DE3422172C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßgrößenumformer nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 8 49 454 sind berührungslos arbeitende Meß­ größenumformer zur Erfassung der Umdrehungszahlen der Läufer­ scheibe von Induktions-Elektrizitätszählern bekannt, die nach dem Prinzip der kapazitiven Abtastung der Läuferscheibe arbeiten. Die Läuferscheibe weist hier Löcher oder Randker­ ben auf, die bei jedem Vorbeilaufen an einer Elektrode eine kurzzeitige Kapazitätsänderung hervorrufen, durch die eine Erfassung der Umdrehungen ermöglicht wird.

Zudem ist in der DE-PS 8 49 454 das Prinzip der optischen Ab­ tastung beschrieben, bei dem auf der Läuferscheibe verschie­ denfarbige Markierungen aufgebracht sind, die einen auftref­ fenden Lichtstrahl bei sich drehender Läuferscheibe verschie­ den stark auf eine Photozelle reflektieren und die Ausgangs­ signale der Photozelle ausgewertet werden.

Aus der DE-AS 11 41 004 ist ebenfalls ein nach dem Prinzip der kapazitiven Abtastung arbeitender Meßgrößenumformer zur Erfassung der Umdrehungszahlen der Läuferscheibe von Induk­ tionselektrizitätszählern bekannt.

Hier wird eine Kapazitätsänderung durch eine an der Läufer­ scheibe befestigte Blechscheibe bewirkt, die bei jeder Umdre­ hung einmal ein Kondensatorfeld durchläuft.

Eine andere in dieser Druckschrift beschriebene Möglichkeit besteht darin, an der Läuferscheibe einen Dauermagneten anzu­ bringen, der bei jeder Umdrehung einmal an einem induktiven Meßaufnehmer vorbeiläuft, wodurch ebenfalls eine Erfassung der Umdrehungen ermöglicht wird.

Der Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß bereits installierte, mit einem Zählwerk ausgestattete Elek­ trizitätszähler nicht nachträglich an ihrem Standort mit elektronischen Zählvorrichtungen, insbesondere mit Mehrfach­ tarifzählvorrichtungen ausgestattet werden können, da der dazu erforderliche Montage- und Eichaufwand zu groß wäre. Die Umrüstung müßte an einer zentralen Stelle erfolgen und für die Dauer der Umrüstung müßte ein Ersatzzähler ange­ schlossen werden, was wegen der hohen Kosten wirtschaftlich nicht vertretbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßgrößenum­ former der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß ein nachträglicher Einbau in bereits installierte Zähler ohne Eingriff in den mechanischen Aufbau des Zählers erfol­ gen kann und die hierfür erforderlichen Maßnahmen möglichst einfach durchzuführen sind. Insbesondere sollen so auch Mehrfachtarifzähler realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.

Durch die sehr einfach auszuführende adhäsive Befestigung der Markierung an der Läuferscheibe können bereits instal­ lierte Zähler problemlos mit der beschriebenen Zählvorrich­ tung ausgestattet werden, da für diese Nachrüstung kein Ein­ griff in die geeichte Mechanik des Zählers nötig ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Markierung durch ein auf die Läuferscheibe aufgeklebtes Plättchen oder durch ein erstarrtes, auf die Läuferscheibe aufgebrachtes Flüssigkeitströpfchen gebildet. Diese einfache keinen mechanischen Eingriff in die Läuferscheibe darstellen­ de Modifizierung kann von jedem Monteur ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden.

Von besonderem Vorteil ist, daß die der Markierung zugeordne­ te Kondensatorelektrode auf einem einzelnen, am Elektrizi­ tätszähler befestigbaren Bauteil angeordnet werden kann.

Bei bereits installierten Zählern müssen zur Nachrüstung folglich nur die Markierung an der Läuferscheibe und ein zu­ sätzliches Bauteil am Zähler angebracht werden. Diese Arbei­ ten sind schnell und einfach auszuführen, was insbesondere bei der Umstellung von Einfach- auf Mehrfachtarifzähler von beträchtlicher wirtschaftlicher Bedeutung ist.

