuit 52. The first amplifier 328 is provided with a switchable feedback loop 324 which connects the output 330 to the inverting input 326 via switch D. A first storage element in the form of a capacitor 316 is connected in the electrical path between summing node 36 and inverting input 320 via switch E. A path via switch F is provided between a connection 318 of the capacitor 316 and ground. The second amplifier element 336 also has a switchable feedback loop 332, which is connected between output 338 and inverting input 334 via switch G, and a storage element, such as capacitor 320,

liegt im elektrischen Weg zwischen dem invertierenden Eingang 334 und dem Summationsknoten 36, und zwar über Schalter H. Ein Weg zwischen einem Anschluss 322 des Kondensators 320 und Masse ist durch Schalter J vorgesehen. lies in the electrical path between the inverting input 334 and the summation node 36, specifically via switch H. A path between a connection 322 of the capacitor 320 and ground is provided by switch J.

Die Ausführungsform nach Fig. 21 ist so entworfen, dass zwei parallele versatzkompensierte Komparatorschaltungen gebildet werden, um das integrierte Differenzsignal am Summationsknoten 36 zu messen. Wenn die Schalter E und K geschlossen sind, liefert das erste Verstärkerelement 328 das erste Kontrollsignal an die bistabile Schaltung 52, und wenn die Schalter H und L geschlossen sind, liefert das zweite Verstärkerelement 336 das erste Kontrollsignal an die bistabile Schaltung 52. The embodiment of FIG. 21 is designed so that two parallel offset compensated comparator circuits are formed to measure the integrated difference signal at summing node 36. When switches E and K are closed, first amplifier element 328 provides the first control signal to bistable circuit 52, and when switches H and L are closed, second amplifier element 336 supplies the first control signal to bistable circuit 52.

Durch Schliessen der Schalter E, G, J und K und Öffnen der Schalter D, F, H und L ist das erste Verstärkerelement 328 in einem Mess-Modus, wobei das Konstrollsignal an die bistabile Schaltung 52 geliefert wird und das zweite Verstärkerelement 336 befindet sich in einem nullenden Modus, bei dem der Spannungsversatz des Verstärkerelementes 336 auf Kondensator 320 gespeichert wird. Die Speicherung von Vversatz auf den Kondensatoren 316 und 320 wird in exakt der gleichen Weise verwirklicht wie bei dem Verstärkerelement 50 und Kondensator 302 bei der Ausführungsform nach Fig. 19. Durch Umkehrung aller Schalter, das heisst Schliessen der Schalter D, F, H und L und Öffnen der Schalter E, G, J und K kommt der Verstärker 328 in den nullenden Modus und der Verstärker 336 in den Mess-Modus, wobei das integrierte Differenzsignal am Summationsknoten 36 an den invertierenden Eingang 334 über Kondensator 320 geliefert wird, wobei der Spannungsversatz des Verstärkers 336 kompensiert wird und ein fehlerfreies erstes Kontrollsi- By closing switches E, G, J and K and opening switches D, F, H and L, the first amplifier element 328 is in a measurement mode, the control signal being supplied to the bistable circuit 52 and the second amplifier element 336 being located in a zeroing mode in which the voltage offset of amplifier element 336 is stored on capacitor 320. The storage of V-offset on the capacitors 316 and 320 is realized in exactly the same way as with the amplifier element 50 and capacitor 302 in the embodiment according to FIG. 19. By reversing all switches, that is to say closing the switches D, F, H and L and opening switches E, G, J and K, amplifier 328 comes into the zeroing mode and amplifier 336 into measuring mode, the integrated difference signal at summing node 36 being supplied to inverting input 334 via capacitor 320, with the voltage offset of amplifier 336 is compensated for and an error-free first control signal

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 847 672 847

20 20th

gnal an den D-Eingang der bistabilen Schaltung 52 geliefert wird. gnal is supplied to the D input of the bistable circuit 52.

Ein Vorteil der in Fig. 21 gezeigten Ausführungsform gegenüber der in Fig. 19 gezeigten besteht darin, dass jederzeit ein versatzkompensierter Verstärker im Mess-Modus verfügbar ist. Weiterhin erfolgt das Umschalten zwischen dem Mess- und Null-Modus bei der Ausführungsform nach Fig. 19 mit der Taktfrequenz des Taktes 56. Wenn die Abfragefrequenz, wie sie durch die Frequenz des Taktes 56 festgelegt ist, ausreichend hoch ist, sind die Verstärkerelemente die als Komparatoren dienen, nicht in der Lage, nach jeder nullenden Periode zu stabilisieren und es werden Fehler eingeführt. Die Ausführungsform nach Fig. 21 bei der eine konventionelle Kontrollogik zum Betrieb der Schalter D, E, F, G, H, J und L verwendet wird, repräsentiert durch Element 340, kann mit einer Frequenz betrieben werden, die sich von der des Taktes 56 unterscheidet. Ein konventioneller Frequenzteiler kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Frequenz der Kontrolloperationen zu reduzieren. An advantage of the embodiment shown in FIG. 21 over that shown in FIG. 19 is that an offset-compensated amplifier is always available in measurement mode. Furthermore, the switching between the measuring and zero mode takes place in the embodiment according to FIG. 19 with the clock frequency of the clock 56. If the interrogation frequency, as determined by the frequency of the clock 56, is sufficiently high, the amplifier elements are as Comparators are not able to stabilize after each zeroing period and errors are introduced. The embodiment of FIG. 21, in which conventional control logic is used to operate switches D, E, F, G, H, J and L, represented by element 340, may be operated at a frequency different from that of clock 56 differs. For example, a conventional frequency divider can be used to reduce the frequency of the control operations.

Um zu gewährleisten, dass bei der Ausführungsform nach Fig. 21 eine adequate Zeit dafür vorgesehen ist, dass die Verstärker sich nach jeder nullenden Periode stabilisieren, verlängert die Kontrollogik 340, die als Kontrolleinrichtung zum Betrieb der Schalter D, E, F, G, H, J, K und L dient, die Messperiode für jedes Verstärkerelement um Zeit für die Stabilisierung zur Verfügung zu stellen. Fig. 22 zeigt das Zeitdiagramm für den Betrieb der Schalter D, E, F, G, H, J, K und L durch die Kontroll-Logik 340. Die Schalter K und L, die die Ausgänge des ersten bzw. zweiten Verstärkerelementes mit der bistabilen Schaltung 52 verbinden, werden phasenversetzt zueinander betrieben. Der Schalter K ist die halbe Zeit ein, und die halbe Zeit aus, und der Schalter L ist aus, wenn der Schalter K ein ist, und umgekehrt. Zusätzlich zur Kontrolle der Schalter, die die Verstärker mit der bistabilen Schaltung 52 verbinden, kontrolliert die Kontroll-Logik 340 auch die Schalter die die nullenden und Mess-Perioden der Verstärker 328 und 336 bestimmen. Die Schalter D, E und F dienen dazu, eine Rückkopplungsschleife um den Verstärker 328 zu schliessen und den einen Anschluss 318 des Kondensators 316 mit Masse zu verbinden, in exakt der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 19. Die Schalter G, H und J erfüllen die gleiche Funktion für den Verstärker 336. Wie aus Fig. 22 erkennbar ist, sind die Verstärker Null- und Mess-Perioden jedes Verstärkerelementes nicht von gleicher Dauer. Die nullende Periode für den ersten Verstärker 328 beispielsweise beginnt, wenn der Schalter K abschaltet und endet, ehe Schalter K wieder einschaltet. In ähnlicher Weise beginnt die nullende Periode für den zweiten Verstärker 336, To ensure that in the embodiment of FIG. 21 there is adequate time for the amplifiers to stabilize after each zeroing period, the control logic 340, which acts as a control device for operating the switches D, E, F, G, H , J, K and L is used to provide the measurement period for each amplifier element in order to provide time for stabilization. Fig. 22 shows the timing diagram for the operation of switches D, E, F, G, H, J, K and L by the control logic 340. The switches K and L, which the outputs of the first and second amplifier element with the connect bistable circuit 52 are operated out of phase with each other. Switch K is half the time on and half the time off, and switch L is off when the switch K is on, and vice versa. In addition to controlling the switches that connect the amplifiers to the bistable circuit 52, the control logic 340 also controls the switches that determine the zeroing and measurement periods of the amplifiers 328 and 336. Switches D, E and F serve to close a feedback loop around amplifier 328 and to connect one terminal 318 of capacitor 316 to ground, in exactly the same way as in the embodiment of FIG. 19. Switches G, H and J perform the same function for the amplifier 336. As can be seen from FIG. 22, the amplifier zero and measurement periods of each amplifier element are not of the same duration. For example, the zeroing period for first amplifier 328 begins when switch K turns off and ends before switch K turns on again. Similarly, the zeroing period begins for the second amplifier 336,

wenn der Schalter L abschaltet und endet, ehe der Schalter L wieder einschaltet. Dementsprechend ist die nullende Periode für jeden Verstärker kürzer als die Mess-Periode und zwar um ein vorgegebenes Intervall. Das wird gemacht, um den Verstärkern Zeit zu geben sich zu stabilisieren, ehe sie mit der bistabilen Schaltung verbunden werden. when switch L turns off and ends before switch L turns on again. Accordingly, the zeroing period for each amplifier is shorter than the measurement period, namely by a predetermined interval. This is done to give the amplifiers time to stabilize before they are connected to the bistable circuit.

Es ist zu erwähnen, dass, zusätzlich dazu, dass die Kontroll-Logik extra Zeit für die Verstärkerstabilisierung zulässt, ehe sie den ersten oder zweiten Verstärker mit der bistabilen Schaltung verbindet, die Kontroll-Logik inhärent langsamer als Takt 56 arbeitet. Wie aus Fig. 22 erkennbar ist arbeitet das Taktsignal, das nicht massstabsgerecht gezeichnet ist, mit einer erheblich höheren Frequenz als irgendeiner der Schalter in Fig. 21. Die Kontroll-Logik 340 weist zu diesem Zweck vorzugsweise einen Frequenzteiler auf. Die in Fig. 21 gezeigte Ausführungsform kann damit einen relativ hochfrequenten Takt verwenden, beispielsweise 10 kHz, um eine häufige Abfrage und relativ hohe Auflösung zu erhalten, während Nullen- und Versatzkompensation der Verstärkerelemente bei einer Frequenz erfolgen, die tief genug ist, um Fehler durch langsames Ansprechen der Verstärker zu minimieren. It should be noted that, in addition to allowing the control logic to allow extra time for amplifier stabilization before connecting the first or second amplifier to the bistable circuit, the control logic is inherently slower than clock 56. As can be seen from FIG. 22, the clock signal, which is not drawn to scale, operates at a considerably higher frequency than any of the switches in FIG. 21. The control logic 340 preferably has a frequency divider for this purpose. The embodiment shown in Fig. 21 can thus use a relatively high frequency clock, for example 10 kHz, to obtain frequent polling and relatively high resolution, while zero and offset compensation of the amplifier elements are done at a frequency low enough to pass through errors to minimize slow response of the amplifiers.

Das Verfahren nach der Erfindung, das bei der Ausführungsform nach Fig. 21 durchgeführt wird, weist einen zusätzlichen Schritt innerhalb des Messschrittes auf, zum Umschalten zwischen den beiden Verstärkerelementen 328 bzw. 336. Der Kompensationsschritt besteht darin, dass mit dem ersten Verstärkerelement gemessen wird und das zweite Verstärkerelement genullt wird, und dann mit dem zweiten Verstärkerelement gemessen wird und das erste Verstärkerelement genullt wird, in einem kontinuierlichen Zyklus, derart, dass wenigstens eines der versatzkompensierten Verstärkerelemente jederzeit mit dem Summationsknoten verbunden ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind die nullende Periode und die Messperiode unterschiedlich, und vorzugsweise langsamer als die Taktintervalle. Weiterhin sind die nullenden Perioden kürzer als die Messperioden für jedes Verstärkerelement, entsprechend dem Zeitdiagramm in Fig. 22. Die Messperiode eines Verstärkerelementes beginnt vor dem Ende der Messperiode des anderen Verstärkerelementes, derart, dass irgendwelche Fehler durch langsames Komparatoransprechen des ersten der Verstärkerelemente beim erstmaligen Schalten vom Nullen zum Messen, eliminiert wird. The method according to the invention, which is carried out in the embodiment according to FIG. 21, has an additional step within the measuring step for switching between the two amplifier elements 328 and 336. The compensation step consists in measuring with the first amplifier element and the second amplifier element is zeroed, and then measured with the second amplifier element and the first amplifier element is zeroed, in a continuous cycle, such that at least one of the offset-compensated amplifier elements is connected to the summation node at all times. In the preferred embodiment of the method, the zeroing period and the measuring period are different, and preferably slower than the clock intervals. Furthermore, the zeroing periods are shorter than the measurement periods for each amplifier element, according to the timing diagram in Fig. 22. The measurement period of one amplifier element begins before the end of the measurement period of the other amplifier element, such that any errors due to slow comparator response of the first of the amplifier elements when switched for the first time from zeroing to measuring.

