NL8420205A - Vermogensmeetstelsel en werkwijze. - Google Patents

Description

i Ο 2 ö 5)

Beschrijving.

Vermogensmeetstelsel en werkwijze.

Technisch gebied.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op ketens voor het leveren van een of meer signalen evenredig met vermogen of met een andere gekozen meetpara-5 meter, en meer in het bijzonder met een verbeterde vermogens- meetketen en werkwijze welke delta-minus-sigma-modulatie toepast en verschoven compensatiestelsel.

Achtergrond techniek.

Meters die nauwkeurig elektrisch vermogen 10 meten dat loopt over een leiding zijn een essentieel deel van een elektrisch utiliteitsstelsel. Het gebruikelijkste soort meter gebruikt bij de tegenwoordige elektrische utili-teitsindustrie is de ronddraaiende schijfmeter welke in zijn basisvorm nauwkeurig is en betrouwbaar maar slechts beperkte 15 informatie levert aan de utiliteit over vermogensgebruik. In aanvulling op de totale vermogensconsumptie in kilowatt-uren hebben utiliteiten dikwijls behoefte aan het meten van andere parameters om op de juiste wijze de kosten te bepalen voor het voeden van zekere belastingen. Sommige zeer reactieve 20 belastingen bijvoorbeeld zijn duurder om te voeden omdat zij een stroom/spanning induceren met een faseverschil bekend als de vermogensfactor. Om de vermogensfactor te bepalen hebben utiliteiten zekere standaardvermogensmetingen ontworpen. Twee wijd verbreide gebruikte metingen zijn VARS (voor reactieve 25 voltamperes) en Q. Beiden zijn vermogensmetingen evenredig met het produkt van de lijnstroom en spanning waarbij de spannings-fase naijlt op de stroom met 90° voor VARS, en met 60° voor Q. Tezamen met een totale vermogensconsumptie maken de aflezingen van VARS en Q het mogelijk aan de utiliteit om de vermogens-30 factor te meten voor welke een boete gewoonlijk in rekening gébracht wordt. Een andere parameter van belang voor utiliteiten is de polariteit of de richting van de energiestroom daar 8420205 - 2 - sommige toepassingen zowel vermogen verbruiken als vermogen terugvoeden in het distributiestelsel. Er is een continue behoefte bij de elektrische utiliteit-industrie voor het meten van stelsels die in staat zijn om dergelijke parameters te 5 meten zoals VARS, Q en de polariteit in aanvulling op het totale energieverbruik.

Verschillende elektronische meetstelsels zijn ontworpen voorgesteld om de roterende schijfmeter te vervangen. Verschillende voorbeelden van de bekende stand van de 10 techniek van elektronische meetstelsels bevatten die bekend uit de volgende octrooischriften: ü.S. 3.875.508; U.S. 3.955.138 en Ü.S. 4.182.983.

Deze stelsels passen allen modulatoren toe welke een puls-breedte gemoduleerd signaal leveren evenredig aan hetzij de 15 stroom of de spanning en dan tijdverdelings- of kentekenruimte- vermenigvuldiging toepassen welke de polariteit van het andere signaal poort of omkeert om een produktsignaal te verkrijgen.

De produktsignaalpulsen variëren in amplitude met betrekking tot één analoge waarde (stroom of spanning), en varieert in 20 breedte met betrekking tot de andere analoge waarde. Een laag- doorlaatfilter onttrekt de gelijkstroomcomponent van het produktsignaal dat evenredig is met de vermogensconsumptie.

Het zou voordelig zijn om een zeer nauwkeurig meetstelsel te hébben dat elektronisch is en in staat om het leveren van ver-25 mogensaflezingen continu in zowel kilowatt-uren als VARS of Q

tegen de laagst mogelijke kosten. Het zou ook voordelig zijn als een dergelijk meetstelsel afzonderlijk de netto vermogens-stroom in iedere richting zou kunnen meten. Het meetstelsel moet ook praktisch vrij zijn van fouten tengevolge van spannings-30 verschuivingen in de aktieve ketenelementen. Het stelsel moet daarom op voordeliger wijze een verschuivingscompensatiestelsel bevatten dat economisch fouten kan compenseren in multipele versterkerelementen.

Openbaring van de uitvinding.

35 Er wordt dus een meetstelsel en werkwijze 8420205 - 3 - geleverd voor het meten van elektrisch vermogen vervoerd over een leiding. Het stelsel bevat middelen voor het besturen van de stroom en spanningssignalen op de leiding. Een eerste sig-naaloverdrager levert een eerste analoog signaal evenredig met 5 één van de stroomspanningssignalen en een tweede signaalover- drager levert een tweede analoog signaal evenredig met de andere stroomspanningssignalen. Een modulator moduleert één van de analoge signalen om een eerste gemoduleerd signaal te leveren dat veranderd kan worden tussen twee niveaus bij vooruit bepaalde 10 eerste klokintervallen zo dat het eerste gemoduleerde signaal een gemiddeld niveau heeft over ieder voldoende interval evenredig met het gekozen analoge signaal. Eerste vermenigvuldi-gingsorganen zijn aangebracht om het andere van de analoge signalen te poorten ingevolge veranderingen in het niveau van het 15 eerste gemoduleerde signaal, het vermenigvuldigen van de ana loge signalen tezamen om een produktsignaal te leveren dat evenredig is met het vermogen getransporteerd over de leiding.

Een omzetter zet dan het produktsignaal om in een eerste uitgangssignaal dat in de preferente uitvoering te veranderen is 20 tussen twee niveaus bij vooruit bepaalde omzetterklokinter- vallen op een wijze die evenredig is met het produktsignaal en met het vermogen vervoerd over de leiding.

Het preferente meetstelsel volgens de uitvinding bevat een omzetter welke afzonderlijk het vermogen 25 meet bij iedere polariteit op de leiding en digitale middelen bevat voor het veranderen van het faseverband tussen de analoge signalen om een produktsignaal te leveren evenredig met een gekozen faseverband van een vermogenswaarde zoals VARS of Q.

Het stelsel bevat ook een verschuivingscompensatiestelsel dat 30 spanningsverschuivingen corrigeert in de verschillende opera tionele versterkers van een meetstelsel om verschuivingsfouten te elimineren en een hoge nauwkeurigheid te geven. Het ver-schuivingscompensatiestelsel dat beschreven is zal een spannings-verschuiving corrigeren tussen de ingang van N versterkerele-35 menten. Het verschuivingscompensatiestelsel bevat N verschui- 8420205 - 4 - vingsgeheugenelementen die respectievelijk verbonden zijn met één ingang van ieder van de versterkerelementen voor het ontvangen van een compensatiespanning welke praktisch de ver-schuivingsfout reduceert aan de andere ingang van het verster-5 kerelement. leder verschil tussen de compensatiespanning en de spanningsverschuiving van het versterkerelement wordt een foutspanning genoemd welke optreedt aan de andere versterker-ingang. Het stelsel bevat een nulmakingsketen die in volgorde verbonden kan worden met ieder van de N versterkerelementen 10 en met de verschuivingsgeheugenelementen daarmee verbonden zo dat ieder van de versterkerelementen in volgorde het gekozen versterkerelement wordt waarvan de verschuiving gecompenseerd is. De nulmakingsketen is eerst verbonden met de andere ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een intermitteren-15 de overdrachtperiode om de foutspanning te bepalen. Dan wordt de nulmakingsketen verbonden met het verschoven geheugenele-ment verbonden met de ene ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een intermitterende laadperiode welke volgt op de overdrachtperiode. Het verschuivingscompensatiestelsel 20 bevat middelen voor het in volgorde leveren van de overdracht en laadperiode voor ieder van de N versterkerelementen zo dat verschuivingsfouten in het meetstelsel praktisch geelimineerd worden.

Korte beschrijving van de tekeningen.

25 Figuur 1 is een schematisch blokdiagram van een meetstelsel voor het meten van vermogen over een leiding volgens de uitvinding.

Figuur 2 is een schematisch ketendiagram van het eerste modulatorgedeelte van het meetstelsel getoond 30 in figuur 1.

Figuur 3 is een schematisch ketendiagram van het eerste uitgangsomzetterdeel van het meetstelsel getoond in figuur 1.

Figuur 4 is een reeks van grafische illu-35 straties die figuur 4a tot en met 4g aangeeft en zekere geselec- 8420205 - 5 - teerde inwendige en uitwendige signalen toont geleverd tijdens de werking van het meetstelsel van figuur 1 tot en met 3.

Figuur 5 is een reeks van grafische illustraties die figuur 5a tot en met 5i toont en verschillende in-5 wendige en uitwendige signalen toont geleverd door de omzetter uit figuur 3, tijdens de meting van signalen met verschillende polariteiten.

Figuur 6 is een schematisch schakelschema van een modulator met alternatieve uitvoering om te gebruiken 10 in het vermogensmeterstelsel volgens de aanvrage welke een fasevoorijling geeft in het gemoduleerde uitgangssignaal.

Figuur 7 is een reeks van grafische illustraties die figuur 7a tot en met 7g aangeeft en zekere gekozen inwendige en uitwendige signalen aangeeft geleverd door 15 de figuur 6 modulator.

Figuur 8 is een schematisch blokschema van het meetstelsel volgens de uitvinding welke een inrichting bevat voor het leveren van metingen van VARS en Q.

Figuur 9 is een schematisch diagram van 20 signaalvermenigvuldiger die gebruikt kan worden in het meet stelsel uit figuur 8 en welke een digitale schakeling bevat voor een faseinstelling om de produktie van VARS en Q metingen mogelijk te maken.

Figuur 10 is een reeks van grafische illu-25 straties aangegeven met figuur 10a tot en met lOh welke zekere gekozen inwendige en uitwendige signalen toont geleverd in de figuur 9 vermenigvuldiger.