Die sogenannten Mehrfachtarifzähler weisen bekanntlich mehre­ re Zählwerke auf, mit denen das Meßwerk durch eine Schaltuhr oder durch einen Rundsteuerempfänger wahlweise gekuppelt wird, so daß der zu verschiedenen Zeiten entnommene Strom ge­ trennt verrechnet werden kann. Die Umrüstung eines Einfachta­ rifzählers auf Mehrfachtarif war bisher auf wirtschaftliche Weise nicht möglich, so daß bei einer Umstellung auf Mehr­ fachtarif bisher die alten Zähler durch neue ersetzt wurden.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung kann nun erstmals eine der­ artige Umrüstung problemlos vorgenommen werden, indem eine befugte Bedienungsperson den Bauteil am Zähler anbringt und die Markierung auf die Läuferscheibe aufbringt. Da der Mehrfachtarif ohnehin in der Regel einen Rundsteuerempfänger erfordert, wird die Auswert­ einheit für die Einrichtung am besten mit dem Rundsteuerempfänger zu einem Gerät zusammengefaßt, welches dann insbesondere eines oder mehrere Zählwerke, beispielsweise je eines für Hoch- und für Niedertarif, enthält. Das im Zähler ursprünglich enthaltene Zähl­ werk würde dann den gesamten Stromverbrauch anzeigen, die beiden Zählwerke in dem den Rundsteuerempfänger enthaltenden Gerät den Stromverbrauch bei Hoch- und Niedertarif.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren darge­ stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Elektrizitäts­ zählers mit einer erfindungsgemäßen kapazitiven Abtast­ einrichtung für die Zählung der Umdrehungen der Läufer­ scheibe, bei abgenommener Frontplatte des Zählers,

Fig. 2 ein Detail des Zählers von Fig. 1 von hinten gegen die Frontplatte hin gesehen, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Variante der Abtasteinrichtung von Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Variante der Abtasteinrichtung von Fig. 1,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Auswerteinheit für die Abtast­ einrichtung von Fig. 1, und

Fig. 6, 7 je ein Blockschaltbild einer Auswerteinheit für die Ab­ tasteinrichtung von Fig. 3 und/oder Fig. 4.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Elektrizitätszähler konventioneller Bauart mit seinen wesentlichsten Bestandteilen dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht des Zählers bei abgenommener Frontplatte und Fig. 2 eine Ansicht aus dem Zählerinneren gegen die Frontplatte, wobei nur die für das Verständnis der kapaziti­ ven Abtasteinrichtung erforderlichen Teile eingezeichnet sind. Der Zähler besteht darstellungsgemäß aus einer Grundplatte 1, auf welcher in einem oberen und einem unteren Lager 2 bzw. 3 eine sogenannte Läuferwelle 4 vertikal und frei drehbar gelagert ist. Die Läuferwelle 4 trägt eine horizontale Scheibe 5, die so­ genannte Läuferscheibe, welche bei Entnahme von Strom aus dem Netz N zusammen mit der Läuferwelle 4 rotiert, wobei die Anzahl der Umdrehungen der Läuferscheibe 5 ein Maß für die Menge des verbrauchten Stroms darstellt. Die Grundplatte 1 weist im Bereich der Läuferscheibe 5 eine schlitzartige Ausnehmung 6 auf, welche die Läuferscheibe 5 umfaßt und deren teilweisen Durchtritt durch die Grundplatte 1 ermöglicht.

Der Antrieb der Läuferscheibe 5 erfolgt in bekannter Weise durch zwei Elektromagnete, das vom Verbraucherstrom durchflossene Stromeisen 7 und das an der Versorgungsspannung liegende Span­ nungseisen 8, die durch ihre Anordnung ein magnetisches Wander­ feld erzeugen. Dieses ruft in der Läuferscheibe 5 durch Induktion Wirbelströme hervor, die ein Drehmoment erzeugen, das dem Produkt der beiden Magnetfelder proportional ist. Gleichzeitig durch­ läuft die Läuferscheibe 5 das Feld eines Dauermagneten 9, das, ebenfalls durch Induktion, ein der Geschwindigkeit der Läufer­ scheibe 5 proportionales Bremsmoment erzeugt. Die Anzahl der Um­ drehungen der Läuferscheibe 5 entspricht der dem Netz N entnom­ menen Arbeit.

