DE2146086C3 - Einrichtung zur Prüfung von Elektrizitätszählern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Prüfung von Elektrizitätszählern entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art zur Prüfung konventioneller Elektrizitätszähler wird der Rand der Triebscheibe des Zählers mit einer Lichtquelle beleuchtet. Der Rand der Triebscheibe besitzt hierbei Markierungen. Diese bewirken, daß das von der Triebscheibe reflektierte Licht Impulsform aufweist, wobei die Pulsfrequenz der Verbraucherleistung proportional ist. Ein Abtastkopf mit einem lichtelektrischen Wandler tastet die Lichtimpulse ab und formt sie in eine elektrische Pulsspannung um. Eine solche Einrichtung ist relativ störempfindlich. Lichtreflexe können zu einer Verfälschung des Zählergebnisses führen, *°

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Prüfung von Elektrizitätszählern zu schaffen, bei der der Lichtsender im Gegensatz zur bekannten Einrichtung nicht aus einer Dauerlichtquelle besteht, deren Lichtbündel periodisch unterbrochen ^ bzw. geschwächt wird, sondern der Lichtimpulse mit einer verbraucherleistungsproportionalen Pulsfrequenz abgibt und dessen Lichtquelle im sichtbaren Bereich Licht aussendet und durch schmale Impulse mit großer Amplitude und diesen überlagerte breite Impulse mit kleiner Amplitude ansteuerbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe werden die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen getroffen,

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hav.d eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt:

F i g. 1 einen Elektrizitätszähler in schematischer Darstellung,

F i g. 2 einen Abtastkopf im Schnitt F i g. 3 ein Schaltschema,

F i g. 4 ein Impulsdiagramm und F i g. 5 ein weiteres Schaltschema.

In der F i g. 1 bedeutet 1 eine elektronische Multiplikationseinrichtung, der die Spannung t/und der Strom / eines elektrischen Verbrauchers als Eingangsgrößen zugeführt sind. Am Ausgang der Einrichtung 1 erscheint eine Impulsfolge mit einer der Leistung proportionalen Impulsfrequenz. Diese steuert einerseits über einen elektronischen Untersetzer 2 ein Zählwerk 3 und andererseits über einen Impulsformer 4 einen Lichtsender 5.

Der Lichtsender $ ist vorzugsweise koaxial im Innern eines ringförmigen permanent magnetisierten Haltemagneten 6 angeordnet, und zwar unmittelbar hinter einem nur andeutungsweise dargestellten Gehäusedekkel 7 aus transparentem Material. Der Lichtsender 5 kann aber auch hinter einer transparenten Stelle eines im übrigen nicht lichtdurchlässigen Gehäuseteils des Elektrizitätszählers angeordnet sein. Der Haltemagnet 6 ist in nicht näher dargestellter Weise auf einem Träger 8 des Zählers befestigt.

Der Lichtsender 5 wandelt die von der Multiplikationseinrichtung 1 abgegebenen elektrischen Impulse in Lichtimpulse um. Die Lichtimpulsr liegen im sichtbaren Wellenlängenbereich, so daß sichtbar gemacht wird, ob der Zähler in Betrieb ist oder nicht. Vorzugsweise wird als Lichtsender eine GaAs-Diode verwendet.

Die Lichtimpulse werden mit einem in der Fig. 2 dargestellten Abtastkopf 9 abgetastet. Dieser besteht im wesentlichen aus einem in einem topfförmigen Gehäuse 10 angeordneten lichtelektrischen Wandler mit einem Lichtfühler Il und einem Verstärker 12. Die Speisung des Verstärkers 12 und die Übertragung der Ausgangsimpulse desselben zu einem nicht dargestellten Kontroll-Zählgerät erfolgt über ein Kabel 13. Auf der Frontseite des Abtastkopfes 9 ist ein in gleicher Weise wie der Haltemagnet 6 des Elektrizitätszählers permanent magnetisierter ringförmiger Haltemagnet 14 angeordnet, in dessen Inneren der Lichtfühler 11 koaxial gelagert ist.

Bei der Kontrolle des Elektrizitätszählers wird der Abtastkopf 9 an der Stelle des Lichtsenders 5 auf den Gehäusedeckel 7 gelegt, wo er sich durch die gegenseitige magnetische Anziehung der Haltemagnete 6 und 14 selbsttätig in der richtigen Stellung zentriert und festhält. Die Lichtimpulse werden nun vom Lichtfühler 11 empfangen, in elektrische Signale umgewandelt und dem Kontroll-Zählgerät eingegeben.

Um bei möglichst geringer Verlustleistung ein großes Sendesignal zu erzielen, wird der Lichtsender 5 mit sehr kurzen Impulsen gesteuert. Damit das Signal des Lichtsenders aber auch von Auge sichtbar ist, werden diesen kurzen Impulsen mit großer Amplitude breite

Impulse mit geringer Amplitude aberlagert. Hierzu dient der in der F i g, J mit 4 bezeichnete Impulsformer, dessen Einzelheiten aus der F i g. 3 hervorgehen.

In der Fig.3 bedeutet 15 einen Kondensator, der über einen Widerstand 16 und Klemmen 17,18 aus einer Gleischpannungsquelle aufgeladen wird. Die aus dem Lichtsender 5 — hier eine GaAs-Diode — und einem Schalttransistor 19 gebildete Reihenschaltung ist dem Kondensator 15 parallel geschaltet Die Basis des Schalttransistors 19 ist über einen Widerstand 20 mit to dem Ausgang der Multiplikationseinrichtung 1 (Fi g. 1) verbunden.

Bei jedem Ausgangsimpuls der Multiplikationseinrichtung 1 schaltet der Srbalttransistor 19 durch, und der Kondensator 15 wird mit einer Zeitkonstante von vorzugsweise etwa einer Mikrosekunde über die GaAs-Diode 5 entladen, wobei eine Impulsamplitude von etwa 0,5 Ampere auftritt. Wenn der Kondensator 15 entladen ist, fließt bis zum Ende des Ausgangsimpulses der Multiplikationseinrichtung 1 ein durch den Widerstand 16 bestimmter Strom durch die GaAs-Diode 5. Damit ist dafür gesorgt, daß die Uchtimpulse auch für das Auge sichtbar sind.

In der Fig.4 bedeutet 21 das Ausgangssignal der Multiplikationseinrichtung 1 und 22 den durch die GaAs-Diode 5 fließenden Strom, der sich aus der Überlagerung schmaler Impulse 23 mit großer Amplitude und breiter Impulse 24 mit kleiner Amplitude ergibt.

Die Ansteuerung des Lichtsenders mit kurzen Impulsen bringt außer den bereits genannten Vorzügen noch den Vorteil mit sich, daß der Einfluß von Fremdlicht auf die Signalübertragung ausgeschalte· werden kann, wenn der lichtelektrische Wandler 11, 12 des Abtastkopfes 9 so ausgebildet wird, daß er nur auf impulsförmige Signale anspricht. Ein Wandler, der diese Bedingung erfüllt und außerdem ein monostabiles Verhalten aufweist, ist in der F i g, 5 dargestellt.

In der Fig,5 führt ein Strompfad von einer Speiseklemme 25 über einen Kollektorwiderstand 26, einen Ladewiderstand 27 und den Lichtfühler 11 zur anderen Speiseklemme 28, Der Verbindungspunkt zwischen dem Ladewiderstand 27 und dem Lichtfühler 11 ist über einen Kondensator 29 an den Eingang eines rückgekoppelten Verstärkers 30 gekoppelt, dessen Ausgang zur Basis eines Transistors 31 führt. Die Kollektor-Emitter-Strecke dieses Transistors ist zwischen den Kollektorwiderstand 26 und die Speiseklemme 28 geschaltet.

Als Lichtfühler 11 dient vorzugsweise eine aufgrund ihrer inneren Struktur sehr schnell ansprechende PIN-Fotodiode. Beim Eintreffen eines Lichtinipulses fließt in dieser Fotodiode ein Strom, der über den Kondensator 29 an den Eingang des Verstärkers 30 gelangt und an dessen Ausgang einen Spannungssprung hervorruft, wodurch der Transistor 31 in den leitenden Zustand gesteuert wird. Am Kollektorwiderstand 26, der niederohmiger ist als der .adewiderstand 27, entsteht ebenfalls ein Spannungsspi urg, der über den Ladewiderstand 27 und den Kondensator 29 an den Eingang des Verstärkers 30 zurückgeführt wird und den Transistor 31 während einer durch die Zeitkonstante des /?C-Gliedes 27, 29 bestimmten Dauer durchsteuert. Die Spannung über dem Kollektorwiderstand 26 nimmt dann wieder ab, und die als monostabiler Multivibrator arbeitende Schaltung kippt in den ursprünglichen Zustand zurück.

Am Kollektor des Transistors 31 treten also Ausgangsimpulse auf. deren Breite von derjenigen der schmalen Lichtimpuise 23 unabhängig ist und durch entsprechende Wahi der Zeitkonstante des /?C-Gliedes 27,29 der Ansprechzeit des nachgeschalteten Kontroll-Zählgerätes angepaßt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Prüfung von elektronischen Elektrizitätszählern mit einem üchtsender, der Lichtimpulse mit einer verbraucherleistungsproportionaJen Pulsfrequenz abgibt und dessen Lichtquelle im sichtbaren Bereich Licht aussendet und durch schmale Impulse mit großer Amplitude und diesen überlagerte breite Impulse mit kleiner Amplitude ansteuerbar ist, nach den Patentansprüchen 1,2 und 4 des Patents 2166400, gekennzeichnet durch einen Abtastkopf (9) mit einem lichtelektrischen Wandler (11, 12) zur Abtastung der vom Lichtsender erzeugten Lichtimpulse, wobei der lichtelektrische Wandler (11, 12) des Abtastkopfes (9) einen nur auf impulsförmige Eingangssignale ansprechenden monostabilen Impulsformer aufweist

2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Prüfung von ElektrizitStszählern, bei denen die Lichtquelle und ein koaxial zu dieser angeordneter ringförmiger Haltemagnet hinter einem transparenten Teil des Zählergehäuses eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Lichtfühler (11) des lichtelektrischen Wandlers (11,12) ein ringförmiger Haltemagnet (14) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine lichtempfindliche Diode (11), insbesondere eine PIN-Fotodiode, als Lichtempfänger, die über einen Serienwiderstand (27) der Emitter-Ko:^:;ktor-Strecke eines über einen Kollektorwiderstand (26) au·; einer Oleichspannungsquelle (25, 28) gespeisten Transistors (31) parallel geschaltet ist, welcher über einen zwischengeschalteten, rückgekoppelten Verstärker (3(/) mit einem Kondensator (29) im Eingangskreis von der an der Diode (11) abfallenden Spannung gesteuert wird, und wobei die Schallung derart bemessen ist, daß die am Kollektor des Transistors abgegriffene Ausgangsspannung eine rechteckförmige Impulsspannung mit «0 für jeden Impuls konstanter Breite ist.