FI75060B - Enligt kondensatoromladdningsfoerfarandet arbetande elektronisk elektricitetsraeknare. - Google Patents

Description

1 75060

Kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän mukaan toimiva elektroninen sähkölaskun

Keksintö kohdistuu kondensaattorin uudelleenvaraus-5 menetelmän mukaan toimivaan elektroniseen sähkölaskimeen energiankulutuksen lukemiseksi ainakin yhdestä vaiheesta sähköverkossa, jossa vaiheeseen on sovitettu kertojaosa, jonka sisäänmenopuolelle johdetaan virtaan ja jännitteeseen verrannollisia signaaleja ja kaikkien kertojaosien 10 tehoon verrannolliset ulosmenosignaalit lisätään summasig-naaliin, joka on johdettu integraattorista ja jälkeen kytketystä, ylemmän ja alemman raja-arvon määräävästä raja-arvo-osasta muodostuvaan kvantisoijaan impulssijonon muodostamiseksi, jolla on tehoon verrannollinen taajuus, jol-15 loin summasignaalin napaisuus vaihdetaan kulloinkin saavutettaessa raja-arvo, niin että integraattorin lähtösignaa-li kuvaa molempien raja-arvojen välillä olevaa, olennaisesti kolmion muotoista signaalia, ja jolloin impulssijono syöttää taajuusjakajan kautta energiankulutusta varten ole-20 vaa laskulaitetta.

Tällainen sähkölastin on tunnettu aikakausjulkaisusta "Technisches Messen atm", 1978, numer 11, sivut 407-411, kolmivaihevirtalaskimen muodossa, tai julkaisusta DE-OS 27 47 385, kuva 1 ja siihen kuuluva teksti, yksivaiheisen 25 vaihtovirtalaskimen muodossa. Tällöin integroidaan yhteen kuuluvien virtaan ja jännitteeseen verrannollisten signaalien kertomisesta tuloksena oleva tuotesignaali kvantisoi-jassa ja käsitellään edelleen niin, että kvantisoijan ulos-menossa syntyy impulssijono, jolla on tehoon verrannolli-30 nen taajuus. Tällöin on periaatteessa kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän ohella käytettävissä myös varaus-kompensaatiomenetelmä.

Kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän olennaisena etuna verrattuna varauskompensaatiomenetelmään on, et-35 tä eteen kytkettyjen elektronisten toimintelementtien 2 75060 offset-jännitteet jäävät ilman vaikutusta mittatarkkuuteen. Tosin täytyy tässä menetelmässä impulssijonon enimmäistaa-juuden olla pienempi kuin verkkotaajuus, jos tulee pitää virherajat - kuten ne vaaditaan tarkkuuslaskimissa. Varaus-5 kompensaatiomenetelmän yhteydessä ei ole tätä rajoitusta, niin että tämä tekee mahdolliseksi impulssijonon korkeamman ulosmenotaajuuden.

Vähäinen maksimaalinen impulssitaajuus kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän yhteydessä vaikuttaa epä-10 edullisesti säätöteknisten tarkoitusten yhteydessä tehon-säätöpiirien puitteissa, koska informaatio on hetkellisestä tehosta ajallisella etäisyydellä impulssijonon kahden peräkkäisen impulssin välillä ja siten ei ole käytettävissä kahden impulssin välissä olevia aikajänteitä varten sen 15 hetkistä, nopeaan tehonsäätöön käytettävissä olevaa tietoa tehon arvosta.

Keksintö perustuu tehtävään kehittää edelleen edellä mainittua lajia olevaa sähkömittaria niin, että kvanti-soijasta luovutetun impulssi jonon lisäksi mittausulosmenos-20 sa on käytettävissä toinen impulssijono, jolla on samoin tehoon verrannollinen, kuitenkin huomattavasti korkeampi taajuus.

Keksinnön mukaan tehtävä ratkaistaan siten, että on muodostettu impulssin moninkertaistamiskytkentä, jossa 25 jännitekomparaatti integraattorin ulosmenosignaalin vertaamiseksi useisiin, raja-arvojen välillä oleviin kynnysarvo-jännitteisiin, jotka ovat keskenään jännitetason suhteen samalla etäisyydellä, jolloin jännitekomparaatti toimittaa kulloinkin silloin ulosmenoimpulssin, kun integraattorin 30 ulosmenosignaali saavuttaa yhden kynnysarvojännitteistä. Lisäimpulssien määrä vastaa raja-arvojen välillä olevien kynnysarvojännitteiden määrää. Jännitekomparaatti voi tällöin muodostua useista yksittäisistä komparaattoreista, joissa kulloinkin verrataan kaikista muista kynnysarvojän-35 nitteistä eroavaa kynnysarvojännitettä integraattorin ulos-

II

3 75060 menosignaaliin. Lisäimpulssit syntyvät sekä olennaisesti kolmiomuodon omaavan integraattorin ulosmenosignaalin nou-suajan aikana että myös tämän ulosmenosignaalin laskuajan aikana. Alakkaisesti jännitetason suhteen samalla etäisyy-5 dellä olevat kynnysarvojännitteet ovat olennaisesti kolmiomuodon omaavan integraattorin ulosmenosignaalin ääriarvojen suhten niin sovitettu, että alhaisin kynnysarvojännite tulee sijaitsemaan kahden peräkkäisen kynnysarvojännitteen välisen puolen eron verran integraattorin ulosme-10 nosignaalin minimin yläpuolella ja korkein kynnysarvojännite kahden peräkkäisen kynnysarvojännitteen välisen eron puolikkaan verran tämän signaalin maksimin alapuolella. Täten on taattu, että vakiona pysyvällä tehonotolla sähköverkosta jännitekomparaattorin kaikki ulosmenoimpulssit 15 omaavat keskenään yhtä suuren ajallisen välin.

Keksinnön edullinen sovellutusmuoto muodostuu siitä, että impulssin moninkertaistamiskytkennässä on kynnys-arvojännitteen anturi, joka on liitetty jännitekomparaattorin vertaussisääntuloon, jonka toinen vertaussisääntulo 20 on yhdistetty integraattorin ulosmenoon, jolloin kulloinkin kynnysarvojännitteen anturi antaa etukäteen kulloinkin seuraavan kynnysarvojännitteen vertaussisäänmenoissa olevien jännitteiden yhtäsuuruuden yhteydessä. Tässä tapauksessa tarvitaan jännitekomparaattoria varten ainoastaan 25 yksi ainoa vertausosa. Kynnysarvojännitteen anturina voi toimia jännitekomparaattorin ulosmenosignaalin kautta laukaistava porrasjännitegeneraattori.

Edullisessa sovellutusmuodossa toimii kynnysarvojännitteen anturina vaihtokytkettävä eteen-taaksepäin-laskin, 30 jonka laskusisääntulo on yhdistetty jännitekomparaattorin ulosmenoon ja jonka binaariulosmenot on yhdistetty R/2R-verkon jännitekomparaattorin vertaussisääntuloon, jolloin eteen-taaksepäin-laskimen vaihtokytkentäsisääntulo on yhdistetty raja-arvo-osan ulosmenoon. Tämä esittää hyvin ele-35 ganttia ja erittäin paljon kustannuksia säästävää kynnys- 4 75060 arvojännitteen anturia. Eteen-taaksepäin-laskimen binaari-ulosmenoihin liitetyn R/2R-verkon kautta syntyy jännite-komparaattorin vertaussisäänmenoon portaittaisesti laskijan tilaa vastaava analogiasignaali, jonka jännitetaso 5 kulloinkin impulssin sisäänmenossa etee-taaksepäin-laski-men laskusisääntulossa korotetaan keskenään yhtä suurissa portaissa.

