DE19910587A1 - Leistungs-Berechnungsvorrichtung - Google Patents
Leistungs-BerechnungsvorrichtungInfo
- Publication number
- DE19910587A1 DE19910587A1 DE19910587A DE19910587A DE19910587A1 DE 19910587 A1 DE19910587 A1 DE 19910587A1 DE 19910587 A DE19910587 A DE 19910587A DE 19910587 A DE19910587 A DE 19910587A DE 19910587 A1 DE19910587 A1 DE 19910587A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- timing
- relation
- variation
- amount
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/06—Arrangements for measuring electric power or power factor by measuring current and voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements 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)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Gemäß der Erfindung wird eine Leistungs-Berechnungsvorrichtung bereitgestellt, die Mittel (11, 12) zum Erfassen eines ersten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einer Spannung eines Meßobjektes und eines zweiten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einem Strom des Meßobjektes und Mittel (22, 24, 25) zum Berechnen von Leistung des Meßobjektes, basierend auf dem ersten erfaßten Variationsbetrag und dem zweiten erfaßten Variationsbetrag, aufweist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungs-
Berechnungsvorrichtung zum Berechnen von Leistung aus einem
Wechselstrom und einer Wechselspannung eines Zielmeßsystems.
Fig. 1 stellt ein Blockdiagramm dar, das eine herkömmliche
Leistungs-Berechnungsvorrichtung zeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 1 geben Anschlüsse T1 und T2 eine
Spannung V1 und einen Strom A1 im Verhältnis zur Spannung und
zum Strom eines Zielmeßsystems ein. Die Spannungen V1 und A1
werden durch A/D-Wandler 1 bzw. 2 in digitale Werte
umgewandelt. Eine CPU 3 berechnet die digitalen Werte von den
A/D-Wandlern 1 und 2 an einem vorbestimmten Zeitintervall.
Die Leistungs-Berechnungsvorrichtung dieses Schemas dient als
ein Wattmeter durch Berechnen von
P = V1.A1
und Durchführen einer Integration für eine vorbestimmte Zeit,
oder als ein Wattstundenzähler durch Durchführen einer
infiniten Zeitintegration.
Eine solche Leistungs-Berechnungsvorrichtung weist jedoch die
folgenden Probleme auf.
- (1) Da die Spannung V1 und der Strom A1 durch Software multipliziert werden, nimmt die Verarbeitung der Multiplizierungsanweisungen Zeit in Anspruch.
- (2) Da die Berechnung durch Software durchgeführt wird, ist die Verarbeitung komplex und zeitintensiv, so daß eine weitere Verarbeitung durch die Software kaum durchgeführt werden kann.
- (3) Die Umwandlung unter Verwendung von A/D-Wandlern benötigt Zeit, so daß die Abtastfrequenz kaum erhöht werden kann. Um die Genauigkeit zu erhöhen, wird die Anzahl der Bits erhöht, obwohl dies zu einer Kostensteigerung führt.
Die Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Situation
gemacht und hat als Aufgabe, eine Leistungs-
Berechnungsvorrichtung zu schaffen, die im Stande ist, eine
Multiplizierungs-Anweisungsverarbeitung in kurzer Zeit
durchzuführen, wobei eine komplexe Verarbeitung vermieden
wird, damit die Software eine andere Verarbeitung durchführen
kann, und um eine Kostensteigerung selbst dann zu vermeiden,
wenn die Abtastfrequenz erhöht wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der
Erfindung eine Leistungs-Berechnungsvorrichtung mit folgenden
Merkmalen bereitgestellt:
Mittel zum Erfassen eines ersten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einer Spannung eines Meßobjektes und eines zweiten Variationsbetrages bei einer Spannung in Verhältnis zu einem Strom des Meßobjektes; und
Mittel zum Berechnen von Leistung des Meßobjektes, basierend auf dem ersten erfaßten Variationsbetrag und dem zweiten erfaßten Variationsbetrag.