Der Betrieb der Ausführungsform nach Fig. 21 liefert die in Fig. 18 illustrierten Resultate. Angenommen Vl verläuft wie in Fig. 18a gezeigt, so hat das integrierte Differenzsignal, das am Summationsknoten 36 erscheint, die in Fig. 18c gezeigte Form. Sowohl das erste Kontrollsignal nach Fig. 18d und der Q-Ausgang nach Fig. 18e werden durch den intermittierenden Betrieb und die zyklischen Null- und Mess-Perioden der Verstärker 328 und 336 nicht beeinträchtigt. Die Ausführungsform nach Fig. 21 sorgt für eine höhere Genauigkeit bei höheren Taktfrequenzen, ist jedoch im übrigen funktionell identisch der Ausführungsform nach Fig. 19. Operation of the embodiment of FIG. 21 provides the results illustrated in FIG. 18. Assuming VI runs as shown in FIG. 18a, the integrated difference signal that appears at the summation node 36 has the form shown in FIG. 18c. Both the first control signal according to FIG. 18d and the Q output according to FIG. 18e are not affected by the intermittent operation and the cyclical zero and measurement periods of the amplifiers 328 and 336. The embodiment according to FIG. 21 ensures higher accuracy at higher clock frequencies, but is otherwise functionally identical to the embodiment according to FIG. 19.

Der Modulator 30, der bei dem Messsystem nach Fig. 1 verwendet wird, kann in anderen Anwendungsfällen verwendet werden, wo es notwendig ist, modulierte Ausgangssignale zu erhalten, die die Polarität des Eingangssignals anzeigen. In Fig. 23 ist eine alternative Ausführungsform eines Modulators dargestellt, der solche Ausgangssignale liefert. Das Eingangssignal Iai wird über einen Widerstand 38 einem Summationsknoten 36 zugeführt. Eines der beiden Referenzsignale, die vorzugsweise gleiche Grösse und entgegengesetzte Polarität haben, wird auch über Wiederstand 40 an den Summationsknoten gelegt. Die Referenzspannungen VI— und VI + werden über zwei Schalter 58 bzw. 60 mit dem Summationsknoten verbunden, die vom Modulatorausgang kontrolliert werden. Momentane Differenzen zwischen Eingangsstrom Iai und Rückkopplungsstrom If am Knoten 36 werden einem Integrator zugeführt, der eine steigende oder fallende Sägezahnspannung liefert. Das integrierte Signal wird dann mit einem Komparator 50 mit einer Pegelschwelle verglichen, die ein Kontrollsignal abgibt, das anzeigt, ob der Ausgang des Integrators über oder unter der Pegelschwelle liegt. Der Ausgang des Komparators 50 wird einer bistabilen Schaltung zugeführt, beispielsweise einem Flip-Flop 52. The modulator 30 used in the measurement system of Fig. 1 can be used in other applications where it is necessary to obtain modulated output signals which indicate the polarity of the input signal. FIG. 23 shows an alternative embodiment of a modulator that supplies such output signals. The input signal Iai is fed to a summing node 36 via a resistor 38. One of the two reference signals, which preferably have the same size and opposite polarity, is also applied to the summation node via resistor 40. The reference voltages VI— and VI + are connected to the summation node via two switches 58 and 60, respectively, which are controlled by the modulator output. Current differences between input current Iai and feedback current If at node 36 are fed to an integrator that provides a rising or falling sawtooth voltage. The integrated signal is then compared to a comparator 50 with a level threshold that provides a control signal that indicates whether the output of the integrator is above or below the level threshold. The output of the comparator 50 is fed to a bistable circuit, for example a flip-flop 52.

Die bistabile Schaltung ändert ihren Zustand nur zu vorgegebenen Taktintervallen, wie sie durch den Takt 56 bestimmt werden. Wenn das integrierte Signal die Pegelschwelle des Komparators 50 überkreuzt kehrt der Ausgang der bistabilen Schaltung 52 seinen Zustand am nächsten Taktimpuls um. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52, bei dem es sich um das erste modulierte Signal der Erfindung handelt, kontrolliert den Schalter 60, der die positive Referenzspannung VI + mit dem Summationsknoten 36 verbindet. Der Q-Ausgang, der immer das Inverse des Q-Ausgangs ist, betätigt den Schalter 58, so dass die negative Referenzspannung VI— mit dem Summationsknoten 36 verbunden wird. Die Schalter 58 und 60 werden immer alternierend betätigt, was bedeutet, dass immer das eine oder das andere der Referenzsignale dem Summationsknoten 36 zugeführt wird. The bistable circuit changes its state only at predetermined clock intervals, as determined by clock 56. When the integrated signal crosses the level threshold of the comparator 50, the output of the bistable circuit 52 reverses its state on the next clock pulse. The Q output of bistable circuit 52, which is the first modulated signal of the invention, controls switch 60, which connects positive reference voltage VI + to summing node 36. The Q output, which is always the inverse of the Q output, actuates switch 58 so that negative reference voltage VI— is connected to summing node 36. The switches 58 and 60 are always actuated alternately, which means that one or the other of the reference signals is always supplied to the summing node 36.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 ist mit dem D-Eingang einer zweiten bistabilen Schaltung 53 verbunden und beide erhalten Taktsignale vom gleichen Takt 56. Wegen Gatterverzögerungen folgen Änderungen im Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 53 immer Änderungen im Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 mit einer Verzögerung von einem Taktimpuls. Ein UND-Gatter 350 ist ebenfalls vorgesehen, um die Q-Ausgänge von beiden bistabilen Schaltungen 52 und 53 aufzunehmen, sowie ein Taktsignal vom Takt 56. Das UND-Gatter dient als Mittel zur Ausgabe eines ersten Digitalsignals, das porportional der Grösse einer Polarität des Eingangssignals ist. The Q output of the bistable circuit 52 is connected to the D input of a second bistable circuit 53 and both receive clock signals from the same clock 56. Because of gate delays, changes in the Q output of the bistable circuit 53 always follow changes in the Q output of the bistable circuit 52 with a delay of one clock pulse. An AND gate 350 is also provided to receive the Q outputs from both bistable circuits 52 and 53 and a clock signal from clock 56. The AND gate serves as a means for outputting a first digital signal which is proportional to the magnitude of a polarity of the Input signal.

Fig. 24 illustriert den Betrieb der oben beschriebenen Schaltungselemente. Zur Illustration soll angenommen werden, dass der Spannungsverlauf auf Knoten 32, der an diesem Modulator nach der alternativen Ausführungsform geliefert wird, die in Fig. 24a dargestellte Form hat, wird das Signal zunächst in ein erste moduliertes Signal am Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 in der oben beschriebenen Weise konvertiert. Ferner wird angenommen, dass der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 52 den in Fig. 24d gezeigten Verlauf hat. Der Ausgang des Taktes 56 ist durch den Spannungsverlauf in Fig. 24b dargestellt. Der Ausgang der zweiten bistabilen Schaltung 53 wird als «verzögert Q» bezeichnet und durch den Spannungsverlauf in Fig. 24e veranschaulicht. Verzögert Q ist im wesentlichen gleich Q, jedoch zeitlich um ein Taktintervall verzögert. Die Erfindung fordert, dass Q, verzögert Q und ein Taktsignal in einem UND-Gatter 350 kombiniert werden (vgl. Fig. 23). 24 illustrates the operation of the circuit elements described above. For illustration, it should be assumed that the voltage curve on node 32, which is supplied to this modulator according to the alternative embodiment, has the form shown in FIG. 24 a, the signal is first converted into a first modulated signal at the Q output of the bistable circuit 52 converted in the manner described above. Furthermore, it is assumed that the Q output of the bistable circuit 52 has the course shown in FIG. 24d. The output of clock 56 is shown by the voltage curve in FIG. 24b. The output of the second bistable circuit 53 is referred to as “delayed Q” and is illustrated by the voltage curve in FIG. 24e. Delayed Q is essentially equal to Q, but is delayed in time by one clock interval. The invention requires that Q, delayed Q and a clock signal be combined in an AND gate 350 (see FIG. 23).

Für tatsächlich ausführbare Komponenten ist es vorzuziehen, zwischen Takt 56 und UND-Gatter 350 einen Inverter 57 anzuordnen, wenn das auch für idealisierte Schaltungen nicht notwendig ist, in denen Komponentenverzögerungen nicht vorhanden sind. Der Inverter 57 invertiert das Taktsignal, um ein invertiertes Taktsignal gemäss Fig. 24c zu erhalten. Der Grund dafür, ein invertiertes Taktsignal an das UND-Gatter zu liefern, besteht darin, dass Fortpflanzungsverzögerungen in den bistabilen Schaltungen 52 und 53 dazu neigen, dafür zu sorgen, dass deren Ausgänge leicht hinter dem Ausgang des Taktes 56 hinterherhinkt, so dass kurze, gleichzeitige «Hoch-Bedingungen» in allen drei Signalen zum falschen Zeitpunkt erscheinen. Wenn der Takt nicht invertiert wird, ergibt sich deshalb ein extra Spitzenausgang vom UND-Gatter 350 der einen Fehlerimpuls darstellen würde. Aus diesem Grunde ist der Inverter 57 in Fig. 23 vorgesehen. Der resultierende Ausgangsspannungsverlauf vom UND-Gatter 350 ist in Fig. 24f dargestellt. For actually executable components, it is preferable to arrange an inverter 57 between clock 56 and AND gate 350, even if this is not necessary for idealized circuits in which component delays are not present. The inverter 57 inverts the clock signal to obtain an inverted clock signal as shown in FIG. 24c. The reason for providing an inverted clock signal to the AND gate is that propagation delays in bistable circuits 52 and 53 tend to cause their outputs to lag slightly behind the output of clock 56, so that short, simultaneous "high conditions" appear in all three signals at the wrong time. If the clock is not inverted, there is therefore an extra peak output from AND gate 350 which would represent an error pulse. For this reason, the inverter 57 is provided in FIG. 23. The resulting output voltage curve from AND gate 350 is shown in Fig. 24f.

Der Spannungsverlauf in Fig. 24f ist im wesentlichen eine digitale Repräsentation des Betrages, um den die Zeit, in der Q hoch ist, die Zeit übersteigt, um die Q tief ist. Bei dem Beispiel nach Fig. 24 enthält der Spannungsverlauf 24f nur zwei Impulse, die nacheinander erzeugt werden, und die auf der rechten Seite der Darstellung erscheinen. Diese beiden Impulse koinzi-dieren grob gesprochen mit dem bereich, in dem der Eingang Fig. 24a am stärksten negativ ist. Vorzugsweise übersteigt die Frequenz des Taktes erheblich die Variationen des analogen Eingangssignals, um höhere Auflösungen zu erhalten als sie in Fig. 24 dargestellt sind. Das Arbeitsprinzip ist jedoch exakt das gleiche. Im Prinzip liefert die Kombination eines verzögerten The voltage waveform in FIG. 24f is essentially a digital representation of the amount by which the time in which Q is high exceeds the time in which Q is low. In the example according to FIG. 24, the voltage curve 24f contains only two pulses which are generated in succession and which appear on the right side of the illustration. Roughly speaking, these two pulses coincide with the area in which the input Fig. 24a is the most negative. Preferably, the frequency of the clock significantly exceeds the variations of the analog input signal in order to obtain higher resolutions than shown in FIG. 24. However, the working principle is exactly the same. In principle, the combination delivers a delayed

672 847 672 847

modulierten Signals mit dem ursprünglichen modulierten Signal an einem UND-Gatter ein Ausgangssignal, das nur dann hoch geht, wenn Q für wenigstens zwei aufeinanderfolgende Taktimpulse hoch bleibt. Das Taktsignal sorgt dafür, dass der UND-Gatter-Ausgang ein Impulszug ist, mit Impulsen in Intervallen von nicht weniger als den Taktintervallen des Taktsignals. Bei dem soeben beschriebenen Beispiel gibt das UND-Gatter Impulse nur dann ab, wenn alle angelegten Signale hoch sind. Wenn Q für zwei oder mehr aufeinanderfolgende Taktimpulse tief ist, hat es keinen Einfluss auf den Ausgang des UND-Gatters 350, da nur hohe Eingänge gemessen werden. Der Ausgang des UND-Gatters ist also eine Repräsentation der Grösse nur einer Polarität des Eingangssignals. Der Ausgang ist also effektiv ein einfach gleichgerichtetes Signal, digital dargestellt. modulated signal with the original modulated signal at an AND gate, an output signal that goes high only when Q remains high for at least two consecutive clock pulses. The clock signal ensures that the AND gate output is a pulse train, with pulses at intervals of not less than the clock intervals of the clock signal. In the example just described, the AND gate only emits pulses when all the signals applied are high. If Q is low for two or more consecutive clock pulses, it has no effect on the output of AND gate 350 since only high inputs are measured. The output of the AND gate is therefore a representation of the size of only one polarity of the input signal. The output is therefore effectively a simply rectified signal, represented digitally.

