DE3149165A1 - Method for measuring the frequency of an alternating voltage - Google Patents

Method for measuring the frequency of an alternating voltage

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DE3149165A1 DE19813149165 DE3149165A DE3149165A1 DE 3149165 A1 DE3149165 A1 DE 3149165A1 DE 19813149165 DE19813149165 DE 19813149165 DE 3149165 A DE3149165 A DE 3149165A DE 3149165 A1 DE3149165 A1 DE 3149165A1
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Abstract

In this method, a time interval is determined in each case by means of control pulses obtained from the alternating voltage. To create a method which allows the frequency to be measured with high accuracy, a timing stage (9), which is triggered with the beginning of each period of the alternating voltage (Um), is used which has a timing period which corresponds to the shortest expected period of the alternating voltage (Um). After this timing stage (9) has timed out, a subsequent counter (7) is started into which pulses of a clock generator (11) are counted until the end of the period monitored in each case is indicated by a control pulse. From the count, the frequency is calculated in an arithmetic unit (16). The invention can be used with frequency relays. <IMAGE>

Description

Verfahren zum Messen der Frequenz einer WechselspannungMethod for measuring the frequency of an alternating voltage

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen der Frequenz einer Wechselspannungs bei dem mittels aus der Wechselspannung gewonnener Steuerimpulse Je weils ein Zeitintervall bestimmt wird und in diesem Zeitintervall Impulse eines Taktgenerators in einen Zähler eingezählt werden9 wobei auf einen den Beginn des jeweiligen Zeitintervalls bestimmenden Steuerimpuls hin eine Zeitstufe mit einer festen Zeitablaufdauer angelassen wird Bei einem bekannten Verfahren dieser Art ("IEEE Trans actions on Instrumentation and Measurement" Vol. IM-27, Nr. 3, Sept. 19789 Seiten 295 bis 297) wird mit einem aus der Wechselspannung gewonnenen Steuerimpuls eine monostabile Kippstufe angestoßen. Diese Kippstufe läuft innerhalb einer Sekunde ab und sorgt im Zusammenhang mit einem nachgeordneten UND Glied und einem Zähler dafUr9 daß während dieser vorgegebenen Zeitablaufdauer von einer Sekunde Zählimpulse aus dem Taktgenerator in den dem UND-Glied nachgeordneten Zähler eingezählt werden.The invention relates to a method for measuring frequency an alternating voltage in the case of the control pulses obtained from the alternating voltage Each Weil a time interval is determined and in this time interval pulses one Clock generator are counted into a counter9 with the beginning of the respective time interval determining control pulse towards a time stage with a In a known method of this type ("IEEE Trans actions on Instrumentation and Measurement" Vol. IM-27, No. 3, Sept. 19789 pages 295 to 297) with a control pulse obtained from the alternating voltage triggered a monostable multivibrator. This tipping stage runs within a second and provides in connection with a subordinate AND element and a counter to ensure that counting pulses are used during this predetermined time lapse of one second are counted from the clock generator into the counter following the AND element.