Keksinnön edullinen edelleenkehitysmuoto muodostuu siitä, että eteen-taaksepäin-laskin kulloinkin silloin, 10 kun integraattorin ulosmenosignaali saavuttaa raja-arvo-osan alemman raja-arvon, asetetaan takaisin nollaan, ja kulloinkin silloin, kun integraattorin ulosmenosignaali saavuttaa raja-arvo-osan ylemmän raja-arvon, asetetaan korkeimpaan laskuarvoon. Täten muodostetaan integraattorin 15 jokaista olennaisesti kolmiomuodon omaavan ulosmenosignaa-lin puolijaksoa varten määritellyt alkamismuodot kynnysarvo jännitteille .

Eteen-taaksepäin-laskimen asettavien tai takaisin asettavien signaalien poisjohtamiseksi voi raja-arvo-osan 20 ulosmeno olla yhdistetty differentoimisosan kautta palau-tussisäänmenoon ja invertointiosan kautta samoin kuin jälleen kytketyn differentointiosan kautta eteen-taaksepäin-laskimen asetussisäänmenoon.

Seuraavassa selostetaan keksintöä lähemmin esimer-25 kin avulla kuvioissa 1 ja 2. Kuvioissa esittää: kuvio 1 kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän mukaan toimivaa elektronista sähkölaskinta, jossa on keksinnön mukainen impulssin moninkertaistamiskytkentä, ja kuvio 2 impulssidiagrarnmia impulssin moninkertais-30 tamiskytkennän toiminnan selostamiseksi.

Katkoviivoin piirretyssä ja viitemerkinnällä A merkityssä suorakulmion sisältävä kytkentäosa esittää kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän mukaan toimivaa sähkö-laskinta, kuten on tunnettu edellä mainitusta aikakausjul-35 kaisusta "Technisches Messen atm", 1978, numero 11, sivut n 5 75060 407-411. Tällöin on kysymys kolmivaihevirtalaskimesta. Sähköistä energiankulutusta kolmivaihevirtaverkossa luonnehtivat virta- ja jännitearvot UR, IR, Ug, Ig, UT ja IT muunnetaan muuntajissa 1-3 verrannollisiksi jännitesignaa-5 leiksi ulR, u2R, ulS, u2A, ulT ja u2T. Kulloinkin yhteen vaiheeseen kuuluvat signaalit, siis esimerkiksi verkkovai-heeseen R kuuluvat jännitteeseen ja virtaan verrannolliset signaalit ulR ja u2R työstetään kertomisosissa 4-6 tehoon verrannollisiksi signaaleiksi PD, Pc ja P„,. Kertojaosina 10 4-6 toimivat edullisesti Time-Division-kertolaitteet. Otet tua sähkötehoa vielä yksittäisissä verkkovaiheissa R, S ja T luonnehtivat signaalit P_., P_, Pm ovat sykkiviä jännit- K D 1 teitä, joiden ajallinen keskiarvo on verrannollinen yksittäisistä verkkovaiheista otettuihin sähkötehoihin. Yhteen-15 laskuosassa 7 summataan signaalit PR, Pg ja PT summasignaa-liin S.

Yksivaiheisen sähkölaskimen tapauksessa, siis vaih-tovirtalaskimen tapauksessa, on ainoastaan muuntaja ja kerto jaosa tarpeen, siis esimerkiksi verkkovaiheen R tapauk-20 sessa muuntaja 1 ja kertojaosa 4. Yhteenlaskuosa 7 jää pois, niin että tässä tapauksessa signaali PR ja summasignaali S täsmäävät yhteen.

Summasignaali S on johdettu kvantisoijan 8 sisäänme-noon. Kvantisoijassa 8 on sisäänmenopuolella ohjattava na-25 paisuuden vaihtolaite 9 summasignaalia varten, jälleen kytketty vastus 10 ja vahvistimesta 11 ja vahvistimen ylisil-loittavasta integraatiokondensaattorista 12 muodostuva in-tegraattori 13 sekä jälleen kytketty raja-arvo-osa 14, jolloin raja-arvo-osan 14 ulosmeno 15 muodostaa kvantisoijan 30 8 ulosmenon. Raja-arvo-osan 14 ulosmeno 15 on lisäksi yh distetty napaisuuden vaihtolaitteen 9 ohjaussisäänmenoon 16.