Die Läuferwelle 4 ist mit einer Schnecke 10 versehen, mit welcher ein Zahnrad 11 in Eingriff steht, welches über weitere Zahnräder ein Zählwerk 12 antreibt. Diese weiteren Zahnräder sind nicht dargestellt und der Antrieb des Zählwerkes 12, welches in der Regel im Bereich des oberen Teils der Frontplatte 13 (Fig. 2) an­ geordnet ist, ist durch eine strichlierte Linie 14 zwischen der das Zahnrad 11 tragenden Welle 15 und dem Zählwerk 12 symboli­ siert.

Gemäß Fig. 1 sind an der Grundplatte 1 mehrere, darstellungsge­ mäß vier Befestigungsarme 16 für die Frontplatte 13 (Fig. 2) angearbeitet, an denen die letztere angeschraubt ist. Es ist dabei ohne Belang, ob die Frontplatte 13 so wie in Fig. 2 dar­ gestellt, aus zwei Teilen, oder aber aus nur einem Teil besteht. Wesentlich ist, daß sie in jedem Fall einen Spalt für den Durchtritt des bezogen auf Fig. 1 vorderen Randes der Läuferscheibe 5 aufweist.

Die bisher beschriebenen Teile des dargestellten Elektrizitäts­ zählers sind bekannt und entsprechen denjenigen eines üblichen Einfachtarifzählers. Nun soll gezeigt werden, wie dieser Einfach­ tarifzähler in einen Mehrfachtarifzähler umgerüstet werden kann.

Dazu wird der Einbau einer kapazitiven Abtast­ einrichtung für die Zählung der Umdrehungen der Läuferscheibe 5 vorgeschlagen. Diese kapazitive Abtasteinrichtung wird dadurch gebildet, daß auf die Läuferscheibe 5 eine Markierung 17 bestehend aus einem dielektrischen Körper aufgebracht wird und daß die beim Vorbeilaufen der Markierung 17 an einer Elektrode 18 entstehenden Kapazitätsänderungen zwischen zwei Anschlüssen 19 und 21 festge­ stellt und gezählt und somit als Maß für die Umdrehungen der Läuferscheibe 5 verwendet werden.

Darstellungsgemäß ist die Markierung 17 auf die Unterseite der Läuferscheibe 5, im Bereich von deren Rand, aufgebracht. Die Markierung 17 hat ungefähr die dargestellte Größe von einigen Quadratmillimetern und ist so klein, daß das Laufverhalten und die Ganggenauigkeit der Läuferscheibe 5 nicht beeinträchtigt wer­ den. Die Form der Markierung 17 ist nicht wesentlich und könnte beispielsweise auch kreisförmig sein. Das Aufbringen der Markie­ rung 17 auf die Läuferscheibe 5 kann durch Aufkleben eines klei­ nen Plättchens oder einer Folie oder beispielsweise auch durch Auftupfen oder Aufspritzen eines Tropfens einer geeigneten und nach dem Aufbringen erstarrenden Flüssigkeit erfolgen. Als ge­ eignetes Material für die Markierung 17 hat sich beispielsweise Strontiumtitanat erwiesen, welches eine Dielektrizitätskonstante von über 100 besitzt.

Unterhalb der Läuferscheibe 5 ist in der Bewegungsbahn der Mar­ kierung 17 und in einem geeigneten Abstand von etwa 1 mm von der Läuferscheibe 5 ein leitendes Plättchen 18 angeordnet, welches die eine Elektrode eines Meßkondensators bildet und mit einem Anschluß 19 elektrisch verbunden ist. Die andere Elektrode des Kondensators bildet die Umgebung des Plättchens 18, hauptsächlich die Läufer­ scheibe 5, die über die Läuferwelle 4 und einen an dieser anliegen­ den Schleifkontakt 20 mit einem Anschluß 21 elektrisch verbunden ist. Dadurch, daß die Markierung 17 eine Dielektrizitätskonstante aufweist, welche von derjenigen von Luft verschieden ist, ist bei der dargestellten Drehstellung der Läuferscheibe 5, bei welcher die Markierung 17 gerade am Plättchen 18 vorbeiläuft, die zwischen den Anschlüssen 19 und 21 meßbare Kapazität anders als bei den anderen Drehstellungen der Läuferscheibe 5, wenn die Markierung 17 vom Plättchen 18 entfernt ist. Da sich der veränderte Kapazitäts­ wert bei jedem Vorbeilaufen der Markierung 17 am Plättchen 18, also bei jeder Umdrehung der Läuferscheibe 5 einmal einstellt, kann die­ se Kapazitätsänderung zur Zählung der Umdrehungen der Läuferschei­ be 5 verwendet werden.