Bei entsprechender Wahl der Frequenz des Taktgenerators läßt sich dann erreichen daß aus dem Zählerstand in einfacher Weise die Frequenz der Wechselspannung ermittelt werden kann. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß nur Änderungen der Frequenz einer zu überwachenden Wechselspannung innerhalb eines relativ großen Zeitraumes ermittelt werden können und nicht Frequenzänderungen erfaßbar sind, die von einer Periode zur nächstfolgenden Periode der Wechselspannung auftreten Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Messen der Frequenz einer Wechselspannung anzugeben, das aus der Messung der Frequenz über eine einzige Periode der Wechselspannung mit hoher Genauigkeit eine Ermittlung der Frequenz bzw. ihrer Anderung gestattet.With an appropriate choice of the frequency of the clock generator can then achieve that from the count in a simple manner the frequency of the alternating voltage can be determined. This known method has the disadvantage that only changes the frequency of an alternating voltage to be monitored within a relatively large Period of time can be determined and frequency changes are not detectable occur from one period to the next period of the alternating voltage Of the The invention is therefore based on the object of a method for measuring the frequency an alternating voltage to indicate that from the measurement of the frequency over a single Period of the alternating voltage with high accuracy a determination of the frequency resp. their change is permitted.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß eine Zeitstufe mit einer Zeitablaufdauer verwendet, die der kürzesten erwarteten Periode der Wechselspannung entspricht, nach Ablauf der Zeitstufe der Zähler angelassen und durch den nachfolgenden Steuerimpuls gestoppt und aus den Zählerstand in einem Rechenwerk die Frequenz errechnet.In order to achieve this object, the method specified at the beginning is used in a method Art according to the invention uses a timer with a time lapse duration that the corresponds to the shortest expected period of the AC voltage after the timer has elapsed the counter is started and stopped and switched off by the subsequent control pulse the meter reading in an arithmetic unit calculates the frequency.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß infolge der Verwendung einer Zeitstufe mit der angegebenen Zeitablaufdauer selbst bei Verwendung eines Taktgenerators mit einer hohen Frequenz ein Zähler mit vergleichsweise geringer Kapazität verwendet werden kann, weil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur jeweils die Zeitdauer noch zu erfassen ist, die sich im Hinblick auf die augenblickliche Frequenz der zu überwachenden Wechselspannung innerhalb einer Periode nach dem Ablauf der Zeitstufe ergibt. Unter Berücksichtigung der festen Zeitablaufdauer der Zeitstufe und des jeweiligen Standes des Zählers läßt sich dann in dem nachgeordneten Rechenwerk die jweilige Frequenz der Wechselspannung mit hoher Genauigkeit ermitteln unter der Voraussetzung, daß die Zeitablaufdauer der Zeitstufe exakt beinhaltet ist.An advantage of the method according to the invention is that as a result using a timer with the specified timeout duration even if used a clock generator with a high frequency a counter with a comparatively lower frequency Capacity can be used because in the method according to the invention only in each case the length of time is yet to be grasped, which is in relation to the instantaneous Frequency of the alternating voltage to be monitored within one period after the expiry the time step results. Taking into account the fixed time lapse of the time step and the respective status of the counter can then be found in the subordinate arithmetic unit determine the respective frequency of the alternating voltage with high accuracy under the prerequisite that the time lapse duration of the time stage is exactly included.

Bei einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Zeitstufe vorteilhafterweise aus einem weiteren Zähler, der mit seinem Steuereingang an einen Steuerimpuls-Erzeuger und mit seinem Zähleingang an den Taktgenerator angeschlossen ist; der Zähleingang des einen Zählers ist über eine Umschaltvorrichtung mit dem Taktgenerator verbindbar, wobei die Umschaltvorrichtung mit einem Steuereingang an den Ausgang des weiteren Zählers und mit einem weiteren Steuereingang mit dem Steuerimpuls-Erzeuger verbunden ist, und an den Ausgang des einen Zählers ist das Rechenwerk angeschlossen. Als Zeitstufe kann zwar grundsätzlich jeder eine vorgegebene Zeit exakt bestimmbarer elektronische Schaltungsteil verwendet werden wie z0 B. eine monostabile Kippstufe, Jedoch ist die Verwendung eines weiteren Zählers als Zeitstufe insofern besonders vorteilhaft, weil dadurch die feste Zeitablaufdauer besonders exakt eingehalten werden kann, was der mit der Schaltungsanordnung erzielbaren Meßgenauigkeit zugute kommt.In a circuit arrangement for implementing the invention Method, the timer advantageously consists of a further counter, the with its control input to a control pulse generator and with his Counter input is connected to the clock generator; the counter input of one counter can be connected to the clock generator via a switching device, the switching device with a control input to the output of the further counter and with another Control input is connected to the control pulse generator, and to the output of the the arithmetic unit is connected to a counter. In principle, each electronic circuit part that can be precisely determined for a predetermined time is used such as a monostable multivibrator, but the use of a further Counter as a time stage is particularly advantageous because it results in the fixed time lapse duration what can be achieved with the circuit arrangement can be observed particularly precisely Measurement accuracy benefits.