Um einen digitalen Ausgang proportional der anderen Polarität des Eingangsspannungsverlaufs zu erhalten, verwendet der Modulator nach der alternativen Ausführungsform die Q-Aus-gänge der bistabilen Schaltungen 52 und 53 als erste bzw. zweites invertiertes moduliertes Signal. Unter Annahme des gleichen Eingangssignals und der gleichen Takte wie in Fig. 24, hat Q einen Verlauf wie in Fig. 24g gezeigt. Die bistabile Schaltung 53 liefert ein verzögertes Q-Signal wie in Fig. 24h dargestellt. Beide Signale werden einem zweiten UND-Gatter 352 (Fig. 23) zugeführt, zusammen mit dem invertierten Taktsignal, das in Fig. 24c gezeigt ist. Der Ausgang des zweiten UND-Gatters 352 ist im Spannungsverlauf in Fig. 24i gezeigt und wird als zweites Digitalsignal bezeichnet. Das zweite UND-Gatter dient als Mittel zur Abgabe eines zweiten Digitalsignals, das Impulse proportional dem Betrag der Zeit enthält, in der ein Pegel des ersten invertierten modulierten Signals den anderen Pegel übersteigt. Wenn alle drei Eingänge des UND-Gatters hoch sind, werden Impulse bei Intervallen von nicht weniger als den Taktintervallen des Taktes 120 produziert. Im vorliegenden Beispiel repräsentiert der Spannungsverlauf 24i die Komponente positiver Polarität des Eingangssignals. Ersichtlich entsprechen die Stellen der Impulse grob den Bereichen, wo das Eingangssignal Fig. 24a hoch ist. Der Spannungsverlauf Fig. 24i bildet eine digitale Repräsentation der Grösse der positiven Halbwellenkom-ponenten des Eingangssignals. In order to obtain a digital output proportional to the other polarity of the input voltage curve, the modulator according to the alternative embodiment uses the Q outputs of the bistable circuits 52 and 53 as first and second inverted modulated signals. Assuming the same input signal and clocks as in Fig. 24, Q has a shape as shown in Fig. 24g. The bistable circuit 53 supplies a delayed Q signal as shown in Fig. 24h. Both signals are fed to a second AND gate 352 (Fig. 23) along with the inverted clock signal shown in Fig. 24c. The output of the second AND gate 352 is shown in the voltage profile in FIG. 24i and is referred to as the second digital signal. The second AND gate serves as a means for delivering a second digital signal containing pulses proportional to the amount of time that one level of the first inverted modulated signal exceeds the other level. If all three inputs of the AND gate are high, pulses are produced at intervals of not less than the clock intervals of clock 120. In the present example, the voltage curve 24i represents the component of positive polarity of the input signal. Obviously, the locations of the pulses roughly correspond to the areas where the input signal Fig. 24a is high. 24i forms a digital representation of the size of the positive half-wave components of the input signal.

In Fig. 23 ist noch gezeigt, dass die Erfindung weiter dazu-verwendet werden kann, ein Digitalsignal proportional der Grösse des vollen Spannungsverlaufs des Eingangssignals zu produzieren. Das wird dadurch verwirklicht, dass der erste digitale Signalausgang des UND-Gatters 350 und der zweite digitale Signalausgang des UND-Gatters 352 an ein ODER-Gatter 351 geliefert werden, das als Gattereinrichtung dient, mit der die Digitalsignale kombiniert werden, um ein digitales Summa-tionssignal auszugeben, wie in Fig. 24j dargestellt. Der Spannungsverlauf gemäss Fig. 24j ist proportional der Grösse des vollen Eingangssignals einschliesslich beider Polaritäten, was hier als «absolute Grösse» bezeichnet wird. Die Ausgänge der UND-Gatter 350 und 352 sind mit Aufwärts- und Abwärts-Ein-gängen eines Auf/Ab-Zählers 354 verbunden, so dass die Anzahl der positiven und negativen Impulse über irgendein ausgewähltes Zeitintervall verglichen werden kann. FIG. 23 also shows that the invention can be used further to produce a digital signal proportional to the size of the full voltage curve of the input signal. This is accomplished by providing the first digital signal output of AND gate 350 and the second digital signal output of AND gate 352 to an OR gate 351, which serves as a gate device with which the digital signals are combined to produce a digital sum output signal as shown in Fig. 24j. 24j is proportional to the size of the full input signal including both polarities, which is referred to here as the “absolute size”. The outputs of AND gates 350 and 352 are connected to up and down inputs of an up / down counter 354 so that the number of positive and negative pulses over any selected time interval can be compared.

21 21st

'5 '5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

v v

23 Blätter Zeichnungen 23 sheets of drawings

Claims (49)