Das Plättchen 18 und der Schleifkontakt 20 sind an einem gemeinsa­ men Bauteil 22 befestigt, welcher mit einem Befestigungsclip 23 versehen ist, mit dessen Hilfe der Bauteil 22 am unteren Teil der Frontplatte 13 festgeklemmt wird. Zur Umrüstung eines Einfachta­ rifzählers auf Mehrfachtarif braucht die Bedienungsperson, bei­ spielsweise ein Monteur des zuständigen Elektrizitätswerkes, le­ diglich die Markierung 17 auf die Läuferscheibe 5 aufzubringen und anschließend den Bauteil 22 mit seinem Clip 23 über den unteren Rand der Frontplatte 13 zu schieben. Der Bauteil 22 weist die erforderlichen elektrischen Anschlüsse 19 und 21 auf, die vorzugsweise zu einem gemeinsamen Kabel zusammenge­ faßt sind. Dieses Kabel wird an geeigneter Stelle aus dem Zähler herausgeführt, so daß für die Bedienungsperson als einzige even­ tuell mit einem Werkzeug vorzunehmende Operation das Bohren eines Loches für dieses Kabel im Zählergehäuse verbleibt. Die Umrüstung des Zählers stellt somit keinerlei Eingriff in dessen Aktivteil dar, erfor­ dert keine besonderen Kenntnisse und Fähigkeiten der Bedienungs­ person und kann von dieser einfach und rasch am Standort des Zählers vorgenommen werden.

Auch wenn in den Fig. 1 und 2 die kapazitive Abtasteinrichtung in Verbindung mit der Umrüstung eines Einfachtarifzählers auf Mehr­ fachtarif dargestellt ist, ist die kapazitive Abtasteinrichtung selbstverständlich nicht auf diese Applikation beschränkt. Dies gilt auch für die Ausführungsbeispiele der Fig. 3 und 4. Denn es ist ebenfalls vorteilhaft, bei der Produktion neuer Elektrizi­ tätszähler anstelle der Schnecke 10, des Zahnrades 11 und der übrigen Zahnräder eine kapazitive Abtasteinrichtung in die Zähler einzubauen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der kapaziti­ ven Abtasteinrichtung ist nicht eine der Elektroden des Meßkonden­ sators durch die Läuferscheibe 5 gebildet, sondern es sind unter­ halb der Läuferscheibe 5 insgesamt drei Elektroden 24, 25 und 26 in der dargestellten Konfiguration angeordnet, so daß der Schleif­ kontakt 20 (Fig. 1) wegfällt.

Wenn die Markierung 17 bei Drehung der Läuferscheibe 5 in der durch einen Pfeil bezeichneten Richtung an die Elektroden gelangt, dann überstreicht sie zuerst die Elektrode 25 und die eine Hälfte der Elektrode 24 und anschließend die Elektrode 26 und die andere Hälfte der Elektrode 24. Dabei ergibt sich an den Anschlüssen 27, 28, 29 der Elektroden 24, 25 und 26 folgender Verlauf der Kapazität: Sobald die Markierung 17 die Elektrode 25 und die eine Hälfte der Elektrode 24 überstreicht, steigt zwischen diesen Elek­ troden und damit zwischen ihren Anschlüssen 28 und 27 die Kapa­ zität an und fällt, nachdem die Markierung 17 an der Elektrode 25 vorbeigelaufen ist, wieder auf den vorherigen Wert ab. Über­ streicht die Markierung 17 die Elektrode 26 und die andere Hälfte der Elektrode 24, dann steigt die Kapazität zwischen diesen Elektroden und damit zwischen ihren Anschlüssen 29 und 27 an und sinkt, nachdem die Markierung 17 die Elektrode 26 passiert hat, wieder auf den vorherigen Wert ab. Diese bei jeder Umdrehung der Läuferscheibe 5 einmal auftretenden Kapazi­ tätsänderungen können nun ebenfalls für die Zählung der Umdrehun­ gen der Läuferscheibe 5 verwendet werden.

Durch eine Verkürzung der radialen Länge der Markierung 17 könnte man erreichen, daß diese nur noch die Elektroden 25 und 26, nicht aber die Elektrode 24 überstreicht. Dadurch würde sich am be­ schriebenen Vorgang der Kapazitätsvariationen nichts ändern.

In Fig. 4 ist eine andere Konfiguration der drei Elektroden 24, 25 und 26 dargestellt, welche darstellungsgemäß in einer Reihe angeordnet sind, wobei bei der Drehbewegung der Läuferscheibe 5 nur die Elektrode 25 von der Markierung 17 überstrichen wird.

Dadurch steigt beim Vorbeilaufen der Markierung 17 an den Elek­ troden die Kapazität nur zwischen den Anschlüssen 27 und 28, nicht aber zwischen den Anschlüssen 28 und 29. Da diese verschiedenen Kapazitäten zwischen den Anschlüssen 27 und 28 einerseits und 27 und 29 anderseits nur einmal pro Umdrehung der Läuferscheibe 5 auftreten, können sie ebenfalls für die Zählung der Umdrehungen der Läuferscheibe 5 verwendet werden.

Selbstverständlich sind auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 die Elektroden 24, 25 und 26 auf einem gemeinsamen Bauteil angeordnet, der sich, beispielsweise in der Art des Bau­ teils 22 von Fig. 1, im nachhinein am Zähler befestigen läßt.

Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild einer Auswerteinheit für die in Fig. 1 dargestellte kapazitive Abtasteinrichtung. Dabei wird da­ von ausgegangen, daß an den beiden Elektroden des Kondensators, also an der Läuferscheibe 5 und am Plättchen 18, eine Wechsel­ spannung liegt. Die Kapazität zwischen den Anschlüssen 19 und 21 (Fig. 1) wird als Bestandteil der frequenzbestimmenden Elemente eines Oszillators 30 verwendet, der dann bei den beiden verschie­ denen Kapazitäten des Kondensators, je nachdem, ob die Markierung 17 gerade das Plättchen 18 (Fig. 1) überstreicht oder nicht, mit verschiedenen Frequenzen schwingt. Dabei sei f _o die Frequenz des Oszillators 30 bei der kleineren und f die Frequenz bei der grös­ seren Kapazität. Dem Oszillator 30 ist ein auf die Frequenz f ab­ gestimmtes Filter 31 oder ein anderes frequenzdiskriminierendes Element nachgeschaltet, dessen Ausgang über einen Gleichrichter 32 zu einer Klemme 33 geführt ist.

Solange der Oszillator 30 mit der Frequenz f _o schwingt, wird die Ausgangsspannung an der Klemme 33 sehr klein sein. Schwingt je­ doch der Oszillator 30 mit der Frequenz f, dann wird die Ausgangs­ spannung U an der Klemme 33 auf einen deutlich höheren Wert an­ steigen. Dieser höhere Wert der Ausgangsspannung an der Klemme 33 wird somit immer dann auftreten, wenn die Markierung 17 gerade das Plättchen 18 überstreicht und kann daher zum Antrieb eines Zählers verwendet werden.

In Fig. 6 ist das Blockschaltbild einer Auswerteinheit für eine kapazitive Abtasteinrichtung gemäß Fig. 3 oder 4 dargestellt, welche eine Brückenschaltung aufweist, an deren Eingängen die Anschlüsse 27, 28 und 29 der kapazitiven Abtasteinrichtung liegen. Die beiden die Anschlüsse 27 und 28 aufweisenden Elektroden 24 und 25 sind durch einen gestrichelt eingezeichneten Kondensator K ₁, die beiden die Anschlüsse 27 und 29 aufweisenden Elektroden 24 und 26 durch einen gestrichelt eingezeichneten Kondensator K ₂ symbolisiert.