Ein besonderer Vorteil der angegebenen Schaltungsanordnung besteht darin, daß mit ihr die Wechselspannung hinsichtlich ihrer Frequenz durch Messung in einer Periode mit hoher Genauigkeit erfaßbar ist, weil nach Ablauf der Zeitstufe bzw. nach einem top des weiteren Zählers der eine Zähler Weiterzählt, , so daß während des Betriebes des einen Zählers der weitere Zähler wieder auf Null gestellt und zum Start durch einen Steuerimpuls zu Beginn der nächstfolgenden Periode der Wechsel spannung vorbereitet werden kann0 Am Ende der jeweils beobachteten Periode der Wechselspannung wird der eine Zähler gestoppt und sein Zählerstand in das nachgeordnete Rechenwerk übernommen, das nunmehr mit ausreichender Zeit die Frequenz bestimmen kann, weil zu einem erheblichen Teil der nächstfolgenden Periode der Wechselspannung nur der weitere Zähler wirksam ist.There is a particular advantage of the specified circuit arrangement in that with it the alternating voltage in terms of its frequency by measurement can be detected in a period with high accuracy because after the timer has elapsed or after a top of the further counter, the one counter continues counting, so that during of the operation of one counter, the other counter is reset to zero and at the start by a control pulse at the beginning of the next following period of the change voltage can be prepared 0 At the end of each observed period of the alternating voltage one counter is stopped and its counter reading is transferred to the subordinate arithmetic unit taken over, which can now determine the frequency with sufficient time because for a considerable part of the next period of the alternating voltage only the further counter is effective.

Bei einer besonders vorteilhaften ausführungsform der Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Taktgenerator der interne Taktgeber eines Mikrocomputers und der weitere Zähler der interne Zeitgeber des Mikrocomputers; an einen externen Interrupt-Anschluß des Mikrocomputers ist der Steuerimpuls-Erzeuger angeschlossen und der eine Zähler ist durch eine Zählschleife gebildet, die die arithmetisch-logische Einheit und die Register des Mikroprozessors des Mikrocomputers enthält, und das Rechenwerk ist von dem Mikrocomputer verwirklicht. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß sie verhältnismäßig einfach herstellbar ist, weil die zu ihrem Aufbau erforderlichen elektronischen Schaltungsteile in integrierter Form auf einem einzigen Chip vorhanden sind, wenn als Mikrocomputer beispielsweise ein Ein-Chip-Mikrocomputer verwendet wird, wie er in dem Buch von W. Kobitzsch Mikroprozessoren - Aufbau und Wirkungsweise ", Teil 2, 1980, Seiten 39 bis 89 beschrieben ist.In a particularly advantageous embodiment of the circuit arrangement to carry out the method according to the invention, the clock generator is the internal one Clock a microcomputer and the further counter the internal timer of the microcomputer; The control pulse generator is connected to an external interrupt connection of the microcomputer connected and one counter is formed by a counting loop that the arithmetic-logic unit and the registers of the microprocessor of the microcomputer contains, and the arithmetic unit is implemented by the microcomputer. The special one The advantage of this embodiment is that it is relatively easy to manufacture is because the electronic circuit parts required for their construction are integrated in Form exist on a single chip when used as a microcomputer for example a one-chip microcomputer is used, as described in the book by W. Kobitzsch Microprocessors - Structure and mode of operation ", Part 2, 1980, pages 39 to 89 is described.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in Figur 2 eine Diagrammdarstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise einer von einem Mikrocomputer gebildeten Schaltungsanordnung und in Figur 3 ein Flußdiagramm dargestellt.An exemplary embodiment is shown in FIG. 1 to explain the invention a circuit arrangement for carrying out the method according to the invention, in Figure 2 is a diagram to explain the operation of one of one Microcomputer formed circuit arrangement and shown in Figure 3 is a flow chart.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zeigt einen Steuerimpuls-Erzeuger 1, an dessen Eingang 2 eine Wechselspannung Um liegt, deren Frequenz gemessen werden soll.The embodiment of Figure 1 shows a control pulse generator 1, at the input 2 of which there is an alternating voltage Um, the frequency of which is measured target.

Der Impuls-Erzeuger 1 gibt an einem Ausgang 3 einen Steuerimpuls ab, wenn die Wechselspannung Um einen Nulldurchgang von Minus nach Plus vollzieht. Ein weiterer Ausgang 4 des Steuerimpuls-Erzeugers 1 ist mit einem Steuereingang 5 einer Umschaltvorrichtung 6 verbunden, an die ein Zähler 7 angeschlossen ist.The pulse generator 1 emits a control pulse at an output 3, when the alternating voltage Um crosses zero from minus to plus. A Another output 4 of the control pulse generator 1 is one with a control input 5 Switching device 6 connected to which a counter 7 is connected.