672 847 672 847 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Verfahren zum Messen der auf einer Leitung (10) geführten elektrischen Leistung, gekennzeichnet durch: 1. A method for measuring the electrical power carried on a line (10), characterized by: Überwachen von Strom- und Spannungssignalen auf der Leitung und Produzieren eines ersten Analogsignals (Iai) proportional dem einen der Strom- und Spannungssignale und Produzieren eines zweiten Analogsignals (Ia2) proportional dem anderen der Strom- und Spannungssignale, Modulieren des ersten Analogsignals, um ein erstes moduliertes Signal zu produzieren, das bei vorgegebenen Taktzeiten zwischen zwei Werten änderbar ist, wobei das erste modulierte Signal einen zeitlichen Mittelwert hat, welcher proportional zum ersten Analogsignal (Iai) ist, und Multiplizieren des ersten modulierten Signals mit dem zweiten analogen Signal (Ia2), um ein Produktsignal (88, Ip) zu produzieren, das proportional der auf der Leitung transportierten Leistung ist. Monitoring current and voltage signals on the line and producing a first analog signal (Iai) proportional to one of the current and voltage signals and producing a second analog signal (Ia2) proportional to the other of the current and voltage signals, modulating the first analog signal to a first to produce a modulated signal which can be changed between two values at predetermined cycle times, the first modulated signal having a temporal mean value which is proportional to the first analog signal (Iai), and multiplying the first modulated signal by the second analog signal (Ia2), to produce a product signal (88, Ip) that is proportional to the power carried on the line. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulationsschritt das Erzeugen eines Modulatorrückkopplungssignals (If) einschliesst, das seinen Wert als Antwort auf Änderungen des ersten modulierten Signals ändert und das mit der Zeit das erste Analogsignal (IAi) ausgleicht, dass momentane Differenzen zwischen dem Modulatorrückkopplungssignal (If) und dem ersten Analogsignal (Iai) gemessen werden und dass ein Steuersignal, das durch diese Differenzen gekennzeichnet ist, an eine bistabile Schaltung (52), die das erste modulierte Signal ausgibt, geliefert wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the modulation step includes generating a modulator feedback signal (If) which changes its value in response to changes in the first modulated signal and which over time compensates for the first analog signal (IAi) that instantaneous differences measured between the modulator feedback signal (If) and the first analog signal (Iai) and that a control signal, which is characterized by these differences, is supplied to a bistable circuit (52) which outputs the first modulated signal. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulationsschritt das Liefern des ersten Analogsignals (Iai) und des Modulatorrückkopplungssignals (If) an einen Summationsknoten (36) einschliesst, und dass der Messschritt die Schritte des Integrierens eines Signals (Idiff) am Summationsknoten einschliesst, welches die Differenz zwischen dem ersten Analogsignal (Iai) und dem Modulatorrückkopplungssignal (If) ist, wobei dann der integrierte Wert, der durch den Integrationsschritt erzeugt worden ist, mit einer vorgegebenen Modulatorpegelschwelle verglichen wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the modulation step includes supplying the first analog signal (Iai) and the modulator feedback signal (If) to a summation node (36), and that the measuring step comprises the steps of integrating a signal (Idiff) at the summation node which is the difference between the first analog signal (Iai) and the modulator feedback signal (If), then comparing the integrated value generated by the integration step with a predetermined modulator level threshold. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsignal (Ip) zu einem ersten Ausgangssignal (92), das die auf der Leitung vorhandene Leistung anzeigt, konvertiert wird, wobei der Konvertierungsschritt das Erzeugen des ersten Ausgangssignals (92) durch eine erste bistabile Schaltung (118) einschliesst, deren Ausgang zu vorgegebenen Konvertertaktzeiten (120) zwischen zwei Pegeln ändert, dass das Produktsignal an einen Summationsknoten (96) geliefert wird, dass ein Konverterrückkopplungssignal (I2) von mehreren Referenzquellen als Antwort auf den Pegel des ersten Ausgangssignals (92) an den Summationsknoten (96) geliefert wird, wobei das Konverterrückkopplungssignal (I2) das Produktsignal (Ip) mit der Zeit ausgleicht und jede momentane Differenz zwischen dem Produktsignal (Ip) und dem Konverterrückkopplungssignal (I2) ein Konverterdifferenzsignal ist, dass das Konverterdifferenzsignal zum Bilden eines integrierten Konverterdifferenzsignals (112) integriert und das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) mit einer ersten Pegelschwelle (114) verglichen wird und dass die erste bistabile Schaltung (118) veranlasst wird, das erste Ausgangssignal (92) als einen von zwei Pegeln, je nach dem Pegel des integrierten Konverterdifferenzsignals (112) relativ zu der ersten Pegelschwelle (114) zu jeder der Konvertertaktzeiten, abzugeben. 4. The method according to claim 1, characterized in that the product signal (Ip) is converted to a first output signal (92), which indicates the power present on the line, wherein the conversion step is the generation of the first output signal (92) by a first bistable circuit (118), the output of which changes between two levels at predetermined converter clock times (120), that the product signal is supplied to a summing node (96), that a converter feedback signal (I2) from several reference sources in response to the level of the first output signal ( 92) is supplied to the summation node (96), the converter feedback signal (I2) compensating the product signal (Ip) over time and any instantaneous difference between the product signal (Ip) and the converter feedback signal (I2) being a converter difference signal that the converter difference signal to Form an integrated converter difference signal (112) integrated and the int integrated converter difference signal (112) is compared with a first level threshold (114) and that the first bistable circuit (118) is caused to use the first output signal (92) as one of two levels, depending on the level of the integrated converter difference signal (112) relative to the first level threshold (114) at each of the converter clock times. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsignal (Ip) überwiegend eine erste Polarität aufweist, wenn die Leistung auf der Leitung eine erste Polarität hat, bei der die Leistung überwiegend in einer ersten Richtung fliesst, dass der Konvertierungsschritt die Schritte zum Bilden des Konverterrückkopplungssignals (I2) von einer ersten Referenzquelle (98) mit einer der ersten Polarität entgegengesetzten Polarität einschliesst, dass die erste Referenzquelle (98) zum Produzieren des Konverterrückkopplungssignals (I2) immer dann verwendet wird, wenn das erste Ausgangssignal (92) einen solchen Pegel hat, um das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) in Richtung über die erste Pegelschwelle zu treiben, dass eine zweite Referenzquelle (102) zum Produzieren des Konverterrückkopplungssignals (I2) verwendet wird, wenn das erste Ausgangssignal (92) den anderen der beiden Pegel aufweist, wobei das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) veranlasst wird, die erste Pegelschwelle in der anderen Richtung zu überkreuzen, derart, dass das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) während die Leistung auf der Leitung von der ersten Polarität ist, in der Nachbarschaft der ersten Pegelschwelle (114) gehalten wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that the product signal (Ip) predominantly has a first polarity if the power on the line has a first polarity, in which the power flows predominantly in a first direction, that the conversion step comprises the steps of Forming the converter feedback signal (I2) from a first reference source (98) having a polarity opposite to the first polarity includes using the first reference source (98) to produce the converter feedback signal (I2) whenever the first output signal (92) does Level to drive the integrated converter difference signal (112) towards above the first level threshold, that a second reference source (102) is used to produce the converter feedback signal (I2) when the first output signal (92) has the other of the two levels, wherein the integrated converter difference signal (112) is caused to cause the first P to cross the control threshold in the other direction such that the integrated converter difference signal (112) is held in the vicinity of the first level threshold (114) while the power is on the line of the first polarity. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsignal (Ip) überwiegend eine zweite zur ersten entgegengesetzte Polarität aufweist, wenn die Leistung auf der Leitung eine zweite Polarität hat, bei der die Leistung überwiegend in einer zweiten zur ersten entgegengesetzten Richtung fliesst, dass der Konvertierungsschritt im weiteren die Schritte zum Vergleichen des integrierten Konverterdifferenzsignals (112) mit einer zweiten Pegelschwelle (140), die von der ersten Pegelschwelle (114) verschieden ist, einschliesst, dass ein zweites Ausgangssignal (144) durch eine zweite bistabile Schaltung (142) ausgegeben wird, welches je nach dem Pegel des integrierten Konverterdifferenzsignals (112) relativ zu der zweiten Pegelschwelle (140) bei jedem der Konvertertaktimpulse einen von zwei Pegeln aufweist, dass vorgesehen ist, das Konverterrückkopplungssignal. (I2) mit einer dritten Referenzquelle (148) zu bilden, wenn die Leistung auf der Leitung die zweite Polarität aufweist, dass die dritte Referenzquelle (148) immer dann eine zur zweiten Polarität entgegengesetzte Polarität hat, wenn das zweite Ausgangssignal (144) den einen Pegel aufweist, bei dem das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) veranlasst wird, die zweite Pegelschwelle (140) in einer Richtung zu durchqueren, dass das Konverterrückkopplungssignal (I2) von einer vierten Referenzquelle gebildet wird, wenn das zweite Ausgangssignal (144) den anderen der beiden Pegel aufweist, wobei das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) veranlasst wird, die zweite Pegelschwelle in der anderen Richtung zu überkreuzen, derart, dass das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) während die Leistung auf der Leitung von der zweiten Polarität ist, in der Nachbarschaft der zweiten Pegelschwelle (140) gehalten wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the product signal (Ip) predominantly has a second polarity opposite to the first if the power on the line has a second polarity in which the power flows predominantly in a second direction opposite to the first, that the conversion step further includes the steps of comparing the integrated converter difference signal (112) with a second level threshold (140) that is different from the first level threshold (114), that a second output signal (144) by a second bistable circuit (142 ) which, depending on the level of the integrated converter difference signal (112) relative to the second level threshold (140), has one of two levels for each of the converter clock pulses that is provided, the converter feedback signal. (I2) with a third reference source (148), if the power on the line has the second polarity, that the third reference source (148) always has an opposite polarity to the second polarity when the second output signal (144) is the one Level at which the integrated converter difference signal (112) is caused to cross the second level threshold (140) in a direction that the converter feedback signal (I2) is formed by a fourth reference source when the second output signal (144) the other of the two Level, causing the integrated converter difference signal (112) to cross the second level threshold in the other direction such that the integrated converter difference signal (112) while the line power is of the second polarity, in the vicinity of the second level threshold (140) is held. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als vierte Referenzquelle die zweite Referenzquelle (102) verwendet wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the second reference source (102) is used as the fourth reference source. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Ausgangssignal gebildet wird, dessen Grösse gleich und dessen Polarität entgegengesetzt dem zweiten Analogsignal (Ia2) ist und dass im Multiplikationsschritt das zweite und dritte Analogsignal in Abhängigkeit des ersten modulierten Signals getastet wird. 8. The method according to claim 1, characterized in that a third output signal is formed, the size of which is the same and whose polarity is opposite to the second analog signal (Ia2) and that in the multiplication step the second and third analog signals are keyed as a function of the first modulated signal. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von N-Verstärkerelementen (46, 70, 74, 108, 180) verwendet werden, wovon jedes mehrere Eingänge hat, um wenigstens einen der Schritte des Verfahrens durchzuführen, dass im Verfahren zusätzlich vorgesehen ist, die N-Verstärker-elemente hinsichtlich Offset zu kompensieren, um Abweichungen durch Spannungs-Offset zwischen ausgewählten Eingängen von jedem der N-Verstärkerelemente zu eliminieren, dass jedes der Verstärkerelemente mit einem ersten ausgewählten Eingang (18lT jeweils an ein Offsetspeicherelement (Ci, C2, C3, C4, C5) gekoppelt ist, auf dem eine Kompensationsspannung (VCOmp) gespeichert ist, um im wesentlichen irgendwelche Offsetfehler an einem zweiten ausgewählten Eingang (183) des Verstärkerelementes zu korrigieren, dass jede Differenz zwischen der Kompensationsspannung auf dem Offsetspeicherelement und dem Spannungsoffset des Verstärkerelementes eine am zweiten Eingang vorhandene Offsetfehlerspannung (VAbweichung) ist, dass die 9. The method according to claim 1, characterized in that a number of N amplifier elements (46, 70, 74, 108, 180) are used, each of which has a plurality of inputs to carry out at least one of the steps of the method, that in the method additionally it is provided to compensate the N-amplifier elements with respect to offset, in order to eliminate deviations by voltage offset between selected inputs of each of the N-amplifier elements, that each of the amplifier elements with a first selected input (18IT in each case to an offset memory element (Ci, C2, C3, C4, C5) on which a compensation voltage (VCOmp) is stored to substantially correct any offset errors at a second selected input (183) of the amplifier element that any difference between the compensation voltage on the offset storage element and the Voltage offset of the amplifier element is an offset error voltage (VAbwe is) that the 5 5 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 3 3rd 672 847 672 847 Offsetkompensationsschritte ein sequentielles Ankoppeln einer abgleichenden Schaltung (182) an jedes der N-Verstärkerele-mente und dem damit assoziierten Offsetspeicherelement an-schliessen, um jedes ausgewählte Verstärkerelement in der Folge im Offset zu kompensieren, wobei zunächst die abgleichende Schaltung (182) während einer intermittierenden Transferperiode an den zweiten Eingang des ausgewählten Verstärkerelemen-tes angekoppelt wird, um die Offsetfehlerspannung zu bestimmen, dass während einer intermittierenden Ladeperiode im An-schluss an die Transferperiode die abgleichende Schaltung (182) an das Offsetspeicherelement, das mit dem ersten Eingang des ausgewählten Verstärkerelementes verbunden ist, angekoppelt wird, um die Ladung auf dem Offsetspeicherelement während der Ladeperiode derart einzustellen, dass die Offsetfehlerspannung während der nächsten Transferperiode des ausgewählten Verstärkerelementes reduziert wird, und dass die Schritte der Transfer- und Ladeperiode für jedes der N Verstärkerelemente in einem kontinuierlichen Zyklus sequentiell erfolgen. Offset compensation steps connect a sequential coupling of a matching circuit (182) to each of the N amplifier elements and the associated offset memory element in order to compensate each selected amplifier element in the sequence in the offset, whereby first the matching circuit (182) during an intermittent Transfer period is coupled to the second input of the selected amplifier element in order to determine the offset error voltage that during an intermittent charging period following the transfer period, the matching circuit (182) to the offset memory element, which is connected to the first input of the selected amplifier element is coupled to adjust the charge on the offset storage element during the charging period such that the offset error voltage is reduced during the next transfer period of the selected amplifier element, and that the steps of the transfer and charging period for each of the N amplifier elements take place sequentially in a continuous cycle. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgleichschaltung (182) eine Ladeverstärker (184) und ein temporäres Speicherelement (186) mit ersten und zweiten Anschlüssen aufweist und dass die Offsetkompensation die folgenden Schritte einschliesst: das Verbinden, eines Eingangs des Ladeverstärkers (184) mit dem zweiten Eingang des gewählten Verstärkerelementes, das Verbinden des ersten Anschlusses des temporären Speicherelementes (186) an einen Rückkopplungsweg zwischen einem Eingang (226) und dem Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184), das Verbinden des zweiten Anschlusses des temporären Speicherelementes mit einer gemeinsamen Masse während der Transferperiode, derart, dass die Offsetfehlerspannung durch Verwendung des Ladeverstärkers (184) auf das temporäre Speicherelement (186) übertragen wird, und das Entkoppeln des zweiten Anschlusses von der gemeinsamen Masse und'Verbinden des zweiten Anschlusses mit dem Ausgang des Ladeverstärkers (184) während der folgenden Ladeperiode, so dass am Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184) während der Ladeperiode eine Spannung, die proportional der Offsetfehlerspannung ist, erscheint. 10. The method according to claim 9, characterized in that the adjustment circuit (182) has a charge amplifier (184) and a temporary memory element (186) with first and second connections and that the offset compensation includes the following steps: connecting an input of the charge amplifier (184) to the second input of the selected amplifier element, connecting the first connection of the temporary storage element (186) to a feedback path between an input (226) and the output (192) of the charge amplifier (184), connecting the second connection of the temporary A common ground memory element during the transfer period such that the offset error voltage is transferred to the temporary memory element (186) using the charge amplifier (184) and the second terminal is decoupled from the common ground and the second terminal is connected to the output the charge amplifier (184) during the following Charging period, so that a voltage which is proportional to the offset error voltage appears at the output (192) of the charge amplifier (184) during the charging period. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetkompensation im weiteren während jeder Ladeperiode das Ankoppeln des Ausgangs (192) des Ladeverstärkers (184) durch eine Impedanz an das Offsetspeicherelement (Ci, C2, C3, C4, C5) einschliesst, derart, dass an das Offsetspeicherelement (Ci, C2, C3, C4, C5) ein Strom proportional der Offsetfehlerspannung geliefert wird, um dadurch die Spannung auf dem Offsetspeicherelement so einzustellen, dass die Offsetfehlerspannung des ausgewählten Verstärkerelementes während der nächsten Transferperiode reduziert wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that the offset compensation further includes the coupling of the output (192) of the charge amplifier (184) by an impedance to the offset memory element (Ci, C2, C3, C4, C5) during each charging period, such that a current proportional to the offset error voltage is supplied to the offset memory element (Ci, C2, C3, C4, C5), thereby adjusting the voltage on the offset memory element so that the offset error voltage of the selected amplifier element is reduced during the next transfer period. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Offsetkompensation der N Verstärkerelemente (40, 70, 74, 108, 180), die jedes mehrere Eingänge haben, die Abweichungen durch Spannungsoffset zwischen ausgewählten N Eingängen jedes der Verstärkerelemente im wesentlichen eliminiert werden, indem jedes der Verstärkerelemente mit einem ersten Eingang (181) jeweils mit einem Speicherelement (Cr, C2, C3, C4, C5) auf dem durch die Verfahrensschritte eine Kompensationsspannung gespeichert ist, verbunden wird, um im wesentlichen irgendwelche Offsetfehler an einem zweiten Eingang (183) des Verstärkerelementes zu korrigieren, wobei jede Differenz zwischen der Kompensationsspannung auf dem Speicherelement und dem Spannungsoffset des Verstärkerelementes eine am zweiten Eingang (183) erscheinende Offsetfehlerspannung ist, dass durch das sequentielle Ankoppeln der Abgleichschaltung (182) an jedes der N-Verstärkerelemente und an das damit assoziierte Speicherelement jedes ausgewählte Verstärkerelement sequentiell hinsichtlich des Offset kompensiert wird, wobei die folgenden Schritte einzuschliessen sind: das Ankoppeln der Abgleichschaltung (182) an den zweiten Eingang des ausgewählten Verstärkerelementes während einer intermittierenden Transferperiode, um die Offsetfehlerspannung zu bestimmen, das Ankoppeln der Abgleichschaltung während einer intermittierenden Ladeperiode, die der Transferperiode folgt, an das Speicherelement, das mit dem ersten Eingang des ausgewählten Verstärkerelementes verbunden ist, um die Ladung auf dem Speicherelement während der Ladeperiode einzustellen, so dass die Offsetfehlerspannung während der nächsten Transferperiode des ausgewählten Verstärkerelementes reduziert wird. 12. The method according to claim 9, characterized in that the offset compensation of the N amplifier elements (40, 70, 74, 108, 180), each having a plurality of inputs, substantially eliminates the deviations due to voltage offset between selected N inputs of each of the amplifier elements by connecting each of the amplifier elements with a first input (181) to a memory element (Cr, C2, C3, C4, C5) on which a compensation voltage is stored by the method steps, in order to essentially eliminate any offset errors at a second input ( 183) of the amplifier element, each difference between the compensation voltage on the memory element and the voltage offset of the amplifier element being an offset error voltage appearing at the second input (183), that by sequentially coupling the adjustment circuit (182) to each of the N amplifier elements and on select the associated storage element each th amplifier element is sequentially compensated for offset, including the following steps: coupling the trim circuit (182) to the second input of the selected amplifier element during an intermittent transfer period to determine the offset error voltage, coupling the trim circuit during an intermittent charge period, which follows the transfer period to the memory element connected to the first input of the selected amplifier element to adjust the charge on the memory element during the charging period so that the offset error voltage is reduced during the next transfer period of the selected amplifier element. 13. Messeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: 13. Measuring device for performing the method according to claim 1, characterized by: Mittel zum Überwachen von Strom- und Spannungssignalen auf der Leitung (10), einschliesslich erster Signalmittel (16) zur Erzeugung eines ersten Analogsignals (Iai) proportional einem der Strom- und Spannungssignale und zweiten Signalmitteln (18) zur Erzeugung eines zweiten Analogsignals OU2) propor-tionl dem anderen der Strom- und Spannungssignale; Means for monitoring current and voltage signals on the line (10), including first signal means (16) for generating a first analog signal (Iai) proportional to one of the current and voltage signals and second signal means (18) for generating a second analog signal OU2) -tionl the other of the current and voltage signals; einen Modulator (30) zum Wandeln des ersten Analogsignals (Iai) in ein erstes moduliertes Signal, das bei vorgegebenen ersten Taktzeiten zwischen zwei Pegeln änderbar ist; wobei das erste modulierte Signal einen zeitlichen Mittelwert hat, welcher proportional dem ersten Analogsignal (Iai) ist; a modulator (30) for converting the first analog signal (Iai) into a first modulated signal which can be changed between two levels at predetermined first cycle times; wherein the first modulated signal has a mean time value which is proportional to the first analog signal (Iai); und eine Multiplizieranordnung (82, 86), die auf das erste modulierte Signal und das zweite analoge Signal zum Produzieren eines Produktsignals (88), welches eine Grösse proportional der auf der Leitung transportierten Leistung aufweist, anspricht. and a multiplier arrangement (82, 86) responsive to the first modulated signal and the second analog signal to produce a product signal (88) which is of a magnitude proportional to the power carried on the line. 14. Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator (30) eine bistabile Schaltung (52) umfasst, die durch die Taktzeiten änderbar ist und das erste modulierte Signal abgibt, dass weiter Modulatorrückkopplungsmittel (58, 60, 40) vorhanden sind, um ein Modulatorrückkopplungssignal (If) zu erzeugen, das seinen Wert abhängig vom ersten modulierten Signal ändert und das erste Analogsignal (Iai) über die Zeit ausgleicht und Mittel (44, 46, 50) zum Messen von momentanen Differenzen zwischen dem Modulatorrückkopplungssignal (If) und dem ersten Analogsignal (Iai) und zum Erzeugen eines diese Differenz kennzeichnenden Steuersignals vorhanden sind, wobei das Steuersignal die bistabile Schaltung (52) steuert. 14. Measuring device according to claim 13, characterized in that the modulator (30) comprises a bistable circuit (52) which can be changed by the cycle times and which emits the first modulated signal that further modulator feedback means (58, 60, 40) are present, to generate a modulator feedback signal (If) which changes its value depending on the first modulated signal and which compensates the first analog signal (Iai) over time and means (44, 46, 50) for measuring instantaneous differences between the modulator feedback signal (If) and the first analog signal (Iai) and for generating a control signal characterizing this difference, the control signal controlling the bistable circuit (52). 15. Messeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator (30) einen Modulatorsumma-tionsknoten (36) aufweist, in dem das erste Analogsignal (Iai) und das Modulatorrückkopplungssignal (If) zum Erzeugen eines Modulatordifferenzsignals (Idiff) zusammengeführt werden, dass die Modulatormessmittel einen Integrator (44, 46) zum Integrieren des Modulatordifferenzsignals sowie einen Komparator (50) zum Vergleichen des integrierten Modulatordifferenzsignals mit einem vorgegebenen Modulator-Pegelschwellwert enthalten. 15. Measuring device according to claim 14, characterized in that the modulator (30) has a modulator ummaations node (36), in which the first analog signal (Iai) and the modulator feedback signal (If) are combined to generate a modulator difference signal (Idiff) that the modulator measuring means include an integrator (44, 46) for integrating the modulator difference signal and a comparator (50) for comparing the integrated modulator difference signal with a predetermined modulator level threshold. 16. Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Konvertiermittel (90) zum Wandeln des Produktsignals (88) in ein erstes Ausgangssignal (92), das die auf der Leitung transportierte Leistung anzeigt, vorhanden sind, wobei die Konvertiermittel (90) das erste Ausgangssignal (92) durch eine erste bistabile Schaltung (118) abgeben, deren Ausgang bei vorgegebenen Konvertertaktzeiten (120) zwischen zwei Pegeln änderbar ist, dass die Konvertermittel (90) Mittel (95) zum Zuführen des Produktsignals (Ip) an einen Summationsknoten (96) sowie Konverterrückkopplungsmittel (100, 104, 146) zum Zuführen eines Konverterrückkopplungssignals (I2) an den Summationsknoten (96) aufweisen, welches letztere das Produktsignal über die Zeit ausgleicht, wobei das Konverterrückkopplungssignal (I2) vom Pegel des ersten Ausgangssignals (92) abhängig ist, und jede momentane Differenz zwischen dem Produktsignal (Ip) und dem Konverterrückkopplungssignal (I2) ein Konverterdifferenzsignal, welches am Summationsknoten (96) in Erscheinung tritt, ist, dass Konvertermessmittel (108, 16. Measuring device according to claim 13, characterized in that conversion means (90) for converting the product signal (88) into a first output signal (92), which indicates the power transported on the line, are present, the conversion means (90) being the first Output signal (92) by a first bistable circuit (118), the output of which can be changed between two levels at predetermined converter cycle times (120), that the converter means (90) means (95) for feeding the product signal (Ip) to a summation node (96 ) and converter feedback means (100, 104, 146) for supplying a converter feedback signal (I2) to the summing node (96), the latter compensating the product signal over time, the converter feedback signal (I2) being dependent on the level of the first output signal (92) , and each instantaneous difference between the product signal (Ip) and the converter feedback signal (I2) a converter difference signal, which is at S ummationsnoten (96) appears, is that converter measuring means (108, 5 5 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 672 847 672 847 4 4th 110, 114, 140) zum Integrieren des Konverterdifferenzsignals und zum Vergleichen des integrierten Konverterdifferenzsignals mit einem ersten Konverterschwellwertpegel vorhanden sind, wobei ein erster Ausgang (116) der Konvertermessmittel mit der ersten bistabilen Schaltung (118) verbunden ist und dass sich das erste Ausgangssignal (92), je nach dem Pegel des integrierten Konverterdifferenzsignals relativ zur ersten Konverterpegelschwelle, bei jeder Konvertertaktzeit (120) auf einen von zwei Pegeln so einstellt, dass der über die Zeit gemittelte Pegel des ersten Ausgangssignals proportional dem Produktsignal (Ip) und der auf der Leitung transportierten Leistung ist. 110, 114, 140) for integrating the converter difference signal and for comparing the integrated converter difference signal with a first converter threshold value level, wherein a first output (116) of the converter measuring means is connected to the first bistable circuit (118) and that the first output signal (92 ), depending on the level of the integrated converter difference signal relative to the first converter level threshold, is set to one of two levels at each converter clock time (120) so that the level of the first output signal averaged over time is proportional to the product signal (Ip) and that transported on the line Performance is. 17. Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Analogsignal (Iai) proportional dem Spannungssignal ist und das zweite Analogsignal (Ia2) proportional dem Stromsignal ist. 17. Measuring device according to claim 13, characterized in that the first analog signal (Iai) is proportional to the voltage signal and the second analog signal (Ia2) is proportional to the current signal. 18. Messeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsignal (lp) überwiegend eine erste Polarität aufweist, wenn Leistung auf der Leitung eine erste Polarität hat, bei der der Leistungsfluss überwiegend in einer ersten Richtung ist, dass die Konverterrückkopplungsmittel (100, 104, 146) eine erste Referenzquelle (98) aufweisen, die verwendet wird, wenn die Leistung auf der Leitung diese erste Polarität hat, wobei die erste Referenzquelle (98) eine dieser ersten Polarität entgegengesetzte Polarität aufweist und eine Signalgrösse hat, die ausreicht, um das Produktsignal (Ip) auszugleichen und wobei im weiteren die erste Referenzquelle (98) intermittierend zum Erzeugen des Konverterrückkopplungssignals (fc) verwendet wird, wenn das erste Ausgangssignal (92) den einen Pegel aufweist, der das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) in Richtung über den ersten Konverterschwellwertpegel treibt und dass eine zweite Referenzquelle (102) vorhanden ist, die zum Erzeugen des Konverterrückkopplungssignals (I2) verwendet wird, wenn das erste Ausgangssignal (92) sich auf dem anderen der beiden Pegel befindet, wobei das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) veranlasst wird, die erste Konverterpegelschwelle in der anderen Richtung zu überkreuzen, um das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) während die Leistung auf der Leitung von der ersten Polarität ist, in der Nähe der ersten Konverterpegelschwelle zu halten. 18. Measuring device according to claim 16, characterized in that the product signal (lp) predominantly has a first polarity if power on the line has a first polarity, in which the power flow is predominantly in a first direction, that the converter feedback means (100, 104 , 146) have a first reference source (98) which is used when the power on the line has this first polarity, the first reference source (98) having a polarity opposite to this first polarity and having a signal size sufficient to achieve the Compensate product signal (Ip) and wherein furthermore the first reference source (98) is used intermittently to generate the converter feedback signal (fc) when the first output signal (92) has the level that the integrated converter difference signal (112) in the direction above the first Converter threshold level drives and that a second reference source (102) is available to generate of the converter feedback signal (I2) is used when the first output signal (92) is at the other of the two levels, causing the integrated converter difference signal (112) to cross the first converter level threshold in the other direction to the integrated converter difference signal (112 ) while keeping the power on the line from the first polarity close to the first converter level threshold. 19. Messeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass erste digitale Tastmittel (150) zur Aufnahme des ersten Ausgangssignals (92) und zum Erzeugen eines ersten Impulszuges mit einer Impulsrate proportional dem ersten Ausgangssignal (92) vorhanden sind. 19. Measuring device according to claim 18, characterized in that first digital probe means (150) for receiving the first output signal (92) and for generating a first pulse train with a pulse rate proportional to the first output signal (92) are present. 20. Messeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsignal (Ip) überwiegend eine zweite zur ersten entgegengesetzte Polarität aufweist, wenn die Leistung auf der Leitung eine zweite Polarität hat, bei der der Leistungsfluss überwiegend in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung ist, dass die Konvertermittel (90) eine zweite bistabile Schaltung (142) und Mittel (140) zum Vergleichen des integrierten Konverterdifferenzsignals (112) mit einem zweiten, vom ersten verschiedenen Konverterschwellwertpegel aufweisen, dass der Ausgang der Vergleichsmittel (140) mit der zweiten bistabilen Schaltung (142) verbunden ist, welche je nach dem Pegel des integrierten Konverterdifferenzsignals 20. Measuring device according to claim 18, characterized in that the product signal (Ip) predominantly has a second polarity opposite to the first if the power on the line has a second polarity in which the power flow predominantly in a second direction opposite to the first direction is that the converter means (90) have a second bistable circuit (142) and means (140) for comparing the integrated converter difference signal (112) with a second converter threshold level different from the first, that the output of the comparison means (140) with the second bistable Circuit (142) is connected, which depends on the level of the integrated converter difference signal (112) relativ zum zweiten Konverterschwellwertpegel ein zweites Ausgangssignal (144) mit einem von zwei Pegeln erzeugt, dass die Konverterrückkopplungsmittel (100, 104, 146) eine dritte Referenzquelle (148) aufweisen, die verwendet wird, wenn die Leistung der Leitung die zweite Polarität hat, wobei die dritte Referenzquelle (148) eine der zweiten Polarität entgegengesetzte Polarität aufweist und wobei im weiteren die dritte Referenzquelle (148) intermittierend zum Erzeugen des Konverterrückkopplungssignals (I2) verwendet wird, wenn das zweite Ausgangssignal (144) den einen Pegel aufweist, der das.integrierte, Konverterdifferenzsignal (112) in Richtung über den zweiten Konverterschwellwertpegel treibt und dass eine vierte .Referenzquelle (102) vorhanden ist, die zum Erzeugen des Konverterrückkopplungssignals (I2) verwendet wird, wenn das zweite Ausgangssignal sich auf dem anderen der beiden Pegel befindet, wobei das integrierte Konverterdifferenzsignal (112) veranlasst wird, die zweite Konverterpegelschwelle in der anderen Richtung zu überkreuzen, um das integrierte Konverterdifferenzsignal (112), während die Leistung auf der Leitung von der zweiten Polarität ist, in der Nähe der zweiten Konverterpegelschwelle zu halten. (112) relative to the second converter threshold level produces a second output signal (144) at one of two levels that the converter feedback means (100, 104, 146) has a third reference source (148) which is used when the power of the line is of the second polarity wherein the third reference source (148) has a polarity opposite to the second polarity and furthermore the third reference source (148) is used intermittently to generate the converter feedback signal (I2) when the second output signal (144) has the level which the integrated converter difference signal (112) drives above the second converter threshold level and that a fourth reference source (102) is present which is used to generate the converter feedback signal (I2) when the second output signal is at the other of the two levels the integrated converter difference signal (112) being caused to cause the second Cross converter level threshold in the other direction to hold the integrated converter difference signal (112) near the second converter level threshold while the power is on the line of the second polarity. 21. Messeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite (102) und vierte Referenzquelle identisch sind. 21. Measuring device according to claim 20, characterized in that the second (102) and fourth reference source are identical. 22. Messeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite (102) und vierte Referenzquelle beide mit einer für die Messeinrichtung gemeinsamen Masse verbunden sind und dass das erste Ausgangssignal (92) proportional dem zeitlichen Leistungsfluss auf der Leitung mit der ersten Polarität und das zweite Ausgangssignal (144) proportional dem zeitlichen Leistungsfluss auf der Leitung mit der zweiten Polarität ist. 22. Measuring device according to claim 21, characterized in that the second (102) and fourth reference source are both connected to a common ground for the measuring device and that the first output signal (92) proportional to the temporal power flow on the line with the first polarity and that second output signal (144) is proportional to the temporal power flow on the line with the second polarity. 23. Messeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zweite digitale Tastmittel (152) zur Aufnahme des zweiten Ausgangssignals (144) und zum Liefern eines zweiten Impulszuges mit einer Impulsrate proportional dem zweiten Ausgangssignal (144) vorhanden sind. 23. Measuring device according to claim 20, characterized in that second digital probe means (152) for receiving the second output signal (144) and for delivering a second pulse train with a pulse rate proportional to the second output signal (144) are present. 24. Messeinrichtung nach Anspruch 19 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zähler (154) zur Aufnahme des ersten und zweiten Impulszuges und zum Zählen der darin enthaltenen Impulse zum Bestimmen des Leistungsflusses auf der Leitung vorhanden ist. 24. Measuring device according to claim 19 and 23, characterized in that a counter (154) for recording the first and second pulse trains and for counting the pulses contained therein for determining the power flow on the line is present. 25. Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsmittel dritte Signalmittel (74) zum Erzeugen eines dritten Analogsignals, das die gleiche Grösse, aber eine zum zweiten Signal (Ia2) entgegengesetzte Polarität hat, umfassen und dass der Multiplizierer Tastmittel (82, 86) zum wechselweisen Schalten des zweiten Analogsignals und des dritten Analogsignals in Abhängigkeit vom ersten modulierten Signal, um das Produktsignal (88, Ip) zu erzeugen, aufweist. 25. Measuring device according to claim 13, characterized in that the monitoring means comprise third signal means (74) for generating a third analog signal, which has the same size but a polarity opposite to the second signal (Ia2), and that the multiplier comprises scanning means (82, 86) for alternately switching the second analog signal and the third analog signal depending on the first modulated signal in order to generate the product signal (88, Ip). 26. Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Phasenschiebemittel (160) zum Einstellen der Phasenbeziehung zwischen dem ersten modulierten Signal und dem zweiten analogen Signal vorhanden sind, so dass das Produktsignal einem Leistungswert der auf der Leitung (10) geführten Leistung mit einer gewählten Phasenbeziehung proportional ist. 26. Measuring device according to claim 13, characterized in that phase shifting means (160) are provided for setting the phase relationship between the first modulated signal and the second analog signal, so that the product signal is a power value of the power carried on the line (10) with a selected one Phase relationship is proportional. 27. Messeinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenschiebemittel (160) ein Zeitverzögerungsmittel entweder zum Verzögern des ersten modulierten Signals oder des zweiten analogen Signals um ein gewähltes Zeitintervall umfasst. 27. Measuring device according to claim 26, characterized in that the phase shifting means (160) comprises a time delay means either for delaying the first modulated signal or the second analog signal by a selected time interval. 28. Messeinrichtung nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet, dass ein Schieberegister (160) vorhanden ist, dem das erste modulierte Signal zugeführt wird und das ein um ein gewähltes Intervall zeitlich verzögertes erstes moduliertes Signal abgibt und dass ein Multiplizierer (164) vorhanden ist. 28. Measuring device according to claim 13, characterized in that a shift register (160) is provided, to which the first modulated signal is supplied and which emits a first modulated signal delayed by a selected interval and that a multiplier (164) is present. 29. Messeinrichtung nach den Ansprüchen 25 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplizierer (164) ein erstes Multipliziermittel (166) umfasst, das auf das verzögerte erste modulierte Signal und auf das zweite analoge Signal anspricht, wobei das Produktsignal ein zweites Produktsignal ist, das die gewählte Phasenbeziehung des Leistungswertes kennzeichnet, und dass ein zweites Multipliziermittel (168) vorhanden ist, das auf das erste modulierte Signal und auf das dritte analoge Signal zum Erzeugen eines dritten Produktsignals, das die auf der Leitung übertragene Blindleistung kennzeichnet, anspricht. 29. Measuring device according to claims 25 and 28, characterized in that the multiplier (164) comprises a first multiplier (166) which responds to the delayed first modulated signal and to the second analog signal, the product signal being a second product signal, which identifies the selected phase relationship of the power value, and that there is a second multiplier (168) responsive to the first modulated signal and the third analog signal to produce a third product signal indicative of the reactive power carried on the line. 30. Messeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn-, zeichnet, dass wenigstens in einem Überwachungsmittel, Modu-lationsmittel und Konvertermittel eine Anzahl von N Verstär- 30. Measuring device according to claim 16, characterized in that at least in one monitoring means, modulation means and converter means a number of N amplifiers. 5 5 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 5 5 672 847 672 847 kerelementen (46, 70, 74, 108, 180) enthalten sind, die alle mehrere Eingänge haben, dass Offsetkompensationsmittel vorhanden sind, um Abweichungen durch Spannungsoffset zwischen ausgewählten Eingängen jedes der N Verstärkerelemente im wesentlichen zu eliminieren, dass die Offsetkompensationsmittel N Offsetspeicherelemente (Ci, C2, C3, C4, C5) aufweisen, von denen jeweils eines mit einem ersten Eingang (181) jedes der Verstärkerelemente gekoppelt ist, um eine Kompensationsspannung (Vcomp) zu erhalten, die im wesentlichen den Offsetfehler an einem zweiten Eingang (183) von jedem der Verstärkerelemente reduziert, wobei irgendeine Differenz zwischen der Kompensationsspannung und dem Spannungsoffset des entsprechenden Verstärkerelementes eine am zweiten Eingang vorhandene Offsetfehlerspannung (VAbweichung) ist, dass eine Abgleichschaltung (182) vorgesehen ist, die sequentiell mit jedem der N Verstärkerelemente und dem damit assoziierten Offsetspeicherelement (Ci, C2, C3, C4, Cj) koppelbar ist, derart, dass jedes der N Verstärkerelemente zum Kompensieren des Offsets sequentiell das ausgewählte Verstärkerelement ist, wobei die Abgleichschaltung zunächst mit dem zweiten Eingang (183) des ausgewählten Verstärkerelementes während einer intermittierenden Transferperiode verbunden ist, um die Fehlerspannung zu speichern, und wobei die Abgleichschaltung dann mit dem ersten Eingang (181) des ausgewählten Verstärkerelementes verbunden ist, um die Ladung im Anschluss an die Transferperiode während einer intermittierenden Ladeperiode auf das zugeordnete Versatz-Offsetspeicherelement (Ci) zu übertragen und dass die Offsetkompensationsmittel Mittel (190) umfassen, mit denen die Transfer- und Ladeperiode für jedes der N Verstärkerelemente zum wesentlichen Eliminieren der Offsetfehler sequentiell erzeugbar ist. ker elements (46, 70, 74, 108, 180) are included, all of which have multiple inputs, that offset compensation means are present in order to essentially eliminate deviations by voltage offset between selected inputs of each of the N amplifier elements, that the offset compensation means N offset storage elements (Ci, C2, C3, C4, C5), each of which is coupled to a first input (181) of each of the amplifier elements to obtain a compensation voltage (Vcomp) which is essentially the offset error at a second input (183) of each of the amplifier elements, whereby any difference between the compensation voltage and the voltage offset of the corresponding amplifier element is an offset error voltage (V deviation) present at the second input, in that a matching circuit (182) is provided which is sequential with each of the N amplifier elements and the offset memory element (Ci , C2, C3, C4, Cj) can be coupled such that each of the N amplifier elements to compensate for the offset is sequentially the selected amplifier element, the trimming circuit being first connected to the second input (183) of the selected amplifier element during an intermittent transfer period to store the error voltage, and the trimming circuit is then connected to the first input (181) of the selected amplifier element in order to transfer the charge following the transfer period to the assigned offset offset storage element (Ci) during an intermittent charging period and that the offset compensation means comprise means (190) with which the Transfer and loading period for each of the N amplifier elements for substantially eliminating the offset errors can be generated sequentially. 31. Messeinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgleichschaltung (182) einen Ladeverstärker (184) umfasst sowie ein temporäres Speicherelement (186), das mit dem Ladeverstärker verbunden ist und Mittel (Gì, G2, G3, G4, G5), um die Offsetfehlerspannung während der Transferperiode vom zweiten Eingang (183) des ausgewählten Verstärkerelementes (46, 70, 74, 108, 180) durch den Ladeverstärker (184) auf das temporäre Speicherelement (186) zu übertragen. 31. Measuring device according to claim 30, characterized in that the adjustment circuit (182) comprises a charging amplifier (184) and a temporary storage element (186) which is connected to the charging amplifier and means (Gì, G2, G3, G4, G5), to transfer the offset error voltage during the transfer period from the second input (183) of the selected amplifier element (46, 70, 74, 108, 180) through the charge amplifier (184) to the temporary memory element (186). 32. Messeinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetkompensationsmittel Kopplungsmittel (B, D, E) enthalten, mit denen das temporäre Speicherelement (186) während der Ladeperiode zum Übertragen der Offsetfehlerspannung zwischen einem ersten Eingang (226) des Ladeverstärkers (184) und einer gemeinsamen Masse und während der Transferperiode zwischen dem ersten Eingang (226) und einem Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184) koppelbar ist, wobei während der Ladeperiode der Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184) eine der Abweichungsspannung des gewählten Verstärkerelementes (70) proportionale Spannung aufweist. 32. Measuring device according to claim 31, characterized in that the offset compensation means contain coupling means (B, D, E) with which the temporary storage element (186) during the charging period for transferring the offset error voltage between a first input (226) of the charging amplifier (184) and a common ground and can be coupled between the first input (226) and an output (192) of the charge amplifier (184) during the transfer period, the output (192) of the charge amplifier (184) during the charging period being one of the deviation voltage of the selected amplifier element ( 70) has proportional voltage. 33. Messeinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetkompensationsmittel weitere Kopplungsmittel (224, Hi) enthalten, um den Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184) während der Ladeperiode mit dem Offset-speicherelement (Ci) das mit dem ausgewählten Verstärkerelement (70) verbunden ist, zu koppeln, derart, dass ein Strom der proportional der Offsetfehlerspannung des ausgewählten Verstärkerelementes ist zum ersten Offsetspeicherelement (Ci) fliesst, um auf diese Weise die Spannung auf dem Offsetspeicherelement in eine Richtung einzustellen, die die Offsetfehlerspannung des ausgewählten Verstärkereiemen tes (70) während, der nächsten Transferperiode reduziert. 33. Measuring device according to claim 32, characterized in that the offset compensation means contain further coupling means (224, Hi) to the output (192) of the charge amplifier (184) during the charging period with the offset memory element (Ci) that with the selected amplifier element ( 70) is coupled such that a current which is proportional to the offset error voltage of the selected amplifier element flows to the first offset memory element (Ci), in order in this way to adjust the voltage on the offset memory element in a direction which tes the offset error voltage of the selected amplifier element (70) reduced during the next transfer period. 34. Messeinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das temporäre Speicherelement (186) erste (228) und zweite (230) Anschlüsse aufweist, dass der erste Anschluss des temporären Speicherelementes (186) mit einem Eingang (226) des Ladeverstärkers (184) und der zweite Anschluss während jeder Transferperiode über das Kopplungsmittel (D) mit der gemeinsamen Masse verbunden ist, um eine Spannung, die die Offsetfehlerspannung kennzeichnet, auf das temporäre Speicherelement (186) zu übertragen und dass neben den genannten Kopplungsmitteln (D, Hi) weitere Kopplungsmittel (Ai, Gì) vorhanden sind, um den zweiten Anschluss (230) von der gemeinsamen Masse zu trennen und während jeder folgenden Ladeperiode mit dem Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184) zu verbinden, so dass am Ausgang (192) des Ladeverstärkers (184) eine der Offsetfehlerspannung des ausgewählten Verstärkerelementes proportionale Spannung vorhanden ist. 34. Measuring device according to claim 33, characterized in that the temporary storage element (186) has first (228) and second (230) connections, that the first connection of the temporary storage element (186) with an input (226) of the charging amplifier (184) and the second terminal is connected to the common ground via the coupling means (D) during each transfer period, in order to transmit a voltage, which characterizes the offset error voltage, to the temporary storage element (186) and that further coupling means (D, Hi) are mentioned Coupling means (Ai, Gì) are present to separate the second connection (230) from the common ground and to connect it to the output (192) of the charge amplifier (184) during each subsequent charging period, so that at the output (192) of the charge amplifier (184) there is a voltage proportional to the offset error voltage of the selected amplifier element. 35. Modulator für eine Messeinrichtung nach Anspruch 13, zum Wandeln des ersten Analogsignals (Iai) in ein erstes moduliertes Signal, das bei vorgegebenen Taktzeiten zwischen zwei Pegeln änderbar ist, wobei das erste modulierte Signal einen zeitlichen Mittelwert hat, welcher proportional dem ersten Analogsignal (Iai) ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (38) zum Zuführen des ersten analogen Signals (Iai) sowie Rückkopplungsmittel (58, 60) zum Zuführen eines Rückkopplungssignals (If), das aus wenigstens zwei verschiedenen Referenzsignalen (Vj_, Vi+) mit vorgegebenen Grössen ausgewählt ist, an einen Summationsknoten (36), bei dem die Differenz zwischen dem ersten analogen Signal (Iai) und dem Rückkopplungssignal (If) ein Differenzsignal ist, vorhanden sind, dass Messmittel (44, 50) zum Integrieren des Differenzsignals und zum Bestimmen, wann das integrierte Differenzsignal eine Pegelschwelle erreicht, vorhanden sind, dass die Messmittel ein Verstärkerele-ment (50) und Offsetkompensationsmittel (56, 302, A, B, C) aufweisen, um irgendeinen Offsetfehler, der von einem Spannungsoffset resultiert, der zwischen den Verstärkereingängen (306, 308) des Verstärkerelementes (50) existiert, im wesentlichen zu eliminieren, dass die Offsetkompensationsmittel ein erstes Speicherelement (302), das mit dem einen Verstärkereingang (306) verbunden ist, und andere Mittel (56, A, B, C) zum Transferieren der Offsetspannung an das erste Speicherelement (302) zum Kompensieren des Spannungsoffsets umfassen, dass ein Taktgeber (56) zur Erzeugung von Taktimpulsen zu vorgegebenen Taktintervallen sowie eine bistabile Schaltung (52), die auf die Messmittel und die Taktimpulse anspricht vorhanden sind, wobei letztere das erste modulierte Signal (34) erzeugt, das bei jedem Taktimpuls zwischen ersten und zweiten Pegeln änderbar ist, je nach dem das integrierte Differenzsignal eine Pegelschwelle während eines Taktintervalls überschritten hat und dass die Rückkopplungsmittel (58,60) auf die bistabile Schaltung (52) in der Weise ansprechen, dass das eine Referenzsignal an den Summationsknoten (36) geliefert wird, wenn das erste modulierte Signal den ersten Pegel aufweist und das andere Referenzsignal an den Summationsknoten geliefert wird, wenn das erste modulierte Signal den zweiten Pegel aufweist, wobei der Mittelwert der Referenzsignale über die Zeit das erste analoge Signal am Summationsknoten ausgleicht. 35.Modulator for a measuring device according to claim 13, for converting the first analog signal (Iai) into a first modulated signal which can be changed between two levels at predetermined cycle times, the first modulated signal having an average time value which is proportional to the first analog signal ( Iai), characterized in that means (38) for supplying the first analog signal (Iai) and feedback means (58, 60) for supplying a feedback signal (If) which consists of at least two different reference signals (Vj_, Vi +) with predetermined sizes is selected, at a summation node (36) at which the difference between the first analog signal (Iai) and the feedback signal (If) is a difference signal, there are measuring means (44, 50) for integrating the difference signal and for determining, When the integrated differential signal reaches a level threshold, the measuring means include an amplifier element (50) and offset compensation ion means (56, 302, A, B, C) to substantially eliminate any offset error resulting from a voltage offset that exists between the amplifier inputs (306, 308) of the amplifier element (50) that the offset compensation means is a first Memory element (302), which is connected to the one amplifier input (306), and other means (56, A, B, C) for transferring the offset voltage to the first memory element (302) for compensating for the voltage offset, comprise a clock (56 ) for generating clock pulses at predetermined clock intervals and a bistable circuit (52) which is responsive to the measuring means and the clock pulses, the latter generating the first modulated signal (34) which can be changed between first and second levels with each clock pulse, depending on the fact that the integrated difference signal has exceeded a level threshold during a clock interval and that the feedback means (58, 60) on the bistabi respond to the circuit (52) such that one reference signal is provided to the summing node (36) when the first modulated signal is at the first level and the other reference signal is provided to the summing node when the first modulated signal is at the second level The mean value of the reference signals over time compensates for the first analog signal at the summation node. 36. Modulator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzsignale (Vi_, Vi+) im wesentlichen die gleiche Grösse und eine entgegengesetzte Polarität aufweisen. 