DE2328587A1 - Anordnung zur messung elektrischer wechselstromgroessen mit hilfe eines elektronischen messgeraetes - Google Patents

Anordnung zur messung elektrischer wechselstromgroessen mit hilfe eines elektronischen messgeraetes

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Manfred Dipl Ing Schwendtner
Reinhard Stark
Guenter Steinmueller
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Siemens AG
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    • H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
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Description

Anordnung zur Messung elektrischer Wechselstromgrößen mit Hilfe eines elektronischen Meßgerätes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Messung elektrischer Wechselstromgrößen mit Hilfe eines elektronischen Meßgerätes, wobei die zu messenden Wechselstromgrößen von den elektronischen Bauelementen des Meßgerätes galvanisch getrennt sind.
Bei elektronischen Geräten zur Messung elektrischer Wechselstromgrößen wie Spannung, Strom, Leistung und Arbeit ist es meist notwendig, die Meßgrößen galvanisch von den elektronischen Bauteilen zu trennen. Durch diese galvanische Trennung entstehen zwangsläufig Meßfehler, die sich meist nur durch erheblichen Aufwand auf ein gefordertes Maß reduzieren lassen. Normalerweise werden zur galvanischen Trennung von Wechselstromgrößen Stromwandler benutzt. Um eine hohe Genauigkeit der Übertragung zu erreichen, muß ein rel. großer Aufwand für den Stromwandler in Kauf genommen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingang erwähnten Art derart auszubilden, daß der Übertragungsfehler, herrührend von den Mitteln zur galvanischen Trennung, ohne erheblichen Mehraufwand in praktisch beliebig genauen Grenzen gehalten werden kann. Die Anordnung gemäß der Er-. findung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Trennung Stromkomparatoren verwendet sind. Wird gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung der oder die Stromkomparatoren unmittelbar oder mittelbar über dazwischenliegende Schaltelemente mit einem Operationsverstärker des
409882/0023
- / - VPA 73/3122
Meßgerätes verbunden, so kann die Meßgenauigkeit nahezu beliebig gesteigert werden. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung (DT-PS 1 807 581) zur Messung elektrischer Energie nach dem Time-Divisions-Prinzip ist die Sekundärwicklung eines Stromwandlers zur Bildung eines dem Strom proportionalen Signals ebenfalls über Umschalter unmittelbar an den Eingang eines Operationsverstärkers geschaltet. Durch die unmittelbare Anschaltung der Sekundärwicklung des Stromwandlers sollen die Drift-Einflüsse des Operationsverstärkers des Gerätes sowie die Restwiderstände der nachgeschalteten elektronischen Schaltelemente vermindert werden. Auch bei dieser bekannten Schaltungsanordnung muß ein relativ großer Aufwand für den Stromwandler in Kauf genommen werden.
Anhand der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein einfaches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Eingangsgröße über einen Umschalter, welcher beispielsweise von einem Impulsdauer-Pausendauer-Modulator gesteuert wird, dem Operationsverstärker des Gerätes zugeführt wird,
Figur 3 ein gegenüber Figur 2 abgeändertes Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt die einfachste Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung. Ein Stromkomparator T besteht aus einer Primärwicklung WI, einer Sekundärwicklung W2 und einer Indikatorwicklung W3, sowie einem Operationsverstärker V1. Der Stromkomparator T vergleicht die Durchflutungen der Wicklungen W1 und W2. Die Spannung an der Indikatorwicklung W3 ist ein Maß für den Übertragungsfehler des Komparators. Der Verstärker V1 verstärkt diese Spannung. Da sein Ausgang mit der Sekundärwicklung W2 in Reihe liegt, vermindert er den Übertragungsfehler um den Faktor seiner Verstärkung.
'409882/0023
- ψ- VPA 73/3122
Die Wicklung W2 ist unmittelbar an den Eingang eines weiteren Operationsverstärkers V2 geschaltet, welcher dem elektronischen Meßgerät angehört. Der Ausgang des Operationsverstärkers Y2 ist über einen Widerstand R3 mit dem Eingang des Operationsverstärkers V2 verbunden. Am Ausgang des Operationsverstärkers kann gegen Masse die Spannung TJ. abgenommen werden. Angenommen* der Verstärker V2 besitzt eine unendlich hohe Verstärkung, so stellt der Stromknoten K für den Sekundärstrom i2 einen Eingangswiderstand von R-, = 0 dar. Für den Operationsverstärker V2 muß also keine zusätzliche Bürdenleiatung aufgebracht werden. Da der Eingangsstrom von dem Operationsverstärker V2 zu vernachlässigen ist, ergibt sich
TJA = -i2 . R (1)
Nimmt man die Verstärkung von dem Operationsverstärker V1 ebenfalls mit unendlich an, ao bringt der Operationsverstärker V1 die gesamte Bürdenleistung für die Sekundärwicklung W2 auf, der Fluß im Komparator T wird Null und der Sekundärstrom wird exakt
Wird Formel 2 in die Formel 1 eingesetzt, so ergibt sich
H, = I1 !l H (3)
A· ' W2
Die Übertragungsfehler dieser Anordnung hängen somit nur noch von der Güte der Verstärker sowie Nebeneffekten im Stromkomparator, wie z.B. Wicklungskapazitäten ab. Diese Einflüsse sind aber bei Frequenzen unter 100 Hz unbedeutend.
Ersetzt man den Widerstand H durch einen Kondensator, so wird aus dem Proportionalitätsverstärker V2 ein Integrator, ohne daß sich die Meßfehler der Anordnung ändern.
4 0 9 8 8 2/0023 -4-
- /- VPA 73/3122
In einigen Fällen ist es notwendig, die Polarität des Sekundärstromes i2 zu ändern, beispielsweise bei der Verwendung der Anordnung zur Multiplikation elektrischer Größen nach dem Time-Divisions-Prinzip, wo beispielsweise ein von der Spannung gesteuerter Impulsdauer-Pausendauer-Modulator über einen umschalter S die Polarität einer dem Strom proportionalen Größe steuert, so daß der zeitliche Mittelwert dieses Signals dem Produkt aus Spannung und Strom proportional ist. In diesem Falle gehört der Operationsverstärker V2 der Figur 2 einem Strom-Frequenz-Wandler an. Der Eingang des Operationsverstärkers V2 ist auf Massepotential bezogen; deshalb muß der Ausgang des Stromkomparators T1 potentialfrei sein. Diese Aufgabe Übernimmt ein Übertrager T2, dessen Primärwicklung am Ausgang des Operationsverstärkers V1 gegen Masse gelegt ist, während die Sekundärwicklung des Übertragers T2 in Reihe mit der Sekundärwicklung W2 des Stromkomparators geschaltet ist. Wird der zweipolige Umschalter S durch Halbleiterbauelemente, z.B. Feldeffekt-Transistoren realisiert, so muß der Operationsverstärker V1 die zusätzliche Bürdenleistung für den Durchlaßwiderstand dieser Schalter aufbringen. Eine Änderung der Durchlaßwiderstände wird von dem Operationsverstärker V1 ausgeregelt. Wird der Schalter S mit hoher Frequenz umgeschaltet, so kann die Ausgangsspannung U. des Operationsverstärkers V2 durch ein RG-Glied geglättet werden. Dieses RC-Glied ist in die Rückführung des Operationsverstärkers V2 eingeschaltet.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, bei dem jedoch ein Glättungsglied RC am Eingang des Verstärkers V2 geschaltet ist. Die Verlustleistung am Widerstand R bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 muß ebenfalls noch vom Operationsverstärker V1 geliefert werden.
Im Stromknoten K der Ausführungsbeispiele Figur 1 und 2 könnten die Ausgangsströme von mehreren Stromkomparatoren summiert werden, ohne daß ein Additionsfehler entsteht.
6 Patentansprüche
3 Figuren
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Claims (6)

  1. Patentansprüche x ^
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    / 1.)Anordnung zur Messung elektrischer Wechselstromgrößen mit Hilfe eines elektronischen Meßgerätes, wobei die zu messenden Wechselstromgrößen von den elektronischen Bauelementen des Meßgerätes galvanisch getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Trennung Stromkomparatoren verwendet sind.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stromkomparatoren unmittelbar oder mittelbar über dazwischenliegende Schaltelemente mit einem Operationsverstärker des Meßgerätes verbunden sind.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Eingangsgrößen dem Operationsverstärker des elektronischen Gerätes mittelbar über Schaltelemente zwecks Umpolung der Eingangsgrößen zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Sekundärwicklung des Stromkomparators die Sekundärwicklung eines Übertragers geschaltet ist, dessen Primärwicklung an dem Ausgang des an die Indikatorwicklung angeschlossenen Operationsverstärkers des !Comparators angeschlossen ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsstrom des Operationsverstärkers des Gerätes durch ein RC-Glied geglättet ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    dem Widerstand in der Rückführung des Operationsverstärkers ein Kondensator parallel geschaltet ist.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß - das RC-Glied am Eingang des Operationsverstärkers des Gerätes liegt.
    409882/0023
    L e e r s e i t e
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US473700A US3916310A (en) 1973-06-05 1974-05-28 Electronic measuring instrument arrangement for measuring electrical A-C quantities
BE144909A BE815731A (fr) 1973-06-05 1974-05-30 Dispositif de mesure de grandeurs electriques de courant alternatif au moyen d'un appareil electronique de mesure
DK293674*A DK293674A (de) 1973-06-05 1974-05-31
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FR7419255A FR2232761B1 (de) 1973-06-05 1974-06-04
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DE3407602A1 (de) * 1984-03-01 1985-09-05 Werner Prof. Dr. 2308 Preetz Kroebel Spannungs- und widerstandsuebersetzung niederohmiger spannungsquellen bei stromloser spannungsabnahme und erhaltung des signalrauschverhaeltnisses
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3407602A1 (de) * 1984-03-01 1985-09-05 Werner Prof. Dr. 2308 Preetz Kroebel Spannungs- und widerstandsuebersetzung niederohmiger spannungsquellen bei stromloser spannungsabnahme und erhaltung des signalrauschverhaeltnisses
DE102004021862A1 (de) * 2004-05-04 2005-12-01 Infineon Technologies Ag Stromsenor
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