DE2627041A1

DE2627041A1 - Elektronisches ueberverbrauchs-erfassungsgeraet fuer elektrizitaetszaehler

Info

Publication number: DE2627041A1
Application number: DE19762627041
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Stuerzl; Gunther Dipl Phys Vieweg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1977-12-29
Also published as: GB1577195A; JPS52155578A; AT367207B; SE416161B; ATA288877A; CH609779A5; SE7706442L; DE2627041C2; IT1083774B; ES459830A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT · Unser Zeichen: Berlin und München VPA 78 P 3 1 1 O BRD

Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler, welche eine dem Ver brauch entsprechende Impulsfrequenz abgeben, wobei die Impulsfolgefrequenz des Zählers mit der Impulsfolgefrequenz einer Referenzimpulsfrequenzquelle verglichen wird.

Durch die DT-OS 23 45 549 ist ein elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler der genannten Art bekanntgeworden, bei dem bei Überschreitung des durch die Referenzimpulsfrequenz vorgegebenen Verbrauchs die Differenz der beiden Impulsfolgefrequenzen gebildet und diese Differenz in ein Überverbrauchszählwerk eingezählt wird. Hierbei werden die eine Festmenge darstellenden Impulse des Elektrizitätszählers auf Setzeingang einer ersten bistabilen Kippstufe und den Takteingang einer zweiten bistabilen Kippstufe und die Impulse der Referenzimpulsquelle über einen Frequenzuntersetzer auf den Rücksetzeingängen der beiden bistabilen Kippstufen gegeben. Hierbei ist der Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe mit dem Vorbereitungseingang der zweiten bistabilen Kippstufe und der Ausgang der zweiten bistabilen Kippstufe mit einem Eingang eines UND-Gatters verbunden, dessen anderer Eingang die Impulse des Zählers erhält. Am Ausgang desselben ist ein den Überverbrauch zählendes Zählwerk angeschlossen. Bei diesem bekannten Gerät werden also die Abstände der Impulse der einzelnen Impulsfolgefrequenzen miteinander verglichen. Ist der Abstand der Zählerimpulse geringer als der Abstand der Impulse der Referenzfrequenz, so werden diese Impulse auf das Überverbrauchszählwerk durchgeschaltet.

Hs 21 Sei, 3. 6. 1976

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Weiter ist durch die DT-OS 19 39 165 ein elektronisches Überverbrauchs-Anzeigegerät für elektrische Leistung bekanntgeworden, bei dem zur Feststellung des Überverbrauchs ein Schwellwertelement vorgesehen ist, das dann anspricht, wenn die Periodendauer der Impulsfolge des Zählers einen vorbestimmten zeitlichen Schwellwert unterschreitet. Verbleibt die Periodendauer unter dem vorbestimmten Schwellwert, so werden sämtliche Impulse an den Impulszähler weitergegeben, falls nicht der Verbrauchsgrenzwert mit Hilfe eines Stufenelementes entsprechend erhöht wird. Bei diesem bekannten Überverbrauchs-Anzeigegerät wird also die Periodendauer der Impulsfolgefrequenz des Leistungs-Messers mit einem vorgegebenen Wert verglichen.

Ferner ist durch die FR-PS 1 475 886 ein Überverbrauchs-Anzeigegerät bekanntgeworden, bei dem ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler Verwendung findet, dem die vom Zähler kommenden Impulse über ein Tor dem Vorwärtseingang und die von einer Referenzimpulsfrequenzquelle kommenden Impulse ebenfalls über ein Tor dem Rückstelleingang zugeführt werden. Die beiden Impulsfrequenzen werden außerdem einem Komparator zugeführt, der die Tore zum Eingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers gleichzeitig dann öffnet, wenn die Zählerfrequenz höher als die Referenzfrequenz ist. Ist die Referenzfrequenz höher als die Zählerfrequenz, dann bleiben die beiden Tore geschlossen. Der Stand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers wird durch eine Anzeige sichtbar gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler zu schaffen, das wesentlich einfacher im Aufbau ist und bei dem ein mechanisches Überverbrauchszählerwerk eingesetzt werden kann, dessen Stand also nicht verlorengehen kann, wenn die Versorgungsspannung einmal ausfallen sollte. Das elektronische Überverbrauchs-Erfassungsgerät gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Impulsfolgefrequenzen auf einen elektronischen Vorwärts-Rückwärts-Zähler in der Weise einwirken, daß die vom Zähler kommenden Impulse den Vorwärts-Rückwärts-Zähler inkrementieren und die von der Referenzimpulsfrequenzquelle kommenden Impulse den Vorwärts-Rückwärts-Zähler dekrementieren, und daß nach jedem Durchlauf des Vorwärts-Rückwärts-Zählers dieser auf Null zurückgestellt und ein Überverbrauchszählwerk um einen Schritt

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weitergeschaltet wird. Vorzugsweise ist ein mechanisches Überverbrauchszählwerk verwendet.

Anhand der Zeichnung, in der ein AusfUhrungsbeispiel im Prinzip dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Schaltbild und

Figur 2 ein Diagramm, aus dem die Arbeitsweise des Gerätes hervorgeht .

Mit 1 ist ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler bezeichnet, der eine bestimmte vorgegebene Kapazität aufweist. Der Vorwärts-Zähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 1 ist über eine Leitung 3 mit einem Impulsgeberzähler 2 verbunden. Über die Leitung 3 wird also dem Vorwärtszähler 1 eine dem Verbrauch des Zählers proportionale Impulsfrequenz 11 zugeleitet, wobei die einzelnen Impulse den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 inkrementieren. Mit 4 ist ein bistabiler Multivibrator bezeichnet, der eine Referenzimpulsfrequenz 12 abgibt, die über eine Leitung 5 dem Rückwärts-Zähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers zugeführt wird. Diese Impulse dekrementieren den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 wird so lange nicht inkrementiert, solange die Impulsfrequenz 11 des Impulsgeberzählers kleiner als die vom bistabilen Multivibrator 4 erzeugte Impulsfrequenz 12 ist. Die Impulsfrequenz 12 des bistabilen Multivibrators stellt damit eine Schwelle dar. Ist nun für längere Zeit die Impulsfrequenz 11 des Zählers höher als die Impulsfrequenz 12 des bistabilen Multivibrators, so wird durch die Differenz 11 - 12 der beiden Impulsfrequenzen 11 bzw. 12 der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 stetig inkrementiert. Sobald er gefüllt ist, wird beim nächsten Impuls des Impulsgeberzählers ein Impuls über eine Leitung 6 auf ein Schrittschaltwerk 7 abgegeben, welches ein Überverbrauchszählwerk 8 um einen Schritt weiterschaltet. Ferner wird der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 auf Null zurückgesetzt.

Aus Figur 2 ist die Wirkungsweise des in Figur 1 im Prinzip dargestellten Überverbrauchs-Erfassungsgerätes ersichtlich. In dem Diagramm ist in Abhängigkeit von der Zeit t die Leistung N aufgetragen. Mit einer Linie a ist die Überverbrauchsschwelle angedeutet, sie entspricht einer bestimmten Leistung, die durch die

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in Zeile A dargestellte Impulsfolgefrequenz 12 der Referenzimpulsquelle 4 gegeben ist. In Zeile B ist eine Impulsfolgefrequenz 11 des Kontaktgeberzählers 2 dargestellt. In Zeile C ist in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt, wann ein Registrierimpuls für den Überverbrauch abgegeben wird. Mit einer Linie b ist die Auslöseschwelle für die Registrierung angedeutet. Der Abstand der Linien b - a entspricht dem Fassungsvermögen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 1. Bei dem in Figur 2 angenommenen Fall ist das Fassungsvermögen des Zählers 1 10 bit. Der Vorwärts-RUckwärts-Zähler 1 wird durch die in Zeile B dargestellte Impulsfolge 11 des Kontaktgeberzählers 2 inkrementiert und durch die Impulsfolge 12 des bistabilen Multivibrators 4 dekrementiert. Da die Impulsfolge 11 höher als die Impulsfolge 12 ist, ist zum Zeitpunkt ti der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 gefüllt bzw. läuft über und gibt einen Impuls ab, der den Zähler 1 auf Null zurückstellt, so daß dieser dann wieder mit Inhalt Null zu zählen beginnt. Durch den Überlauf des Zählers wird ein Impuls generiert, wie Zeile C zeigt. Dieser Impuls schaltet das mechanische Überverbrauchs-Zählwerk um einen Schritt weiter, welcher einem bestimmten Leistungsquant entspricht.

In den folgenden Zeitabschnitten treten nur kurzzeitige Überschreitungen der momentanen Leistung gegenüber der vorgegebenen auf, d. h. die Impulsfolge 11 des Impulsgeberzählers 2 ist nur kurzzeitig höher als die Impulsfolge 12 der Referenzimpulsquelle 4, so daß zwar der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 ebenfalls inkrementiert wird, Jedoch erreicht ei¹ nicht den zur Registrierung erforderlichen Überlauf (Schwelle b), wie Figur 2 zeigt. Da zum Zeitpunkt t2 der letzte Zählimpuls erfolgt, wird durch die Referenzimpulsfolge 12 zum Zeitpunkt t3 der Vorwärts-RUckwärts-Zähler vollständig geleert und beginnt erst beim Eintreffen der nächsten Zählimpulse zum Zeitpunkt t4 wieder zu zählen. Dp nach dieser kurzzeitigen Überschreitung der vorgegebenen Leistung die Impulsfolge 11 des Zählers 2 wieder kleiner ist als die Impulsfolge 12 des bistabilen Multivibrators, wird der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 wieder bis auf Inhalt Null dekrementiert (Zeitpunkt t5).

Die Vorteile des elektronischen Überverbrauchs-Erfassungsgerätes sind folgende: Mit der Impulsfolgefrequenz 12 der Referenzfrequenzquelle kann die Schwelle a für den Überverbrauch stufenlos

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eingestellt werden. Nach Überschreiten der Schwelle b zum Überverbrauch liegt ein weiches Kriterium bis zum Ansprechen der Registriereinrichtung vor. Dadurch kann ein elektromechanisches Uberverbrauchszählwerk eingesetzt werden. Durch die Kapazität des Vorwärts-RUckwärts-Zählers 1 läßt sich die Auslöseschwelle b für den Registriervorgang einstellen.

Durch den geringen Stromverbrauch des Schaltungsaufbaus nach Figur 1 ist es möglich, die Schaltung von der Spannungsspule des Ferrariszählers mit Strom zu versorgen. Ferner können an sich bekannte Mittel vorgesehen sein, daß bei annähernd gleichzeitigem Eintreffen der Impulse keiner dieser verlorengehen kann. Diese Mittel sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie auf die ansteigende bzw. abfallende Flanke der Impulse ansprechen.

3 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

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Patentansprüche 2 fi ? 7 Π / 1

1J Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitäszähler, die eine dem Verbrauch entsprechende Impulsfrequenz abgeben, wobei die Impulsfolgefrequenz des Zählers mit der Impulsfolgefrequenz einer Referenzimpulsfrequenzquelle verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Impulsfolgefrequenzen auf einen elektronischen Vorwärts-Rückwärtszähler (1) in der Weise einwirken, daß die vom Zähler (2) kommenden Impulse den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (1) inkrementieren und die von der Referenzimpulsfrequenzquelle (4) kommenden Impulse den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (1) dekrementieren, und daß nach jedem Durchlauf des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (1) dieser auf Null zurückgestellt und ein Überverbrauchszählwerk (7, 8) um einen Schritt weitergeschaltet wird.
2. Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromechanisches Überverbrauchszählwerk (7, 8) verwendet ist.
3. Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, daß bei annähernd gleichzeitigem Eintreffen der Impulse kein Impuls verlorengehen kann.

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