36. Modulator according to claim 35, characterized in that the reference signals (Vi_, Vi +) have essentially the same size and an opposite polarity. 37. Modulator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (44, 50) ein zweites Speicherelement (44) aufweisen, das zwischen den Summationsknoten (36) und eine gemeinsame Masse geschaltet ist und dass das zweite Speicherelement einen Teil eines passiven Integrators zum Integrieren des Differenzsignals bildet, wobei die Spannung am Summationsknoten das integrierte Differenzsignal ist. 37. Modulator according to claim 35, characterized in that the measuring means (44, 50) have a second memory element (44) which is connected between the summation node (36) and a common ground and that the second memory element is part of a passive integrator for Integrating the difference signal forms, the voltage at the summation node being the integrated difference signal. 38. Modulator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkerelement (50) ein Komparator zum Bestimmen, wann der invertierende Eingang (306) am letzteren eine Pegelschwelle erreicht hat, ist, dass der invertierende Eingang (306) des Verstärkerelementes mit dem Summationsknoten (36) elektrisch verbindbar ist und der Ausgang (310) mit der bistabilen Schaltung (52) verbunden ist, wobei das Verstärkerelement (50) ein erstes Kontrollsignal abgibt, das hoch ist, wenn das in5 38. Modulator according to claim 35, characterized in that the amplifier element (50) is a comparator for determining when the inverting input (306) on the latter has reached a level threshold, that the inverting input (306) of the amplifier element with the summation node ( 36) is electrically connectable and the output (310) is connected to the bistable circuit (52), the amplifier element (50) emitting a first control signal, which is high when in FIG 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 672 847 672 847 6 6 tegrierte Differenzsignal über der Pegelschwelle liegt und das tief ist, wenn das integrierte Differenzsignal unter der Pegelschwelle liegt. tegrated difference signal is above the level threshold and is low when the integrated difference signal is below the level threshold. 39. Modulator nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Speicherelement (302) im elektrischen Pfad zwischen dem Summationsknoten (36) und dem invertierenden Eingang (306) des Verstärkerelementes (50) liegt, und der nicht invertierende Eingang (308) mit der gemeinsamen Masse verbunden ist, dass die Offsetkompensationsmittel (56, 302, A, B, C) eine Rückkopplungsschleife um das Verstärkerelement (50) zwischen dem invertierenden Eingang (306) des Verstärkerelementes (50) und dessen Ausgang (310) einschliessen, welche während einer intermittierenden abgleichenden Periode derart geschaltet ist, dass ein Spannungsoffset mit niedriger Impedanz am invertierenden Eingang (306) erscheint, wobei gleichzeitig mit den Offsetkompensationsmitteln (A, B) ein Anschluss des ersten Speicherelementes (302) von dem Summationsknoten (36) getrennt und an die gemeinsame Masse geschaltet ist, um den Spannungsoffset während der abgleichenden Periode auf dem ersten Speicherelement (302) zu speichern und dass die abgleichenden Perioden mit Messperioden alternieren, in denen die Rückkopplungsschleife um das Verstärkerelement aufgetrennt und der eine Anschluss des ersten Speicherelementes (302) wieder mit dem Summationsknoten (36) verbunden ist, um den Spannungsoffset des Verstärkerelementes (50) durch Spannung auf dem Speicherelement während der Messperiode auszugleichen. 39. Modulator according to claim 38, characterized in that the first memory element (302) lies in the electrical path between the summation node (36) and the inverting input (306) of the amplifier element (50), and the non-inverting input (308) with the Common ground is connected that the offset compensation means (56, 302, A, B, C) include a feedback loop around the amplifier element (50) between the inverting input (306) of the amplifier element (50) and its output (310), which during a intermittent matching period is switched in such a way that a voltage offset with low impedance appears at the inverting input (306), a connection of the first memory element (302) being separated from the summation node (36) and to the common one simultaneously with the offset compensation means (A, B) Ground is switched to store the voltage offset on the first storage element (302) during the matching period n and that the matching periods alternate with measuring periods in which the feedback loop around the amplifier element is disconnected and the one connection of the first memory element (302) is again connected to the summing node (36) in order to adjust the voltage offset of the amplifier element (50) by voltage on the Compensate memory element during the measurement period. 40. Modulator nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass Kontrollmittel (340) zum Synchronisieren der Abgleich-und der Messperioden mit den Taktimpulsen vorhanden sind, wobei die Abgleichperioden während eines Teils jedes Taktintervalls auftreten und die Messperioden dann auftreten, wenn das erste modulierte Signal der bistabilen Schaltung (52) als Reaktion auf die Messmittel ändert. 40. A modulator according to claim 39, characterized in that control means (340) are provided for synchronizing the adjustment and measurement periods with the clock pulses, the adjustment periods occurring during part of each clock interval and the measurement periods occurring when the first modulated signal bistable circuit (52) changes in response to the measuring means. 41. Modulator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (298, Fig. 21) erste (328) und zweite Verstärkerelemente (336) einschliessen, die zum Bestimmen, wann ein Signal an einem Eingang des entsprechenden Verstärkerelementes eine Pegelschwelle erreicht, als Komparatoren geschaltet sind, wobei je ein Eingang (326, 334) jedes Verstärkerelementes in einem elektrischen Pfad zum Summationsknoten (36) liegt, dass Offsetkompensationsmittel (56, 316, 320, D, E, F, G, H, J) vorhanden sind, die je ein erstes Speicherelement (316, 320) aufweisen, auf dem je die Offsetspannung gespeichert ist und das je mit dem genannten Eingang jedes der Verstärkerelemente verbunden und in den genannten elektrischen Pfad geschaltet ist, dass die Ausgänge (330, 338) des ersten (328) und zweiten Verstärkerelementes (336) mit der bistabilen Schaltung (52) während erster bzw. zweiter Messperioden alternativ verbunden sind, wobei das mit der bistabilen Schaltung (52) verbundene Verstärkerelement ein erstes Kontrollsignal abgibt, das hoch ist, wenn das integrierte Differenzsignal über der Pegelschwelle liegt und das tief ist, wenn das integrierte Differenzsignal unter der Pegelschwelle liegt, und dass die Offsetkompensationsmittel (D, E, F, G, H, J) dazu bestimmt sind, das mit dem ersten Verstärkerelement (328) verbundene erste Speicherelement (316) während einer ersten Verstärker-Abgleichperiode auf die Off-setspannung aufzuladen, während das zweite Verstärkerelement (336) mit der bistabilen Schaltung (52) verbunden ist, um das mit dem zweiten Verstärkerelement (336) verbundene erste Speicherelement (320) während einer zweiten Verstärker-Abgleich-periode auf die Offsetspannung aufzuladen, während das erste Verstärkerelement (328) mit der bistabilen Schaltung (52) verbunden ist, wobei die Abgleichperioden des ersten Verstärkerelementes (328) zwischen ersten Messperioden und die Abgleichperioden des zweiten Verstärkerelementes (336) zwischen zweiten Messperioden auftreten. 41. Modulator according to claim 35, characterized in that the measuring means (298, Fig. 21) include first (328) and second amplifier elements (336), which for determining when a signal at an input of the corresponding amplifier element reaches a level threshold, as Comparators are connected, one input (326, 334) of each amplifier element being located in an electrical path to the summing node (36), that offset compensation means (56, 316, 320, D, E, F, G, H, J) are present, which each have a first memory element (316, 320) on which the offset voltage is stored and which is connected to the input of each of the amplifier elements and connected to the electrical path in such a way that the outputs (330, 338) of the first ( 328) and the second amplifier element (336) are alternatively connected to the bistable circuit (52) during first and second measurement periods, the amplifier element connected to the bistable circuit (52) ei n emits the first control signal which is high when the integrated difference signal is above the level threshold and which is low when the integrated difference signal is below the level threshold and which determines the offset compensation means (D, E, F, G, H, J) are to charge the first memory element (316) connected to the first amplifier element (328) to the offset voltage during a first amplifier trimming period, while the second amplifier element (336) is connected to the bistable circuit (52) in order to do this with the charging the second amplifier element (336) connected first storage element (320) to the offset voltage during a second amplifier adjustment period, while the first amplifier element (328) is connected to the bistable circuit (52), the adjustment periods of the first amplifier element (328) between the first measurement periods and the adjustment periods of the second amplifier element (336) between the second measurement periods. 42. Modulator nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, 42. Modulator according to claim 41, characterized in dass der eine in den elektrischen Pfad zum Summationsknoten (36) geschaltete Eingang (326, 334) jedes Verstärkerelementes (328, 336) der invertierende Eingang ist, dass eine mit den Offsetkompensationsmitteln (56, 316, 320, B, E, F, G, H, J) schaltbare Rückkopplungsschleife um jedes der Verstärkerelemente vorhanden ist, die selektiv während jeder jeweiligen Abgleichperiode zwischen den invertierenden Eingang (326, 334) des jeweiligen Verstärker dementes (328, 336) und dessen Ausgang (320, 338) zuschaltbar ist, so dass ein Spannungsoffset mit niedriger Impedanz am jeweiligen invertierenden Eingang erscheint, und dass die Offsetkompensationsmittel (D, E, F, G, H, J) zum Transferieren des Spannungsoffsets des entsprechenden Verstärkerelementes (328, 336) an das angeschlossene erste Speicherelement (316, 320) während der Abgleichperiode bestimmt sind. that the one input (326, 334) of each amplifier element (328, 336) connected to the electrical path to the summation node (36) is the inverting input, that one with the offset compensation means (56, 316, 320, B, E, F, G , H, J) there is a switchable feedback loop around each of the amplifier elements, which is selectively switchable during each respective adjustment period between the inverting input (326, 334) of the respective amplifier dementes (328, 336) and its output (320, 338), so that a voltage offset with low impedance appears at the respective inverting input, and that the offset compensation means (D, E, F, G, H, J) for transferring the voltage offset of the corresponding amplifier element (328, 336) to the connected first memory element (316, 320 ) are determined during the comparison period. 43. Modulator nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetkompensationsmittel (56, 316, 320, D, E, F, G, H, J) dafür sorgen, dass die Abgleichperiode jedes der Verstärkerelemente (328, 336) kürzer ist als dessen Messperiode, wobei zum Minimieren von Fehlern aufgrund einer langsamen Kom-paratorreaktion die Abgleichperiode des ersten Verstärkerelementes (328) durch ein vorgegebenes Intervall vor Beginn dessen Messperiode beendet ist und die Abgleichperiode des zweiten Verstärkerelementes (336) ebenfalls durch ein vorgegebenes Intervall vor Beginn dessen Messperiode endet. 43. Modulator according to claim 41, characterized in that the offset compensation means (56, 316, 320, D, E, F, G, H, J) ensure that the adjustment period of each of the amplifier elements (328, 336) is shorter than that Measurement period, in order to minimize errors due to a slow comparator reaction, the adjustment period of the first amplifier element (328) is ended by a predetermined interval before the start of its measurement period and the adjustment period of the second amplifier element (336) also ends by a predetermined interval before the start of its measurement period . 44. Modulator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss des Verstärkerelementes mit dem Summationsknoten und der andere Anschluss mit dem ersten Speicherelement, auf dem die Offsetspannung gespeichert ist, verbunden ist. 44. Modulator according to claim 35, characterized in that one connection of the amplifier element is connected to the summation node and the other connection is connected to the first storage element on which the offset voltage is stored. 45. Modulator nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkerelement ein erstes Verstärkerelement (46, Fig. 2) der Messmittel (42) ist, dass ein zweites Speicherelement (44) in eine Gegenkopplungsschleife zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang des ersten Verstärkerelementes (46) geschaltet ist und der invertierende Eingang auch mit dem Summationsknoten (36) verbunden ist, so dass das integrierte Differenzsignal über dem zweiten Speicherelement (44) erscheint und dass ein Komparatorelement (50) zum Bestimmen, wann das integrierte Differenzsignal auf dem zweiten Speicherelement eine Pegelschwelle erreicht, zwischen den Ausgang des ersten Verstärkerelementes und die bistabile Schaltung (52) geschaltet ist. 45. Modulator according to claim 44, characterized in that the amplifier element is a first amplifier element (46, Fig. 2) of the measuring means (42), that a second memory element (44) in a negative feedback loop between the inverting input and the output of the first amplifier element (46) and the inverting input is also connected to the summing node (36), so that the integrated difference signal appears over the second storage element (44) and that a comparator element (50) for determining when the integrated difference signal is on the second storage element a level threshold is reached, between the output of the first amplifier element and the bistable circuit (52) is connected. 46. Multiplizieranordnung für eine Messeinrichtung nach Anspruch 13, die auf das erste modulierte Signal und das zweite analoge Signal zum Produzieren eines Produktsignals (88), welches eine Grösse proportional der auf der Leitung transportierten Leistung aufweist, anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass Phasenschiebemittel (160) zum Einstellen der Phasenbeziehung zwischen dem ersten (Iai) und dem zweiten analogen Signal ÖU2) vorhanden sind, dass die Phasenschiebemittel (160) Verzögerungsmittel (198, 212) zum Verzögern eines angelegten Signals um eine ausgewählte Anzahl von Taktimpulsen (196) aufweisen, um eine bestimmte Phasenbeziehung zwischen dem ersten (Iai) und dem zweiten analogen Signal (Iaî) hervorzurufen, und dass ein Multiplizierer (164) zum Erzeugen eines zweiten Produktsignals (170), das für eine bestimmte Phasenbeziehung des Leistungswertes auf der Leitung (10) kennzeichnend ist, vorhanden ist. 46. A multiplier arrangement for a measuring device according to claim 13, which is responsive to the first modulated signal and the second analog signal for producing a product signal (88) which has a size proportional to the power transported on the line, characterized in that phase shifting means (160 ) for adjusting the phase relationship between the first (Iai) and the second analog signal ÖU2), the phase shifting means (160) have delay means (198, 212) for delaying an applied signal by a selected number of clock pulses (196) by to cause a particular phase relationship between the first (Iai) and the second analog signal (Iaî) and that a multiplier (164) to generate a second product signal (170) indicative of a particular phase relationship of the power value on the line (10) , is available. 47. Multiplizieranordnung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass an das Phasenschiebemittel (160) ein moduliertes Signal (53) angelegt ist. 47. Multiplier arrangement according to claim 46, characterized in that a modulated signal (53) is applied to the phase shifting means (160). 48. Multiplizieranordnung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsmittel (198, 212) ein erstes Schieberegister (198) enthalten, das mit den vorgegebenen Taktimpulsen (196) getaktet ist, um das modulierte Signal (53) um eine ausgewählte Anzahl von Taktintervallen zu verzögern. 48. Multiplier arrangement according to claim 47, characterized in that the delay means (198, 212) contain a first shift register (198) which is clocked with the predetermined clock pulses (196) by the modulated signal (53) by a selected number of clock intervals to delay. 49. Multiplizieranordnung nach Anspruch 47, dadurch ge5 49. Multiplier arrangement according to claim 47, characterized ge5 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 7 7 672 847 672 847 kennzeichnet, dass die Verzögerungsmittel (198, 212) mehrere Schieberegister aufweisen, die mit vorgegebenen Taktimpulsen getaktet werden, wobei ein erstes Schieberegister (198) mit ersten Taktimpulsen (196) getaktet wird, um das modulierte Signal (53) um eine ausgewählte Anzahl von ersten Taktintervallen zu verzögern und.ein zweites Schieberegister (212) mit zweiten Taktimpulsen (208) getaktet wird und wobei die zweiten Taktintervalle kürzer sind als die ersten, so dass eine Verzögerung des modulierten Signals (53) erzeugbar ist, die der Summe einer ausgewählten Anzahl von ersten und zweiten Taktintervallen entspricht. indicates that the delay means (198, 212) have a plurality of shift registers which are clocked with predetermined clock pulses, a first shift register (198) being clocked with first clock pulses (196) to the modulated signal (53) by a selected number of first Delay clock intervals and a second shift register (212) is clocked with second clock pulses (208) and wherein the second clock intervals are shorter than the first, so that a delay of the modulated signal (53) can be generated, which is the sum of a selected number of corresponds to the first and second clock intervals.
CH1393/85A 1983-08-01 1985-07-24 CH672847A5 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/518,832 US4573037A (en) 1983-08-01 1983-08-01 Analog-to digital converter and method
US06/518,820 US4542354A (en) 1983-08-01 1983-08-01 Delta-sigma pulse modulator with offset compensation
US53655883A 1983-09-27 1983-09-27
US06/543,095 US4709375A (en) 1983-09-27 1983-10-18 Digital phase selection system for signal multipliers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH672847A5 true CH672847A5 (en) 1989-12-29