Der eine Steuerausgang 3 des Steuerimpuls-Erzeugers 1 ist an einen Steuereingang 8 einer Zeitstufe 9 angeschlossen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem weiteren Zähler gebildet ist. In diesen weiteren Zähler 9 werden über einen Zähleingang 10 von einem Taktgenerator 11 Impulse eingezählt, wenn vom Steuer ausgang 3 des Impuls-Erzeugers 1 ein Sterimpuls als Start in den weiteren Zähler 9 gegeben worden ist.One control output 3 of the control pulse generator 1 is connected to one Control input 8 of a timer 9 connected, which in the illustrated embodiment is formed by another counter. In this further counter 9 are over a counting input 10 from a clock generator 11 counts pulses when from the control output 3 of the pulse generator 1 a sterile pulse as a start in the further counter 9 has been given.

Nach einer festen Zeitablaufdauer T des weiteren Zäh lers 9 entsteht an dessen Ausgang 12 ein Steuerimpuls, der auf einen weiteren Steuereingang 13 der Umschalt vorrichtung 6 gelangt und diese zur Umschaltung eines ersten Kontaktes 14 derart veranlaßt, daß nunmehr die Taktimpulse des Taktgenerators 11 über einen weiteren Kontakt 15 in den einen Zähler 7 eingezählt werden.After a fixed time T of the further counter 9 arises at its output 12 a control pulse which is sent to a further control input 13 of the Switching device 6 arrives and this for switching a first contact 14 caused so that now the clock pulses of the clock generator 11 via a further contact 15 are counted into a counter 7.

Das Einzählen in den einen Zähler 7 erfolgt so lange, bis am weiteren Ausgang 4 des Steuerimpuls-Erzeugers 1 bei einem erneuten Nulldurchgang der Wechselspannung Um von Minus nach Plus, d. h. nach Ablauf einer Periode, ein Stop-Impuls über den Steuereingang 5 auf die Umschaltvorrichtung 6 gegeben wird. Der Zählerstand des einen Zählers 7 wird danach in ein nachgeordnetes Rechenwerk 16 übertragen, das daraus unter Berücksichtigung der festen Zeitablaufdauer T des weiteren Zählers 9 die jeweilige Frequenz der Wechselspannung Um ermittelt.The counting into the one counter 7 continues until the next Output 4 of the control pulse generator 1 when the alternating voltage crosses zero again To go from minus to plus, i.e. H. after a period has elapsed, a stop pulse via the Control input 5 is given to the switching device 6. The count of the a counter 7 is then transferred to a downstream arithmetic unit 16, which from this, taking into account the fixed time T of the further counter 9 the respective frequency of the alternating voltage Um is determined.

Bei Abweichung der Frequenz von einem vorgegebenen Sollwert kann dann in einer dem Rechenwerk 16 nachgeordneten Auslöseeinrichtung 17 ein Relais ansprechen, das durch sein Ansprechen im Falle eines Einsatzes zur Überwachung von Energieversorgungsnetzen einen Fehler im Netz signa lisiert.If the frequency deviates from a specified target value, then address a relay in a triggering device 17 downstream of the arithmetic unit 16, this through its response in the event of a use to monitor energy supply networks signals an error in the network.

Die Ermittlung der Frequenz der Wechselspannung Um kann für Jede der aufeinanderfolgenden Perioden mit großer Genauigkeit ohne Inkaufnahme einer Lücke bei der Messung vorgenommen werden; da während der Zeit, in der der weitere Zähler 9 arbeitet, der Zählerstand des einen Zählers 7 ins Rechenwerk 16 übernommen, dort daraus die Frequenz ermittelt und anschließend der ermittelte Wert beispielsweise zur Auslösung eines Relais weiter benutzt wird. Ist der weitere Zähler 9 abgelaufen, dann kann er ohne weiteres wieder rückgestellt werden, weil in dem restlichen Zeitabschnitt der jeweils überwachten Periode der Wechselspannung Um dann nur noch der eine Zähler 7 mit dem nachgeordneten Rechenwerk 16 benötigt wird.The determination of the frequency of the alternating voltage Um can be for each of the successive periods with great accuracy without accepting a gap be made during the measurement; because during the time in which the further counter 9 is working, the count of one Counter 7 into the arithmetic unit 16 taken over, there the frequency is determined and then the determined value continues to be used, for example, to trigger a relay. Is the further counter 9 has expired, then it can be reset again without further ado, because in the remaining time segment of the respectively monitored period of the alternating voltage Um then only the one counter 7 with the arithmetic unit 16 arranged downstream is required.