Summasignaali S integroidaan napaisuuden vaihtokytki-men 9 yhdessä asennossa muuttamisen jälkeen virraksi ig in-tegraattorissa 13, kunnes integraattorin 13 ulosmenosignaa-35 li saavuttaa raja-arvo-osan 14 ylemmän raja-arvon. Tällä 6 75060 hetkellä esiintyy signaalin vaihto raja-arvo-osan 14 ulos-menossa 15, jonka avulla muutetaan napaisuuden vaihtokyt-kimen 9 ohjaussisäänmenossa summasignaalin S napaisuus napaisuuden vaihtokytkimen ulosmenossa. Täten virtaa ig in-5 tegraattorin 13 sisääntulossa nyt vastakkaiseen suuntaan, niin että ulosmenosignaali ul3 nyt laskee, kunnes raja-arvo-osan 14 alempi raja-arvo G2 on saavutettu, minkä jälkeen saadaan uudistettu signaalin vaihto ulosmenossa 15. Tämän uudistetun signaalin vaihdon jälkeen muodostetaan 10 napaisuuden vaihtokytkimen ohjaussisääntuloon 16 jälleen alkuperäinen napaisuus. Signaalilla ul3 integraattorin 13 ulosmenossa on sen vuoksi olennaisesti kolmiomuoto ja se liikkuu ylemmän raja-arvon Gl ja alemman raja-arvon G2 välissä. Kvantisoijan 8 ulosmenossa syntyy siten impulssijo-15 no ul4, jolla on tehoon verrannollinen taajuus. Tämä im-pulssijono ul4 sekoitetaan taajuusjakajassa 17 niin pitkälle, että askelmoottorin 18 kautta voidaan liikuttaa rul-lalaskulaitetta 19. Rullalaskulaite 19 osoittaa kolmesta verkkovaiheesta R, S ja T käyttäjän ottamaa sähköenergiaa. 20 Keksinnön mukaisen impulssin moninkertaistamiskyt- kennän sovellutusesimerkki on esitetty kuviossa 1 viitemer-kinnällä B. Impulssin moninkertaistamiskytkennässä B on tu-lonavat 20 ja 21, jolloin ensimmäisestä tulee esiin integraattorin 13 ulosmenosignaali ul3 ja toisesta raja-arvo-25 osan 14 ulosmenosignaali ul4. Impulssin moninkertaistamis-kytkentä B sisältää jännitekomparaattorin 22, jonka toiseen sisäänmenoon 23 on johdettu tulonavassa esiintyvä signaali ul3. Jännitekomparaattorin 22 ulosmeno 24 on yhdistetty eteen-taaksepäin-laskimen 26 laskusisäänmenoon 25. Eteen-30 taaksepäin-laskimessa 26 on sovellutusesimerkissä neljä binaariulosmenoa Qn, Q1, Q„ ja Q,, joiden arvoisuudet ovat

012 3 u 1 Δ J

2,2,2 ja 2 . Täten voi eteen-taaksepäin-laskin 26 laskea enintään 16 impulssia ja binaarisessa muodossa antaa ulos binaariulosmenoissaan Qq-Q^· 35 Binaariulosmenot on yhdistetty sinänsä tunne- 7 75060 tun R/2R-verkon kautta jännitekomparaattorin 22 toiseen sisäänmenoon 27. Tällöin on binaariulosmeno liitetty vastuksen 28 välityksellä jännitekomparaattorin 22 toiseen sisääntuloon 27. Binaariulosmeno Q2 on liitetty vastuksen 5 29 ja 30 sarjakytkennän kautta toiseen sisäänmenoon 27.