Solange die Markierung 17 die Elektroden 24, 25 und 26 nicht über­ streicht, sind die Kapazitäten zwischen den Anschlüssen 27 und 28 einerseits und 27 und 29 anderseits gleich groß, und die symme­ trisch aufgebaute Brücke, deren mittlerer Zweig einen mit der Frequenz f _o schwingenden Oszillator 38 enthält, ist im Gleichgewicht und ihre Ausgangsspannung U zwischen den Klemmen 34 und 35 ist gleich Null. Wenn sich die Markierung 17 den Elektroden 24 und 25 nähert, dann steigt die Kapazität zwischen den Anschlüssen 27 und 28, was eine Verstimmung der Brücke zur Folge hat. Das be­ deutet, daß im Vergleich zum Punkt 36 die Spannung am Punkt 37 steigt, so daß die Klemme 35 im Vergleich zur Klemme 34 positiv wird. Entfernt sich die Markierung 17 nach der maximalen Über­ deckung mit den Elektroden 24 und 25 von der letzteren und nähert sich der Elektrode 26, dann gelangt die Brücke wieder in den Gleichgewichtszustand mit der Ausgangsspannung Null. Kommt es in der Folge zur Überdeckung der zweiten Hälfte der Elektrode 24 und der Elektrode 26 durch die Markierung 17, dann ist der andere Brückenzweig verstimmt. Denn da jetzt die Kapazität zwischen den Anschlüssen 27 und 29 einen höheren Wert aufweist, steigt die Spannung am Punkt 36, so daß die Klemme 34 gegenüber der Klemme 35 positiv wird. Diese Polaritätswechsel treten bei jeder Umdrehung der Läuferscheibe einmal auf und können daher zur Ansteuerung eines die Umdrehungen der Läuferscheibe zählenden Zählers ver­ wendet werden.

Die hier nicht speziell erwähnten Teile der Brückenschaltung, wie Gleichrichter, Kondensatoren und Widerstände, werden als im Ver­ ständnis des Fachmanns liegend vorausgesetzt und sind in der Figur nicht mit einem Bezugszeichen versehen.

Die Brückenschaltung gemäß Fig. 6 kann auch als Auswerteinheit für die kapazitive Abtasteinrichtung von Fig. 4 verwendet werden. Da hier nur die Elektrode 25 von der Markierung 17 überstrichen wird, würde in diesem Fall nur der rechte Brückenzweig verstimmt werden, und die Klemme 35 würde gegenüber der Klemme 34 positiv. Auch dadurch würde zwischen den Klemmen 34 und 35 der Brücken­ schaltung ein Spannungsimpuls geliefert, mit dessen Hilfe die Umdrehungen der Läuferscheibe gezählt werden können.

Die Elektrodenanordnungen der Fig. 3 und 4 haben den Vorteil der relativen Unempfindlichkeit bezüglich der Montagedistanz zwischen den zu einer mechanischen Baueinheit zusammengefaßten Elektroden 24, 25 und 26 einerseits und der Läuferscheibe 5 (Fig. 1) ander­ seits. Denn die Kapazitäten zwischen den Elektroden 24 und 25 bzw. 24 und 26 ändern sich bei diesen Anordnungen mit der Distanz zur Läuferscheibe 5 in gleicher Weise, so daß eine Änderung der Montagedistanz keine Verstimmung der Brücke hervorruft. Auch durch Temperaturschwankungen oder Alterung hervorgerufene Distanz­ änderungen bleiben damit ohne Einfluß auf die Zählung der Um­ drehungen der Läuferscheibe 5.

Fig. 7 zeigt eine Auswerteinheit, die anstelle der Brückenschal­ tung von Fig. 6 verwendet werden kann. Diese besteht darstellungs­ gemäß aus zwei Oszillatoren 39 und 40, einer Mischstufe 41 und aus einem Hochpaßfilter 42, dessen Ausgang über einen Gleich­ richter 43 mit einer Ausgangsklemme 44 verbunden ist. Wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 5 wird die Kapazität zwischen den Anschlüssen 27 und 29 und diejenige zwischen den Anschlüssen 27 und 28 jeweils als Bestandteil der frequenzbestimmenden Elemente des Oszillators 39 bzw. 40 verwendet. Solange die Markierung 17 von den Elektroden 24, 25, 26 (Fig. 3, 4) entfernt ist, sind die Kapazitäten zwischen den genannten Anschlüssen gleich groß und die beiden Oszillatoren 39 und 40 laufen auf der gleichen Frequenz f _o . Dadurch liefert die Mischstufe 41 an ihrem Ausgang ein Gleichstromsignal, das das Hochpaßfilter 42 nicht passieren kann.