Wird in besonders vorteilhafter Weise als Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Meßverfahrens beispielsweise ein Mikrocomputer der oben angegebenen Ausführung benutzt, dann ist an den Steuerimpuls-Erzeuger 1 lediglich der externe Interrupt-Anschluß anzuschließen und der Mikrocomputer mit der Auslöseeinrichtung tung zu verbinden.Is used in a particularly advantageous manner as a circuit arrangement Implementation of the measuring method according to the invention, for example, a microcomputer of the above design is used, then the control pulse generator 1 only to connect the external interrupt connection and the microcomputer with to connect the release device.

Wie Figur 2 zeigt, wird dann bei einem Nulldurchgang der Wechselspannung Um zum Zeitpunkt t1 zu Beginn einer Periode vom Steuerimpuls-Erzeuger ein Steuerimpuls I1 abgegeben. Dieser Steuerimpuls I1 veranlaßt im Mikrocomputer nach einigen betriebsbedingten Schritten zum Zeitpunkt t2 das Anlaufen des internen Ze-itgebers des Mikrocomputers. Nach der festen Zeitablaufdauer T des internen Zeitgebers des Mikrocomputers und nach weiteren betriebsbedingten Schritten wird zum Zeitpunkt t3 mittels der arithmisch-logischen Einheit und den Registern des Mikroprozessors des Mikrocomputers eine Zählschleife aktiviert, die den einen Zähler bildet. Diese Zählschleife bleibt so lange aktiv, bis zum Zeitpunkt t4 die Periode der Wechselspannung Um abgelaufen ist, weil dann ein weiterer Steuerimpuls I2 vom Steuerimpuls-Erzeuger abgegeben wird. Mit diesem weiteren Steuerimpuls I2 wird die Zählschleife unterbrochen, so daß die bis dahin gezählten Einzelschritte ein Maß für die Zeit darstellen, die sich an die Zeit T angeschlossen hat.As FIG. 2 shows, when the alternating voltage crosses zero To at the time t1 at the beginning of a period from the control pulse generator a control pulse I1 delivered. This control pulse I1 causes some operational conditions in the microcomputer Steps at time t2 the start-up of the internal timer of the microcomputer. After the fixed time T of the internal timer of the microcomputer and after further operational steps, at time t3 the arithmic-logic Unit and the registers of the microprocessor of the microcomputer a counting loop activated, which forms the one counter. This counting loop remains active as long as until the time t4 the period of the alternating voltage Um has expired because then Another control pulse I2 is emitted by the control pulse generator. With this further control pulse I2, the counting loop is interrupted, so that the until then counted individual steps represent a measure of the time that corresponds to the time T connected.

Die Periodendauer, d. h. die Zeit zwischen t1 und t4, ergibt sich dann durch die Zykluszeit im Mikroprozessor multipliziert mit der Anzahl der von ihm während der Periodendauer deurchgeführten Schritte. Die Anzahl der Schritte wiederum ergibt sich aus den Schritten während der Zeitablaufdauer T des Zeitgebers, zuzüglich der von der Zählschleife erfaßten Schritte und der betriebebedingten Schritte.The period, d. H. the time between t1 and t4 results then by the cycle time in the microprocessor multiplied by the number of steps performed by him during the period. The number of steps in turn it results from the steps during the time T of the timer, plus the steps recorded by the counting loop and the operational steps.