Mittel zum Erfassen eines ersten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einer Spannung eines Meßobjektes und eines zweiten Variationsbetrages bei einer Spannung in Verhältnis zu einem Strom des Meßobjektes; und
Mittel zum Berechnen von Leistung des Meßobjektes, basierend auf dem ersten erfaßten Variationsbetrag und dem zweiten erfaßten Variationsbetrag.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Neuerung wird eine Vorrichtung
gemäß einem ersten Aspekt geschaffen,
bei der das Mittel zum Erfassen des ersten
Variationsbetrages und des zweiten Variationsbetrages umfaßt:
einen ersten A/D-Wandler zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes in ein erstes digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes angibt;
einen zweiten Wandler zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes in ein zweites digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes angibt;
einen ersten Zähler zum Ausgeben des ersten Variationsbetrages, basierend auf dem ersten digitalen Signal; und
einen zweiten Zähler zum Ausgeben des zweiten Variationsbetrages, basierend auf dem zweiten digitalen Signal.
einen ersten A/D-Wandler zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes in ein erstes digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes angibt;
einen zweiten Wandler zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes in ein zweites digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes angibt;
einen ersten Zähler zum Ausgeben des ersten Variationsbetrages, basierend auf dem ersten digitalen Signal; und
einen zweiten Zähler zum Ausgeben des zweiten Variationsbetrages, basierend auf dem zweiten digitalen Signal.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der
folgenden Beschreibung dargelegt und gehen teilweise aus der
Beschreibung hervor oder können durch Praktizieren der
Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Aufgaben und
Vorteile der Erfindung können durch die Hilfsmittel und
Kombinationen, auf die nachstehend im einzelnen eingegangen
wird, erhalten werden.
Die beigefügte Zeichnung, die in die Patentbeschreibung
einbezogen ist und Teil derselben bilden, stellt gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar und dient
zusammen mit der oben gegebenen allgemeinen Beschreibung und
der unten gegebenen detaillierten Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen dazu, die Prinzipien der
Erfindung zu erläutern. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche Leistungs-
Berechnungsvorrichtung darstellt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das eine Leistungs-
Berechnungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung darstellt;
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm zum Erläutern der Funktionsweise
der in Fig. 2 gezeigten Leistungs-Berechnungsvorrichtung; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das eine Leistungs-
Berechnungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der
Erfindung darstellt.
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend gemäß
der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Bezugnehmend auf Fig. 2 sind Anschlüsse T1 und T2
Eingangsanschlüsse zum Eingeben von Spannungen V1 und A1 im
Verhältnis zu der Spannung und dem Strom eines
Zielmeßsystems. Die Ausgangssignale von den
Eingangsanschlüssen T1 und T2 werden an positive
Eingangsanschlüsse der Komparatoren bzw.
Vergleichsschaltungen 13 bzw. 14 in 1-Bit-A/D-Wandlern 11
bzw. 12 eingegeben, die als Deltamodulatoren bezeichnet
werden. Die Ausgangssignale der Integrierer 15 und 16 werden
an die negativen Eingangsanschlüsse der Komparatoren 13 bzw.
14 geliefert. Die Ausgangssignale der Komparatoren 13 und 14
werden an die D-Eingangsanschlüsse der Flip-Flops 17 bzw. 18
geliefert.
Die A/D-Wandler 11 und 12 kodieren die obigen Spannungen V1
und A1 und geben 1-Bit-Pulssignale f(n) bzw. g(n) aus. Das
Timing wird durch einen Takt Φ in dem A/D-Wandler 11 und
durch einen Takt, der durch Invertieren des Takts Φ in dem
A/D-Wandler 12 erhalten wird, bestimmt.
Beim Anstieg des Takts werden die Ausgangsspannung F(n) oder
G(n) von dem Integrierer 15 oder 16 und der Betrag der
Eingangsspannung V1 oder A1 durch den Komparator 13 oder 14
verglichen. Wenn V1 < F(n), oder A1 < G(n), wird ein Signal
mit hohem Pegel (H) von dem A/D-Wandler 11 oder 12
ausgegeben, und der Integrierer 15 oder 16 integriert das
Signal nur mit +ΔV. Wenn V1 < F(n), oder A1 < G(n), wird ein
Signal (L) mit niedrigem Pegel ausgegeben, und der
Integrierer integriert das Signal nur mit -ΔV.