Binaariulosmeno on liitetty vastusten 31 ja 32 sarjakyt-kennän kautta vastusten 29 ja 30 yhdistyspisteeseen 33. Binaariulosmeno Qq on liitetty vastusten 34 ja 35 sarjakyt-kennän kautta vastusten 31 ja 32 yhdistyspisteeseen 36. Täl-10 löin on vastuksilla 28, 29, 31 ja 34 yhtä suuri vastusarvo, joka on kaksi kertaa niin suuri kuin vastusten 30, 32 ja 35 vastusarvo, joilla samoin on keskenään yhtä suuret vas-tusarvot. Vastuksilla 28, 29, 31 ja 34 voi olla esimerkiksi 200 kilo-Ohmin vastus, mitä vastoin vastuksilla 30, 32 ja 15 35 on 100 kilo-Ohmin vastus. Tämän R2/R2-verkon kautta syn tyy toiseen sisäänmenoon 27 analoginen jännitesignaali un, jonka arvo on porrasmaisesti verrannollinen eteen-taakse- j päin-laskimen 26 sisältöön. Jos eteen-taaksepäin-laskulai-te 26 kulkee lukuarvojen 0-15 läpi ajallisessa järjestyk-20 sessä, silloin tulee jännitteelle un porrasmainen kulku.

Eteen-taaksepäin-laskin 26 on laskusuuntansa suhteen ohjattavissa sisääntulon V/R kautta siinä mielessä, että -jos tässä ohjaussisääntulossa V/R johdetulla signaalilla ul4 on H-taso - eteen-taaksepäin-laskin 26 laskee laskusi-25 sääntulossaan 25 esiintyvät impulssit ylöspäin ja että - jos signaalilla ul4 on L-taso - tapahtuu alaspäin tai taaksepäin laskeminen. Tämän lisäksi eteen-taaksepäin-laskimes-sa 26 on asetussisäänmeno SZ. Jos tässä asetussisäänmenos-sa SZ esiintyy sopiva impulssi, silloin säädetään maksimaa-30 linen laskimen tila 15 eteen-taaksepäin-laskimessa 26, jonka yhteydessä kaikissa binaariulosmenoissa Qq-Q^ on H-taso.

Lisäksi eteen-taaksepäin-laskimessa 26 on palautussisään-meno R, jonka kautta sopivan impulssin sisääntulon yhteydessä pakotetaan laskin tilaan 0 ja siten L-taso kaikkiin 35 binaariulosmenoihin Qq-Q^· Asetusimpulssin poistamiseksi 8 75060 on asetussisäänraeno SZ yhdistetty differentiointiosan 37 sekä invertointiosan 38 kautta tulonapaan 21. Palautussig-naalin saamiseksi on eteen-taaksepäin-laskimen 26 palau-tussisäänmeno R yhdistetty differentiointiosan 39 välityk-5 sellä samoin tulonapaan 21. Täten sekä ohjaussisääntulos-sa V/R esiintyvä laskusuuntasignaali että myös asetus- tai palautussignaali johdetaan signaalista ul4.

Impulssin moninkertaistamiskytkennän B ulosmenonapa on varustettu viitemerkinnällä 40 ja liitetty jännitekompa-10 raattorin 22 ulosmenoon 24. Tämä ulosmenosignaali up muodostuu yksittäisistä impulsseista, jolloin kulloinkin signaalin ul4 kahden signaalin välissä esiintyy 32 tällaista impulssia. Täten on kvantisoijan 8 ulosmenosignaaliin ul4 verrattuna saavutettu taajuuden kolmekymmentäkaksikertais-15 tuminen.

j Eteen-taaksepäin-laskulaite 26 voi olla muodostet tu C-MOS-kytkinpiirinä. Tässä tapauksessa johdetaan posi-I tiivinen ja negatiivinen syöttöjännite Uv ja - Uv - kuten kuvioon 1 on merkitty katkoviivoin - napojen 41 ja 42 kaut-20 ta. Jos olennaisesti kolmiomuodon omaava signaali 813 vaih-telee symmetrisesti jännitteen nollapisteen suhteen positiivisen ylemmän raja-arvon G1 ja määrän suhteen yhtä suuren negatiivisen alemman raja-arvon G2 välillä, voi tarvittava R/2R-verkon jännitteen un siirtäminen tapahtua nega-25 tiivisiksi jännitteiksi yksinkertaisella tavalla siten, et-; tä jännitekomparaattorin 22 sisäänmeno 27 on yhdistetty vas- I tuksen 43 välityksellä negatiiviseen syöttöjännitettä - Uv | johtavaan napaan 42 ja sen lisäksi vastusten 34 ja 35 yh- distyspiste 44 toisen vastuksen 45 kautta samoin napaan 42. 30 Tämä on esitetty kuviossa 1 katkoviivoin.

Jännitekomparaattori 22 voidaan toteuttaa sisäänme-nopuolisella operaatiovahvistimella samoin kuin jälkeen kytketyllä impulssinmuodostajakytkennällä, jolloin impulssin-muodostajakytkentä jokaista, jännitteiden ul3 ja un jänni-35 tekomparaattorin tai sisääntulopuoleisen operaatiovahvisti-

II

75060 men sisääntulossa jännitekomparaattorissa 22 jännitteiden yhtäsuuruuden yhteydessä esiintyvä signaalivaihtelu aiheuttaa eteen-taaksepäin-laskimen 26 laskusisääntulon 25 ohjaamiseksi sopivan impulssin.

5 Kuviossa 2 esitetty impulssidiagrammi havainnollis taa impulssin moninkertaistamiskytkentää B. Raja-arvo-osan 14 ulosmenossa 15 esiintyvä signaali ul4 suorakulmioista muodostuvan impulssijonon muodossa, jonka taajuus on verrannollinen kolmesta verkkovaiheesta R, S, T otettuun telo hoon, on kuvattu kuvion 2 rivillä 3. Kuvion 2 rivillä 1 on kuvattu olennaisesti kolmiomuodon omaava signaali ul3 in-tegraattorin 13 ulosmenossa. Signaali ul3 liikkuu raja-ar-vo-osan 14 esiin tuomien raja-arvojen G1 ja G2 välissä, jolloin ajankohtina tO, tl ja t2 esiintyvät signaalin ää-15 riarvot luonnollisesti sattuvat ajallisesti yhteen signaalin ul4 signaalin vaihdon kanssa. Signaalin ul4 etureunasta saadaan ajankohtana tO differentointiosan 39 kautta eteen-taaksepäin-laskimen 26 palautussisääntulossa R olevan signaalin uR impulssi il, jonka kautta asetetaan eteen-taakse-20 päin-laskin 26 arvoon 0. Eteen-taaksepäin-laskimen 26 arvoa 0 vastaa R02R-verkosta toimitetun signaalin un ulosme-nopuoleinen jännitearvo u^ jännitekomparaattorin 22 toisessa sisääntulossa. Jännitearvo Uq on verran alempaa raja-arvoa G2 vastaavan integraattorin 13 ulosmenosignaalin ui3 25 minimin yläpuolella. Niin pian kuin nouseva signaali ui3 saavuttaa jännitearvon u^, syntyy jännitekomparaattorin 22 ulosmenoon 24 kuvion 2 rivillä 2 kuvatun impulssijonon up impulssi 1. Tämä impulssi 1 esiintyy impulssin moninker-taistamiskytkennän B ulosmenossa 40 ja vaikuttaa samanai-30 kaisesti eteen-taaksepäin-laskimen 26 laskusisääntulon 25 kautta jälleenkytkemisen arvoon 1. Edellä mainittu jännite-ero Au vastaa keskenään tämän jännite-eron Δη verran eroavien signaalien uR jänniteportaiden korkeutta. Täten esiintyy eteen-taaksepäin-laskimen 26 binaariulosmenossa Qq sig-35 naalin vaihto L-tasosta H-tasolle, minkä johdosta R/2R-ver- 10 75060 kon kautta jännitekomparaattorin 22 sisääntulossa 27 esiintyvä signaali ur kohotetaan arvon Δη verran jännitteen arvon u^ päälle. Koska signaali ul3 jatkuvasti nousee, tämä saavuttaa lopuksi myös arvon u^, minkä jälkeen syntyy im-5 pulssijonon up impulssi 2, joka nostaa eteen-taaksepäin-laskimen 26 sisällön arvoon 2. Tämä vaikutuskulku toistuu nyt, kunnes lopuksi eteen-taaksepäin-laskin 26 saavuttaa maksimisisältönsä 15, minkä jälkeen signaali ur ottaa jännite-arvon Niin pian kuin signaali ul3 on saavuttanut 10 tämän jännitearvon ul5, asettaa tällöin jännitekomparaattorin 22 ulosmenossa 24 syntyvä lähin impulssi eteen-taakse-päin-laskimen 26 arovon 0. Signaali u putoaa tällöin takaisin jännitearvoon Uq. Arvo ul5 on verran alempana kuin ajankohtana tl esiintyvä kolmion muotoisen signaalin ul3 15 maksimi. Tänä ajankohtana tl johdetaan laskevalta riviltä 3 kuviossa 2 kuvatulta signaalin ul4 kyljeltä invertointi-osan 38 ja differentiointiosan 37 kautta eteen-taaksepäin-laskimen 26 asetussisäänmenossa SZ olevan signaalijonon Ug impulssi i2. Tämän johdosta asetetaan eteen-taaksepäin-20 laskin 26 maksimiarvoonsa 15, mikä vaikuttaa jännitekomparaattorin 22 sisääntulossa 27 uudelleen signaalin un aloittamisen jännitearvoon ul5. Koska signaalin ul3 jännite nyt laskee, esiintyy silloin, kun signaali ul3 saavuttaa jännitearvon ul5, viitenumerolla 17 merkitty impulssijonon up 25 impulssi. Koska signaali ul4 on laskenut ylemmän raja-arvon G1 saavuttamisen jälkeen L-tasolle, on nyt eteen-taaksepäin-laskin 26 vaihdettu laskusuunnan sisäänmenon V/R kautta "alaspäinlaskentaan". Täten aiheuttaa impulssijonon up impulssi 17 eteen-taaksepäin-laskimen 26 sisällön piene-30 nemisen arvoon 14. Tämä aiheuttaa mukanaan vastaavan signaalin un pienentymisen. Tämä jatkuu nyt portaittain, kunnes eteen-taaksepäin-laskimessa 26 jälleen on arvo 0. Im-pulssijonon up impulssin 32 vaikutuksesta "ylöslasketaan" eteen-taaksepäin-laskimen 26 laskusisääntulossa 25 olevan 35 seuraavan sisään menevän impulssin kautta tämä arvoon 15.