Wenn sich die Markierung 17 über die Elektrode 25 (Fig. 4) bewegt, dann erhöht sich die Kapazität zwischen den Anchlüssen 27 und 29 und der Oszillator 39 ändert seine Frequenz. Dann erscheint am Ausgang der Mischstufe 41 die Differenzfrequenz der beiden Os­ zillatoren 39 und 40, die das Hochpaßfilter 42 passieren kann und über den Gleichrichter 43 an der Ausgangsklemme 44 eine Spannung U erzeugt. Auf diese Weise kann eine sehr empfindliche Detektion erreicht werden, die dank dem symmetrischen Aufbau der Auswerteinheit eine hohe Stabilität aufweist.

Bei Mehrfachtarifzählern erfolgt die Umschaltung zwischen den einzelnen Tarifarten durch Fernsteuerung mittels eines Rundsteuer­ empfängers. Wenn also ein Einfachtarifzähler auf Mehrfachtarif umgerüstet werden soll (Fig. 1, 2), dann erfordert dies die An­ ordnung eines Rundsteuerempfängers in der Nähe des Elektrizi­ tätszählers. In diesen Rundsteuerempfänger wird vorteilhaft die Auswerteinheit für die kapazitive Abtasteinrichtung mitsamt dem erforderlichen zusätzlichen Zähler integriert, wobei bei mehr als zwei Tarifarten selbstverständlich mehr als ein zu­ sätzliches Zählwerk vorgesehen werden muß. Im Betrieb eines auf die beschriebene Weise umgerüsteten Mehrfachtarifzählers wird der Stromverbrauch bei Normaltarif durch das im Zähler vorhandene mechanische Meßwerk gezählt und entsprechend angezeigt. Der Steuerimpuls des Rundsteuerempfängers für einen anderen Tarif setzt dann die kapazitive Abtasteinrichtung in Betrieb und ordnet die Zählimpulse der Auswerteinheit dem entsprechenden Zählwerk zu. Bei der Umschaltung auf Normaltarif wird dann die kapazitive Abtast­ einrichtung durch den Rundsteuerempfänger wieder abgeschaltet.

Claims (13)

1. Meßgrößenumformer zur Erzeugung einer Pulsspannung mit einer der Drehzahl der Läuferscheibe von Induktions-Elek­ trizitätszählern proportionalen Pulsfolgefrequenz mittels kapazitiver Abtastung einer auf der Läuferscheibe vorgese­ henen Markierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (17) aus einem dielektrischen Körper besteht, der auf der Läuferscheibe (5) durch eine adhäsi­ ve Verbindung befestigt ist.

2. Meßgrößenumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Markierung durch ein auf die Läuferscheibe (5) aufgeklebtes Blättchen (17) gebildet ist.

3. Meßgrößenumformer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Markierung durch ein erstarr­ tes, auf die Läuferscheibe aufgebrachtes Flüssigkeitströpf­ chen (17) gebildet ist.

4. Meßgrößenumformer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Markierung (17) zusammenwirkende Elektrode (18; 24, 25, 26) auf einem am Elektrizitätszähler befestigbaren Bau­ teil (22) angeordnet ist.

5. Meßgrößenumformer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine zweite Elektrode vorgesehen ist, welche durch die Läuferscheibe (5) gebildet ist, deren elektri­ scher Anschluß über die Läuferwelle (4) und einen an die­ ser anliegenden Schleifkontakt (20) erfolgt, welcher von dem genannten Bauteil (22) getragen ist.

6. Meßgrößenumformer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß auf dem Bauteil (22) in einer zur Ebene der Läuferscheibe (5) parallelen Ebene mehrere, vorzugsweise drei Elektroden (24, 25, 26) angeordnet sind.

7. Meßgrößenumformer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste und die zweite Elektrode (25, 26) in Drehrichtung der Läuferscheibe (5) hintereinander angeordnet sind, daß die dritte Elektrode (24) in radialer Richtung der Läuferscheibe gegen die erste und zweite Elektrode versetzt ist, und daß zumindest die erste und zweite Elektrode in der Bewegungsbahn der Markierung (17) liegen.

8. Meßgrößenumformer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste, zweite und dritte Elektrode (25, 26, 24) in radialer Richtung der Läuferscheibe (5) nebeneinander angeordnet sind, und daß nur die erste oder die zweite Elek­ trode in der Bewegungsbahn der Markierung (17) liegt.

9. Meßgrößenumformer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Elektroden (18, 24, 25, 26) tragende Bauteil (22) am Elektrizitätszähler, vorzugsweise an dessen Frontplatte (13), festgeklemmt ist und die erforderlichen elektrischen Anschlüsse (19, 21; 27, 28, 29) für die Elektroden aufweist.

10. Meßgrößenumformer nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anschlüsse (19, 21; 27, 28, 29) für die Elektroden (18, 24, 25, 26) mit einer außer­ halb des Zählers angeordneten und durch eine Steuerung, vorzugsweise durch einen Rundsteuerempfänger, ein- und aus­ schaltbaren Auswerteinheit verbunden sind, welche Auswert­ einheit pro zusätzlicher Tarifart ein zusätzliches Zählwerk aufweist und mit dem Rundsteuerempfänger zu einem gemein­ samen Gerät zusammengefaßt ist.

11. Meßgrößenumformer nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auswerteinheit einen an die Anschlüsse (19, 21) der Elektroden (28, 20) angeschlos­ senen Oszillator (30), ein dem Oszillator nachgeschaltetes frequenzdiskriminierendes Element, vorzugsweise ein Filter (31) einen dem Filter nachgeschalteten Gleichrichter (32) und eine diesem nachgeschaltete Klemme (33) aufweist, deren Ausgangsspannung (U) als Steuerspannung für den oder die zusätzlichen Zählwerke dient, daß die Kapazität zwischen den Anschlüssen der Elektroden Bestandteil der frequenzbestim­ menden Elemente des Oszillators bildet, und daß das Filter auf die der höheren Kapazität zwischen den Anschlüssen der Elektroden entsprechende Frequenz des Oszillators abgestimmt ist.

12. Meßgrößenumformer nach den Ansprüchen 6 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auswerteinheit eine sym­ metrisch aufgebaute Brückenschaltung aufweist, deren ge­ meinsamer mittlerer Zweig an den Anschluß (27) der drit­ ten Elektrode (24) und deren beide andere Zweige an die Anschlüsse (28, 29) der ersten und zweiten Elektrode (25, 26) angeschlossen sind, und daß die Polaritätswechsel der an den Ausgangsklemmen (34, 35) der Brückenschaltung er­ hältlichen Spannung (U) zur Ansteuerung des oder der zusätzlichen Zähler dienen.

13. Meßgrößenumformer nach den Ansprüchen 6 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auswerteinheit zwei an die Anschlüsse (27, 28, 29) der Elektroden (24, 25, 26) ange­ schlossene Oszillatoren (39, 40), eine den Oszillatoren nachgeschaltete Mischstufe (41), ein dieser nachgeschalte­ tes Filter (42), einen diesem nachgeschalteten Gleichrichter (43) und eine diesem nachgeschaltete Klemme (44) aufweist, deren Ausgangsspannung (U) als Steuerspannung für den oder die zusätzlichen Zähler dient, daß jeder Oszillator an die erste oder zweite Elektrode (25, 26) sowie an die dritte Elektrode (24) angeschlossen ist, daß die Kapazität zwischen den entsprechenden Anschlüssen (27, 28; 27, 29) der Elek­ troden Bestandteil der frequenzbestimmenden Elemente des angeschlossenen Oszillators bildet, und daß das Filter auf die am Ausgang der Mischstufe erscheinende Differenzfrequenz der beiden Oszillatoren abgestimmt ist.