DE1800072A1

DE1800072A1 - Multiplizier- und Integrierglied

Info

Publication number: DE1800072A1
Application number: DE19681800072
Authority: DE
Inventors: Zabarnij Anatolij I
Original assignee: NI I KT I GORODSKOGO CHOZJAJST
Current assignee: NI I KT I GORODSKOGO CHOZJAJST
Priority date: 1968-10-01
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1970-06-18
Also published as: DE1800072B2

Description

MULTIPLIZIER UND INTEGRIERGLIED Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf statische Rechenglider, insbesondere auf multiplizierende und integrierende Meß- und Rechenglieder sowie Geräte und kann als Elektrizitäts-, Wärme, Arbeitszähler u.dgl. verwendet werden.
Bekannt ist ein Multiplizier- und Integrierglied in Form eines statischen einphasigen Wattstundenzählers für Wechselstrom (siche beispielsweise die USA-Patentschrift Nr. 2919408, Klasse 324-192), bei dem einer der Multiplikatoren auf den Eingang eines elektrostatischen Integrators mit Transistor zugeführt wird, der als Stromzeuger wirkt.
Die Ausgangsspannung des Integrators wird an einer Kapazität abgenommen und mit einer Bezugsspannung verglichen. Im Augenblick der Gleichheit beider Spannungswerte löst das Vergleichsglied einen Impuls aus, der die Entladung der Integratorkapazität bewirkt und von einem Impuls zähler erfaßt wird.
Der Nachteil einer derartigen Schaltung des Multiplizier-und Integriergliedes liegt in der beschränkten Zahl von Multiplikatoren der zu integrierenden Funktion bis auf zwei, wobei einer der Multiplikatoren als Bezugsspannung vorgegeben werden muß, die umgekehrt proportional zum zweiten Multiplikator ist. Das Verfahren zum Erhalten eines solchen Spannungspegels durch Subtraktion einer dem zweiten Multiplikator umgekehrt proportionalen Spannung aus einer Konstantspannung läßt die ausreichende Genauigkeit bei Erfassung des Wirkstromverbrauchs nur bei relativ geringen Netzspannungsschwankuen erzielen.
Eine solche Multiplikationsschaltung ist völlig unbrauchbar, wenn die Multiplikatoren als Eingangssignal mit geringer Amplitude vorliegen. Die an den@ im Nebenschluß zur Netzleitung liegenden Normalwiderstand des Gleichstrom-Wattstundenzählers abgenommene Spannung beträgt beispielsweise weniger als 150 mV.
Es ist das Ziel der Erfindung ein Multiplizier- und Integrierglied, insbesondere statische kontaktilose Ersatzschaltungen solcher weit verbreiteten Geräte wie Wattstundenzähler, Wärmesähler, verschiedenartige Arbeitszähler u.dgl. zu entwickeln, die geringe Abmessungen, größere Prüfungszwischenzeit und höhere Betriebssicherheit beim Einsatz an ortsbeweglichen Anlagen besitzen.
Dieses Ziel wird durch ein Multiplizier- und Integrierglied erreicht, bei dem an den Integratoreingang ein Signal eines der Multiplikatoren der zu integrierenden Funk tion zugeführt wird und dessen ein Eingangs-Vergleichsglied am Integratorausgang angeschlossen und dessen anderer Ausgang mit einem Vergleichssignal beaufschlagt wird, wobeiweil ter dem Vergleichsglied ein Steuerglied zur Integratorlöscung und ein Ausgangsimpulszähler nachgeschaltet sind, wobei erfindungsgemäß dem Integratoreingang ein Tor, und sumin ein Wandler ftir d6e Amplitude der den anderen Multiplika toren der zu integrierenden Funktion entsprechenden Eingangssignale vorgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des genannten Tors verbunden ist.
>ei der Integrierung des Produktes aus mehr als zwei Multiplikatoren ist es nach der Erfindung vorteilhaft, die Eingangssignalwandler, deren Zahl in diesen Falle gleich der Zahl von Multiplikatoren ist, zu einer Reihenschaltung derart zu verbinden, daß der Signaleingang des jeweiligen Wandlers am Signalausgang des vorangehenden angeschlossen wird.
Der in der signalflußrichtung erste Wandler wird mit seinem Signaleingang einem Steuerimpulsgenerator zugeordnet.
Als Eingangswandler kann erfindungsgemäß ein im Pulsbreitenverfahren arbeitender Modulator mit einem Integrierglied, einem diesem vorgescyhalteten Schreibtor, einer Leseschaltung und einem dieser vorgeschalteten Schwellwertschalter, der Impulse bei Erreichtung des vorgegebenen Wertes des Integratorausgangssignale auslöst, verwendet werden.
Im Falle, wenn das vorgeschlagene Rechenglied als Elektrizitätszähler eingesetzt wird, wird ein Pulsbreiten-Differenzmodulator als Eingangswandler in Zusammenschaltung mit einer Brückenschaltung verwendet. Ein Diagonalzweig der Brückenschaltung liegt dabei an einer Bezugsspannungsquelle und der andere Diagonalzweig an dem im Nebenschluß zur Leitung liegenden Widerstand des Elektrizitätszählers, während an den benachbarten Seitenzweigen der Briloke der Pulsbreiten~ Differenzmodulator angeschlossen wird. Der Integrator wird dabei mit seinem Eingang am Netz angeschlossen.
Im Falle, wenn das vorgeschlagene Rechenglied als Wärmezähler eingesetzt wird, enthält der Eingangswandler einen Former für Impulse konstanter Dauer, der einem Meßfühler für den Momentanwert des Wärmeträgerverbrauches nachgeschaltet wird, und einen Pulsbreiten-Differenzmodulator mit Schreibtoren, die mit ihren Steuereingängen am Ausgang des Impulsformers und mit ihren übrigen Eingängen an Temperaturmeßfühlern in der Zu- und Ablaufleitung für den Wärmeträger liegt gen. Bei einer derartigen Schaltung wird auf den Integrator eingang ein Signal mit konstanter Amplitude gegeben.
Der Differenzmodulator wird erfindungsgemäß aus zwei gleichen im Pulsbreitenverfahren arbeitenden einfachen Modulatoren mit Rechteckkernen, mit Schreibwicklungen und einer rückspeichernden Leseschaltung, der ein Impulszeitdifferenzbildner nachgeschaltet wird. Die Lesewicklungen werden Uber Tore am Tor der Störimpulslöschschaltung angeschlossen.
Der Erfindungsgedanke wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf beigefUgte Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 das erfrindungsgemäße Blockschaltbild des Multi plizier- und Integriergliedes Fig. 2 das Blockschaltbild zur Erläuterung der Zusammenschaltung von Eingangswandlern in dem erfindungsgemäßen Mul tiplizier- und Integrierglied bei der Berechnung des Integrals einer Funktion des Produktes mehrerer Multiplikatoren.
Fig. 3 das Blockschaltbild einer Stufe des Pulsbreiten-Modulators der Kaskadenschaltung für den Registrierungs- und Ablesungszyklus, gemäß der Erfindung Fig. 4 das Blockschaltbild eines Wattstundenzählers mit dem erfindungsgemäßen Multiplizier- und Integrierglied Fig. 5 das Blockschaltbild eines Wärme zählers mit dem erfindungsgemäßen Multiplizier- und Integriergelid Fig. 6 das Prinzipschaltbild des Eingangswandlers gemäß der Erfindung Wie dies die Zeichnungen erkennen lassen, enthält das erfindungsgemäße Multiplizier- und Integrierglied' einen Integrator I (Fig. 1) mit einem Torglied 2 am Eingang, ein Vergleichsglied 3, ein Steuerglied 4 zur Integratorlöschung, einen Impuls zähler 5 als Ausgangsglied und einen Eingangswandler 6 mit Signalamplitude als Eingangsgröße.
Dem Integrator 1 wird über Torglied 2 ein Signal Un zugeführt, das einen der Multiplikatoren der zu integrierenden Funktion abbildet Der eine Eingang des Vergleichsgliedes 3 wird mit dem Ausgangssignal des Integrators und der andere mit einem Vergleichssignal Uo beaufschlagt. Das Ausgangssignal des Vergleichsgliedes 3 wird auf das Steuerglied 4 zur Integratorlöschung und auf den Eingang des Impulszählers 5 gegeben. Die die anderen Multiplikatoren abbildenden Signale H1 U2...Un-1 werden dem Wandler 6 zugeführt, dem der Steuereingang des Torgliedes 2 zugeordnet ist. Für die Integration des Produktes aus mehreren Eingangsgrößen U1, U2...Un-1 werden die im Pulsbreitenverfahren arbeitenden Eingangswandler I (Fig.2), deren Anzahl der der Multiplikatoren gleich ist, vorteilhalterweise nacheinandergeschaltet.
Der erste Eingangswandler I wird an einem Taktimpulsgebergenerator 7 angeschlossen, während der Signaleingang jedes nachfolgenden Eingangswandlers am Ausgang des vorangehenden angeschlossen wird. Am Ausgang des in der Signalflußrichtung letzteren Eingangswandlers wird das Torglied 2 mit seinem Steuereingang angeschlossen. Auf den zweiten Eingang des Torgliedes 2 kann somit noch ein Multiplikator Un gegeben Werden. Jeder Eingangswandler enthält ein Schreibtor 8 und einen im Pulsbreitenverfahren arbeitenden Modulator 9.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Eingangswandler, der einen Pulsbreitenmodulator mit Schreib- und Lesezyklus darstellt. Der Modulator enthält einen von einem Schreibimpuls von der Dauer gesteuertes Schreibtor 10 und einen Integrater 11, dem ein Schwellwertschalter 12 zugeordnet ist. Dem Schwellwertschalter wird ein Trigger 13 mit seinem einen Eingang nachgeschaltet. Der andete Triggterein@ gang wird mit dem Eingang des Tores 10 verbunden, dom über das Differenzierglied 14, der Schreibimpuls zugeführt wird. Der Triggerausgang 13 ist mit dem Steuereingang des Lesetores 15 verbunden. Das Eingangssignal Uol gelangt auf den Eingang des Integrators 11 über Schreibtor 10.
Als Integrator 11 können viele Integratortypen zum Einsatz kommen. Sehr oft wird aber zur Vereinfachung der Schaltung ein elektromagnetischer Integrator mit Rechteckërn verwendet.
Ein Pulsbreitenmodulator mit einem solchen Integrator besitzt eine gute Linearität der Kennlinie (@ol bedeutet die Dauer des Ausgangs impulses und pol die Eingangs spannung), weist aber eine Unempfindlichkeitszone auf.
Bei schwachen Eingangssignalen ist eine Differenzschaltung für den Eingangswandler zweckmäßig. Als Beispiel für einen im Pulsbreitenverfahren arbeitenden Differenzmodulator kann der Modulator des Strommeßteiles eines Wattstundenzählers (Fig. 4) dienen. Das im Pulsbreitenverfahren abzutastende Signal wird am nebenwiderstand 16 abgenommen.
Der Differenzmodulator III nach Fig. 4 setzt sich aus zwei gleichen Pulsbreitenmodulatoren 17, 18 zusammen, die an benachbarten Zweigen 19, 20 einer BrUcke II angeschlossen sind, deren einer Diagonalzweig Uber Zusatswiderstand 21 am Nebenwiderstand 16 des Netzes mit Belastung 22 liegt, während ihr anderer Zweig an einer Besugsspannungsquelle 23 angeschlossen ist. Den Modulator 17, 18 ist ein Differenzbildner 24 nachgeschaltet, der die Differenz zwischen den Zeiten zweier Eingangsimpulse errechnet.
Der am Ausgang des Impulszeitdifferenzbildners 24 erscheinende Impuls öffnet das Tor 2 am Integratoreingang.
Der Integrator wird mit seinem Eingang über Tor 2 an die Netzspannung @@ angeschlossen.
Fig. 5 zeigt einen Wärmezähler im Blockschaltbild, in dem das erfindungsgemäße Multiplizier- und Integrierglied eingesetzt wird. Als Meßfühler den Momentanwert des Wärmeträgerverbrauchs kann bei diesem Wärmezähler ein Flägelrad 25 mit Impulsgeber 26 oder ein beliebiger anderer Durchfluß mengengeber mit Frequenzausgang dienen.
Ein Impulsformer 27 fUr Impulse konstanter Dauer wird mit einer dem Momentanwert des Wärmeträgerverbrauchs p portionalen Frequenz ausgelöst und steuert die Sohreibtore 28, 29 eines Pulsbreitenmodulators III.
An anderen Eingängen der Sehreibtore 28, 29 kommen die Ausgangssignale der Temperaturmeßgeber 30, 31 an, die in der Zu- und Ableitung fUr Wärmeträger eingebaut sind.
Wenn die Temperaturmeßgeber 30, 31 Widerstandsthermometer sind, werden sie in Reihe mit einer Stromquelle 32 eingeschaltet. Am Ausgang der Schreibtore 28, 29 liegen die Pulsbreiten-Wandler 33, 34, denen der Impulszeit-Differenz bildner zugeordnet ist, Der Ausgangsimpuls des Pulsbreitenmodulators III beaufschlagt den Steuereingang des Integratoreingangstores 2. Der andere Eingang des Tores 2 wird bei konstanter spezifischen Wärme des Wärmeträgers an einer Konstantspannungsquelle #o angeschlossen. Bei schwankender spezifischer Wärme des Wärmeträgers tritt an stelle der Konstantspannungsquelle ein Korrekturglied (nicht gezeigt) auf, dessen Ausgangssignal den Schwankungen der spezifischen Wärme des Wärmeträgers folgt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit für einen Pulsbreitenmodulator in Differenzschaltung. Er detzt sich aus zwei gleichen Modulatoren zusammen, bei denen zur Integration ein elektromagnetischer Integrator mit Rechteckkern verwendet wird. Ein solcher Modulator ermöglicht es, ein Multiplizier-und Integrierglied mit relativ einfacher Schaltung für Eingangsgrößen mit niedrigem Signalpegel zu bauen.
Jeder von zwei Pulsbreitenmodulatoren besteht aus einem Ringkern 35 (Fig. 6) mit rechtckiger Hysteresisschleife und aus drei Wicklungen 36, 371 32, die auf dem Ringkern 35 sitzen. Die Wicklung 36 ermöglicht die Einspeicherung der Information und die Wicklung 37 für die Abfrage des Kerninhaltes mit Rückspeicherung. Die Wicklung 38 verkörpert die positive Rückkopplung.
Die Schreibwicklung 3n liegt über Tore 39 am Zweig 19 der Eingangsbrücke II, Die Schreibwicklung 36 des zweiten Pulsbreitenmodulators liegt in der gleichen Weise am Brückenzweig 20. Die Lesewicklung 37 liegt über Tor 41 an einer @esespannungsquelle 40. Als Tor 41 üblicherweise ein T@ansistor verwendet, dessen Basis hierzu an der Rückkopplungswicklung 38 angeschlossen wird.
Die Lesewicklung 37 liegt im Nebenschluß zu einer Schaltung, die aus dem gemeinsamen Transistortor 42 und Dioden 43, 44 besteht. Die Basis des Tranhsistortors 42 liegt am Taktimpulsgenerator 7, dessen Ausgangsimpulse das konstante Verhältnis der Impulsbreite zum Impulsintervall haben, in Gegenschaltung zu den Steuereingängen der Schreibtore 39.
Die beschribenen Schaltungen haben folgende Wirkungs weise.
Der vom Generator 7 ankonende Taktimpuls von der Dauer @o öffnet das Eingangstor 10 (Fig. 3) des Integrators 11.
Die Ausgangsspannung des Integrators 11 nimmt während der Ab testzeit @o um; zu, wo Uol die Eingangsspannung des Integrators und keine Konstante des Integratorschreibschaltung ist.
Mit seiner hinteren Flanke löst der Schreibimpuls über das Differenzierglied 14 den Trigger 13 aus, dessen Ausgangsimpuls hierbei das Lesetor 15 am Eingang des Integrators 11 öffnet. Da die Signale Uo2 und Uo1 entgegengesetzte Polarität haben, geht das Signal am Ausgang des Integrators 11 bis auf Null zurück. Dieser Signalwert wird vom Indikator 12 erfaßt. Dabei gelten folgende Beziehungen Darin sind k2 die Konstante des Integratorleseschaltung und Uo2 die Lesespannung. Daraus folgt Die Dauer des Ausgangsimpulses eines solchen Pulsbreitenmodulators ist somit proportional zum Produkt aus der Schreibimpulsdauer und dem Wert des Eingangssignals.
Für die Kaskadenschaltung (Fig. 2) aus mehreren Pulsbreitenmodulatoren lassen sich folgende Beziehungen aufstellen wo @n die Dauer des Ausgangsimpulses des n-ten Pulsbreitenmodulators der Kaskadenschaltung nach Fig. 2 und U1, U2...Un Signale am Eingang des 1,2 ... n-ten Pulsbreitenmodulators sind.
Die I Impulsdauer # n ist proportional zum Produkt aus den Werten der Eingangssignale mal Taktimpulsdauer des Generators 7.
Tatsächlich, die an den benachbarten Brückenzweigen 19, 20 abgenommenen Signale haben die Werte Darin bezeichnen U3 das Bezugssignal und U@ das am Nebenschlußwiderstand abgenommene, der Stromstärke im Netz proportionale Signal.
Am Ausgang der Pulsbreitenmodulatoren 17, 18 erscheinen Impulse mit der Dauer Die Dauer des Ausgangsimpulses des Differenzbildners 24 er gibt sich zu und ist somit proportional den netzstrom. Die Anwendung des Differenzprinzips läßt die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Rechengliedes erhöhen und den Einfluß der Schwankungen von Umgebungsbedingungen auf sein Verhalten weitgehend auszuschließen. Diese Vorteile werden nur bei gleichem Kennlinienverlauf beider Pulsbreitenmodulatoren 17, 18 erreichbar.
Liegt die Folgefrequenz fo der Impulse @@@ etwa bei höchster im Signal des Stromes @ und der Spannung Uo auftretenden Frequenz und bleibt konstant, so entspricht der Mittelwert des Ausgangssignals des vom Differenzbildner 24 (Fig. 4) gesteuerten Tores 2, also das Eingangssignal des Integratorsider von der Belastung aufgenommenen Leistung Der Integralwert des der Leistung proportionalen Sig nals Uomd ergibt sich zu Das stufenweise ansteigende Ausgangssignal des Integrators wird im Vergleicher 3 mit einem Bezugssignal Uo verglichen. Im Augenblick, wo die beiden Signale den gleichen Wert haben, erzeugt der Vergleicher einen Impuls, der das Steuerglied 4 zum Ldschen bzw. Umschalten des Integrators 1 auslöst. und vom Impulszähler 5 erfaßt, wird. Der Zahler 5 dient als Anzeigegerät für das Ausgangssignal. Die vom Zähler 5 angezeigte Impulszahl ergibt sich zu und ist also proportional dem gemessenen Energiev@brauch@ Durch die Anderung von Uo läßt sich das Gewicht des ausgangsimpulses des Wattstundenzählers belicht ändern.
Während bei dem Wattstundenzä konstant ist, ändert sich dieselbe bei dem Wärmever@rpichssähler proportional dem Momentanwert des Wärmeve@@au@ba, von dem Meßfühler (Fig. 5) erTaßt wird, T@@r imp@el@@orner 27 erzeugt Impulse gleichbleibender Dauer @ de@@@ @dge@ @@ de@@ @lge@ frequenz f der Beziehung genugt, in der k eine Konstante wert des Wärmeträgerverbrauchs sind.
Die Ausgangsimpulse des Impulsfor@ers @@ st @@@ die @chraitte@e der Pulsbreitenmodulatorer @@, 20 lg@erenzmodulator III. Als Temperaturfühler 30, 31 eignen sich gut die Widerstandthermometer. Sie werden in den zu- und ablaufenden Wärmeträgerstrom eingebracht. Die beiden Widerstandsthermometer werden vom Strom io durchflossen, der von der Stromquelle 32 bezogen wird. Das Spannungsgefälle an beiden Widerstandsthermometern ergibt sich dann aus der Bezichung wo 1o der von der Quelle 32 bezogene Strom, Ro der Thermometerwiderstand bei 20°C, α der Temperaturfaktor des Widerstandsthermometers, Qf - Q2 die Temperaturdifferenz zwischen dem zu- und ablau@enden Wärmeträger sind.
Der Impuls @ol am Ausgang des Impalszeit-Differenzbildmers 24 ergibt sich zu wo k2 eine Konstante des Fulsbreitenmodulators ist.
für das Impulsverh ltnis der Steuerimpulse für das Tor 2 am Integratoreingang gilt die Beziehung Darin ist Wo der Wärmeverbreach je Zoileinbait.
Das Impulsverhältnis @ ist soml@ proportional der @ Wärmträger je Zeiteinheit entnommenen Wärmemenge. Wird auf den Eingang des Integrators über Tor 2 ein konstantes Signal Eo gegeben, so erscheint am Ausgang desselben ein Signal, dessen Mittelwert der Wärmeleistung proportional ist. Die Zahl der ausgangsimpulse des Vergleichers 3 ergibt sich dann aus der Formel und ist sonit proportional der erfaßten Wärmemenge.
Der Differenzpulsbreitenmodulator mit Rechteckkernen hat folgende Wirkungsweise. Der Generator 7 erzeugt Taktimpulse mit konstante Verhältnis zwischen Impulsdauer und Im pulsintervall. Diese Impulse haben eine Dauer von Uo und stehen die Schreibhalbperiode an. Sie öffnen die Schreibtore 39, wobei die Schreibwicklung 36 unter die Spannung U19 bzw.
U20 der Brückenzweige 19 bzw. 20 der Eingangs brücke II gesetzt wird. In den Kernen 35 der Pulsbreitenmodulatoren wird eine Feldstärke erzeugt, die proportional diesen Spannungen ist. Die Spannungen U19, U20 ergeben sich ihrerseits aus der Formel Beim Aufhören des Schreibimpulses werden die Schreibtore 39 gesperrt.
Die positive Rückführung, die von der Wiclung 38 im Bazisstromkreis des als Lesbtor wirkenden Transistors 41 verkörpert wird, bewirkt eine schnelle Öffnung des Tores 41. Damit wird die Lesewicklung 37 unter Lesespannungsquelle 40 gelegt.
Der Lesevorgang dauert bis zum augenblick, wo der Kern die negative Sätigung und damit die Feldstärke, die am Anfang des Schreibzyklus war, erreicht.
Die Zuwächse # # ## und # # ### der Schreibfelodstärke werden dabei gleich den Lesefeldstärken ##1 und ##2 Daraus folgt darin bezeichnen #1 - die Leseimpulsdauer des Pulsbreitenmodulators, #2 - die Leseimpulsdauer des Pulshbreitenmodulators, W35 - die Wihndungszahl der Lesewicklung 37, W36 - die Windungszahl der Schreibwicklung 36.
Der Differenzimpuls @@@ am Ausgang des Impulszeitendifferenhzbildners 24 ergibt sich aus der Beziehung Beim Sperren des Lesetores 41 wird in der Lesewicklung 37 ein beträchtlicher Stbrimpuls induziert. Die Ursaohe dafiir ist die Abweichung der wirklichen Hysteresisschleife des Kernes vom idealen Rechteck. Der erwähnte Störimpuls beeinträchtigt die Stabilität des Differenz-Pulsbreitenmodulators, der aus zwei Pulsbreitenmodulatoren mit Informationsabfrage mit Riickspeicherung enthält.
Um den Störimpuls aufzuheben, ist die Löschschaltung vorgesehen, zu der Dioden 43, 44 gehören, Der gemeinsame Anodenpunkt dieser Dioden wird über Transistor 42 mit dem gemeinsamen Punkt der Wicklung 37 für die Lesehalbperiode geschlossen, Es ist zu bemerken, das es vorteilhafter ist, die Schaltung des Wärme zählers bei Anwendung anderer Typen von Meßfühlers für Temperaturgefälle und Durchflußmenge nach dem Prinzip des Blockschaltbildes (Fig. 4 ) vom Wattstundenzähler zu Bauen.
Die Meltiplizier- und Integrierglieder finden weitgehende Anwendung in der Industrie, im Verkehrswesen, bei wissenschaftlichen Forschungen und in der Medizin.
Die herkömmlichen Rechenglieder für diesen Zweck enthalten in der Regel umlaufende und schnell verschleißende Teile, die ihren Einsatz an prtsbeweglichen Anlagen erschweren und ihre Lebensdauer beschränken. Solche Geräte bedürfen sorgfäl-Lger Pflege und Wartung und öfterer Prüfungen.
Das vorgeschlagene Multiplizier- und Integrierglled, das Transistoren und Magnethernen @ufgebaut ist, a@@erst hohe Betriebssicherheit, enthält keine beweglichen Teile und erfordert wenig Platz. Es behält seine hohe Funktionsgenauigkeit und Zuverlässigkeit auch bei starken Vibrationen, wie sie bei ortsbeweglichen Anlagen auftreten.
Das Rechenglied ist fertigungstechnisch@ sehr günstig aufgebaut und kann in der Schaltkreistechnik als Miniaturglied hergestellt werden.
Auf der Basis des volrgeschlagenen Rechengliedes wurde bereits ein zuverlässiger, raumsparender universeller statischer Gleichstrom-Wattstundenzähler der Klasse 1,0 entwickelt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E :

1. Multiplizier- und Integrierglied mit einem Integra tor, auf dessen Eingang das Signa eines der Multiplikatoren des Integranden gegeben wird, einem Vergleichsglid, dessen einer Eingang dem Integrat@er zugeordnet und dessen anderer Eingang mit einem Vergleichssignal beaufschlagt wird weiter mit einem Steuerglied zur Integrat/orlöschung @ einem Ausgangaitnpulszähler, g e k e n n z e i n h n e t durch ein Torglied t2) am Eingang des Integrators (1) und zumindest einen Eingangswandler (6) mit Signalamplitude als Eingangsgröße für die Signale der anderen Multiplikatoren des Integranden, dem der Steuereingang des Torgliedes (2) zugeordnet ist.

2. Rechyenglied nach Anspruch 1, d a d u r c h g k e n n 1 e i c h n e t, daß bei Integrierung des Produktes aus mehreren Eingangsgrößen die Eingangswandler (1), die in der Anzahl der Multiplikatoren vorhanden sind, in einer Nach einanderschaltung liegen, derart, daß der Signaleingang des Jeweiligen Wandlers am Ausgang des vorangehenden Wandlern angeschlossen wird, wobei der in der Signalflußrichtung erstere Wandler einem Taktimpulsgenerator nachgeschaltet ist.

3. Rechenglied nach Anspruch 2, d a d u r a h g ek e n n z e i c h n e t, daß als Eingangswandler (I) ein im Pulsbreitenverfahren arbeitenden Modulator eingesetzt ist mit einem Integrator (11); einem Schreibtor (10) am Integratoreingang, einer Leseschaltung (13, 15), einem dem Integrator nachgeschalteten Schwellwertschalter (12), dem die Leseschaltung nachgeschaltet wird.

4. Rechenglied nach Ansprüchen 1 bis 3, insbesondere zum Einsatz in einem Elektrizitätszähler, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Eingangswandler (I) ein Pulsbreiten-Differenzmodulator (III) und eine am Eingang desselben liegende Brückenschaltung (II) enthält, wobei an einem Diagonalzweig der Brückenschaltung eine Bezugsspannungsquelle (23), an dem anderen Diagonalzweig der im Nebenschluß zur Leitung liegender Widerstand (16) des Zählers und die benachbarten Seitenzweige (19, 20) an Eingängen des Pulsbreiten-Differenzmodulators (III) liegen, während der Integrator (I) mit seinem Eingang am Netz angeschlossen ist.

5. Rechenglied nach Ansprüchen 1 bis 3, insbesondere für den Einsatz bei einem Wärmezähler, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Eingangswandler (I), der dem Meßfühler (26) für den Momentanwert des Wärmeträgerverbrauchs nachgeschaltet wird, einen Former (27) zur Erzeugung der Impulse mit konstanter Dauer und einen Pulsbreiten-Differenzmodulator mit Schreibtoren (28, 29) enthält, wobei die Steuereingänge der Schreibtore dem Former (27) zugeordnet sind, während an ihren anderen Eingängen Temperaturmeßfüh-1er (30, 31) für zu- und ablaufenden Wärmeträger liegen, wobei dem Integrator (1) ein konstantes Signal oder ein Korrektursignal zugeleitet wird.

6. Rechenglied nach den Ansprüchen 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t, daß als s Pulsbreiten-Differens modulator (III) zwei Wandler mit Rechteckkernen (35), die im Teilzyklus ummagnetisiert werden, mit Schreibwicklungen (36) und einer rückspeichernden Leseschaltung verwendet sind, wobei den Wandlern ein Impuls zeit differenzbildner nachgeschaltet und die Lesewicklungen über Dioden (43, 44) an einem Tor (42) der Löschschaltung für Störimpulse angeschlossen ist.