n 11 75060

Signaalin ul4 nousevalta kyljeltä tuotetaan nyt ajankohtana t2 jälleen differentiointiosan 39 kautta eteen-taak-sepäin-laskimen 26 sisäänmenossa R olevan signaalin u_ im-pulssi i3, minkä johdosta eteen-taaksepäin-laskin 26 ase-5 tetaan takaisin arvoon 0, minkä jälkeen signaali ur putoaa jälleen jännitetasoon u^. Täten voi alkaa impulssin monin-kertaistamiskytkennän 2 uusi työkierto. Tämän mukaan esiintyy nyt impulssin moninkertaistamiskytkennän B vaikutuksesta aikajänteellä t2 - tO signaalin ul3 kahden minimin vä-10 Iillä impulssijonon up impulsseja ulosmenossa 40. Tämä merkitsee verrattuna ainoaan impulssiin ul4 tässä aikajänteessä t2 - tO tehoon verrannollisen taajuuden kolmekymmentä-kaksikertaistamista.

Käyttämällä eteen-taaksepäin-laskinta, jolla on suu-15 rempi tai pienempi maksimaalinen muistisisältö, voidaan saavuttaa tähän aikajänteeseen sattuvan impulssimäärän vastaava suureneminen tai pieneneminen impulssin moninkertaistamiskytkennän ulosmenossa 40.

Claims (5)

12 750 60 T—

1. Kondensaattorin uudelleenvarausmenetelmän mukaisesti toimiva elektroninen sähkölaskun energiankulutuksen 5 toteamiseksi sähköverkon ainakin yhdestä vaiheesta, jossa vaiheeseen on sovitettu kertojaosa, johon johdetaan sisään-tulopuolelta virtaan ja jännitteeseen verrannollisia signaaleja ja kaikkien kertojaosien tehoon verrannolliset ulosmenosignaalit lasketaan yhteen summasignaaliksi, joka 10 johdetaan integraattorista ja jälkeen kytketystä, ylemmän ja alemman raja-arvon määräävästä raja-arvo-osasta muodostuvaan kvantisoijaan impulssijonon muodostamiseksi, jolla on tehoon verrannollinen taajuus, jolloin summasignaaleil-le suoritetaan kulloinkin saavutettaessa raja-arvo napai-15 suuden vaihto, niin että integraattorin ulosmenosignaali kuvaa molempien raja-arvojen välissä olevaa, olennaisesti kolmiomuodon omaavaa signaalia, ja jolloin impulssijono syöttää taajuusjakajan välityksellä energiankulutuksen las-kulaitetta, tunnettu siitä, että on muodostettu im-20 pulssin moninkertaistamiskytkentä (B), jossa on jännitekom-paraattori (22) integraattorin (13) ulosmenosignaalin (ul3) vertaamiseksi useisiin, raja-arvojen (Gl, G2) välissä oleviin kynnysarvojännitteisiin (un), jotka ovat keskenään jännitetason suhteen samalla etäisyydellä (Au), jolloin jänni-25 tekomparaattori (22) kulloinkin toimittaa ulosmenoimpulssin (1, 2,...32; Up) silloin, kun integraattorin (13) ulosmenosignaali (ul3) saavuttaa yhden kynnysarvojännitteistä (uO, ui, ul5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkölaskin, t u n-30 n e t t u siitä, että impulssin moninkertaistamiskytkennäs- sä (B) on kynnysarvojännitteen anturi (26, 28 - 32, 34, 35), joka on liitetty jännitekomparaattorin (22) toiseen vertai-lusisäänmenoon (27), jonka toinen vertailusisäänmeno (23) on yhdistetty integraattorin (13) ulosmenoon (ul3), jolloin 35 kulloinkin vertailusisäänmenoissa (23, 27) olevien jännit- 13 75060 teiden (ul3, ur) samanlaisuuden esiintyessä kynnysarvojännitteen anturi (26-32, 34, 35)) antaa lähinnä seuraavan kynnysarvojännitteen (uO, ui, ul5).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sähkölaskin, 5 tunnettu siitä, että kynnysarvojännitteen anturina toimii laskentasuunnaltaan vaihdettava eteen-taakse-päinlaskin (26), jonka laskusisääntulo (25) on yhdistetty jännitekomparaattorin (22) ulosmenoon ja jonka binaari-ulosmenot (Q0, Ql, Q2, Q3) on yhdistetty R/R2-verkon (28— 10 32, 34, 35) kautta jännitekomparaattorin (22) vertailusi- sääntuloon (27), jolloin eteen-taaksepäin-laskimen (26) laskusuunnan vaihtosisäänmeno (V/R) on yhdistetty raja-ar-vo-osan (14) ulosmenoon (15).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähkölaskin, 15 tunnettu siitä, että eteen-taaksepäin-laskin (26) kulloinkin, kun integraattorin (13) ulosmenosignaali (ul3) saavuttaa raja-arvo-osan (14) alemman raja-arvon (G2), asetetaan takaisin Oraan, ja kulloinkin silloin, kun integraattorin (13) ulosmenosignaali (ul3) saavuttaa raja-arvo-20 osan (14) ylemmän raja-arvon (Gl), asetetaan korkeimpaan laskuarvoon.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sähkölaskin, tunnettu siitä, että raja-arvo-osan (14) ulosmeno on yhdistetty differentiointiosan (39) välityksellä palau- 25 tussisääntuloon (R) ja invertointiosan (38) välityksellä sekä jälkeen kytketyn differentiointiosan (37) välityksellä yhdistetty eteen-taaksepäin-laskimen (26) asetussisään-menoon (SZ). 14 75060