Die Ausgangssignale von den A/D-Wandlern 11 und 12 werden an
die Vor-Rückwärts-Zähler 19 bzw. 20 ausgegeben, um die Vor-
Rückwärts-Zähloperation zu steuern. Die Takte Φ oder Takte,
die durch Invertieren der Takte Φ erhalten werden, werden
gezählt. Die Ausgangssignale F(n) und G(n) von den Vor-
Rückwärts-Zählern 19 und 20 entsprechen Werten, die durch ein
A/D-Umwandeln der Eingangsspannungen V1 bzw. A1 erhalten
wurden.
Ein Datenselektor 21 wählt einen der Werte von den Vor-
Rückwärts-Zählern 19 und 20 aus, der an einen
Addierer/Subtrahierer 22 zu liefern ist. Wenn sich der Takt Φ
auf dem Hochpegel befindet, wählt der Datenselektor 21 Daten
auf der Seite des Vor-Rückwärts-Zählers 19 aus. Wenn sich der
Takt auf dem Niedrigpegel befindet, werden Daten auf der
Seite des Vor-Rückwärts-Zählers 20 ausgewählt.
Das Ausgangssignal von dem Datenselektor 21 und das
Ausgangssignal von einem Latch 24 werden an den
Addierer/Subtrahierer 22 geliefert. Zur gleichen Zeit wird
das Ausgangssignal von einem Gate-Abschnitt 23, der eine UND-
Schaltung und eine ODER-Schaltung aufweist, die die
Ausgangsspannungen f(n) und g(n) von den A/D-Wandlern 11 und
12 empfangen, sowie der Takt Φ und ein invertierter Takt des
Takts Φ an den Addierer/Subtrahierer 22 geliefert.
Der Addierer/Subtrahierer 22 führt sequentiell eine Addition
oder Subtraktion von digitalen Werten von den
Eingangsanschlüssen A und B durch, d. h. eines Ausgangswerts
W(n-1) von dem Latch 24 und des Ausgangswerts F(n) von dem
Vor-Rückwärts-Zähler 19 oder des Ausgangswerts G(n) von dem
Vor-Rückwärts-Zähler 20. Für den Eingangsanschluß B wird eine
Addition oder Subtraktion auf der Basis des Signaleingangs an
dem (+/-) Anschluß bestimmt.
Das Ausgangssignal von den A/D-Wandlern 11 oder 12 wird an
den (+/-)-Anschluß eingegeben. Wenn sich der Takt Φ auf dem
Hochpegel befindet, wird das Ausgangssignal von dem A/D-
Wandler 12 ausgewählt. Wenn sich der Takt Φ auf dem
Niedrigpegel befindet, wird das Ausgangssignal von dem A/D-
Wandler 11 ausgewählt. Wenn sich der (+/-)-Anschluß auf dem
Lochpegel befindet, wird eine Addition durchgeführt. Wenn
sich der (+/-)-Anschluß auf dem Niedrigpegel befindet, wird
eine Subtraktion durchgeführt. Das Ausgangssignal von dem
Addierer/Subtrahierer 22 weist einen dem momentanen V1 × A1
proportionalen Wert auf.
Der Latch 24 hält W(n-1) unmittelbar vor einer Ausgabe W(n)
von dem Addierer/Subtrahierer 22. Daher gibt der Latch 24 den
Wert W(n-1) aus.
Der Ausgang W(n-1) von dem Latch 24 wird an einen Addierer 25
geliefert. Der Addierer 25 berechnet eine Summe ∫W(n) vor dem
Addierer 25 selbst. Folglich können die integrierten Werte
∫W(n) der multiplizierten Werte der momentanen Spannungen V1
und A1 erhalten werden.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Leistungs-
Berechnungsvorrichtung, die die obige Anordnung aufweist, mit
Bezug auf das Zeitablaufdiagramm in Fig. 3 beschrieben, das
die Signalformen an den jeweiligen Abschnitten zeigt.
Die Spannungen V1 und A1 sind proportional zu der Spannung
und dem Strom des Zielmeßsystems. Die Ausgangssignale von den
A/D-Wandlern 11 und 12 werden durch die Pulsfolgen f(n) bzw.
g(n) in Fig. 3 dargestellt. Das Pulssignal f(n) ist bei dem
Anstieg des Takts Φ wirksam, und das Pulssignal g(n) ist bei
dem invertierten Takt des Takts Φ wirksam. Diese Pulssignale
weisen einen Wert von "+1" oder "-1" auf.
Die Signale F(n) und G(n) werden durch Integrieren der
Ausgangssignale von den A/D-Wandlern 11 bzw. 12 erhalten.
Wenn das Signal F(n) ausgegeben wird, wird der Takt Φ
gezählt, und wenn das Signal G(n) ausgegeben wird, wird der
invertierte Takt des Takts Φ gezählt. Der Wert F(n) ist
gleich einem Wert, der durch A/D-Wandeln der Spannung V1
erhalten wird, und der Wert G(n) ist gleich einem Wert, der
durch A/D-Wandeln des Stroms A1 erhalten wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, V1 × A1 zu erhalten.
Dabei weisen V1 und F(n), und A1 und G(n), die folgenden
Beziehungen auf:
V1 ≒ F(n) (1)
A1 × G(n) (2).
Daher ist F(n) × G(n) = W(n) definiert.
Wenn der Ausgang von dem A/D-Wandler 11 durch f(1),
f(2), . . ., f(n) dargestellt wird, dann ist das Ausgangssignal
F(n) von dem Integrierer 15 zu dieser Zeit
F(n) = (f(1) + f(2) + . . . f(n))X Δv (3).
Das Ausgangssignal von dem Vor-Rückwärts-Zähler 19 ist gleich
dem digitalen Codewert von F(n).
Ebenso ist das Ausgangssignal G(n)
G(n) = (g(1) + g(2) + . . . g(n))X Δv (3).
Der zu erhaltene Wert F(n) × G(n) = W(n) ist durch
W(n) = F(n) × G(n)
= (f(1) + f(2) + . . . + f(n)
× (g(1) + g(2) + . . . + g(n)) (5)
= (f(1) + f(2) + . . . + f(n)
× (g(1) + g(2) + . . . + g(n)) (5)
gegeben.
Da der Wert F(n) beim Anstieg des Timings des Takts Φ
bestimmt wird, und der Wert G(n) beim Anstieg des Timings des
invertierten Takts des Takts Φ bestimmt wird, d. h. beim
Abfall des Timings des Takts Φ, wird der Wert W(n) in zwei
Schritten erhalten.
Es sei Wv(n) das Timing, bei dem der Zählwert F(n) auf der
Spannungsseite ermittelt wird, und Wa(n) das Timing, bei dem
der Zählwert G(n) auf der Stromseite ermittelt wird. Bei dem
Timing Wv(n), bei dem der Zählwert F(n) auf der
Spannungsseite ermittelt wird, liefert ein Neuschreiben von
Gleichung (5):
Wv(n) = F(n) × G(n)
= (f(1) + f(2) + . . . + f(n))
× (g(1) + g(n) + . . . + g(n)))
= F(n) × (G(n-1) + g(n))
= (f(1) + f(2) + . . . + f(n))
× (g(1) + g(n) + . . . + g(n)))
= F(n) × (G(n-1) + g(n))
da g(n) = ±1,
Wv(n) = F(n) × G(n-1) ± F(n)
= Wa(n-1) ± F(n).
= Wa(n-1) ± F(n).
Bei dem Timing Wa(n), bei dem der Zählwert G(n) auf der
Spannungsseite ermittelt wird, liefert ein Neuschreiben von
Gleichung (5):
Wa(n) = F(n) × G(n)
= (f(1) + f(2) + . . . + f(n))
× (g(1) + g(n) + . . . + g(n)))
= (F(n-1) + f(N) × G(n))
= (f(1) + f(2) + . . . + f(n))
× (g(1) + g(n) + . . . + g(n)))
= (F(n-1) + f(N) × G(n))
da f(n) = ±1,
Wa(n) = F(n) × G(n) ± G(n)
= Wv(n) ± G(n).
= Wv(n) ± G(n).
Beim Timing bei dem der Zählwert F(n) auf der Spannungsseite
ermittelt wird, bestimmt daher der Addierer/Subtrahierer 22
den Wert, der zu/von dem Wert addiert/subtrahiert werden
soll, der von dem Latch 25 auf der Basis der Ausgabe von dem
A/D-Wandler 12 auf der Stromseite gehalten wird. Wenn die
Ausgangsdaten F(n) von dem spannungsseitigen Vor-Rückwärts-
Zähler addiert/subtrahiert werden, kann der momentane V1 ×
A1, d. h. W(n), als Ausgangswert von dem Addierer/Subtrahierer
22 erhalten werden.
Bei dem Timing, bei dem der Zählwert G(n) auf der Stromseite
ermittelt wird, bestimmt der Addierer/Subtrahierer 22 den
Wert, der von dem Wert, der von dem Latch 24 auf der Basis
der Ausgabe von dem A/D-Wandler 11 auf der Spannungsseite
gehalten wird, addiert/subtrahiert werden soll. Wenn die
Ausgangsdaten G(n) von dem stromseitigen Vor-Rückwärts-Zähler
20 addiert/subtrahiert werden, kann der momentane V1 × A1,
d. h. W(n), als Ausgabe von dem Addierer/Subtrahierer 22
erhalten werden.
In der Praxis wird der Wert W(n) ferner durch den Addierer 25
integriert und verwendet Leistungsdaten oder elektrische
Energiedaten.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als
nächstes beschrieben.
In einem Deltamodulator, der als ein A/D-Wandler verwendet
wird, wird manchmal eine kleine Differenz in der
Integrationsbreite von ΔV zwischen den oberen und unteren
Reihen aufgrund des Einflusses der Leistungsfähigkeit eines
Integrierers in dem Modulator erzeugt. Wenn der Modulator für
eine lange Zeit betrieben wird, kann sich aus diesem Grund
der "0"-Punkt des Vor-Rückwärts-Zählers von dem
ursprünglichen "0"-Punkt verschieben.
Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm dar, das die Anordnung einer
Leistungs-Berechnungsvorrichtung zum Verbessern der
Punktverschiebung zeigt. Da die gleichen Bezugsziffern wie in
der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform die gleichen
Teile wie in Fig. 4 bezeichnen, wird von einer detaillierten
Beschreibung derselben abgesehen.
Die Komparatoren 31 und 32 sind mit Anschlüssen T1 bzw. T2
verbunden, um ein Timing zu erfassen, bei dem die
Wechselstromeingangsspannungen V1 und A1 Null werden.
Jedesmal wenn die Komparatoren 31 und 32 das Timing, bei dem
die Spannungen V1 und V2 Null werden, ermitteln, erzeugen
Triggerschaltungen 33 und 34 Triggersignale, um die Vor-
Rückwärts-Zähler 19 und 20 und den Addierer/Subtrahierer 22
zu löschen (wird nur gelöscht, wenn die Spannung V1 in dieser
Ausführungsform Null wird).
Die Ausgangssignale von den Triggerschaltungen 33 und 34
werden an Timing-Schaltungen 35 bzw. 36 geliefert. Die
Ausgangssignale von den Timing-Schaltungen 35 und 36 werden
an die Integrierer 15 und 16 in den A/D-Wandlern 11 und 12
und ferner an die Vor-Rückwärts-Zähler 19 und 20 durch ODER-
Gates 37 bzw. 38 geliefert.
Wenn die Spannungen V1 und A1 für eine lange Zeit nicht Null
werden, beispielsweise wenn die Spannungen für eine Sek. nicht
Null werden, erzeugen die Timing-Schaltungen 35 und 36
Triggersignale, um die Integrierer 15 bzw. 16 in den A/D-
Wandlern 11 bzw. 12 und die Vor-Rückwärts-Zähler 19 bzw. 20
zu löschen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die Vor-Rückwärts-
Zähler 19 und 20 und die Integrierer 15 und 16 in den A/D-
Wandlern 11 und 12 für jeden vorbestimmten Zeitraum
gleichzeitig gelöscht. Daher kann die "0"-Punktverschiebung,
die eine genaue Messung unwirksam macht, verhindert werden.
Bei dem oben beschriebenen A/D-Wandler kann ein Delta-
Sigmamodulator an Stelle des Deltamodulators verwendet
werden.
Gemäß dieser Ausführungsform umfaßt die Leistungs-
Berechnungsvorrichtung zwei 1-Bit-A/D-Wandler zum Umwandeln
von Spannungen im Verhältnis zu der Spannung und dem Strom
eines Zielmeßsystems in 1-Bit-Codes, zwei Vor-Rückwärts-
Zähler, deren Vor-Rückwärts-Zählen durch die 1-Bit-Codes, die
von den 1-Bit A/D-Wandlern ausgegeben werden, gesteuert
werden, eine Additions-/Subtraktionsschaltung zum
Addieren/Subtrahieren von Ausgangsdaten von den Vor-
Rückwärts-Zählern zu/von vorherigen Ausgangsdaten, und ein
Latch zum Abtasten der vorherigen Daten von der Additions-
/Subtraktionsschaltung und Ausgeben der Daten an die
Additions-/Subtraktionsschaltung. Die Additions-
/Subtraktionsschaltung führt eine Addition oder Subtraktion
selektiv auf der Basis der Ausgangsdaten von den 1-Bit A/D-
Wandlern durch.
Mit dieser Anordnung kann die Abtastrate erhöht werden, und
das Auflösungsvermögen (die Anzahl der Bits) kann bei dem
Codieren eines Analogsignals reduziert werden. Eine kompakte
und kostengünstige Leistungs-Berechnungsvorrichtung kann
bereitgestellt werden. Durch ein Minimieren der Verarbeitung
durch die CPU unter Verwendung von Software kann die
Softwareverarbeitung vereinfacht werden. Eine Leistungs-
Berechnungsvorrichtung, ein Wattzähler oder ein
Wattstundenzähler kann ohne jegliche Verwendung von Software
aufgebaut werden. Es kann eine Schaltungsanordnung, die für
eine LSI (Großintegration) geeignet ist, erhalten werden.
Wie obenstehend beschrieben wurde, umfaßt gemäß der Erfindung
der analoge Abschnitt nur A/D-Wandler und weist eine sehr
kleine Anzahl von Komponenten auf. Aus diesem Grund kann eine
kompakte Großintegration mit niedrigen Kosten realisiert
werden. Zusätzlich kann ein Wattzähler oder ein
Wattstundenzähler unter ausschließlicher Verwendung von
Hardware aufgebaut werden. Ferner kann die Genauigkeit
verbessert werden, da die Abtastrate erhöht werden kann.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für Fachleute
leicht ersichtlich. Daher ist die Erfindung in ihren
breiteren Aspekten nicht auf die hier gezeigten und
beschriebenen spezifischen Einzelheiten und repräsentativen
Ausführungsformen beschränkt. Demgemäß können verschiedene
Modifikationen durchgeführt werden, ohne vom Geist und
Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts, wie es
durch die beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente
definiert ist, abzuweichen.
Claims (14)
1. Eine Leistungs-Berechnungsvorrichtung gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
Mittel (11, 12) zum Erfassen eines ersten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einer Spannung eines Meßobjektes und eines zweiten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einem Strom des Meßobjektes; und
Mittel (22, 24, 25) zum Berechnen von Leistung des Meßobjektes, basierend auf dem ersten erfaßten Variationsbetrag und dem zweiten erfaßten Variationsbetrag.
Mittel (11, 12) zum Erfassen eines ersten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einer Spannung eines Meßobjektes und eines zweiten Variationsbetrages bei einer Spannung im Verhältnis zu einem Strom des Meßobjektes; und
Mittel (22, 24, 25) zum Berechnen von Leistung des Meßobjektes, basierend auf dem ersten erfaßten Variationsbetrag und dem zweiten erfaßten Variationsbetrag.
2. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bzw. die Mittel zum Erfassen des
ersten Variationsbetrages und des zweiten Variationsbetrages
umfaßt bzw. umfassen:
einen ersten A/D-Wandler (11) zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes in ein erstes digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes angibt;
einen zweiten Wandler (12) zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes in ein zweites digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes angibt;
einen ersten Zähler (17) zum Ausgeben des ersten Variationsbetrages, basierend auf dem ersten digitalen Signal; und
einen zweiten Zähler (18) zum Ausgeben des zweiten Variationsbetrages, basierend auf dem zweiten digitalen Signal.
einen ersten A/D-Wandler (11) zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes in ein erstes digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes angibt;
einen zweiten Wandler (12) zum Umwandeln der Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes in ein zweites digitales Signal, das die Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes angibt;
einen ersten Zähler (17) zum Ausgeben des ersten Variationsbetrages, basierend auf dem ersten digitalen Signal; und
einen zweiten Zähler (18) zum Ausgeben des zweiten Variationsbetrages, basierend auf dem zweiten digitalen Signal.
3. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß diese ferner einen Selektor (21) zum
abwechselnden Ausgeben des ersten erfaßten Variationsbetrages
und des zweiten erfaßten Variationsbetrages synchron mit
einem Timingsignal aufweist.
4. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Zähler mit einem vorbestimmten
Timing gelöscht bzw. zurückgestellt wird.
5. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Zähler mit einem vorbestimmtem
Timing gelöscht wird.
6. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bzw. die Mittel zum Berechnen von
Leistung des Meßobjektes mit einem vorbestimmten Timing
gelöscht wird bzw. werden.
7. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste A/D-Wandler einen Integrierer,
der mit einem vorbestimmtem Timing gelöscht wird, zum
Ausgeben einer Bezugsspannung aufweist.
8. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite A/D-Wandler einen Integrierer,
der mit einem vorbestimmtem Timing gelöscht wird, zum
Ausgeben einer Bezugsspannung aufweist.
9. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4, 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß sich das vorbestimmte Timing in
Synchronisation mit einem Timing befindet, mit dem die
Spannung im Verhältnis mit der Spannung des Meßobjektes Null
wird.
10. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sich das vorbestimmte Timing in
Synchronisation mit einem Timing befindet, mit dem die
Spannung im Verhältnis mit dem Strom des Meßobjektes Null
wird.
11. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß diese ferner Mittel zum Löschen des
ersten Zählers aufweist, wenn das Timing, bei dem die
Spannung im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes Null
wird, nicht in einer vorbestimmten Zeit erfaßt wird.
12. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß diese ferner Mittel zum Löschen des
zweiten Zählers aufweist, wenn das Timing, bei dem die
Spannung im Verhältnis zu dem Strom des Meßobjektes Null
wird, nicht in einer vorbestimmten Zeit erfaßt wird.
13. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9 in Verbindung mit
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese ferner Mittel
zum Löschen der Mittel zum Berechnen von Leistung des
Meßobjektes aufweist, wenn das Timing, bei dem die Spannung
im Verhältnis zu der Spannung des Meßobjektes Null wird,
nicht in einer vorbestimmten Zeit erfaßt wird.
14. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9 in Verbindung mit
Anspruch 7 oder gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß diese ferner Mittel zum Löschen des Integrierers
aufweist, wenn das Timing, bei dem die Spannung im Verhältnis
zu der Spannung des Meßobjektes Null wird, nicht in einer
vorbestimmten Zeit erfaßt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05807598A JP3290946B2 (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 電力演算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19910587A1 true DE19910587A1 (de) | 1999-09-23 |
DE19910587C2 DE19910587C2 (de) | 2003-12-18 |
Family
ID=13073810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19910587A Expired - Fee Related DE19910587C2 (de) | 1998-03-10 | 1999-03-10 | Leistungs-Berechnungsvorrichtung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6473699B2 (de) |
JP (1) | JP3290946B2 (de) |
KR (1) | KR100326877B1 (de) |
CN (1) | CN1161621C (de) |
DE (1) | DE19910587C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482943C2 (ru) * | 2011-08-24 | 2013-05-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Способ определения энергетической эффективности процессов обработки материалов электроискровым легированием |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7259547B1 (en) * | 2004-06-24 | 2007-08-21 | Cypress Semiconductor Corporation | System and method to use dynamic feedback of analog to digital converter sample rate to adaptively lock the sample rate to input frequency |
CN1960348B (zh) * | 2005-10-31 | 2010-09-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种多载波数字功率计算装置 |
CN100403036C (zh) * | 2006-03-10 | 2008-07-16 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一四研究所 | 一种电功率测量方法及其测量装置 |
JP2011058921A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Hioki Ee Corp | 電気特性測定装置および電気特性測定方法 |
JP5487084B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2014-05-07 | 株式会社メガチップス | 電源装置 |
KR101251794B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2013-04-08 | 삼성전기주식회사 | 전력 측정 시스템 |
KR20170008584A (ko) | 2015-07-14 | 2017-01-24 | 엘에스산전 주식회사 | 전력계측시스템 |
CN106210622A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 张超超 | 输入功率检测系统 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4255707A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Electrical energy meter |
GB2239097B (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-11 | Gen Electric Co Plc | Electrical power measuring devices |
US5243276A (en) | 1990-08-23 | 1993-09-07 | Yokogawa Electric Corporation | Sampling type measuring device |
DE69120880T2 (de) | 1990-08-23 | 1996-11-28 | Yokogawa Electric Corp | Abtastende Messeinrichtung |
US5349676A (en) * | 1991-02-11 | 1994-09-20 | General Electric Company | Data acquisition systems with programmable bit-serial digital signal processors |
US5369356A (en) | 1991-08-30 | 1994-11-29 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Distributed current and voltage sampling function for an electric power monitoring unit |
GB2276011B (en) | 1993-03-13 | 1997-05-14 | Ampy Automation Digilog | Improvements in and relating to power meters |
GB2306677B (en) | 1995-11-02 | 2000-10-04 | Siemens Measurements Ltd | Improvements in or relating to electricity meters |
JP3319701B2 (ja) | 1996-03-01 | 2002-09-03 | 株式会社東芝 | 演算装置 |
TW396276B (en) * | 1996-03-01 | 2000-07-01 | Toshiba Corp | Arithmetic unit |
US6097192A (en) * | 1998-03-05 | 2000-08-01 | General Electric Company | Method for initializing short time and groundfault protection heat index accumulators in a trip unit |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP05807598A patent/JP3290946B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-03-08 US US09/263,935 patent/US6473699B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-09 KR KR1019990007665A patent/KR100326877B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-03-10 DE DE19910587A patent/DE19910587C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-10 CN CNB991039564A patent/CN1161621C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482943C2 (ru) * | 2011-08-24 | 2013-05-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Способ определения энергетической эффективности процессов обработки материалов электроискровым легированием |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1161621C (zh) | 2004-08-11 |
KR19990077704A (ko) | 1999-10-25 |
JPH11258282A (ja) | 1999-09-24 |
CN1230688A (zh) | 1999-10-06 |
DE19910587C2 (de) | 2003-12-18 |
JP3290946B2 (ja) | 2002-06-10 |
US6473699B2 (en) | 2002-10-29 |
KR100326877B1 (ko) | 2002-03-04 |
US20020013668A1 (en) | 2002-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0019621B1 (de) | Verfahren zur messung elektrischer leistung | |
DE3201297C2 (de) | ||
DE2833556C2 (de) | Multiplizierer | |
DE19910587C2 (de) | Leistungs-Berechnungsvorrichtung | |
DE2656080A1 (de) | Vorrichtung zum bestimmen wenigstens eines parameters einer autokorrelationsfunktion | |
DE69125311T2 (de) | Verfahren und Gerät zum Testen von Delta-Sigma-Modulatoren | |
DE2614697A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur digitalen messung elektrischer spannungen sowie sehr geringer elektrischer widerstaende | |
DE3619895A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen elektrischer energie | |
DE2808397A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur signalmessung und zur anzeigesteuerung | |
DE69730545T2 (de) | Arithmetische Einheit | |
DE2120911C3 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur digitalen Messung der Spannung eines elektrischen Signals | |
DE2836443A1 (de) | Digitales datenverarbeitungsgeraet und verfahren zum messen mindestens eines fluidstroemungs-parameters | |
DE2714632A1 (de) | Verfahren zur messung elektrischer wirk-, blindleistung und -energie sowie des leistungsfaktors | |
DE19734248A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Übertragung von Sensorausgangssignalen zwischen asynchron arbeitenden Sensoren und ihren jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtungen | |
DE2826314A1 (de) | Analog-digital-wandler | |
DE3421728C2 (de) | ||
DE2919308A1 (de) | Elektrische messvorrichtung | |
DE102013007903B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Charakterisieren von AD-Wandlern | |
DE2710712A1 (de) | Verfahren zur messung elektrischer wirkleistung und energie mit kompensation von abtastzeitfehlern | |
DE3041954A1 (de) | Analog-digital-umsetzer | |
DE2640252A1 (de) | Verfahren zur messung elektrischer wirkleistung und energie | |
DE3733555A1 (de) | Verfahren zur messung der amplitude eines periodischen zeitabhaengigen elektrischen signales g(t) in einem signalgemisch u(t) | |
DE2558563A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur messung elektrischer wirkleistung und energie | |
DE4037268C2 (de) | ||
DE2437129C3 (de) | Anordnung zur Abschätzung von Objekt-Kenndaten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TOSHIBA TOKO METER SYSTEMS CO.,LTD., TOKYO, JP |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121002 |