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 VerfahrensInfo
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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
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
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.
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 |
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