Die Schritte im Zeitgeber sowie die betriebsbedingten Schritte des Mikrocomputers sind stets gleich und gehen daher als Konstante in die Berechnung ein. Lediglich die Anzahl der von der Zählschleife erfaßten Schritte sind von der Frequenz der Wechselspannung abhängig. Hierbei ist zu beachten, daß der Zählerstand (Zahl der Inkremente) der Zählschleife nicht den erfaßten Einzelschritten gleichgesetzt werden darf, da zum Aufbau der Zählschleife mehrere Befehle und damit Einzelschritte notwendig sind.The steps in the timer as well as the operational steps of the Microcomputers are always the same and are therefore used as a constant in the calculation a. Only the number of steps recorded by the counting loop depends on the Frequency of the AC voltage dependent. It should be noted that the counter reading (Number of increments) of the counting loop is not equated with the recorded individual steps as there are several commands and thus individual steps to build up the counting loop are necessary.

Die Anzahl der in der Rechnung zu berücksichtigenden Schritte ergibt sich daher aus dem Zählerstand der Zähler schleife multipliziert mit den Einzelschritten je Inkrement unter zusätzlicher Berücksichtigung eines Kurrekturfaktors, Durch Berücksichtigung dieses Korrekturfaktors wird die Meßgenauigkeit erhöht, weil damit erfaßt wird, wann der Nulldurchgang bzw. das Ende der Periode der Wechselspannung innerhalb des jeweils letzten erfaßten Inkrements der Zählschleife erfolgte.The number of steps to be taken into account in the calculation results therefore from the count of the counter loop multiplied by the individual steps per increment with additional consideration of a correction factor, through consideration this correction factor increases the measurement accuracy because it is used to record when the zero crossing or the end of the period of the alternating voltage within the last recorded increments of the counting loop took place.

Es ist dann möglich, mit dem Mikröcomputer die Periodendauer der wechselspannung mit einer Genauigkeit von einem Einzelschritt im Mikrocomputer zu bestimmen.It is then possible to use the microcomputer to determine the period of the alternating voltage to be determined with an accuracy of a single step in the microcomputer.

Dies bedeutet, daß bei einer Zykluszeit von 2,5 µs eine Frequenz von beispielsweise 50 Hz auf # 6 mHz genau ermittelt werden kann.This means that with a cycle time of 2.5 µs a frequency of for example 50 Hz can be determined with an accuracy of # 6 mHz.

Wie das Flußdiagramm nach Figur 3 zeigt, kann auch bei Verwendung eines Mikrocomputers die Frequenz einer Wechselspannung lückenlos ermittelt werden, da nach dem Start des internen Zeitgebers auf einen Steuerimpuls auf den externen Interrupt-Anschluß hin die Berechnung der Frequenz aufgrund der Meßergebnisse erfolgt, die bei der Beobachtung der vorangegangenen Periode erfaßt worden sind. Dies ist deshalb möglich, weil während der festen Zeitablaufdauer des internen Zeitgebers nur dieser Zeitgeber aktiv ist, während die übrigen Teile des Mikrocomputers frei für andere Aktivitäten sind.As the flow chart of Figure 3 shows, can also be used when using of a microcomputer the frequency of a AC voltage without gaps be determined because after the start of the internal timer on a control pulse the calculation of the frequency on the basis of the external interrupt connection Measurement results are made, which are captured in the observation of the previous period have been. This is possible because during the fixed time lapse of the internal timer only this timer is active, while the remaining parts of the Microcomputers are free for other activities.

Während der festen Zeitablaufdauer des Zeitgebers erfolgt nicht nur die Berechnung der Frequenz, sondern auch die Untersuchung des Ergebnisses im Rahmen einer Auswertung daraufhin, ob eine kritische Abweichung beispielsweise der Frequenz einer Netzwechselspannung vorliegt. Ist dies gegeben, dann erfolgt eine Auslösung beispielsweise durch Auslösen eines Relais.Not only occurs during the fixed timeout period of the timer the calculation of the frequency, but also the study of the result in the frame an evaluation to determine whether there is a critical deviation, for example in frequency an AC mains voltage is present. If this is the case, a trip occurs for example by triggering a relay.

Ist der interne Zeitgeber des Mikrocomputers abgelaufen, dann wird ein interner Zeitstufen-Interrupt ausgelöst und daraufhin die Zählschleife gebildet. Diese Zählschleife läuft so lange, bis sie auf einen weiteren Steuerimpuls hin unterbrochen wird. Mit diesem weiteren Steuerimpuls wird auch der externe Interrupt-Anschluß beaufschlagt und dadurch der interne Zeitgeber des Mikrocomputers wieder angelassen.If the microcomputer's internal timer has expired, then will an internal timer interrupt is triggered and the counting loop is then formed. This counting loop runs until it is interrupted by a further control pulse will. With this additional control pulse, the external interrupt connection is also activated applied and thereby the internal timer of the microcomputer started again.

3 Figuren 3 Patentansprüche3 Figures 3 claims

Claims (2)

Patentansprüche Verfahren zum Messen der Frequenz einer Wechselspannung, bei dem mittels aus der Wechselspannung gewonnener Steuer impulse Jeweils ein Zeitintervall bestimmt wird und in diesem Zeitintervall Impulse eines Taktgenerators in einen Zähler eingezählt werden wobei auf einen den Beginn des Jeweiligen Zelt intervalls bestimmenden Steuer impuls hin eine Zeitstufe mit einer festen Zeitablauf dauer angelassen wird , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Zeitstufe (9) mit einer Zeitablaufdauer verwendet wird, die der kürzesten erwarteten Periode der Wechselspannung (Um) entspricht, daß nach Ablauf der Zeitstufe (9) der Zähler (7) ange lassen wird und durch den nachfolgenden Steuerimpuls gestoppt wird und daß aus dem Zählerstand in einem Rechenwerk (16) die Frequenz errechnet wird.Method for measuring the frequency of an alternating voltage, in the case of the control pulses obtained by means of the alternating voltage, one time interval each is determined and in this time interval pulses from a clock generator into a Counters are counted with the beginning of the respective tent interval determining control impulse towards a time stage with a fixed time lapse duration it is started that a timer is not shown (9) is used with a time lapse duration that is the shortest expected period the alternating voltage (Um) corresponds to that after the timer (9) has elapsed the counter (7) is left and is stopped by the subsequent control pulse and that the frequency is calculated from the count in an arithmetic unit (16). 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h ~ n e t ,, daß die Zeitstufe aus einem weiteren Zähler (9) besteht9 der mit seinem Steuereingang (8) an einen Steuerimpuls-Erzeuger (1) und mit seinem Zähleingang (10) an den Taktgenerator (11) angeschlossen ist, daß der Zähleingang des einen Zählers (7) über eine Umschaltvorrichtung (6) mit dem Taktgenerator (11) verbindbar ist, wobei die Umschaltvorrichtung (6) mit einem Steuer eingang (13) an den Ausgang (12) des weiteren Zählers (9) und mit einem weiteren Steuereingang (5) mit dem Stuerimpuls-Erzeuger (1) veerbunden ist, und daß an den Ausgang des einen Zählers (7) ein Rechenwerk (16) ange schlossen ist 3O Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Taktgenerator der interne Taktgeber eines Mikrocomputers und der weitere Zähler der interne Zeitgeber des Mikrocomputers ist, daß an einen externen Interrupt-Anschluß des Mikrocomputers der Steuerimpuls-Erzeuger angeschlossen ist, daß der eine Zähler durch eine Zählschleife gebildet ist, die die arithmetisch-logische Einheit und die Register des Mikroprozessors des Mikrocomputers enthält, und daß das Rechenwerk von dem Mikrocomputer verwirklicht ist.2. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, d a d u r c h e k e n n n z e i c h ~ n e t ,, that the time stage from another Counter (9) consists of 9 with its control input (8) to a control pulse generator (1) and its counting input (10) is connected to the clock generator (11), that the counting input of a counter (7) via a switching device (6) with the clock generator (11) can be connected, the switching device (6) with a Control input (13) to the output (12) of the further counter (9) and with another Control input (5) is connected to the control pulse generator (1), and that to the Output of a counter (7) an arithmetic unit (16) is connected 3O circuit arrangement according to claim 2, that the clock generator the internal clock of a microcomputer and the further counters the internal timer of the microcomputer is that connected to an external interrupt port of the microcomputer of the control pulse generator is connected that the one counter is formed by a counting loop that contains the arithmetic and logic unit and contains the registers of the microprocessor of the microcomputer, and that the arithmetic unit realized by the microcomputer.
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