Family

ID=27504546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1393/85A CH672847A5 (en) 1983-08-01 1985-07-24

Country Status (9)

Country Link
CA (1) CA1253968A (en)
CH (1) CH672847A5 (en)
DE (5) DE3448182C2 (en)
FR (4) FR2555318B1 (en)
GB (5) GB2154329B (en)
IT (1) IT1176528B (en)
NL (1) NL8420205A (en)
SE (5) SE452516B (en)
WO (1) WO1985000711A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0240102A3 (en) * 1986-03-31 1988-07-27 Robinton Products Inc. Power meter having self-test function
EP0261526B1 (en) * 1986-09-19 1991-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Electronic electricity meter
US4951052A (en) * 1989-07-10 1990-08-21 General Electric Company Correction of systematic error in an oversampled analog-to-digital converter
US5200752A (en) * 1991-07-18 1993-04-06 Hewlett-Packard Company Integrating analog to digital converter run-up method and system
DE9406292U1 (en) * 1993-12-09 1994-06-16 Siemens AG, 80333 München Terminal block for an electrical device
DE19630605A1 (en) * 1996-07-29 1998-02-05 Tech Gmbh Antriebstechnik Und Multiplication circuit for power measuring device
EP0942271A1 (en) * 1998-03-10 1999-09-15 Oxford Instruments (Uk) Limited Improvements in resistance thermometry
DE19938779B4 (en) * 1999-08-16 2007-06-21 Siemens Ag Circuit and method for determining the offset error in an offset error-prone measurement of the coil current of an electromagnetic actuator

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3070786A (en) * 1958-08-21 1962-12-25 Thompson Ramo Wooldridge Inc Drift compensating circuits
DE1207436B (en) * 1964-06-03 1965-12-23 Standard Elektrik Lorenz Ag Non-linear coding or decoding system
US3461406A (en) * 1966-07-05 1969-08-12 Motorola Inc Delta modulator using operational integration
US3470471A (en) * 1968-05-31 1969-09-30 Canadian Patents Dev Polarity coincidence correlation method and apparatus for measuring electrical energy
US3895376A (en) 1971-10-26 1975-07-15 Iwatsu Electric Co Ltd Dual slope integrating analog to digital converter
US3794917A (en) * 1972-03-09 1974-02-26 Esterline Corp Electronic watt transducer
US3859654A (en) * 1972-10-11 1975-01-07 Ibm Analog to digital converter for electrical signals
GB1373581A (en) * 1973-01-05 1974-11-13 Hunter R D Wattmeters
US3875508A (en) * 1973-09-07 1975-04-01 Gen Electric Metering electrical energy (kWh) in single phase systems
DE2348667B2 (en) * 1973-09-27 1975-08-14 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Electronic kWh counter
US3914591A (en) * 1974-04-19 1975-10-21 Bell Telephone Labor Inc Analog electronic multiplier
US3942110A (en) * 1974-05-08 1976-03-02 General Electric Company Analog to pulse rate converter
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
US4009475A (en) * 1974-12-05 1977-02-22 Hybrid Systems Corporation Delta-sigma converter and decoder
US3975682A (en) * 1974-12-13 1976-08-17 Esterline Corporation Watt/watthour transducer and integrator and current sources therefor
US4217545A (en) * 1975-06-20 1980-08-12 Nihon Denki Keiki Kenteisho Electronic type polyphase electric energy meter
US4031532A (en) 1975-12-29 1977-06-21 First David J Voltage to frequency converter
US4083043A (en) * 1976-02-18 1978-04-04 Trw Inc. High speed monolithic a/d converter utilizing strobe comparator
JPS535678A (en) 1976-07-03 1978-01-19 Shoei Denki Kk Device for measuring active and reactive components of aac current or power
US4298984A (en) * 1976-10-06 1981-11-03 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Method and apparatus for improving error rate on radio teletype circuits
DE2656975C3 (en) * 1976-12-16 1979-09-27 Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen Gmbh, 8500 Nuernberg Method for the transmission of modulated data signals by means of adaptive delta modulation
DE2747385C2 (en) * 1977-10-21 1983-12-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Electronic alternating current meter
SE7810662L (en) * 1978-01-24 1979-07-25 Zolotenko Vladimir A DEVICE FOR ZERO LEVEL CORRECTIVE AMOUNT OF A PULSE VOLTAGE
US4291409A (en) * 1978-06-20 1981-09-22 The Mitre Corporation Spread spectrum communications method and apparatus
JPS581388B2 (en) * 1978-07-06 1983-01-11 株式会社東芝 electricity meter
US4182983A (en) * 1978-07-11 1980-01-08 Westinghouse Electric Corp. Electronic AC electric energy measuring circuit
US4203071A (en) * 1978-08-08 1980-05-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Pseudo-random-number-code-detection and tracking system
DE2846598A1 (en) * 1978-10-26 1980-04-30 Stepper & Co TDM system to measure electrical power and energy - uses two pulsed logic units t- control voltage and current signal for device integration
US4217546A (en) * 1978-12-11 1980-08-12 General Electric Company Electronic energy consumption meter and system with automatic error correction
JPS5948571B2 (en) * 1979-01-29 1984-11-27 タケダ理研工業株式会社 analog digital converter
US4275349A (en) * 1979-05-11 1981-06-23 Westinghouse Electric Corp. Watt and var transducer
US4291300A (en) * 1979-11-01 1981-09-22 Burroughs Corporation Tracking analog-to-digital converter for AC signals
US4322687A (en) * 1980-05-19 1982-03-30 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Operational amplifier with improved offset correction
US4463311A (en) * 1980-05-29 1984-07-31 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Electronic electric-energy meter
JPS571972A (en) * 1980-06-04 1982-01-07 Toshiba Corp Electronic type electric energy meter
CA1199070A (en) * 1980-10-06 1986-01-07 Prentice G. Moore Electronic watt/var transducer
DE3110119A1 (en) * 1981-03-16 1982-09-23 EM Elektro-Mechanik GmbH, 5620 Velbert Indicator of the direction of power flow
US4495463A (en) 1982-02-24 1985-01-22 General Electric Company Electronic watt and/or watthour measuring circuit having active load terminated current sensor for sensing current and providing automatic zero-offset of current sensor DC offset error potentials
US4485353A (en) * 1982-05-28 1984-11-27 Rca Corporation PLL Oscillator synchronizing system with matrix for phase correction

Also Published As

Publication number Publication date
SE453129B (en) 1988-01-11
GB2178545B (en) 1988-05-05
GB2178177A (en) 1987-02-04
SE8504816L (en) 1985-10-16
NL8420205A (en) 1985-06-03
CA1253968A (en) 1989-05-09
GB2178545A (en) 1987-02-11
GB8507289D0 (en) 1985-05-01
FR2555318A1 (en) 1985-05-24
SE8504813D0 (en) 1985-10-16
DE3448185C2 (en) 1988-03-24
SE8504815D0 (en) 1985-10-16
GB8620427D0 (en) 1986-10-01
SE8504814L (en) 1985-10-16
IT1176528B (en) 1987-08-18
GB2178260B (en) 1988-05-05
GB2178261B (en) 1988-05-05
GB8620428D0 (en) 1986-10-01
SE8501603L (en) 1985-04-01
FR2555318B1 (en) 1989-03-03
FR2555381A1 (en) 1985-05-24
FR2555379A1 (en) 1985-05-24
WO1985000711A1 (en) 1985-02-14
GB2178261A (en) 1987-02-04
SE8504813L (en) 1985-10-16
SE8501603D0 (en) 1985-04-01
GB8620426D0 (en) 1986-10-01
SE8504814D0 (en) 1985-10-16
DE3448182C2 (en) 1988-09-29
SE452516B (en) 1987-11-30
DE3448184C2 (en) 1989-11-23
GB2154329A (en) 1985-09-04
GB2154329B (en) 1988-05-05
IT8422167A0 (en) 1984-08-01
DE3490349T1 (en) 1985-09-19
GB8620429D0 (en) 1986-10-01
DE3448183C2 (en) 1988-07-21
FR2555382A1 (en) 1985-05-24
SE8504815L (en) 1985-10-16
SE8504816D0 (en) 1985-10-16
GB2178260A (en) 1987-02-04
GB2178177B (en) 1988-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2926979C2 (en)
DE10103879B4 (en) Apparatus and method for jitter measurement
DE2417503A1 (en) ELECTRONIC MEASUREMENT OF ACTIVE ELECTRICAL ENERGY
DE3027725A1 (en) CONTROL CIRCUIT FOR A RECTIFIER
DE3121448A1 (en) ELECTRONIC ELECTRICITY COUNTER
DE3836805A1 (en) INSULATION AMPLIFIER WITH ACCURATE VOLTAGE / WORK CYCLE CONVERTER, LOW HUMB VOLTAGE, LARGE BANDWIDTH AND CHARGE-ADJUSTED DEMODULATOR
DE2226170A1 (en) STATIC INTERCONNECTION
DE2758812A1 (en) ELECTRONIC TWO-WAY KILOWATT-HOUR METER
DE3122168A1 (en) Electronic active-energy meter
DE3706969A1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER
DE112013002522T5 (en) Magnetic element control device, method for controlling a magnetic device and magnetic detection device
DE2431315A1 (en) THE METER MEASUREMENT OF ELECTRICAL ENERGY (KWH) IN SINGLE-PHASE SYSTEMS
CH672847A5 (en)
EP1700130A1 (en) Energy metering system
EP0569740B1 (en) Method for automatic calibration of electricity meters and apparatus therefor
DE2950806A1 (en) ARRANGEMENT FOR REGULATING THE EFFECTIVE VOLTAGE VALUE OF AN OUTPUT SINE SIGNAL OF A INVERTER BY PULSE WIDTH MODULATION
DE2519668C3 (en) Arrangement for generating a sequence of pulses proportional to the product of two analog electrical quantities
CH679073A5 (en)
DE2530374A1 (en) ELECTRONIC MEASURING CONVERTER FOR MONITORING TWO AC SIGNALS
DE3207146A1 (en) POWER FLOW DETECTOR / ENERGY FLOW DETECTOR
DE2755796C2 (en) Circuit arrangement for generating phase-shifted signals
DE3045033C2 (en)
DE10102791B4 (en) Electrical transmitter
DE3303454A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR LOW-NOISE FREQUENCY MEASUREMENT IN A MULTI-PHASE ELECTRICAL POWER TRANSMISSION
DE2728355C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased