DE19513534A1 - Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE19513534A1
DE19513534A1 DE1995113534 DE19513534A DE19513534A1 DE 19513534 A1 DE19513534 A1 DE 19513534A1 DE 1995113534 DE1995113534 DE 1995113534 DE 19513534 A DE19513534 A DE 19513534A DE 19513534 A1 DE19513534 A1 DE 19513534A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
period
current
converter
phase
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1995113534
Other languages
English (en)
Inventor
Karsten Roederer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ROEDERER, KARSTEN, DIPL.-ING., 21031 HAMBURG, DE
Original Assignee
Stepper & Co
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
Application filed by Stepper & Co filed Critical Stepper & Co
Priority to DE1995113534 priority Critical patent/DE19513534A1/de
Publication of DE19513534A1 publication Critical patent/DE19513534A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz, bei welchem Verfahren mittels eines A/D-Wandlers die Augenblickswerte von Strom und Spannung für jede Phase des Wechselspannungsnetzes fortlaufend abgetastet und in digitale Zahlen umgewandelt und die umgewandelten Strom- und Spannungswerte einander paarweise zugeordnet und zugeordnete Werte miteinander multipliziert werden.
Ein solches Verfahren ist z. B. aus der Druckschrift Elektronik 22/1994, S. 66-72 bekannt.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens.
Zum Messen der verbrauchten Energiemenge in 1-phasigen Wechselspannungsnetzen werden auch heute noch sog. "Ferraris"-Zähler eingesetzt, bei denen auf elektro­ mechanischem Wege eine Zählscheibe im Magnetfeld einer Strom- und Spannungsspule dreht. Im Zuge der Weiterentwicklung der Elektronik und der Prozessortechnik werden jedoch zunehmend rein elektronische Lösungen für die Messung des elektrischen Energieverbrauchs vorgeschlagen. Bei derartigen Lösungen, zu denen auch der Elektrizitätszähler aus der eingangs genannten Druckschrift gehört, werden der Verlauf der Spannung und des Stromes auf der Zuleitung zum Verbraucher fortlaufend gemessen. Die analogen Meßwerte der Strom- und Spannungsamplitude werden in digitale Werte umgewandelt und paarweise miteinander multipliziert und die Produkte aufsummiert. Die resultierende Summe ist dann proportional zum Energieverbrauch.
Damit die auf diese Weise durchgeführte Berechnung der Wirkenergie einigermaßen genau ist, ist es notwendig, daß die Strom- und Spannungswerte, die miteinander multipliziert werden, zur gleichen Zeit gemessen, d. h. im A/D-Wandler gewandelt werden. Dies würde bedeuten, daß entweder pro Phase zwei A/D-Wandler eingesetzt werden, oder zwei Sample-and-Hold-Schaltungen, welche die Augenblickswerte von Strom und Spannung zum selben Zeitpunkt aufnehmen und speichern und anschließend sequentiell einem nachgeschalteten A/D-Wandler zuführen.
Während geeignete einfache Signalprozessoren mit einem integrierten A/D-Wandler zur Ausführung der Berechnungen preiswert erhältlich sind und somit grundsätzlich den Aufbau eines ökonomischen Haushaltszählers ermöglichen, gehören Sample-and-Hold-Schaltungen zu den relativ teuren Bauteilen, so daß ihre Anwendung bei einem ökonomischen Haushaltszähler praktisch nicht in Betracht kommt. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei einem 3-phasigen Netz insgesamt 6 analoge Meßwerte (3 Ströme und 3 Spannungen) zwischengespeichert werden müssen.
In der eingangs genannten Druckschrift wird eine andere Lösung angegeben: Strom- und Spannungswerte werden alternierend gewandelt. Zu einem Stromwert wird durch lineare Interpolation zwischen dem vorhergehenden und nachfolgenden Spannungswert ein künstlicher gleichzeitiger Spannungswert erzeugt und mit dem Stromwert multipliziert. Hierdurch entsteht ein systematischer Fehler, der durch einen zusätzlichen Faktor korrigiert werden muß, so daß insgesamt ein relativ großer Rechenaufwand zu bewältigen ist, der einen leistungsfähigen und damit teureren Prozessor erfordert.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Messung des Energieverbrauchs anzugeben, welches mittels eines einfachen Signalprozessors leicht umzusetzen ist, auf teure Spezialbauteile wie Sample-and-Hold-Schaltungen verzichten kann, und bei integrierenden Messungen über einen längeren Zeitraum eine gute Genauigkeit ermöglicht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, einen Elektrizitäts­ zähler zu schaffen, mit welchem das Verfahren auf ökonomische Weise durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensmaßnahmen gelöst. Bei einem Verfahren der eingangs genannten Merkmale ist vorgesehen, daß zur Bestimmung der Wirkenergie jeweils solche Strom- und Spannungswerte einander zugeordnet und miteinander multipliziert werden, deren Abtastzeitpunkte um ein ganzzahliges Vielfaches (n 1) der Periode der Netzwechselspannung auseinanderliegen.
Der Kern der Erfindung ist also darin zu sehen, daß bewußt nicht zwei zum selben Zeitpunkt aufgenommene Strom- und Spannungswerte miteinander multipliziert werden, sondern ein Strom- und ein Spannungswert, die zu Zeitpunkte gewandelt werden, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periode der Netzfrequenz auseinanderliegen. Durch den zeitlichen Versatz der Meßwertwandlungen verschwindet das Problem der Zwischenspeicherung; Sample-and-Hold-Schal­ tungen sind nicht nötig. Der durch den zeitlichen Versatz entstehende Fehler ist dabei gering, wenn die Änderungen im Energieverbrauch im Vergleich zur Netzperiode langsam ablaufen, weil dann in aufeinander­ folgenden Perioden die entsprechenden Amplitudenwerte nur gering voneinander abweichen.
Besonders gering ist der Fehler, wenn gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Abtastzeit­ punkte der einander zugeordneten Strom- und Spannungswerte um eine Periode der Netzwechselspannung auseinanderliegen.
Für die Zuordnung der zeitversetzten Amplitudenwerte ist es notwendig, die Periodendauer der Netzwechselspannung zu wissen, damit zu einem bereits gewandelten Strom- oder Spannungswert genau eine Periode später der zugehörige Spannungs- bzw. Stromwert gewandelt werden kann. Grundsätzlich ist es denkbar, bei bekannter Netzfrequenz eine konstante Periodendauer vorzugeben. Wesentlich genauer und flexibler ist es jedoch, wenn gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens fortlaufend die Periode der Netzwechselspannung ausgemessen und die Zuordnung der Strom- und Spannungs­ werte nach Maßgabe der gemessenen Periode vorgenommen wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Ströme und Spannungen der Phasen asynchron zur Netzfrequenz erfolgt. Damit ist gewährleistet, daß bei einer Unterabtastung und geschalteten Verbrauchern langfristig der richtige Energieverbrauch ermittelt werden kann.
Der erfindungsgemäße Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Prozessor mit einem A/D-Wandler, einen von dem Signalprozessor gesteuerten Multiplexer, dessen Ausgang mit dem Eingang des A/D-Wandlers in Wirkverbindung steht.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Elektrizitätszählers nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuereingang des Prozessors zur Ausmessung der Wechselspannungsperiode über Pegelumsetzer an die (alle) Phasen des Wechselspannungsnetzes angeschlossen ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die zeitversetzte Wandlung der Strom- und Spannungswerte sehr genau nach der tatsächlichen Periodendauer des Wechselspannungsnetzes auszurichten.
Der Pegelumsetzer steuert einen clockgetakteten Counter, der nach jedem Nulldurchgang ausgelesen wird. Das Maß für die Periode wird aus der Anzahl von Clockpulsen bestimmt, die zwischen 2 positiven Phasendurchgängen der Netzspannung gezählt werden.
Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die Clockflanken nicht mit einem Nulldurchgang der untersuchten Phase aufeinandertreffen müssen. Da aber die Periode mit jedem Nulldurchgang neu ermittelt wird, ergeben sich aus den ausgelesenen Werten Zahlenfolgen, deren Mittelwert über n Perioden hinreichend genau dem tatsächlichen Wert einer Netzspannungsperiode entspricht. Das gleiche gilt für die aufsummierten Produktterme Ek,i, den Produkten aus den Augenblicks-Stromwerten i(tk,i), den Augenblicks-Spannungswerten u (ti+tpk) und dem Zeitintervall zwischen 2 Abtastungen Δt = tk,i-tk,i-1, die der Wirkenergie über dem Gesamtbetrachtungsraum von m Perioden entsprechen.
Dabei ist:
m Anzahl der Betrachtungsperioden
nk Anzahl der Samples in der k-ten Periode
i Augenblickswert des Laststromes
u Augenblickswert der Netzspannung
Ek,i Energiequant zum Abtastzeitpunkt ti in der k-ten Periode
tpk die Periodendauer des k-ten Ausleseintervalls
tk,i Abtastzeitpunkt i in der k-ten Periode
tk,i-1 Abtastzeitpunkt i-1 in der k-ten Periode
Der für die Periodenermittlung eingesetzte Computer wird der kleinsten zu messenden Frequenz angepaßt. Für diese Frequenz wird Sorge getragen, daß die Zählfrequenz während 3 aufeinanderfolgenden Spannungsnulldurchgängen höchstens nur einen Überlauf des Counters verursacht.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens und des Elektrizitätszählers nach der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung soll nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 das Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Elektrizitätszählers, wie er zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besonders geeignet ist,
Fig. 2 den bevorzugten inneren Aufbau eines Signalwandlers aus Fig. 1,
Fig. 3 den bevorzugten inneren Aufbau des umschaltbaren Abschwächers aus Fig. 1,
Fig. 4 den bevorzugten inneren Aufbau des Pegelumsetzers aus Fig. 1,
Fig. 5 den Ablaufplan der 50 Hz Counter Interrupt Service Routine zur Bestimmung der Periodendauer der Netzschwingung beim Zähler nach Fig. 1,
Fig. 6 den Ablaufplan der Meßwertwandlung für die Bestimmung der Wirkenergie beim Zähler nach Fig. 1, und
Fig. 7 den Ablaufplan der Meßwertwandlung für die Bestimmung der Blindenergie beim Zähler nach Fig. 1.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen Elektrizitäts­ zähler nach der Erfindung ist in Fig. 1 im Blockschaltbild wiedergegeben. Der Elektrizitätszähler 10 umfaßt als Funktionsblöcke einen eingangsseitigen Multiplexer 16, einen nachgeschalteten umschaltbaren Abschwächer 17 und einen Prozessor 18 mit integriertem A/D-Wandler (in der Fig. 1 nicht explizit eingezeichnet). Zur Darstellung der Ergebnisse ist eine Anzeige 19 vorgesehen, die beispielsweise als mehrstelliges 7-Segment-LCD-Display ausgebildet sein kann. Selbstverständlich kann der Elektrizitätszähler wahlweise auch an einen Datenbus oder eine andere Art von Datenübertragungseinrichtung angeschlossen sein, um die Ergebnisse zur Weiterverar­ beitung an eine Zentrale zu übergeben.
Im dargestellten Beispiel ist der Elektrizitätszähler 10 an ein 3-phasiges Wechselspannungsnetz 11 angeschlossen, welches über drei getrennte Phasen 13a-c Energie an einen (oder mehrere) angeschlossene(n) Verbraucher 12 abgibt. Jeder der drei Phasen 13a, 13b und 13c ist ein Signalwandler 15a bzw. 15b bzw. 15c zugeordnet, der jeweils an getrennten Ausgängen ein dem Augenblickswert des Stromes und der Spannung auf der Phase entsprechendes Signal zur A/D-Wandlung zur Verfügung stellt. Der innere Aufbau der Signalwandler 15 bzw. 15a-c ist in Fig. 2 wiedergegeben. Das Spannungssignal wird von der Phase 13 direkt über einen aus den Widerständen R1 und R2 gebildeten Spannungsteiler abgenommen. Das Stromsignal wird von der Phase 13 über einen Stromwandler 21 mit nachfolgender Verstärkerschaltung (Operationsverstärker OP1, Widerstände R3-R4, Kondensatoren C1) abgeleitet.
Die insgesamt 6 analogen Signale aus den drei Signal­ wandlern 15a-c werden über Leitungen auf entsprechende Eingänge des Multiplexers 16 (z. B. eines Single 8-Channel Analog Multiplexers vom Typ CD4051 der Firma National Semiconductor) gegeben. Die 3 digitalen Steuereingänge (A, B und C) des Multiplexers 16 werden vom Prozessor 18 aus angesteuert. Innerhalb einer Abtastperiode können so nacheinander die augenblicklichen Strom- und Spannungswerte der einzelnen Phasen 13a-c über den Multiplexer 16 und den Abschwächer 17 auf den A/D-Wandler geschaltet und dort in entsprechende Digitalwerte umgewandelt werden. Zu jedem dieser 6 gewandelten Strom- bzw. Spannungswerte wird dann genau eine Periodenlänge der Netzschwingung später (oder allgemeiner: ein ganzzahliges Vielfaches der Periodenlänge später) ein entsprechender Spannungs- bzw. Stromwert gewandelt und zugeordnet. Zum Stromwert der Phase 13a im Zeitpunkt t1 wird also zum späteren Zeitpunkt t1 + PD (PD = Periodendauer der Netzschwingung) ein Spannungswert der Phase 13a bestimmt, usw. Aus den Wertepaaren jeder Phase kann dann das Produkt gebildet, und die Produkte können für jede Phase aufsummiert werden.
Zur Bildung der Wertepaare in der oben beschriebenen Weise wird vorzugsweise fortlaufend die Periode der Netzwechsel­ spannung ausgemessen und die Zuordnung der Strom- und Spannungswerte nach Maßgabe der gemessenen Periode vorgenommen. Dazu ist ein Steuereingang des Prozessors 18 über einen oder mehrere Pegelumsetzer 14 an je eine Phase (13c in Fig. 1) des Wechselspannungsnetzes 11 angeschlossen. Der bevorzugte interne Aufbau des Pegelumsetzers 14 ist in Fig. 4 gezeigt und umfaßt einen aus zwei Widerständen R6 und R7 gebildeten Spannungsteiler sowie die zwei Dioden D1, D2. Zur Ausmessung der Wechselspannungsperiode wird prozessorintern ein freilaufender Zähler verwendet, der mit einer konstanten Clockfrequenz angesteuert wird, und dessen Änderung des Zählerstandes zwischen zwei oder drei Nulldurchgängen der Netzwechselspannung (Istcount) als Maß für die Periodendauer genommen wird.
Der Interrupt-Ablaufplan für diese Messung ist in Fig. 5 dargestellt. Der Interrupt wird durch einen Nulldurchgangsdetektor ausgelöst (Start). Der neue Zählerstand wird mit dem Zählerstand zum Zeitpunkt des vorletzten Interrupt (Lastcount) verglichen und die Differenz gebildet. Die so bestimmte Zählerstandsänderung wird mit einem fest vorgegebenen Sollcount verglichen, welcher die Soll-Periodendauer der Netzschwingung entspricht. Liegt die Differenz zwischen beiden außerhalb eines vorgebbaren Toleranz- bzw. Fangbereiches (im Beispiel der Fig. 5 sind dies ± 100 counts), wird die Messung ausgeschieden. Liegt die Differenz innerhalb des Toleranzbereiches, wird die Zählerstandsänderung als Istcount, d. h. als Maß für die Periodendauer, verwendet.
Der Ablaufplan für die Bestimmung der Wirkenergie ist in Fig. 6 wiedergegeben. "i" ist ein Laufindex für die Counts der Samples der aktuellen Periode, "j" ist ein Laufindex für die letzte Produktbildung. Zunächst werden beide Indizes auf Null gesetzt. Zu jedem der Indizes i und j gibt es einen zugehörigen Count c(i) sowie ein zugehöriges Paar von Strom- und Spannungswerten U(i), I(j) bzw. U(j) und I(i). Der Index i wird bei festgehaltenem j in einer Schleife solange schrittweise erhöht, bis der entsprechende Count c(i) größer oder gleich der Summe aus dem Count c(j) und dem Istcount ist. Wenn dies der Fall ist, bilden die zugehörigen Werte U(i) und I(j) bzw. I(i) und U(j) Wertepaare, die genau um eine gemessene Periodenlänge (Istcount) zeitversetzt sind und im Sinne der Erfindung miteinander multipliziert werden können. Es werden daher, wenn die o. g. Bedingung erfüllt ist, zu den Werten U(i) und I(i) die zugehörigen Werte I(j) und U(j) ausgelesen und die Produkte U(i)*I(j) und I(i)*U(j) gebildet. Der Index j wird dann um 1 erhöht und der geschilderte Ablauf beginnt von Neuem mit um 1 erhöhtem Index j. Bei der Produktbildung muß dann natürlich noch der Faktor Zeit mitberücksichtigt werden, der sich aus der Anzahl der Samples/Periode oder aus dem Zeitabstand der letzten zwei Countwerte ermittelt.
Ein analoger Ablaufplan (Fig. 7) gilt für den Fall, daß die Blindenergie bestimmt werden soll. Entscheidend ist hier, daß der Zeitversatz nicht der vollen Periode, d. h. dem vollen Istcount, entspricht, sondern nur einem Viertel der Periode (Istcount/4). Die maximale Energie wird daher dann gemessen, wenn Strom und Spannung um 90° phasenverschoben sind, wie dies bei reiner Blindenergie der Fall ist.
Als Prozessor 18 wird vorzugsweise ein preiswerter 4-Bit-Prozessor wie z. B. der TSS 400 oder der ebenfalls preiswerte 16-Bit-Typ MSP430 des Herstellers Texas Instruments verwendet. Dieser Prozessor hat einen A/D-Wandler mit einer Auflösung von 13 Bit, der über einen internen Multiplexer mit vier Eingängen verbunden werden kann. Um eine für die Anwendung des Elektrizitätszählers hinreichende Genauigkeit zu erreichen, ist es notwendig, eine 17 Bit breite Stromdynamik mit einer 8 Bit breiten Spannungsdynamik mit einer Genauigkeit von 1% zu multiplizieren. Da der A/D-Wandler nur eine 13-Bit-Auf­ lösung hat, ist zwischen dem Multiplexer 16 und dem Prozessor der umschaltbare Abschwächer 17 angeordnet, der die fehlende Gesamtdynamik von 4 Bit durch Umschalten zwischen 4 binär abgestuften Abschwächerstufen nachbildet.
Der innere Aufbau des Abschwächers 17 ist in Fig. 3 dargestellt. Kern des Abschwächers ist der aus den Widerständen R8 bis R11 gebildete Spannungsteiler mit der Abstufung 1 : 2 : 4 : 8. Jeder Stufe ist eine Verstärkerschaltung mit einem Operationsverstärker OP2, . . ., OP5 und entsprechenden Widerständen R12, . . ., R19 nachgeschaltet. Die Ausgänge der Operationsverstärker OP2 bis OP5 sind getrennt auf die 4 multiplexierbaren A/D-Wandlereingänge (A1, . . ., A4) des Signalprozessors geführt. Hierdurch läßt sich erreichen, daß durch einfaches Abtesten des MSB (Most Significant Bit) - allerdings unter Verlust eines Bit - schnell herausgefunden werden kann, ob ein anderer Kanal bei dieser Amplitude zur Wandlung herangezogen werden muß. Die oberste Stufe mit dem Operationsverstärker OP2 läßt das Signal ungeschwächt durch, die weiteren Stufen (OP3 bis OP5) halbieren die Signalamplitude jeweils.
Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung ein Low-Cost-Haus­ haltszähler, der bei einfachem Aufbau und geringem Schaltungsaufwand die Wirk- und Blindenergie mit guter Genauigkeit zu erfassen gestattet.
Bezugszeichenliste
10 Elektrizitätszähler
11 Wechselspannungsnetz (kann auch 3-phasig sein)
12 Verbraucher
13a- c Phase
14 Pegelumsetzer
15, 15a- c Signalwandler
16 Multiplexer
17 Abschwächer (umschaltbar)
18 Signalprozessor (z. B. Texas Instr. TSS 400)
19 Anzeige
20 externer Multiplizierer
21 Stromwandler
R1, . . ., R19 Widerstand
C1, C2 Kondensator
D1, D2 Diode
OP1, . . ., OP5 Operationsverstärker

Claims (10)

1. Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem ein- oder mehrphasigen Wechselspannungsnetz (11), bei welchem Verfahren mittels eines A/D-Wandlers die Augenblickswerte von Strom und Spannung für jede Phase (13a-c) des Wechselspannungsnetzes (11) fortlaufend abgetastet und in digitale Zahlen umgewandelt und die umgewandelten Strom- und Spannungswerte einander paarweise zugeordnet und zugeordnete Werte miteinander multipliziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Wirkenergie jeweils solche Strom- und Spannungswerte einander zugeordnet und miteinander multipliziert werden, deren Abtastzeitpunkte um ein ganzzahliges Vielfaches (n 1) der Periode der Netzwechselspannung auseinanderliegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastzeitpunkte der einander zugeordneten Strom- und Spannungswerte um eine Periode der Netzwechselspannung auseinanderliegen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß fortlaufend die Periode der Netzwechselspannung ausgemessen und die Zuordnung der Strom- und Spannungswerte nach Maßgabe der gemessenen Periode vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausmessung der Wechselspannungsperiode ein freilaufender Zähler verwendet wird, der mit einer konstanten Clockfrequenz angesteuert wird, und dessen Änderung des Zählerstandes zwischen zwei Nulldurchgängen der Netzwechselspannung (Istcount) als Maß für die Periodendauer genommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausblendung von Störungen nur diejenigen Zählerstandsänderungen (Istcounts) weiterverarbeitet werden, die von einer für das jeweilige Netz fest vorgegebenen Soll-Zählerstandsänderung (Sollcount) nur innerhalb eines begrenzten Wertebereiches abweichen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Ströme und Spannungen der Phasen (13a-c) asynchron zur Phasenlage erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Blindenergie jeweils solche Strom- und Spannungswerte einander zugeordnet und miteinander multipliziert werden, deren Abtastzeitpunkte um ein Viertel bzw. um ein Viertel plus ein ganzzahliges Vielfaches der Periode der Netzwechsel­ spannung auseinanderliegen.
8. Elektrizitätszähler (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Prozessor (18) mit einem integrierten A/D-Wandler, einen von dem Prozessor (18) gesteuerten Multiplexer (16), dessen Ausgang mit dem Eingang des A/D-Wandlers im Prozessor (18) in Wirkverbindung steht, und einen Signalwandler (15a-c) pro Phase (13a-c) des Wechselspannungsnetzes, welcher dem Strom und der Spannung der Phase entsprechende Signale auf zugeordnete Eingänge des Multiplexers (16) gibt.
9. Elektrizitätszähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuereingang des Prozessors (18) zur Ausmessung der Wechselspannungsperiode über Pegelumsetzer (14) an alle Phasen (13a-c) des Wechsel­ spannungsnetzes (11) angeschlossen ist.
10. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erweiterung des Dynamikbereiches für die Strommessung zwischen dem Multiplexer (16) und dem A/D-Wandler des Prozessors (18a) ein umschaltbarer Abschwächer (17) angeordnet ist.
DE1995113534 1995-04-10 1995-04-10 Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens Withdrawn DE19513534A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995113534 DE19513534A1 (de) 1995-04-10 1995-04-10 Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995113534 DE19513534A1 (de) 1995-04-10 1995-04-10 Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19513534A1 true DE19513534A1 (de) 1996-10-17

Family

ID=7759365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995113534 Withdrawn DE19513534A1 (de) 1995-04-10 1995-04-10 Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19513534A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014018779A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Befega Gmbh Messeinrichtung
CN110764471A (zh) * 2019-09-14 2020-02-07 杭州拓深科技有限公司 一种电器能耗分析方法及基于此的用电分配方法
DE102019135894A1 (de) * 2019-12-30 2021-07-01 Martin Breitenbach Vorrichtung und Verfahren zur Strommessung an einer Vielzahl von Messstellen an einer Stromverteilerstelle

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2630959A1 (de) * 1976-07-07 1978-01-12 Heliowatt Werke Kilowattstundenzaehler mit statischem messwerk
DE3005672A1 (de) * 1979-02-16 1980-10-30 Leeds & Northrup Co Verfahren zum messen eines parameters
DE3049395A1 (de) * 1980-12-29 1982-07-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum bilden von produkten aus digitalen elektrischen messgroessen
DE3126485A1 (de) * 1981-07-04 1983-01-20 Metrawatt GmbH, 8500 Nürnberg Messanordnung
DE3524581A1 (de) * 1985-07-10 1987-01-15 Edmund Prof Dr Ing Handschin Verfahren und schaltung zur schnellen ermittlung elektrischer groessen von wechselstromsystemen
EP0213424A1 (de) * 1985-08-09 1987-03-11 Volker Dipl.-Ing. Hallwirth Verfahren zum Messen elektrischer Energie
US4794369A (en) * 1982-02-25 1988-12-27 Scientific Columbus, Inc. Multi-function electricity metering transducer
DE3620484C2 (de) * 1985-06-19 1991-06-13 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
US5170115A (en) * 1990-08-23 1992-12-08 Yokogawa Electric Corporation Sampling type measuring device
DE9213457U1 (de) * 1992-10-08 1993-01-28 ABB Metrawatt GmbH, 8500 Nürnberg Elektronische Anordnung zur Erfassung von Meßgrößen wie Wirkleistung, Blindleistung, Wirkfaktor und Blindfaktor
EP0578025A1 (de) * 1992-06-26 1994-01-12 Texas Instruments Deutschland Gmbh Verfahren zur Messung des Verbrauchs elektrischer Energie

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2630959A1 (de) * 1976-07-07 1978-01-12 Heliowatt Werke Kilowattstundenzaehler mit statischem messwerk
DE3005672A1 (de) * 1979-02-16 1980-10-30 Leeds & Northrup Co Verfahren zum messen eines parameters
DE3049395A1 (de) * 1980-12-29 1982-07-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum bilden von produkten aus digitalen elektrischen messgroessen
DE3126485A1 (de) * 1981-07-04 1983-01-20 Metrawatt GmbH, 8500 Nürnberg Messanordnung
US4794369A (en) * 1982-02-25 1988-12-27 Scientific Columbus, Inc. Multi-function electricity metering transducer
DE3620484C2 (de) * 1985-06-19 1991-06-13 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE3524581A1 (de) * 1985-07-10 1987-01-15 Edmund Prof Dr Ing Handschin Verfahren und schaltung zur schnellen ermittlung elektrischer groessen von wechselstromsystemen
EP0213424A1 (de) * 1985-08-09 1987-03-11 Volker Dipl.-Ing. Hallwirth Verfahren zum Messen elektrischer Energie
US5170115A (en) * 1990-08-23 1992-12-08 Yokogawa Electric Corporation Sampling type measuring device
EP0578025A1 (de) * 1992-06-26 1994-01-12 Texas Instruments Deutschland Gmbh Verfahren zur Messung des Verbrauchs elektrischer Energie
DE4221057A1 (de) * 1992-06-26 1994-01-13 Texas Instruments Deutschland Verfahren zum Erfassen des Verbrauchs elektrischer Energie
DE9213457U1 (de) * 1992-10-08 1993-01-28 ABB Metrawatt GmbH, 8500 Nürnberg Elektronische Anordnung zur Erfassung von Meßgrößen wie Wirkleistung, Blindleistung, Wirkfaktor und Blindfaktor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014018779A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Befega Gmbh Messeinrichtung
CN110764471A (zh) * 2019-09-14 2020-02-07 杭州拓深科技有限公司 一种电器能耗分析方法及基于此的用电分配方法
DE102019135894A1 (de) * 2019-12-30 2021-07-01 Martin Breitenbach Vorrichtung und Verfahren zur Strommessung an einer Vielzahl von Messstellen an einer Stromverteilerstelle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69221015T2 (de) Verfahren zur Bestimmung des elektrischen Verbrauches
DE69526023T2 (de) Datenerfassung und -verarbeitung für digitale Wechselstromsystemüberwacher/-analysierer
DE69126739T2 (de) Digitale Messung des elektrischen Energieverbrauches
DE112016006971T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herausfinden des Phasenfehlers oder von Timing-Verzögerungen in einem Stromwandler und Leistungsmessvorrichtung einschließlich Stromwandlerfehlerkorrektur
EP0901019B1 (de) Elektrizitätszähler zur Messung elektrischer physikalischer Grössen, die Parameter oder Funktionen sind von im Elektrizitätszähler gemessenen Spannungen und/oder Strömen
DE19842241A1 (de) Elektrizitätszähler und Eingangsbaustein für einen Elektrizitätszähler
EP0019621B1 (de) Verfahren zur messung elektrischer leistung
DE3126485C2 (de)
DE2630959A1 (de) Kilowattstundenzaehler mit statischem messwerk
EP0928423B1 (de) Messeinrichtung für elektrische leistung und verfahren zur messung der elektrischen leistung
DE3122168A1 (de) Elektronischer wirkverbrauchszaehler
EP1700130B1 (de) Energiezähleranordnung
DE102012107021A1 (de) Vorrichtung zur Messung eines Wechselstroms
DE19833921A1 (de) Schnelle Fourier-Transformationsvorrichtung
DE3427620A1 (de) Einrichtung zur erfassung des gleichstromanteils in einer wechselspannung
DE69521939T2 (de) Gerät zur Messung elektrischer Energie mit einem Multiplexer
DE102013107567A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Messung eines Wechselstroms
EP0763209B1 (de) Verfahren zum ermitteln von harmonischen oberschwingungen zu einer grundschwingung eines elektrischen signals
DE2852747C2 (de)
DE69630179T2 (de) Testsystem für ein Wechselstromnetz zur Messung von Oberschwingungsströmen und Spannungschwankungen
DE69730545T2 (de) Arithmetische Einheit
DE19513534A1 (de) Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens
DE3207528A1 (de) Elektronischer wirkverbrauchszaehler
DE4330179C2 (de) Digitales Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße aus einem elektrischen Signal
DE4221057A1 (de) Verfahren zum Erfassen des Verbrauchs elektrischer Energie

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ROEDERER, KARSTEN, DIPL.-ING., 21031 HAMBURG, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee