DE3020942C2 - Schaltungsanordnung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit und Linearität von Baugruppen eines statischen Elektrizitätszählers - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit und Linearität von Baugruppen eines statischen ElektrizitätszählersInfo
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Description
Referenzspannungsquelle Ur und in der anderen Schalterstellung an eine negative Referenzspannungsquelle
— Ur anschließt Am Dcmodulatorausgang 17 erscheint
eine Rechteckspannung, deren Mittelwert zur Spannung U\ proportional ist, sofern der Mark-Space-Modulator 4 fehlerfrei arbeitet.
Eine aus der Sekundärwicklung 3 des Spannungswandlers 1 und einem Widerstand 18 bestehende Reihenschaltung ist einerseits an den Demodulatorausgang
17 und andererseits an den Eingang des Fensterkomparators 15 angeschlossen. Diese Reihenschaltung bildet
die Differenz aus dem Ausgangssignal des Demodulators 14 und der Spannung Ui und arbeitet somit als
Vcrgleichsglied. Zwischen den Eingang des Fensterkomparators 15 und Masse ist ein Kondensator 19 geschaltet, der zusammen mit dem Widerstand 18 ein Filter dürste!!!. Α.Π! Kondensate" '9 hildet sich eine Gleichspannung, die der Differenz aus dem Mittelwert der
Rechteckspannung am Demodulatorausgang 17 und der Spannung Ui entspricht. Diese Gleichspannung stellt
ein Fehiersignal dar; sie geht gegen null, wenn der Mark-Space-Modulator 4 fehlerfrei arbeitet. Oberschreitet sie einen vorgegebenen positiven oder negativen Schwellenwert, so spricht der Fensterkomparator
15 an und das Störungsanzeigeglied 1.3 zeigt eine Störung an.
Da Mark-Space-Modulatoren in der Regel kaum Linearitätsfehler erzeugen, kann es genügen, wenn lediglich überwacht wird, ob der Mark-Space-Modulator 4
schwingt Zu diesem Zweck eignet sich vorteilhaft der in der Fig.2 dargestellte Überwachungsschaltkreis 20,
der in der Schaltungsanordnung nach der F i g. 1 anstelle des Überwachungsschalikreises 11 eingesetzt werden
kann und eingangsseitig einen Kondensator 21 aufweist, der den Ausgang des Mark-Space-Modulators 4 mit einem aus zwei Dioden 22,23 und einem Kondensator 24
bestehenden Spannungsverdoppler verbindet. Ein Schwellenschalter 25 überwacht die Spannung am Kondensator 24.
Solange der Mark-Space-Modulator 4 schwingt, wird
der Kondensator 24 bei jedem positiven Spannungssprung der Rechteckspannung über den Kondensator
21 und die Diode 23 nachgeladen. Setzen die Schwingungen des Mark-Space-Modulators 4 aus, so wird der
Kondensator 24 über einen zu ihm parallel geschalteten Widerstand 26 entladen. Unterschreitet die Spannung
am Kondensator 24 den Schwellenwert U5 χ des Schwellenschalters 25, so spricht dieser an und gibt eine Fehlermeldung an das Störungsanzeigeglied 13 ab.
Zur Überwachung des Strom-Frequenzwandlers 7 kann im Überwachungsschaltkreis 12 die Frequenz f\
mit dem Eingangsstrom /Ί des Strom-Frequenzwandlers 7 verglichen werden. Vorteilhafter ist es, auch den Umschalter 6 in die Überwachung einzubeziehen und im
Überwachungsschaltkreis 12 mittels eines Vergleichsgliedes die Frequenz /i oder eine aus dieser abgeleitete
Größe mit dem im Anschluß 9 fließenden Strom h oder
einer aus diesem abgeleiteten Größe zu vergleichen. Normalerweise ist nämlich k = — i\ = —k ■ f\, wobei k
eine Konstante bedeutet Gewisse Störungen im Umpolschalter 6 können bewirken, daß die Bedingung
/2 — — λ nicht mehr erfüllt ist und daher der Überwachungsschaltkreis 12 anspricht
Um auch solche Störungen im Umpoischalter 6 zu erkennen, die eine Unterbrechung des Sekundärstromkreises des Stromwandlers 5 hervorrufen, sind vorteilhaft die beiden Wicklungsenden der Sekundärwicklung
des Stromwandlers 5 an je einen Schwellenschalter 27,
28 angeschlossen. Überschreitet der Momentanwert der
Spannung an einem der Wicklungsenden der Sekundärwicklung des Stromwandlers 5 den Schwellenwert L/. 2
des Schwellenschalters 27 bzw. 28, so spricht dieser Schwellenschalter an und meldet dem Störungsanzeigeglied 13 eine Störung.
In der F i g. 3 ist ein Prinzipschaltbild eines Überwachungsschaltkreises 29 dargestellt, bei dem die Überwachung der Bedingung h — —k ■ Λ mittels eines an den
Anschluß 9 des Umpolschalters 6 angeschlossenen Strom-Frequenzwandlers 30 und einer als Vergleichsglied arbeitenden Frequenzvergleichsschaltung erfolgt
Die Ausgangsimpulse des Strom-Frequenzwandlers 7 (Frequenz f\) gelangen zu einem Vorwärtszähleingang
V und die Ausgangsimpulse des Strom-Frequenzwandlers 30 (Frequenz /j) zu einem Rückwärtszähleingang R
eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 31, der mit einem Dekodierer 32 und einem Zeitglied 33 verbunden ist.
DerVorwärts-Rückwärts-Zähler31 bildet die Differenz
der während einer durch das Zeitglied 33 bestimmten Meßperiode von den Strom-Frequenzwandlern 7, 30
abgegebenen Anzahl Impulse. Am Ende jeder Meßperiode gibt das Zeitglied 33 den Dekodierer 32 frei. Dieser gibt ein Fehlersignal an das Störungsanzeigeglied 13
ab, sefern der Inhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zähiers
31 eip?n vorgegebenen Betrag überschreitet. Danach stellt das Zeitglied 33 den Vorwärts-Rückwärts-Zähler
31 auf null und der geschilderte Vorgang beginnt von neuem.
Die durch das Zeitglied 33 festgelegten Meßperioden können konstant oder leistungsabhängig sein, so daß
sich eine leistungsabhängige oder eine konstante Grenze für die zulässige Abweichung der Frequenzen f\ und
h ergibt Im erstgenannten Fall kann als Zeitglied 33 ein
Taktgenerator mit konstanter Periodendauer und im zweitgenannten Fall ein impulszähler dienen, der die
Impulse des Strom-Frequenzwandlers 7 zählt und jeweils nach Erreichen einer vorbestimmten Impulszahl
den Dekodierer 32 freigibt und danach den Vorwärts-
Die F i g. 4 zeigt einen Überwachungsschaltkreis 34, bei dem die Frequenzen U und h zum anschließenden
Vergleich in je eine proportionale Spannung umgeformt werden. Der Anschluß 9 (F i g. 1) des Umpolschalters 6
ist wiederum mit einem zweiten Strom-Frequenzwandler 3-5 verbunden und die beiden Strom-Frequenzwandler 7,35 sind je an einem Frequenz-Spannungswandler
36, 37 angeschlossen. Als Vergleichsglied dienen eine aus zwei Widerständen 38, 39 bestehende Srimver
gleichsschaltung und ein Fensterkomparator 40. Die
Frequenz-Spannungswandler 36,37 bestehen im dargestellten Beispiel aus einem Schalter 41 bzw. 42, der während der konstanten Impulsdauer der vom Strom-Frequenzwandler 7 bzw. 35 erzeugten Impulse den einen
Anschluß des Widerstandes 38 bzw. 39 mit der Referenzspannungsquelle + Ur bzw. — Ur verbindet während der andere Anschluß der Widerstände 38, 39 an
den Eingang des Fensterkomparators 40 und einen zwischen diesen Eingang und Masse geschalteten Konden-
sator 43 angeschlossen ist Der Mittelwert der Spannung am Schalter 41 bzw. 42 ist zur Frequenz /j bzw. f2
proportional Am Kondensator 43 entsteht eine zur Differenz /1 —/2 proportionale Spannung. Der Fensterkomparator 40 gibt an das Störungsanzeigeglied 13 ein Feh-
lersignal ab, wenn die Spannung am Kondensator 43 einen vorgegebenen positiven oder negativen Schwellenwert überschreitet
Anhand der F i g. 5 wird gezeigt, daß der Strom-Fre-
quenzwandler 35 und der Frequenz-Spannungswandler 37 (Fig.4) weggelassen werden können und daß der
Umschalter 14 (F i g. 1) und die Referenzspannungsquellen + Ur und — Ur Bestandteil des Mark-Space-Modulators
4 sein können. In der F i g. 5 weisen gleiche Bezugszähler
wie in der F i g. 1 auf gleiche Teile hin. Der Mark-Space-Modulator
4 besteht aus Widerständen 44, 45, einem Verstärker 46, einem Kondensator 47, einem
Schmitt-Trigger 48 dem Umschalter 16 und den Referenzspannungsquellen
+ Ur und — Ur. Die Spannung U\
erzeugt im Widerstand 44 einen proportionalen Strom, der in einen aus dem Verstärker 46 und dem zwischen
den Eingang und den Ausgang des Verstärkers 46 geschalteten Kondensator 47 bestehenden Miller-Integrator
fließt. Der an den Ausgang des Miller-Integrators 46, 47 angeschlossene Schmitt-Trigger 48 steuert den Umschalter
16 und den Umpolschalter 6. In der einen Stellung des Umschalters 16 ist der Eingang des Miller-Integrators
46, 47 über dem Widerstand 45 mit der Referenzspannungsquelle + Ur und in der anderen Stellung
mit der Referenzspannungsquelle — U, verbunden.
Am Ausgang des Miller-Integrators 46, 47 entsteht eine Dreieckspannung, die jeweils bis zum oberen
Schwellenwert des Schmitt-Triggers 48 ansteigt, wonach der Schmitt-Trigger 48 umkippt, der Umschalter
16 umschaltet, der über den Widerstand 45 zum Miller-Integrator 46, 47 fließende Referenzstrom seine Richtung
umkehrt und die Dreieckspannung bis zum unteren Schvellenwert des Schmitt-Triggers 48 abfällt. Das Verhältnis
der Differenz zur Summe aus Impulsdauer und Pausendauer der Rechteckspannung am Ausgang des
Schmitt-Triggers 48 ist zum Momentanwert der Spannung U proportional.
Entsprechend der F i g. 1 ist in der Schaltungsanordnung nach der Fig.5 die aus dem Widerstand 18 und
der Sekundärwicklung 3 des Spannungswandler i bestehende Reihenschaltung an den Schalter 16 und den
Eingang des Fensterkomparators 15 angeschlossen. Der Schalter 16 und die Referenzspannungsquellen + Urund
— Ur stellen also einerseits ein Bestandteil des Mark-Space-Modulators
4 dar und bilden andererseits den Demodulator 14 des Überwachungsschaltkreises 11.
Der Strom-Frequenzwandler 7 besteht in der Schaltungsanordnung
nach der F i g. 5 aus einem an den Anschluß 8 des Umpolschalters 6 gekoppelten Verstärker
49, einem zwischen den Eingang und den Ausgang des Verstärkers 49 geschalteten Kondensator 50, einem
Schwellenschalter 51, einem Zeitgeber 52, einem von diesem gesteuerten Schalter 53 und einem Widerstand
54, der in Reihe mit dem Schalter 53 mit dem Eingang des Verstärkers 49 und mit der Referenzspannungsquelle
— Ur verbunden ist
Der Verstärker 49 und der Kondensator 50 bilden einen Miller-Integrator, mit dem das Zeitintegral des
Stromes /Ί gebildet wird. Sobald die Spannung am Ausgang des Miller-Integrators 49, 50 den Schwellenwert
U1 3 des Schwellenschalters 51 unterschreitet, kippt dieser
um, der Zeitgeber 52 erzeugt einen Impuls mit der Dauer T0. der Schalter 53 wird während der Dauer T0
geschlossen und mit dem Kondensator 50 wird über den Widerstand 54 eine konstante Ladungsmenge entzogen,
wonach der Schwellenschalter 51 wieder zurückkippt Dieser Vorgang wiederholt sich mit der Frequenz /1.
Ein zweiter Oberwachungsschaitkreis 55 der Schaltungsanordnung nach der F i g. 5 besteht aus einem an
den Anschluß 9 des Umpolschalters 6 gekoppelten Verstärker 56, der zusammen mit einem Gegenkopplungswiderstand
57 einen Strom-Spannungswandler bildet, aus einem vom Zeitgeber 52 des Strom-Frequenzwandlers
7 gesteuerten Schalter 58. V. Verständen 59, 60, einem
Kondensator 61 und einem Fensterkomparator 62. Der Widerstand 59 ist in Reihe mit dem Schalter 58
zwischen die Referenzspannungsquelle — Ur und den
Eingang des Fensterkomparators 62, der Widerstand 60 zwischen den Ausgang des Strom-Spannungswandlers
56,57 und den Eingang des Fensterkomparators 62 und der Kondensator 61 zwischen den Eingang des Fensterkomparators
62 und Masse geschaltet.
Der Mittelwert des im Widerstand 59 fließenden Stromes ist zur Frequenz /Ί und der im Widerstand 60
fließende Strom zum Strom /2 proportional. Die Spannung
am Kondensator 61 ist null, wenn die Bedingung /2 = —k-f\ erfüllt ist. Der Fensterkomparator 62 gibt
ein Fehlersignal an das Störungsanzeigeglied 13 (F i g. 1) ab, wenn die Spannung am Kondensator 61 einen vorbestimmten
positiven oder negativen Schwellenwert überschreitet.
Es ist möglich, den Verstärker 56 und die Widerstände 57 und 60 wegzulassen und den Anschluß 9 des Umpolschalters
6 unmittelbar mit dem Eingang des Fensterkomparators 62 zu verbinden. Die Schaltung wird dadurch
einfacher, hingegen ist durch geeignete Dimensionierung dafür zu sorgen, daß durch die Spannung am
Kondensator 61 die Ströme i\ und h nicht beeinflußt werden.
Wie in der F i g. 5 gestrichelt angedeutet, kann die Sekundärwicklung 3 weggelassen werden und der Eingang
des Fensterkomparators 15 unmittelbar an den Widerstand 18 sowie über einen Widerstand 63 an die
Sekundärwicklung 2 angeschlossen werden. Am Kondensator 19 bildet sich dann die Differenz aus dem Ausgangssignal
des Demodulators 14 und dem im Widerstand 63 fließenden Strom, der zur Spannung U\ proportional
ist.
Werden, wie anhand der F i g. 5 gezeigt, für die Überwachung des Mark-Space-Modulators 4 und des Strom-Frequenzwandlers
7 jene Referenzspannungsquellen eingesetzt die für den Mark-Space-Modulator 4 und für
den Strom-Frequenzwandler 7 ohnehin erforderlich sind, so kann der technische Aufwand für die Überwachung
besonders niedrig gehalten werden. Die Sicherheit der Überwachung ist allerdings größer, wenn für
die Überwachung gesonderte Referenzspannungsquellen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist es, mittels
der Referenzspannungsquellen des Mark-Space-Modulators 4 den Strom-Frequenzwandler 7 und mittels
der Referenzspannungsquellen des Strom-Freqi enzwandlers 7 den Mark-Space-Modulator 4 zu überwachen.
Zur Überwachung des Mark-Space-Modulators 4 kann anstelle des Überwachungsschaltkreises 20
(F i g. 2) auch ein Impulszähler Anwendung finden, der die Impulse eines Impulsgenerators zählt und durch die
Impulse des Mark-Space-Modulators 4 jeweils auf null zurückgestellt wird. Setzen die Schwingungen des
Mark-Space-Modulators 4 aus, so erreicht der Zählerstand des Impulszählers rasch einen vorgegebenen
Grenzwert, wodurch Alarm ausgelöst wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit und Linearität von Baugruppen
eines statischen Elektrizitätszählers, der einen Spannungsmeßkreis zur Bildung eines der Spannung
proportionalen elektrischen Signals, einen Strommeßkreis zur Bildung eines dem Strom proportionalen
elektrischen Signals, einen Analogmultiplizierer zur Bildung des Produktes aus Spannung und Strom,
einen an den Analogmultiplizierer angeschlossenen Strom-Frequenzwandler und einen die Impulse des
Strom-Frequenzwandlers zählenden Impulszähler aufweist und mit einer Überwachungseinrichtung is
versehen ist, die auf ein Störungsanzeigeglied geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Analogmultiplizierer einen vom einen der beiden elektrischen Signale gesteuerten Mark-Space-Modulator
(4) und einen vom anderen der beiden elektrischen Signale gesteuerten Amplitudenmodulator (6) zur Modulation des vom
Mark-Space-Modulator (4) erzeugten Rechtecksignals aufweist
und daß die Überwachungsehrichtung einen ersten zur Überwachung mindestens der Schwingfähigkeit
des Mark-Space-Modulators (4) dienenden und mit einem Ausgang des Mark-Space-Modulators (4) verbundenen
Überwachungsschaltkreis (11; 20) und einen
zweitei., zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit und Linearity des S?-om-Frequenzwandlers
(7) dienenden Überwarhungsschaltkreis (12; 29; 34; 55) aufweist, der eingangsseiti ■ mit einem Ausgang
des Strom-Frequenzwandlers (7) sowie mit einer ein zum Strom (I) proportionales Signa! (h; h, /2) führenden
Signalleitung (9) des Elektrizitätszählers verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Überwachungsschaltkreis (11) aus einem an das Rechtecksignal an-
geschlossenen Demodulator (14), aus einem Vrrgleichsglied (3, 18) zum Vergleich des Ausgangssignals
des Demodulators (14) mit einem dritten elektrischen Signal (Ui), das zu dem den Mark-Space-Modulator
(4) steuernden Signal (U\) proportional ist, und aus einem an das Vergleichsglied (3, 18) angeschlossenen
Fensterkomparator (15) besteht
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (14) einen
durch das Rechtecksignal gesteuerten, an eine positive und eine negative Referenzspannungsquelle
(+Ur, -Ur) angeschlossenen Umschalter (16) aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (16) und
die Referenzspannungsquellen (+ Ur, — Ur) Bestandteil
des Mark-Space-Modulators (4) sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4 zur Überwachung eines statischen Elektrizitätszählers,
dessen Spannungsmeßkreis aus einem Span- w> nungswandler besteht und bei dem eine erste Sekundärwicklung
des Spannungswandlers an einen Steuereingang des Mark-Space-Modulators angeschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einer zwei'.en Sekundärwicklung (3) des Spannungswandlers
(1) und einem Widerstand (18) bestehende Reihenschaltung einerseits über den Umschalter (16)
an die Referenzspannungsquellen (+Ur, —Ur) und
andererseits an den Fensterkomparator (15) angeschlossen ist
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der erste Überwachungsschaltkreis (20) aus einem an das Rechtecksignal angeschlossenen
Spannungsverdoppler (21, 22,23,24) und einem diesem nachgeschalteten Schwellenschalter
(25) besteht
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Überwachung eines statischen Elektrizitätszählers,
dessen Strommeßkreis aus einem Stromwandler und dessen Amplitudenmodulator aus einem Umpolschalter besteht wobei eine Sekundärwicklung
des Stromwandlers über den Umpolschalter an den Strom-Frequenzwandler gekoppelt und der erste ausgangsseitige Anschluß des Umpolschalters
unmittelbar mit dem Eingang des Strom-Frequenzwandlers verbunden ist dadurch gekennzeichnet
daß der zweite Überwachungsschaitkreis
\li, i3i J·»} JJJ CUl TUglviuujiiw v_.,^-, OJ, -K, i3,
40; 59,60,62) zum Vergleich der Ausgangsfrequenz
(f\) des Strom-Frequenzwandlers (7) oder einer aus dieser Ausgangsfrequenz (f\) abgeleiteten Größe
mit dem im zweiten ausgangsseitigen Anschluß (9) des Umpolschalters (6) fließenden Strom ft) oder
einer aus dieser»;- Strom abgeleiteten Größe (h) aufweist
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der zweite ausgangsseitige
Anschluß (9) des Umpolschalters (6) mit einem weiteren Strom-Frequenzwandler (30) verbunden ist
und daß das Vergleichsglied (31, 32, 33) eine Frequenzvergleichsschaltung aufweist
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der zweite ausgangsseitige
Anschluß (9) des Umpolschalters (6) mit einem weiteren Strom-Frequenzwandler (35) verbunden
ist, daß die beiden Strom-Freqv r^zwandler (7; 35) je
an einen Frequenz-Spannungswandler(36;37) angeschlossen sind und daß das Vergleichsglied eine
Stromvergleichsschaltung (38, 39) sowie einen dieser nachgeschalteten Fensterkomparator (40) aufweist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet daß der zweite ausgangsseitige
Anschluß (9) des Umpolschalters (6) mit einem Strom-Spannungswandler (56, 57) und der Strom-Frequenzwandler
(7) mit einem Frequenz-Spannungswandler (58) verbunden ist und daß das Vergleichsglied
eine Stromvergleichsschaltung (59, 60) sowie einen dieser nachgeschalteten Fensterkomparator
(62) aufweist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Spannungswandler (36; 37) einen an eine Referenzspannungsquelle
{+Ur, -Ur) angeschlossenen, von einem Zeitgeber (52) des Strom-Frequenzwandlers
(7;35)gesteuerten Schalter (41;42;58) aufweist.
12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Wicklungsenden der Sekundärwicklung des Stromwandlers (3) je an einen Schwellenschalter (27, 28)
angeschlossen sind.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Referenzspannungsquellen
des Mark-Space-Modulators (4) zur Überwachung des Strom-Frequenzwandlers (7) und Referenzspannungsquellen des Strom-Fre-
quenzwandlers (7) zur Überwachung des Mark-Space-Modulators (4) dienen.
Es ist eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt (DE-OS
27 38 117), bei der zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit
und Linearität von Baugruppen eines statischen Elektrizitätszählers gleichzeitig oder abwechselnd mit
den Meßsignalen Bezugssignale vorbestimmter Amplitude und Frequenz in den Elektrizitätszähler eingespeist
werden und der durch die Bezugssignale entstehende Produktwert mit dem Produkt-Sollwert verglichen
wird. Erfolgt die Aufschaltung der Bezugssignale gleichzeitig mit den MeBsignalen, so ist für die Trennung des
Bezugssignal-Produktwertes vom Meßsignal-Produktwert ein großer technischer Aufwand erforderlich. Wer-
den dagegen die Bezugssignale abwechseint, mit den Meßsignalen eingespeist, so ergeben sich unerwünschte
Unterbrechungen der Messung. In beiden Fällen wird durch die Einspeisung der Bezugssignale unmittelbar in
den Meßkreis des Elektrizitätszählers eingegriffen, was zu einer Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit führen
kann.
Ferner ist ein Verfahren zur selbsttätigen Überprüfung von Elektrizitätszählern bekannt (DE-AS
26 31 509), bei dem unter Verwendung eines Mikrocom- το
puters mit einem Prüfprogramm auf nicht näher beschriebene Weise sämtliche erfaßbaren Teile des Zählers
überprüft und bei Erkennen eines Fehlers dieser gemeldet und die weitere Datenverarbeitung und -registrierung
blockiert werden seilen.
Schließlich ist ein Verfahren zum Prüfen elektronischer Anzeigen von Elektrizitätszählern bekannt (DE-OS
26 35 463), bei dem mittels eines Strom- und eines Spannungskomparators geprüft wird, ob der Segmentstrom
und die Segmentspannung der Anzeige innerhalb vorgegebener Grenzen liegen. Bei Über- bzw. Unterschreiten
dieser Grenzen wird dies durch eine logische Verknüpfung als Defekt registriert
Außerdem ist ein statischer Elektrizitätszähler bekannt (Bull. SEV 62 [1971] 7, S. 371 -378), bei dem der
Analogmultiplizierer aus einem vom einen der beiden elektrischen Signale gesteuerten Mark-Space-Modulator
und einem vom anderen der beiden elektrischen Signale gesteuerten Ampiitudenmodulator zur Modulation
des vom Mark-Space-Modulator erzeugten Rechtecksignals besteht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannte Schaltungsanordnung
derart auszugestalten, daß sie zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit und Linearität von Baugruppen
eines statischen Elektrizitätszählers geeignet ist, dessen Analogmultiplizierer aus einem Mark-Space-Modulator
und einem Amplitudenmodulator besteht, wobei kein Eingriff in den eigentlichen Meßkreis durch
Einspeisung von Bezugssignalen erfolgen soll. ω
Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 ein Prinzipschaltbiid eines statischen Elektrizi-F
i g. 2 bis 4 Überwachungsschaltkreise and
F i g. 5 ein Teilschaltbild eines statischen Elektrizitätszählers.
In der F i g. 1 bedeutet 1 einen Spannungswandler mit zwei Sekundärwicklungen 2, 3, an denen ein zur Spannung
U proportionales elektrisches Signal U\ bzw. U2
entsteht Das Signal U\ steuert einen Mark-Space-Modulator 4. Dieser erzeugt ein Rechtecksignai, bei dem
das Verhältnis der Differenz zur Summe aus Impulsdauer und Pausendauer dem Momentanwert der Spannung
£/proportional ist
Der zu messende Strom / ist einem Stromwandler 5 zugeführt, in dessen Sekundärwicklung ein proportionaler
Strom /ι fließt Die Sekundärwicklung des Stromwandlers
5 ist über einen Umpolschalter 6 an einen Strom-Frequenzwandler 7 geschaltet Der Umpolschalter
6 ist vom Mark-Space-Modulator 4 so gesteuert, daß während den Impulsen des Mark-Space-Modulators 4
das obere Wicklungsende der Sekundärwicklung mit dem äusgangsseiugen Anschluß S des dmpclschalters 6
und das untere Wicklungsende mit dem ausgangsseitl· gen Anschluß 9, während den Impulspausen dagegen
das untere Wicklungsende mit dem Anschluß 8 und das obere Wicklungsende mit dem Anschluß 9 verbunden
ist Der Umpolschalter 6 arbeitet als Amplitudenmodulator, da die Amplitude des im Anschluß 8 bzw 9 fließenden
rechteckförmigen Stromes i\ bzw. i2 zum Momentanwert
des Stromes / proportional ist. Der Mittelwert des Stromes i\ bzw. h entspricht der elektrischen Leistung.
Der Anschluß 8 des Umpolschalters 6 ist unmittelbar an den Eingang des Strom-Frequenzwandlers 7 geschaltet
Dieser erzeugt eine Pulsspannung mit zur Leistung proportionaler Frequenz f\. Ein Impulszähler 10 zählt
die Impulse des Strom-Frequenzwandlers 7. Der Zählerstand des Impulszählers 10 stellt ein Maß für die bezogene
Energie dar.
Zur Überwachung des beschriebenen Elektrizitätszählers dienen ein den Mark-Space-Modulator 4 überwachender
Überwachungsschaltkreis 11 und ein mindestens den Strom-Frequenzwandler 7 überwachender
Überwachungsschaltkreis 12. Diese Überwachungsschaltkreise 11,12 sind an ein Störungsanzeigeglied 13
angeschlossen. Der Überwachungsschalureis 11 spricht
zumindest an, wenn der Mark-Space-Modulator 4 aus irgend einem Grund keine Schwingungen mehr erzeugt
Der Überwachungsschaltkreis 12 überwacht zumindest die Funktionstüchtigkeit und Linearität des Strom-Frequenzwandlers
7. Dadurch ist gewährleistet, daß die wichtigsten Fehlermöglichkeiten des Elektrizitätszählers
erkannt werden. Spricht einer der Überwachungs-,r,chalfl-.r<iise
11,12 an, so wird das Störungsanzeigeglied
13 angesteuert, von diesem die Störung angezeigt und gegebenenfalls Αϊε-m ausgelöst. Vorteilhaft überwacht
der Überwachungsschaltkreis 11 auch die Linearität des
Mark-Space-Modulators 4 und der Überwachungsschaltkreis 12 die Funktionstüchtigkeit des Umpolschalters
6.
Der Überwachungsschaltkreis 11 besteht im Beispiel
der F i g. 1 aus einem an das Rechtecksignal des Mark-Space-Modulators 4 angeschlossenen Modulator 14, aus
einem Vergleichsglied zum Vergleich des Ausgangssignals des Demodulators 14 mit der Spannung Ui und
aus einem an das Vergleichsglied angeschlossenen Fensterkomparator
15. Als Demodulator 14 dient ein durch das Rechtecksignal des Mark-Space-Modulators 4 gesteuerter
Umschalter 16, der einen Demodulatorausgang 17 in der einen Schalterstellung an eine positive
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH3427/80A CH653778A5 (de) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung eines statischen elektrizitaetszaehlers. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3020942A1 DE3020942A1 (de) | 1981-11-19 |
| DE3020942C2 true DE3020942C2 (de) | 1985-10-17 |
Family
ID=4255743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3020942A Expired DE3020942C2 (de) | 1980-05-02 | 1980-06-03 | Schaltungsanordnung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit und Linearität von Baugruppen eines statischen Elektrizitätszählers |
Country Status (8)
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| JP (1) | JPS571976A (de) |
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