Figuur 11 is een schematisch diagram dat verdere details toont van een digitale faseinstellingsscha-30 keling uit figuur 9.

Figuur 12 is een reeks van grafische illustraties aangegeven met figuur 12a tot en met 12d, die een gekozen faseinstelling tonen van een gemoduleerd signaal geleverd door de vermenigvuldiger uit figuur 9.

35 Figuur 13 is een schematisch diagram van 8420205 - 6 - een spanningsverschuivingscompensatiestelsel om te gebruiken bij de uitvinding.

Figuur 14 is een grafische illustratie van de verandering in de foutspanning geleverd door het compensa-5 tiestelsel uit figuur 13.

Figuur 15 is een schematisch schema van een spanningsverschuivingscompensatiestelsel van het soort getoond in figuur 13 voor een geheel vermogensmeetstelsel.

Figuur 16 is een tijdregeldiagram dat de 10 werking aangeeft van het verschuivingscompensatiestelsel uit figuur 15.

Figuur 17 is een schematisch diagram van een modulator met een tweede uitvoering om te gebruiken in het vermogensmeetstelsel uit figuur 1.

15 Figuur 18 is een reeks van grafische illu straties aangegeven met figuur 18a tot en met 18e die verschillende signalen toont geleverd door de modulator uit figuur 17.

Figuur 19 toont de modulator uit figuur 17 20 met een alternatieve uitvoering van een spanningsverschuivings- compensatiestelse1.

Figuur 20 is een tijdregeldiagram dat de regelsignalen toont voor het doen werken van het spanningsver-schuivingscompensatiestelsel uit figuur 19.

25 Figuur 21 is een alternatieve uitvoering van de modulator om te gebruiken bij het meetstelsel uit figuur 1 dat de spanningsverschuivingscompensatieschakeling bevat.

Figuur 22 is een tijdregeldiagram dat de regelsignalen toont voor het doen werken van het verschuivings-30 compensatiestelsel uit figuur 21.

Figuur 23 toont een alternatieve uitvoe-ringsmodulator en ermee verbonden duale polariteitsuitgangs-schakeling.

Figuur 24 is een reeks van grafische illu-35 straties aangegeven met figuur 24a tot en met 24j die ver- 8420205 - 7 - schillende signalen toont geleverd door de modulator uit figuur 23 en ermee verbonden schakeling.

Beste wijze voor het uitvoeren van de uitvinding.

Met verwijzing nu naar figuur 1 wordt het 5 meetstelsel volgens de uitvinding schematisch aangegeven als een middel voor het meten van het elektrische vermogen dat vervoerd wordt over een vermogensleiding 10 vanuit een bron 12 naar een belasting 14. De stroom op de leiding 10 is in het algemeen aangegeven als L , en de spanning als V_. Het stelsel

L L

10 bevat een signaalbesturings- en conditioneringsmiddel zoals transformatoren 16 en 18 voor het besturen van V_ en IT, res-

L L

pectievelijk. Transformator 16 die als het eerste signaal-middel aangegeven wordt levert een eerste analoog signaal I ^ evenredig met V over de leiding 20. De transformator 18 aan- L· 15 gegeven als het tweede signaalorgaan levert een tweede analoog signaal evenredig I op de leiding 22. Een shuntweerstand 24 is verbonden over de secundaire wikkeling van de transformator 18 waardoorheen het meeste van de stroom op de leiding 22 loopt. De shuntweerstand 24 levert een lage impedantie stroomr 20 weg en kan gekozen zijn om het totale gebied te regelen van het stroomsignaal I op de leiding 22.

Het meetstelsel en de werkwijze volgens de uitvinding werkt om tezamen het eerste en tweede analoge signaal I j en te vermenigvuldigen, vervolgens respectieve-25 lijk over de leidingen 20 en 22 en om dan het vermenigvuldigde produktsignaal om te zetten in een geschikte digitale vorm.

Ruim gesproken wordt dit verkregen door het moduleren van één van de signalen en dan poorten of schakelen van de andere van de signalen om een samenstelling te geven of produktsignaal 30 met een gemiddelde waarde die evenredig is met vermogen. De vakman zal begrijpen dat hetzij de stroom op de spanning gemoduleerd zou kunnen worden en het resulterende gemoduleerde signaal gebruikt om het andere van de twee analoge signalen te poorten om het produktsignaal te leveren. De aanduiding van 35 de eerste en tweede analoge signalen als de spannings- en 8420205 - 8 - stroomsignalen respectievelijk zou dus omgedraaid kunnen worden zonder het veranderen van een fundamentele werking van de meetketen getoond in figuur 1. Op gelijke wijze zouden de aanduidingen voor de eerste en tweede signaalmonitoren op de-5 zelfde wijze omgedraaid kunnen worden.

Het meetstelsel levert een vermenigvul-digingsmiddel voor het vermenigvuldigen van de signalen I en tezamen om een produktsignaal te leveren dat evenredig is met het vermogen dat getransporteerd wordt over de leiding. 10 Om de noodzakelijke vermenigvuldiging te leveren wordt het spanningssignaal I j eerst toegevoerd aan een eerste modulator-keten 30. De modulator 30 vormt een modulatormiddel voor het omzetten van het analoge spanningssignaal I j in een eerste gemoduleerde signaal dat veranderbaar is tussen twee niveaus 15 bij vooruit bepaalde klokintervallen. In overeenstemming met de principes van de delta-minus-sigmamodulatie heeft de eerste gemoduleerde signaaluitgang een gemiddeld niveau over ieder voldoende interval dat evenredig is met het eerste analoge signaal toegevoerd aan de modulatoringang 32.

20 Met betrekking nu tot figuur 2 wordt het meer analoge (spanning) signaal toegevoerd aan een som&noop-punt 36 via een impedantie 38. De modulator 30 bevat een mo-dulatorterugkoppelmiddel voor het leveren van het terugkoppel- signaal I , dat ook toegevoerd wordt aan de sommeerknoop 36.

F

25 I_ wordt geregeld door de modulatoruitgang, genoemd het eerste gemoduleerde signaal, dat optreedt op de leiding 34. Een van de andere van een paar referentiebronnen V1+ en Vl- worden afwisselend verbonden met de sommeerknoop 36 via een impedantie 40 ingevolge het niveau van het eerste gemoduleerde signaal.

30 Het terugkoppelsignaal Ιρ schakelt tussen de positieve en nega tieve referentiebronnen op een wijze die het eerste analoge signaal I balanceert over tijd. Ogenblikkelijke verschillen tussen I en het eerste analoge signaal resulteert in een ver-schilsignaal I ^ uit de sommeerknoop 36. Het ogenblikkelijke 35 verschil tussen de ingangs- en terugkoppelsignalen, namelijk 8420205 - 9 - I&Lff wor^ 9einte9reer(^ en gemeten door een modulatormeet-keten 42. De meetketen 42 bevat een aktieve integrator met een condensator 44 als het terugkoppelelement van een omkerende operationele versterker 46. Het signaal aan de versterkeruitgang 5 48 loopt naar boven en naar beneden afhangend van de polariteit van Het geïntegreerde signaal bij 48 wordt verge leken tegen een modulatordrempelniveau door een vergelijker 50 welke hoog gaat wanneer het signaal boven het modulatordrempelniveau is en laag wanneer het signaal beneden heb modulator-10 drempelniveau ligt.

De uitgang van de vergelijker 50 wordt toegevoerd aan de D-ingang van een bistabiele modulatorketen 52.

De Q-uitgang van de bistabiele keten 52 is het eerste gemoduleerde signaal. De bistabiele keten 52 verandert slechts bij 15 vooruit bepaalde eerste klokintervallen welke bepaald worden door een uitwendige klok. Een geschikte klok voor dit doel wordt geleverd door een conventionele oscillator 54 en frequen-tieverdelerketen 56, getoond in figuur 1 en 2. Voor de eenvoud zal het tijdinterval tussen de pulsen geleverd door de fre-20 quentieverdeler 56 beschouwd worden als de eerste klok. De bistabiele keten 52 heeft een Q uitgang zowel als Q, waarbij Q het omgekeerde is van Q. Zowel de Q en Q uitgangen worden gebruikt om het terugkoppelsignaal I te regelen door het doen werken van een paar schakelaars 58 en 60 respectievelijk. Daar 25 begrepen wordt dat 0 en Q het omgekeerde zijn van elkaar wordt slechts de Q uitgang hierin genoemd als het eerste gemoduleerde signaal. Men moet echter begrijpen dat zowel de Q als Q uitgangen de informatie bevatten voorgesteld door de term "eerste gemoduleerde signaal" en dat de leiding 34 de lijnen aangeeft 30 die zowel de Q als Q signalen vervoert.

Omdat het eerste gemoduleerde signaal uitgang is via de bistabiele keten 52 is het eerste gemoduleerde signaal over de leiding 34 veranderbaar tussen twee niveaus bij vooruit bepaalde eerste klokintervallen. Ofschoon het ni-35 veau niet kan veranderen bij ieder klokinterval zorgt de mo- 8420205 - 10 - dulatorketen dat wanneer het eerste gemoduleerde signaal van niveau verandert een dergelijke verandering slechts optreedt bij de vooruit bepaalde eerste klokintervallen en op geen andere tijd. Veranderingen tussen de hoge en lage niveaus van 5 het eerste gemoduleerde signaal levert gelijktijdig het scha kelen van de schakelaars 58 en 60 en overeenkomstige omkeringen in de polariteit van het terugkoppelsignaal I naar de sommeerknoop 36. Daar het geïntegreerde verschilsignaal hetzij omhoog of omlaag loopt over het drempelniveau van de verge-10 lijker 50 worden veranderingen in het niveau van de uitgang van de vergelijker geleverd. Bij ieder klokinterval bepaalt de bistabiele keten 52 of de uitgang van de vergelijker 50 veranderd is en indien dit zo is levert hij een overeenkomstige verandering in de Q en Q uitgangen. De grootte van het analoge 15 ingangssignaal veroorzaakt een direkt evenredige verandering in de tijdhoeveelheid dat het eerste gemoduleerde signaal op een gegeven niveau ligt. Bijgevolg heeft het eerste gemoduleerde signaal een gemiddeld niveau of amplitude dat hetzij bij of tussen zijn twee niveaus ligt en over ieder voldoende in-20 terval is een dergelijke gemiddelde amplitude evenredig met het analoge ingangssignaal.

Als een voorbeeld van de werking van de modulator 30 zal wanneer het ingangssignaal aan de ingang 32 nul is de Q uitgang van de bistabiele keten 52 precies dezelf-25 de hoeveelheid tijd hoog zijn als laag waarbij een gemiddeld niveau geleverd wordt precies midden tussen de hoge en lage niveaus van Q.

Wanneer het ingangssignaal aan de ingang 32 een positieve waarde heeft moet de positieve stroom in de 30 sommeerknoop 36 gebalanceerd worden door een grotere negatieve stroom geleverd aan de sommeerknoop door de negatieve referentie Vl-, via de schakelaar 58. Bijgevolg zal Q evenredig langer laag zijn dan hoog en de schakelaar 58 zal gesloten zijn en de schakelaar 60 zal open zijn over een grotere hoe-35 veelheid tijd dan omgekeerd. Wanneer het ingangssignaal nega- 8420205 - 11 - tief is is het nodig dat de positieve terugkoppelreferentie meer toegevoerd wordt in tijd zo dat I het ingangssignaal balanceert en Q meer hoog zal zijn dan laag. Het is een kenmerk van de modulator van de uitvinding dat Q hoog of laag kan 5 blijven voor hoe lang het I neemt om het ingangssignaal te balanceren in de sommeerknoop.

Om een stroomsignaal te leveren voor vermenigvuldiging met het gemoduleerde spanningssignaal bevat het stelsel middelen voor het leveren van omgekeerde en niet 10 omgekeerde voorstellingen van de lijnstroom I . Met verwijzing naar figuur 1 wordt het stroom analoge signaal 1^ eerst toe-gevoerd aan een versterkingsversterker 70 waarna het signaal toegevoerd wordt naar een signaalomkeerketen 72. De aangegeven omkeerketen bevat een operationele versterker 74 en 15 versterkingsinstelweerstanden 76 en 78. Het versterkte signaal 1^2 wordt toegevoerd aan de omkerende ingang van de versterker 74 die geconstrueerd is om een versterking van - 1 te leveren. Het omgekeerde signaal wordt dan geleverd aan één van twee schakelaars die tezamen eerste poortmiddelen 80 vormen. Het ge-20 inverteerde signaal loopt naar schakelaar 82 en een tweede leiding 84 vervoert het niet omgekeerde versterkte signaal naar de schakelaar 86. Men zal begrijpen dat een geschikte transformator met middena-takking gebruikt zou kunnen worden in plaats van een tweede transformator 18 in welk geval de sig-25 nalen naar de schakelaars 82 en 86 rechtstreeks toegevoerd zouden kunnen worden vanaf de transformator.

De Q en Q uitgangen van de bistabiele modulatorketen 52 worden gebruikt om de schakelaars 82 en 86 te doen werken om het tweede analoge signaal te poorten 30 ingevolge het eerste gemoduleerde signaal. Daar Q het omgekeer de is van Q worden de schakelaars 82 en 86 in alternatieve wijze omgeschakeld zo dat de uitgang van de poortmiddelen 80, bij 88, een analoog signaal is omgeschakeld in een gemoduleerde wijze tussen een positieve en negatieve polariteiten. Een der-35 gelijke poortbewerking wordt in het algemeen aangegeven als 8420205 - 12 - tijdverdelings- of amplitudekentekenruimtemodulatie. De schakelaars 82 en 86 vervullen de vermenigvuldiging van de twee analoge signalen die de stroom voorstellen en de spanning van het vermogen vervoerd over de lijn 10. Het resulterende signaal 5 dat een produktsignaal genoemd wordt treedt op aan de eerste poortuitgang 88 en is evenredig met het vermogen vervoerd over de vermogensleiding 10.

Zoals getoond in figuur 1 wordt de produkt-signaaluitgang van het eerste poortorgaan geleverd aan een 10 eerste omzetterketen 90. De omzetterketen zet het produktsig naal om in een eerste uitgangssignaal op de leiding 92 welke veranderbaar is tussen de twee niveaus bij vooruit bepaalde omzetterklokintervallen op een wijze evenredig van het produktsignaal. De omzetter 90 werkt essentieel als een laagdoorlaat-15 filter dat de gelijkstroomcomponent onttrekt of de gemiddelde waarde van het produktsignaal. Het resulterende eerste uitgangssignaal is evenredig met het vermogen vervoerd over de leiding 10.

Met verwijzing nu naar figuur 3 is de om-20 zetter 90 essentieel aan delta-minus-sigmamodulator van een soort gelijk aan modulator 30 die ontworpen is om afzonderlijk gemoduleerde uitgangssignalen te leveren evenredig met iedere polariteit van het ingangssignaal. Om de beschrijving te vereenvoudigen zullen de omzetter 90 en zijn werking aanvankelijk 25 beschreven worden met betrekking tot een eerste polariteit van de werking. De componenten in het huis 94 bevatten alle elementen gebruikt bij een werking met enkele polariteit. In het volgende voorbeeld zal aangenomen worden dat het produkt-dat signaal/omgezet moet worden overheersend positief is waarbij 30 aangenomen zal worden dat dit overeenkomt met een vermogens- stroom op de leiding 10 vanaf de bron 12 naar de belasting 14. Zoals in de modulator 30 wordt het ingangssignaal naar de omzetter 90, aangegeven met I (produktsignaal) aanvankelijk

P

toegevoerd aan een sommeerknoop 96 via een impedantie 95. Een 35 terugkoppelorgaan levert tweede signalen aan de sommeer- 8420205 - 13 - knoop vanuit een van een aantal referentiebronnen. Voor een positieve polariteitwerking zullen de referentiebronnen wisselen tussen een negatieve referentiebron 98 (VR-), geleverd via een schakelaar 100 en een aardverbinding 102, geleverd via 5 een schakelaar 104. Daar slechts positieve waarden van het produktsignaal beschouwd worden zal schakelen i tussen aarde en een negatieve waarde voldoende zijn om het produktsignaal te balanceren in de sommeerknoop 96, over de tijd.

Zoals reeds beschreven voor de modulator 10 30 is ieder verschil tussen het produktsignaal I en I„ een P 2 verschilsignaal dat geleverd wordt aan een meetketen 106. De meetketen integreert het verschilsignaal en vergelijkt het verschilsignaal met een eerste drempelniveau. De preferente uitvoeringsmeetketen getoond in figuur 3 bevat een aktieve in-15 tegrator 107 bestaande uit een versterkerelement 108 en een condensator 110 als een terugkoppelelement. De spanning aan de versterkeruitgang 112 gaat omhoog of omlaag afhangend van een polariteit van het verschilsignaal in de sommee’rknoop 96. Het geïntegreerde verschilsignaal bij 112 wordt toegevoerd 20 aan een eerste vergelijker 114 welke een drempelinstelling heeft bij een gekozen eerste drempelniveau. Wanneer het geïntegreerde verschilsignaal bij 112 boven het eerste drempelniveau ligt is de uitgang van de vergelijker 114 hoog. Wanneer het geïntegreerde verschilsignaal beneden het eerste 25 drempelniveau ligt is de uitgang van de vergelijker 114 laag.

De vergelijkeruitgang die een eerste regel-signaal genoemd wordt wordt geleverd aan de D ingang van een bistabiele keten 118 door middel van de leiding 116. De Q uitgang van de bistabiele keten 118 is slechts veranderbaar bij 30 vooruit bepaalde omzetterklokintervallen die bij voorkeur langer zijn dan de eerste klokintervallen voor de modulator 30. De omzetterklokintervallen kunnen geleverd worden door het toevoegen van een tweede frequentieverdeler 120 aan de eerste klok 156. De tijdintervallen tussen de pulsen geleverd door 35 de frequentieverdeler 120 zullen omzetterklokintervallen ge- 8420205 - 14 - noemd worden en de frequentieverdeler zal genoemd worden de omzetterklok. De Q-uitgang van dé bistabiele keten 118 in het eerste uitgangssignaal dat de schakelaars 100 en 104 regelt om de werking te bepalen van het terugkoppelstelsel dat een 5 tweede signaal I^ levert aan de sommeerknoop 96. De schakelaar 104 wordt bediend door een poort 122 welke een uitgang van een hoog signaal geeft om de schakelaar slechts te sluiten wanneer de beide ingangen 124 en 126 laag zijn. De poort 122, zoals getoond, is een conventionele negatieve EN-poort. Tijdens 10 perioden van positieve produktsignalen zal de ingang 126 laag blijven zoals hierna beschreven. Bijgevolg wanneer Q hoog is is de schakelaar 100 gesloten waarbij VR- verbonden wordt met de sommeerknoop 96 en wanneer de Q laag is is de schakelaar 100 open en de schakelaar 104 gesloten.

15 De werking en de werkwijze van het meet- stelsel volgens de uitvinding zal nu beschreven worden met betrekking tot figuur 1-4. Voor de eenvoud zal aangenomen worden dat vermogen over de leiding 10 overheersend loopt in de positieve richting. De spanning van de leiding 10 wordt in 20 figuur 4a getoond als een sinusvormige wisselstroomgolfvorm.

De stroom I wordt getoond in figuur 4f als een toenemende waarde voorgesteld door de kromme 128. De eerste stap is voor de transformatoren 16 en 18 om de stroom en spanningssignalen te besturen en om analoge signalen 1^ en te leveren die 25 evenredig zijn met de lijnspanning en stroom respectievelijk.

Een van de analoge signalen, spanningssignaal I ^ in de preferente uitvoering wordt dan geleverd eerst aan de eerste modulator 30. Figuur 4c toont het geïntegreerde verschilsignaal geleverd in de modulator 30 door de hierboven beschreven delta-30 minus-sigmamodulatietechniek. Het geïntegreerde verschilsignaal wordt geleverd aan de meetketen 42. Figuur 4b geeft de eerste klokintervallen aan geleverd door de eerste klok 56. Zoals men kan zien verandert de helling van het geïntegreerde verschilsignaal in figuur 4c slechts bij vooruit bepaalde klokinter-35 vallen bepaald door het eerste kloksignaal. Sinds de bistabiele 8420205 - 15 - keten 52 de voorlopende rand inklokt van iedere naar boven bewegende puls worden de vooruit bepaalde eerste klokinter-vallen getoond te beginnen bij de punten geïdentificeerd als a, b, cf d enz. in figuur 4b. Het geïntegreerde verschilsig-5 naai wordt dan toegevoerd aan de vergelijker 50. De leiding 30 in figuur 4c stelt het: modulatordrempelniveau in de vergelijker 50 voor. Merk op dat het geïntegreerde verschilsignaal de helling omdraait bij het begin van ieder klokinterval nadat de drempel 130 gepasseerd is. De uitgang van de vergelijker 50 10 wordt getoond in figuur 4d. Wanneer het geïntegreerde verschil signaal beneden de drempel 130 ligt is de vergelijkeruitgang laag en warneer het geïntegreerde verschilsignaal boven de drempel 130 ligt is de vergelijkeruitgang hoog. De vergelijkeruitgang wordt dan toegevoerd aan de D-ingang van de bistabiele 15 keten 52 welke de Q levert of de eerste gemoduleerde signaal- uitgang aangegeven in figuur 4e. De Q-uitgang is het resultaat van het moduleren van het spanningssignaal en is veranderbaar tussen twee niveaus bij de vooruit bepaalde eerste klokinter-vallen.

20 Omdat de bistabiele keten veranderbaar is slechts bij de vooruit bepaalde klokintervallen getoond in figuur 4b ijlen de veranderingen in Q enigszins na bij de veranderingen in de vergelijkersuitgang getoond in figuur 4d. Afhangend van het niveau van nauwkeurigheid dat nodig is bij 25 het signaal-vermenigvuldigingsstelsel kan het wenselijk zijn om de geringe naijling te compenseren in het gemoduleerde signaal geïntroduceerd door de bistabiele keten 52. Een dergelijke correctie kan verkregen worden door een RC-net in te steken in de leiding 20 om een kleine fasevoorijling te introduceren 30 in het signaal I wanneer het de modulatoringang 32 binnen treedt. Een andere techniek zou zijn om een geringe naijling te induceren in het stroomanaloge signaal I^. Het dubbele alternatief dat gebruik maakt van een delta-minus-sigmamodulator met digitale fasevoorijlingsketen zal vervolgens beschreven 35 worden. De faseinstelling die geïntroduceerd wordt en die 8420205 - 16 - slechts een deel zal zijn van een eerste klokinterval moet het gemiddelde zijn van de vertraging geïnduceerd door de na-ijling van Q met betrekking tot de vergalijkeruitgang.

Figuur 4f geeft gelijke en tegengesteld 5 analoge signalen aan evenredig met de leidingstroom I . De lei-

Xj ding 128 is een voorstelling van een toenemend stroomsignaal en de lijn 129 is het omgekeerde signaal geleverd door de omkeerinrichting 72. De volgende stap is om het stroomanaloge signaal te poorten dat gebruik maakt van hetpoortorgaan 80.

10 De uitgang van het poortorgaan 80 is het produktsignaal, de kromme 131 getoond in figuur 4g. De kromme 131 wordt opgewekt door schakelen tussen de signalen 128 en 129 ingevolge het eerste gemoduleerde signaal getoond in figuur 4e. Het gemiddelde niveau of de gelijkstroomcomponent van de kromme 131 wordt 15 voorgesteld door de leiding 132 uit figuur 4g.

In het gegeven voorbeeld wordt aangenomen dat vermogen overheersend in een richting loopt in de belasting 14. Bijgevolg is het produktsignaal 131 getoond in figuur 4g overheersend met een positieve polariteit voorgesteld door de 20 leiding 132. Er zal aangenomen worden voor het beschrijven van de werking van de omzetter 90 hierna, dat het produktsignaal een overheersende en gemiddelde waarde heeft welke positief is. Ofschoon de werkelijke polariteit van het produktsignaal een zaak van ontwerpkeuze is zal het produktsignaal 25 overheersend een eerste polariteit hebben wanneer vermogen op de leiding 10 een eerste polariteit heeft met een vermogens-stroom en inrichting en zal overheersend van een tweede polariteit zijn wanneer vermogen op de leiding 10 een tweede en tegengestelde polariteit heeft met het vermogen stromend in 30 de andere richting.

De volgende stap is het omzetten van het produktsignaal I in een eerste uitgangssignaal dat veranderbaar is tussen twee niveaus bij vooruit bepaalde intervallen op een wijze evenredig aan I . Referentie zal gemaakt worden

P

35 na figuur 3, 4 en 5. Het produktsignaal 1^, zoals getoond in 8420205 - 17 - figuur 4g wordt geleverd aan de omzetter 90. Zowel I en het tweede signaal Iworden geleverd aan de sommeerknoop 96 waar het ogenblikkelijke verschil geïntroduceerd wordt in de integrator 106. De tijdconstante Van de integrator 106 wordt ge-5 kozen om lang te zijn in vergelijking met de schakelfrequen- tie van de eerste modulator 30. De omzetter 30 kan daarom werken als een laagdoorlaatfilter dat slechts aanspreekt op de gelijkstroomcomponent of gemiddelde waarde van het produktsig-

naal I . Hiertoe is I afgebeeld in figuur 5a als een gladde P P

10 analoge kromme ofschoon hij in werkelijkheid zal variëren op de wijze getoond in figuur 4g. Figuur 5a toont slechts de gemiddelde waarde van 1^. De tijdschaal van figuur 5a is aanzienlijk gecomprimeerd vergeleken met de schaal in figuur 4g. Ter illustratie zal aangenomen worden dat het interval 134 van 15 figuur 5a equivalent is aan de gehele lengte van de kromme 132 getoond in figuur 4g. Figuur 5b toont de omzetterklokinter-vallen geleverd door de klok 120.

Bij het beschouwen slechts van de positieve vermogensstroom, aangegeven tussen tA en t in figuur 5a zal υ 1 het 20 de integrator 106 een uitgang leveren van/geïntegreerd ver- schilsignaal (IDS) zoals getoond in figuur 5c. Het geïntegreerde verschilsignaal loopt omhoog en naai beneden om het eerste drempelniveau TLl van de vergelijker 114.Het geïntegreerde verschilsignaal (IDS) wordt geleverd aan de vergelijker 114 25 waaruit vergeleken wordt met het eerste drempelniveau TLl. De vergelijker 114 geeft uitgangen van een regelsignaal 133 op de leiding 116 zoals getoond in figuur 5d. Het volgende signaal dat opgewekt wordt is het eerste uitgangssignaal getoond in figuur 5e dat uitgang is via de bistabiele keten 118.

30 Het regelsignaal 113 verandert niveaus afhangend van het niveau van het geïntegreerde verschilsignaal met betrekking tot de drempel TLl. Wanneer IDS is hoger dan TLl, is signaal 133 hoog en wanneer IDS beneden TLl is dan is 133 laag. De volgende stap is om een uitgang te geven aan het eerste uitgangs-35 signaal getoond in figuur 5e via de eerste bistabiele keten 8420205 -leus. De eerste uitgang heeft een gemiddeld niveau evenredig met een eerste polariteit van vermogen op de leiding 10 over een voldoende interval. Het is veranderbaar slechts bij de vooruit bepaalde omzetterklokintervallen aangegeven als w, x, 5 y en z in figuur 5b.

De enkele polariteitswerking van de omzet-ter 90 houdt het omschakelen in van het terugkoppelsignaal tussen eerste referentiebron 98 en een tweede referentiebron 102, afhangend van het niveau van het eerste uitgangssignaal 10 (figuur 5e). Daar de tweede referentiebron 102 een aardverbin- ding is zal het deel van de omzetter 90 dat tot dusverre beschreven is niet geschikt zijn voor een negatieve vermogens-stroming op de leiding 10. Wanneer de vermogensstroom (1^) nega-r tief loopt zoals tussen de tijden t^ en in figuur 5a wordt 15 een extra schakeling in de omzetter 90 toegepast. Met verwij zing naar figuur 3 bevat de omzetter 90 een tweede vergelijker 140 welke de uitgang ontvangt van de integrator 107. De vergelijker 140 heeft een tweede drempelniveau TL2 welke verschillend is van het eerste drempelniveau van de vergelijker 114.

20 De drempelniveaus moeten ver genoeg van elkaar ingesteld wor den om te passen bij de ruimst geanticipeerde variaties in de geïntegreerde verschilsignaaluitgang van de integrator 107 zonder het overschrijden van de drempelniveaus van beide ver-gelijkers gelijktijdig. Het geïntegreerde verschilsignaal wordt 25 geleverd aan een niet omkerende ingang van de vergelijker 114 en aan de omkerende ingang van de vergelijker 140 zodat hun uitgangen een tegengestelde polariteit zullen hebben. De uitgang van de vergelijker 140 gaat hoog Wanneer het geïntegreerde verschilsignaal beneden het tweede drempelniveau ligt in de 30 vergelijker 140 en gaat laag wanneer het geïntegreerde verschil signaal boven het tweede drempelniveau ligt in de vergelijker 140.

De uitgang van vergelijker 140 wordt toegevoerd aan de D-ingang van de tweede bistabiele keten 142.

35 De tweede bistabiele keten 142 geeft een uitgang van een twee- 8420205 - 19 - de uitgangssignaal van zijn Q-uitgang. Het tweede uitgangssignaal heeft één van twee niveaus afhangend van het niveau van het geïntegreerde verschilsignaal met betrekking tot het tweede drempelniveau bij ieder van de omzetter klokintervallen.

5 Het tweede uitgangssignaal wordt toegevoerd aan de ingang 126 van de negatieve EN-poort 122 en aan een schakelaar 146 voor het verbinden van een derde referentiebron VR+ aan een sommeer-knoop 96. Het terugkoppelsignaal ^ wordt dus beheersd door het niveau van het tweede uitgangssignaal dat een gemiddeld 10 niveau heeft evenredig met de tweede polariteitenergie vervoerd over de vermogensleiding 10.

De tweede polariteitswerking van de omzetter 90 zal beschreven worden met betrekking tot figuur 3 en 5.

Na de tijd t^ keert de richting van de vermogensstroom om en 15 het produktsignaal I begint een lading te trekken uit de som- meerknoop 96. Met verwijzing naar figuur 5c, juist voorafgaand aan de tijd t^ daalt het geïntegreerde verschilsignaal hetgeen betekent dat de negatieve referentiebron VR- verbonden is met de sommeerknoop via de schakelaar 100. Bij de klokpuls die volgt 20 op het overschrijden van het eerste drempelniveau TLl zal de

schakelaar 100 openen en de schakelaar 104 zal sluiten waarbij de sommeerknoop geaard wordt. Daar het produktsignaal I

P

negatief is na t^ zal het geïntegreerde verschilsignaal doorgaan met het integreren naar beneden toe tot het bereiken van 25 het tweede drempelniveau TL2 van de vergelijker 140 wanneer zijn uitgang 135 hoog zal gaan (zie figuur 5g). Bij de volgende vergelijkerklokinterval nadat de omzetter 140 hoog gaat zal de Q-uitgang van de bistabiele schakeling 142 (het tweede uitgangssignaal hoog gaan zoals getoond in figuur 5a). Wanneer 30 het tweede uitgangssignaal hoog gaat wordt een schakelaar 148 verbonden met de derde referentiebron 146 (VR+) gesloten. De derde referentiebron levert een positieve stroom Iaan de sommeerknoop 96 om een tegenwicht te vormen tot het negatieve

produktsignaal I en IDS terugdrijft over TL2. Wanneer TL2 P

35 overschreden wordt gaat het signaal 135 opnieuw laag waarbij 8420205 - 20 - veroorzaakt wordt dat het tweede uitgangssignaal laag gaat bij het volgende klokinterval. Tijdens de tweede polariteit-werking blijft het eerste uitgangssignaal (figuur 5e) laag en wanneer het tweede uitgangssignaal (figuur 5h) laag is zijn 5 de beide ingangen naar de poort 122 laag en gaat zijn uitgang hoog. Wanneer de uitgang van de poort 122 hoog gaat wordt de schakelaar 104 gesloten en de aardverbindingsreferentiebron 102 is verbonden met de sommeerknoop 96. Wanneer de schakelaar 104 gesloten wordt wordt toegestaan dat IDS opnieuw TL2 over-10 schrijdt in de andere richting. Tijdens het interum tussen de tijden t^ en t2/ wanneer de vermogensstroom negatief is wordt het geïntegreerde verschilsignaal gehandhaafd in de nabijheid van het tweede drempelniveau TL2.

De omzetter 90 getoond in figuur 3 is 15 voorzien van drie verschillende referentiebronnen waarvan de tweede een verbinding is met de gemeenschappelijke aarde voor de meetketen. Door de constructie van de ketenelementen wordt de aardverbinding gebruikt wanneer het geïntegreerde verschilsignaal in het gebied is tussen de eerste en tweede drempels 20 TLl en TL2. Het is niet essentieel dat de tweede referentie- bron een aardverbinding is. Afzonderlijke positieve en negatieve referentiebronnen zouden gebruikt kunnen worden voor iedere polariteit van de werking, indien gewenst. In een dergelijk geval zouden de eerste en tweede referentiebronnen 25 gebruikt moeten worden om het tweede signaal toe te voeren aan de sommeerknoop 96 wanneer het produktsignaal I een eer-

P

ste polariteit heeft en afzonderlijke derde en vierde referentiebronnen gebruikt zouden kunnen worden om het tweede signaal I2 toe te voeren aan de sommeerknoop 96 wanneer het produkt-30 signaal I van de andere polariteit is. In de praktijk wordt de keuze van de waarden voor de referentiebronnen beheersd door de noodzaak van het handhaven van het geïntegreerde wisse Is ignaal in de nabijheid van het drempelniveau van de gebruikte vergelijker. De grootten en polariteiten van de referentie-35 krommen zijn overigens geheel een zaak van ontwerpkeuze.

8420205 - 21 -

Door gebruik te maken van de referentie-bronnen in de omzetter 90 welke tenminste één aardverbinding bevat verbetert de totale nauwkeurigheid van de uitgang van de gemoduleerde signalen. Terwijl variaties kunnen optreden 5 in de positieve en negatieve spanningsreferentiebronnen blijft de aardverbinding gefixeerd. Wanneer één of beide van de positieve en negatieve referentiebronnen boven of beneden zijn correcte waarde ligt zal een fout op één niveau enigszins langer of korter liggen dan hij möet zijn daar gedurende de tijd dat 10 de spanningsreferentiebron het terugkoppelsignaal levert het enigszins te veel of te weinig stroom toevoert. Hoe dichter het ingangssignaal bij aarde (nul) ligt des te kleiner zal de fout zijn. Gelijke en tegengestelde referentiebronnen, zoals die gebruikt in het terugkoppelstelsel van de modulator 30 15 hebben een grotere potentiaal voor fout wanneer er een misaan passing is tussen de referentiespanningen Vl+ en Vl-.Daar het terugkoppelstelsel van de modulator 30 altijd schakelt tussen V1+ en VI-, zal iedere fout die een gevolg is van een referentiespanningsfoutaanpassing de neiging hebben om te zor-20 gen dat de gemoduleerde uitgang Op het ene of het andere niveau ligt met een incorrecte hoeveelheid tijd zonder te letten op de grootte van het ingangssignaal. Dit geeft niet een probleem in het geval van de modulator 30 omdat het het lijnspannings-signaal moduleert dat in het algemeen met slechts een klein be-25 drag varieert. De nauwkeurigheid hoeft daarom slechts over een klein gebied gehandhaafd te worden. De omzetter 90 vereist echter een grotere nauwkeurigheid omdat een ruime variatie in het produktsignaal leidingvermogen voorstellen. Hierdoor heeft de scheiding van de omzetterbewerkingen tussen een positieve 30 en negatieve polariteit van het vermogen bepaalde voordelen.

Daar slechts één polariteit gemeten wordt door iedere verge-lijker kunnen de referentiebronnen een aardverbinding gebruiken om het terugkoppelsignaal te leveren om de totale omzetter-nauwkeurigheid te verbeteren. De informatie die geleverd wordt 35 over de vermogensstroom van iedere polariteit is ook wenselijk 8420205 - 22 - daar hij extra informatie verschaft over de aard van de belasting en zijn vermogenseisen.

De eerste en tweede uitgangssignalen hebben een uitgang op de leiding 92 en 144 van de omzetter 90 (zie 5 figuur 1) en zijn veranderbaar tussen twee niveaus bij de om- zetterklokintervallen. Om een geschikte gedigitaliseerde uitgang te leveren waarin de pulsdichtheid evenredig is met de vermogensstroom wordt een stelsel voor het omzetten van de uitgangssignalen in pulsreeksen geleverd. In figuur 1 en 5 wor-10 den de eerste en tweede uitgangssignalen toegevoerd aan de respectievelijke eerste en tweede EN-poorten 150 en 152. Een tweede ingang aan de EN-poorten wordt toegevoerd vanaf de omzetterklok 120. Figuur 5f toont de pulstrein geleverd voor het vermogen van een eerste polariteit vanaf EN-poort 150.

15 De pulsreeks heeft een pulsdichtheid evenredig met de grootte van de vermogensstroom in een richting op de leiding 10. Op dezelfde wijze toont voor een vermogensstroom in de tegengestelde richting figuur 5i een pulsreeks voor een vermogen van de tweede polariteit vanaf EN-poort 152. Er zijn verschillende 20 middelen beschikbaar voor het verwerken van de eerste en tweede digitale uitgangssignalen respectievelijk getoond in figuur 5f en 5i. Het zal bijvoorbeeld geschikt zijn om de digitale signalen te leveren aan telmiddelen voor het tellen van de positieve en negatieve polariteitspulsen. De teller zou dan 25 een uitgang kunnen geven van een Weergave of de totale vermogens- consumptie registreren. De teller 154 is een voorbeeld van een dergelijke weergavegedachte. Wanneer in aanvulling een poortsignaal toegevoerd wordt aan de teller 154 zouden metingen van vermogen in passende eenheden, zoals kilowatts gemakke-30 lijk verkregen kunnen worden. Afzonderlijke aflezingen van ver mogensstroom in iedere richting zou ook verkregen kunnen worden.

Zoals reeds eerder werd opgemerkt wordt een geringe naijling geïntroduceerd in het gemoduleerde uit-35 gangssignaal daar de bistabiele keten 52 (figuur 2) slechts 8420205 - 23 - veranderbaar is bij vooruit bepaalde klokintervallen.

Figuur 6 toont een nieuwe delta-minus-sigmamodulator 30' met een digitale fasevoorijlingsketen om te compenseren voor de fasenaijling. Dezelfde elementen in de 5 figuur 2 en figuur 6 modulatoren zijn aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers. Opgemerkt wordt dat een dergelijke digitale fasevoorijlingsketen andere toepassingen heeft dan vermo-gensmeetstelsels. Bovendien, indien gewenst, kan een fasevoor-ijling verschaft worden die meer dan voldoende is om de fase-10 naijling te compenseren veroorzaakt door de uitgangbistabiel 52 van figuur 2.

De gewijzigde modulator 30' van figuur 6 bevat net zoals de modulator uit figuur 2 een bistabiele keten 52 die een bron van een terugkoppelstroom I regelt via de 15 schakelaars 58 en 60. Een sommeerknoop 36 ontvangt het ingangs signaal Ij via de ingangsweerstand 38. Ogenblikkelijke verschillen tussen de terugkoppelings- en ingangssignalen worden voorgesteld door 1^. en dit verschilsignaal wordt gemeten door de meetketen 42. De regelsignaaluitgang van de vergelijker 20 50 is hoog wanneer het geïntegreerde verschilsignaal boven de drempel ligt van de vergelijker en is laag wanneer het geïntegreerde verschilsignaal beneden de drempel ligt.

De modulator 30' verschilt van de modulator 30 in figuur 2 doordat hij een digitale verschuiver bevat tussen 25 de meetketen 42 en de bistabiele keten 52. De digitale ver schuiver introduceert een tijdvertraging in de regelsignaaluitgang van de vergelijker 50. In figuur 6 is de digitale verschuiver een bistabiele keten 59 welke de regelsignaaluitgang ontvangt van de vergelijker aan zijn D-ingang. Voor de doelen 30 van het hier beneden gegeven voorbeeld wordt de bistabiele keten 59 geklokt met dezelfde snelheid als de bistabiele keten 52 maar één half klokinterval uit fase.

De werking van de modulator getoond in figuur 6 om een fasevoorijling te verkrijgen in het gemoduleer-35 de uitgangssignaal zal beschreven worden met betrekking tot figuur 7.

8420205 - 24 -

Het ingangangssignaal I naar de modulator 30' wordt getoond ΆΧ in figuur 7a. De uitgang van de eerste klok 56 is getoond in figuur 7b. De eerste klok 56 levert ook het signaal aan de bi-stabiele keten 59 via een omkeerinrichting 57 en het tweede 5 kloksignaal wordt getoond in figuur 7c. Wanneer I is posi tief bij de klokpuls a en de Q-uitgang van de bistabiele keten 52, getoond in figuur 7g is aanvankelijk hoog dan zal I posi-

F

tief zijn in de sommeerknoop 36. Dit zal een positieve I ^ geven welke toegevoerd wordt aan de omkerende ingang van de 10 integratieversterker 46 om te veroorzaken dat het geïntegreer de verschilsignaal in het punt 47 aanvankelijk naar beneden loopt, bij 21 uit figuur 7d. De lijn 22 in figuur 7d stelt de drempel voor van de vergelijker 50. Wanneer het geïntegreerde verschilsignaal de drempel 22 overschrijdt gaat het regelsig-15 naai getoond in figuur 7e van hoog naar laag. Aannemende dat de bistabiele keten 59 inklokt waarbij de pulsen a', b', c', d', e', enz. naar boven toe bewegen zal de uitgang van de bistabiele keten 59 van hoog naar laag gaan bij klokpuls a'. Naar de uitgang van de bistabiele keten 59 (Q') wordt hier 20 verwezen als het vertraagde regelsignaal dat vervolgens toege voerd wordt aan de D-ingang van de bistabiele keten 52. Figuur 7f toont het vertraagde regelsignaal en figuur 7g toont de Q-uitgang van de bistabiele keten 52. Wanneer Q' van hoog naar laag gaat zal de Q-uitgang van de bistabiele keten 52 van hoog 25 naar laag gaan bij zijn volgende klokpuls b. De verandering in Q opent de schakelaar 60 en sluit de schakelaar 58 waarbij veroorzaakt wordt dat I_ negatief gaat. Het geïntegreerde ver-schilsignaal loopt dan omhoog waarbij vergelijker drempel 52 overschreden wordt en opnieuw veroorzaakt wordt dat het regel-30 signaal hoog gaat. Bij de klokpuls d’ van de tweede klok gaat de Q'-uitgang van de bistabiele keten 59 opnieuw hoog. Dit veroorzaakt dat de Q-uitgang van de eerste bistabiele keten 52 hoog gaat bij zijn volgende klokpuls e.

Het hierboven beschreven proces zal door-35 gaan waarbij de Q-uitgang van de bistabiele keten 52 de sig- 8420205 - 25 - nalen levert voor het regelen van de terugkoppellus van de modulator. Aannemende dat de tijdvertraging geïntroduceerd door de digitale verschuiver voorgesteld door de bistabiele keten 59 niet groot genoeg is om instabiliteit te vormen in 5 de terugkoppellus zal de modulator 301 een gemoduleerd signaal leveren equivalent, maar niet identiek aan deze uitgang van de modulator 30. Bij equivalentie wordt bedoeld dat de Q-uit-gang van de bistabiele keten 52 een gemoduleerd signaal zal zijn veranderbaar bij vooruit bepaalde eerste klokintervallen 10 op een wijze evenredig aan de signaalingang naar de modulator.

De Q-uitgangbistabiel 59 zal de Q-uitgang van de eerste bistabiele keten 52 voorijlen met een bedrag dat afhangt van het verschil in de kloksignalen toegevoerd aan de twee bistabiele ketens. Deze voorijling treedt op als een natuurlijk 15 gevolg van het feit dat de Q-uitgang van de bistabiele keten 52 slechts zal veranderen bij de volgende klokpuls volgend op een verandering in de Q'-uitgang van de bistabiel 59. De Q'-uitgang is dus een werkelijk "voorijlend" signaal naar de Q-uitgang.

20 Het uitgangssignaal op de leiding 34 zal een fasevoorijling hebben van de helft van een eerste klokin-terval vergeleken met de Q- en Q-uitgangen van de bistabiele keten 52. Daar de klokintervallen toegevoerd aan zowel de bistabiele keten 59 als de bistabiele keten 52 dezelfde zijn zal 25 de vertraagde regelsignaaluitgang op de leidingen 34 veran derbaar zijn bij dezelfde intervallen als de Q en Q-uitgangen van de bistabiele keten 52 en zal anders gelijk zijn aan ieder ander delta-minus-sigma-gemoduleerd signaal. Het kloksignaal geleverd aan de bistabiele keten 59 wordt in feite het bepalen-30 de kloksignaal dat veranderingen beheerst in de uitgang van de modulator. Het zal mogelijk zijn om een ander soort digitale schuiver te substitueren zoals een multitrapsverschui-vingsregister voor de bistabiele keten 59 wanneer de vertraging die geïntroduceerd wordt niet zo lang is om de terugkop-35 pellus te destabiliseren. De digitale verschuiver die gebruikt 8420205 - 26 - wordt kan ook geklokt worden met een verschillende snelheid dan de eerste bistabiele keten 52 ofschoon dat de eigenschappen zal veranderen van het vertraagde regelsignaal. Wanneer bijvoorbeeld een multitrapsschuifregister geklokt bij een hoge 5 snelheid ingébracht zal worden in plaats van de bistabiele keten 59 zou het het regelsignaal vertragen met een gekozen aantal korte intervallen. De uitgang van een dergelijk schuif-register zou een vertraagd regelsignaal zijn dat veranderbaar is bij de hogere kloksnelheid. Een schuifregister zou ook toe-10 gepast kunnen worden met verschillende trappen geklokt bij verschillende snelheden. In een dergelijke constructie zou het langste klokinterval gebruikt om één van de trappen te klokken de intervallen bepalen waarbij het uiteindelijk vertraagde regelsignaal veranderbaar zou zijn. Ieder stelsel voor het 15 vertragen van het regelsignaal moet tenminste één bistabiele keten bevatten geklokt bij discrete intervallen zo dat de gemoduleerde uitgang van de modulator (het vertraagde regelsignaal) veranderbaar zal zijn bij deze discrete intervallen.

De fasevoorijling geproduceerd in de modu-20 lator 30* kan gekozen worden. Een dergelijke keuze wordt ver kregen door het instellen van de kloksignalen geleverd aan de bistabiele ketens 52 en 59. Aannemende dat een eerste kloksig-naal dat pulsen levert bij eerste klokintervallen toegevoerd wordt aan de bistabiele keten 52 en een tweede kloksignaal dat 25 pulsen levert bij tweede klokintervallen toegevoerd wordt aan de digitale verschuiver (bistabielgketen 59), en beide eerste en tweede klokintervallen gelijk zijn zullen de faseverschui-ving tussen de kloksignalen de hoeveelheid voorijling bepalen in de modulatoruitgang. In het besproken voorbeeld met betrek-30 king tot figuur 7 was de tweede klok het omgekeerde van de eerste klok en was de totale verschuiving een half klokinterval. Wanneer de klokpulsen geleverd door de tweede klok aan de bistabiele keten 59 driekwart van een klokinterval waren voorafgaand aan de pulsen geleverd aan de bistabiele keten 52 35 zou een fasevoorijling van driekwart van het klokinterval gele- 8420205 - 27 - verd worden. Het is het bedrag van de vertraging tussen een verandering in de Q'-uitgangen van de bistabiele keten 59 en de Q-uitgang van de bistabiele keten 52 welke de hoeveelheid bepaalt van de voorijltijd in de signaaluitgang de lijnen 34.

5 De hoeveelheid aan fasevoorijling die verkregen kan worden door de modulator uit figuur 6 hangt af van de graad van verdraging die geïntroduceerd kan worden in de terugkoppellus van een delta-minus-sigmamodulator zonder zijn destabilisatie te veroorzaken. Het is echter bekend dat 10 een vertraging van een deel van een klokpuls op de beschreven wijze in het hierboven genoemde voorbeeld functioneel is en de fasevoorijling levert in het gemoduleerde signaal zoals beschreven.

Figuur 8 toont een meetstelsel volgens een 15 verdere uitvoering van de uitvinding welke een aanvullende uitgangsvermogensmeting levert in hetzij VARS of Q. Zoals beschreven in het achtergrondgedeelte hierboven VARS en Q stellen vermogensmetingen voor waarin een gespecificeerd faseverband geïntroduceerd wordt tussen de stroom en de spanningssignalen.

20 VARS wordt verkregen door het vermenigvuldigen van de stroom met een spanningssignaal dat met 90° naijlt; Q wordt verkregen door het vermenigvuldigen van de stroom met een spannings-signaal dat met 60° naijlt. In het meetstelsel van deze uitvoering van de uitvinding kan VARS, Q of iedere ander gewenst 25 faseverband vermogenswaarde gemakkelijk verkregen worden door het vertragen van de uitgang van de modulator 30 met een gekozen hoeveelheid. De vertraging kan gemakkelijk geleverd worden door tijdvertragingsmiddelen te gebruiken zoals een schuif-register in de wijze hierna beschreven.

30 De Q-uitgang van de modulator 30 van figuur 8 uitvoering wordt geleverd zowel aan het poortorgaan 80 als aan het schuifregister 160. Het schuifregister 160 vertraagt de uitgang van de modulator 30 met een gekozen vertragingsinterval. De hoeveelheid van vertraging hangt af van het gewenste geko-35 zen faseverband vermogenswaarde (VARS of Q), en ook van de fre- 8420205 - 28 - quentie van de wisselstroomgolfvorm die gemeten wordt (560 Hz).

Om de keten te vereenvoudigen wordt alleen de Q-uitgang van de modulator 30 toegevoerd aan het schuifregister 160. De tijd-vertraagde uitgang van het schuifregister wordt dan toege-5 voerd aan een omkeerinrichting 161 en zowel de omgekeerde als niet omgekeerde signalen worden het tijdvertraagde signaal op de leiding 162. Zoals hierin gebruikt wordt de uitdrukking "tijdvertraagd signaal" onveranderbaar gebruikt met "fase gewijzigd signaal'/ en men zal begrijpen dat de geïntroduceerde 10 fasemodificatie verkregen wordt door middel van een tijdvertra- ging geïntroduceerd in het signaal.

Verder is de verwerking van het tijdvertraagde gemoduleerde signaal nauwkeurig hetzelfde als voor het eerste gemoduleerde signaal van de uitvoering uit figuur 1. Het 15 tijdvertraagde gemoduleerde signaal wordt toegevoerd aan een tweede poortmiddel 164 dat een paar schakelaars 166 en 168 bevat geregeld door het tijdvertraagde gemoduleerde signaal. Het omgekeerde en niet-omgekeerde stroomanaloge signaal wordt geleverd aan de schakelaars 166 en 168. Het fasegewijzigde ge-20 moduleerde signaal sluit afwisselend de schakelaars 166 en 168 om de stroom en spanningssignaal te vermenigvuldigen tezamen en een tweede produktsignaal te leveren bij 170. Het tweede produktsignaal wordt dan toegevoerd aan de ingang van een VARS/Q-omzetter 172 welke nauwkeurig dezelfde is als de omzetter 25 90 getoond in figuur 2. VARS/O-omzetter 172 geeft als uitgang eerst een tweede uitgangssignaal aan afhangend van de polariteit van het vermogen op de leiding 10 op precies dezelfde wijze als de omzetter 90. De uitgangen van de omzetter 272 zijn eerste en tweede uitgangssignalen veranderbaar tussen twee 30 niveaus bij de omzetterklokintervallen op een wijze evenredig aan het tweede produktsignaal en het gekozen faseverbandvermogens-waarde (VARS of Q, 50 of 60 Hz) van het vermogen op de leiding 10. Vervolgens is een verwerking van de eerste en tweede uitgangssignalen van VARS/Q-omzetter 172 nauwkeurig hetzelfde 35 als voor de uitgangen van de omzetter 90 getoond in figuur 1 8 4 2 U Z 0 5 - 29 - inclusief het gebruik van telmiddelen geschikt voor een uitgang van gekozen vermogenswaarden.

Een kiezer (niet getoond) kan aangebracht worden voor het kiezen van hetzij VARS of Q als de tweede uit-5 gang van het meetstelsel. De kiezer zal het schuifregister 160 instellen om een spanningsnaijling te leveren die nodig is om het gekozen faseverband op te wekken en gelijktijdig een passende weergave te kiezen.

De als voorbeeld gegeven en nieuwe digitale 10 fasekeuzetechniek aangegeven in figuur 8 is niet beperkt tot vermogensmeettoepassingen. De techniek kan gebruikt worden bij iedere signaalvermenigvuldigingstoepassing waar het faseverband tussen ingangssignalen ingesteld kan worden om gekozen faseverbandproduktwaarden te meten.

15 Figuur 9 geeft een vermenigvuldiger aan gelijk aan de vermenigvuldiger gebruikt in het vermogensmeet-stelsel uit figuur 8. Dezelfde elementen zijn aangegeven met dezelfde verwijzingstekensignalen. I ^ en zijn de signalen die vermenigvuldigd moeten worden tezamen en waarvan aangenomen 20 wordt dat zij periodieke golfvormen hebben, niet noodzakelijk sinusvormig, met een vooruit bepaald faseverband met elkaar. Zoals in het vermogenmeetstelsel uit figuur 8 wordt een vermenigvuldiging verkregen door de techniek die bekend staat als tijdverlenings- of kentekenruimtevermenigvuldiging waarin 25 één van de signalen I gemoduleerd wordt na gebruikt om de polariteit van het andere signaal I ^ te poorten of om te keren om een produktsignaal te verkrijgen. Het signaal wordt toegevoerd aan het poortorgaan in zowel de omgekeerde als niet omgekeerde van een conventionele omkeerinrichting 72 geleverd 30 aan het signaal 82. Het niet omgekeerde signaal wordt toege voerd aan de schakelaar 65. Het gemoduleerde signaal voor het regelen van de schakelaars 65 en 66 wordt toegevoerd aan het poortorgaan door middel van de leiding 34.

De modulator 30 uit figuur 9 is equivalent 35 in constructie en werking aan de overeenkomstige modulator 30 8420205 - 30 - uit figuur 1 en 2. Om het gekozen faseverband te verkrijgen tussen het signaal I en wordt een digitale verschuiver 160 gebruikt welke een gekozen vertraging introduceert in de uitgang van de modulator 30. De digitale verschuiver 160 kan 5 talrijke vormen hebben waarbij een eenvoudige versie aangege ven is in element 198 van figuur 11. De werking van het ver-schuivingsregister kan op gemakkelijke wijze aangegeven worden als een serie trappen gemaakt uit bistabiele ketens 200 tot en met 204 en zo verbonden dat de O-uitgang van één bistabiele 10 keten toegevoerd wordt aan de D-ingang van de aangrenzende bi stabiele keten. Een kloksignaal toegevoerd aan ieder van de bistabiele ketens via de leiding 196 veroorzaakt dat iedere trap gelijktijdig geklokt wordt. Een digitale puls op de leiding 53 in het schuifregister 198 die hetzij van laag naar 15 hoog of van hoog naar laag gaat zal vertraagd worden met één ingang klokinterval door iedere bistabiele keten waardoor hij heengaat. Wanneer bijvoorbeeld het signaal een leiding 53 van laag naar hoog gaat zal de Q-uitgang van de bistabiele keten 200 van laag naar hoog gaan bij de volgende klokpuls. Vanwege 20 inherente schakelvertragingen, Wanneer de O-uitgang van de bistabiele keten 200 van laag naar hoog gaat en dit signaal toegevoerd wordt aan de D-ingang van de bistabiele keten 201, moet zijn O-uitgang wachten voor de volgende klokpuls om hoog te gaan. Op deze wijze kunnen digitale signalen op passende 25 wijze vertraagd worden met ieder gewenst aantal discrete inter vallen eenvoudig door het aanbrengen van genoeg vertragings-stappen in het schuifregister. Het is gebruikelijk dat schuif-registers aangebracht worden met een aantal uitgangsleidingen 206 waar het signaal onttrokken kan worden. De plaats van het 30 pencontact bepaalt de totale geïntroduceerde vertraging als een functie van de klokfrequentie.

Het digitale tijdvertragingsorgaan 160 van het vermenigvuldigingsstelsel getoond in figuur 9 wordt aangenomen een conventioneel schuifregister te zijn zoals schuif-35 register 198 uit figuur 11. Het vermenigvuldigerstelsel vraagt 8420205 - 31 - voor de introductie van een gekozen tijdinstelling in een van de signalen die vermenigvuldigd moet worden waarbij gebruik wordt gemaakt van een digitale verschuiver om een vertraging te introduceren die een gekozen aantal is van discrete inter-5 vallen. Het verschuivingsregister 98 is een geschikte digitale verschuiver voor het leveren van een dergelijke vertraging.

Met verwijzing nu naar figuur 10 zal aangenomen worden dat signalen 1^ en tezamen vermenigvuldigd moeten worden en dat een 90° fasenaijling geïntroduceerd zal worden in het sig-10 naai I^. Figuur 10a toont een voorbeeld van eerste ingangs

signalen I (V ) en figuur iOg toont een voorbeeld van een Al L

tweede ingangssignaal die tezamen vermenigvuldigd moeten worden. Figuur 10b toont het kloksignaal geleverd door de klok 56 en figuur 10c toont het uitgangssignaal van de integrator 15 42 wat resulteert uit het ingangssignaal . De uitgang van de modulator 30 wordt getoond in figuur 10e en wordt gedragen over de leiding 53 van figuur 9 en 11. Het kloksignaal van de modulatorklok 56 wordt toegevoerd aan het schuifregister 198 via de leiding 196. In het gegeven voorbeeld zijn de klok-20 intervallen getoond in figuur 10b 24 maal de frequentie van het signaal 1^. 90° fasenaijling zal daarom een vertraging vereisen van zes klokintervallen. Aannemende dat de pen 206' van het schuifregister 198 de zesde pen is zal het signaal 1^2i gemoduleerd en vertraagd met 90° dus vertraagd zijn met 25 een totaal van zes klokintervallen uitgang van klok 56. De pen 206' uitgang van het schuifregister 198 is aangegeven in figuur lOf. Het vertraagde gemoduleerde signaal getoond in figuur lOf is een nauwkeurige reproduktie van de gemoduleerde Q-uitgang van de modulator 30 getoond in figuur 10e en bewogen 30 naar de rechter zes klokintervallen.

De signaalvermenigvuldiging wordt verkregen door het vertraagde gemoduleerde signaal getoond in figuur lOf toe te voeren aan het signaalpoortorgaan via de leiding 34. De leiding 34 bevat zowel omgekeerde als niet omgekeerde 35 versies van het vertraagde gemoduleerde signaal naar het signaal 8420205 - 32 - toe te voeren aan een conventionele digitale omzetter 161.

Het signaal I is dat getoond in figuur lOg zowel in omgekeerde als niet omgekeerde vorm. De vermenigvuldiging wordt uitgevoerd door middel van de schakelaars 82 en 86 die af-5 wisselend geopend en gesloten worden met het schakelpunt 88 van figuur 9 tussen de niet omgekeerde en de omgekeerde versies van het signaal I Het resulterende signaal wordt getoond in figuur lOh. Het signaal in figuur lOh kan dan doorgevoerd worden door een geschikte laagdoorlaatfilter 90 om een 10 gemiddelde of gelijkstroomwaarde te geven zoals getoond met de lijn 132 uit figuur lOh. De lijn 132 stelt een produktsignaal voor evenredig met de produktwaarde van I ^ en met een fasenaijling van 90° geïntroduceerd in I^. Wanneer bijvoorbeeld het signaal I ^ evenredig was met stroom vervoerd over 15 een vermogensleiding en het signaal evenredig was met de lijnspanning zal het produktsignaal voorgesteld door de lijn 132 uit figuur lOh evenredig zijn met VARS.

Een bijzonder voordeel van het gebruiken van een delta-minus-sigmamodulator zoals de modulator 30 in 20 samenwerking met de onderhavige vermenigvuldiger is dat het ge moduleerde signaal slechts veranderbaar is bij vooruit bepaalde klokintervallen. Digitale tijdvertragingstechnieken verdelen noodzakelijk een binnenkomend signaal in discrete eenheden of intervallen. De lengte of duur van die intervallen is een 25 zaak van ontwerpkeuze. Digitale soort signalen dragen informa tie in pulsranden wanneer het signaal van laag naar hoog gaat of van hoog naar laag. Een schuifregister gemaakt uit een reeks van bistabiele ketens zal "uitkijken" naar dergelijke pulsranden iedere maal dat hij geklokt wordt. Hoe hoger de klokfre-30 quentie is des te vaker wordt het binnenkomende signaal bemon sterd voor een pulszijde. Daar de vertraging geïntroduceerd in het signaal bij iedere trap van het schuifregister afhangt van de klokfrequentie vereisen schuifregisters geklokt bij hoge frequenties meer trappen om een gegeven vertraging te 35 leveren dan schuifregisters geklokt bij een lage frequentie.

8420205 - 33 -

Natuurlijk betekent het klokken van een schuifregister bij een lage frequentie dat het binnenkomende signaal minder dikwijls bemonsterd wordt voor pulszijden en dit kan een nadeel zijn wanneer de lokatie van de pulszijde niet bekend is zoals in 5 het geval bij conventionele pulsbreedte gemoduleerde signalen.

De modulator 30 geeft als uitgang een signaal met pulszijden die slechts optreden bij vooruit bepaalde klokintervallen.

Bij het synchroniseren van de kloksignalen geleverd aan de modulator en aan het schuifregister 198 zal het schuifregister 10 "uitkijken" naar pulszijden slechts op de vereiste tijden.

Dit betekent dat minder schuifregistertrappen nodig zijn om een gegeven vertraging te introduceren in een gemoduleerd signaal dan het geval zou zijn wanneer de lokatie van de pulszijden niet nauwkeurig bekend was. In het hierboven gegeven voorbeeld 15 toont het schuifregister in feite geklokt worden met een zelf de snelheid als de modulator 30 met geen enkel verlies aan informatie. Het is daarom mogelijk om een economisch schuifregister te gebruiken dat betrekkelijk weinig trappen bevat om een gegeven vertraging te leveren in een delta-minus-sigma-20 gemoduleerd signaal dat wanneer een veel groter schuifregister nodig zou zijn om een vergelijkbare vertraging te leveren in een signaal met pulszijden op willekeurige plaatsen. Zelfs wanneer een schuifregister met een betrekkelijk hoge frequentie toegepast werd om een willekeurig gemoduleerd signaal met 25 een aanzienlijk lage frequentie te vertragen zou enig verlies aan informatie optreden wanneer een pulszijde niet nauwkeurig gesynchroniseerd was met de schuifregisterklok. Geen dergelijk verlies aan informatie treedt op bij de uitvoering volgens de uitvinding hierboven beschreven daar de modulator en het schuif-30 register gesynchroniseerd zijn met elkaar en pulszijden daarom niet verplaatst zijn.

De klokintervallen waarmee het schuifregister wordt geklokt, behoeven niet nauwkeurig hetzelfde te zijn als de eerste klokintervallen van de modulator 30. Het 35 is echter van voorkeur dat de schuifregisterklok wordt gesyn- 8420205 - 34 - chroniseerd met de modulatorklok. Ter vermijding van verlies van informatie moet de schuifregisterklok werken met een frequentie niet lager dan die van de modulator, maar kan werken bij hogere snelheden voor het verkrijgen van werkelijk elke 5 gewenste tijdvertraging. Een geschikte wijze voor het verhogen van de frequentie van de schuifregisterklok bij het handhaven van synchronisatie met de eerste klokintervallen van de modulator is het gebruik van een frequentiedeler voor de modulatorklok. Terwijl inhet bovenbeschreven voorbeeld de gewenste tijd-10 vertraging in het gemoduleerde signaal overeenkwam met een geheel aantal eerste klokintervallen, kan dit niet altijd het geval zijn. Teneinde extra flexibiliteit te verkrijgen in de selectie van een tijdvertraging, kan het wenselijk zijn hetzij een tweede schuifregister of extra trappen binnen een enkel 15 schuifregister te gebruiken welke worden geklokt bij een ho gere frequentie en welke daarom incrementvertragingen in het gemoduleerde signaal introduceren. De schuifregistertoestan-den binnen element 212 van figuur 11 tonen een techniek voor het leveren van verdere selectiviteit in de digitale tijdinstel-20 ling van de onderhavige uitvinding. Bij dit voorbeeld wordt de vertraagde signaaluitgang uit enige gekozen trap van schuifregister 198 toegevoerd naar een tweede groep van schuifregis-tertrappen getekend in figuur 11 als een tweede schuifregister 212. Een aantal bistabiele ketens 216 geeft schuifregister 25 212. Het vertraagde signaal uit schuifregister 198 wordt toe gevoerd naar de ingang 214 van schuifregister 102. Een klok-signaal, via lijn 208 bij voorkeur met een hogere frequentie dan de eerste klok 56, wordt toegevoerd naar de bistabiele ketens welke schuifregister 212 vormen. De hogere klokfrequen-30 tie kan geschikt worden geleverd door middel van een oscilla tor 220 werkend bij een hogere frequentie dan de eerste klok 56. Door het gebruik van een geschikte frequentiedeler 210, kunnen kloksignalen van verschillende frequenties worden toegevoerd naar de verschillende schuifregistertrappen, evenals 35 naar modulator 30, indien gewenst.

8420205 - 35 -

Zoals hierin gebruikt, verwijzen de eerste klokintervallen in het algemeen naar de kloksignalen uitgaande van de eerste klok 56 en de tweede klokintervallen zullen die zijn, uitgaande uit de tweede klok 220. Buitendien kunnen 5 de schuifregistertrappen getekend in figuur 11 gedacht worden hetzij als een eerste schuifregister 198 en een tweede schuif-register 212, of een enkel schuifregister met een aantal trappen welke worden geklokt bij verschillende gekozen frequenties. Hetzij door het gebruik van afzonderlijke oscillatoren 10 of een enkele oscillator met een frequentiedeler, verhoogt het leveren van verschillende kloksignalen de flexibiliteit van de digitale schuiftechnieken gebruikt bij de uitvinding. Vertraging van een signaal met een schuifregister met een aantal trappen allemaal geklokt met dezelfde snelheid, veroorlooft 15 dat een signaal wordt vertraagd over een willekeurig aantal discrete intervallen, tot aan het maximum aantal trappen in het schuifregister. Door het leveren van extra trappen geklokt door een verschillend kloksignaal, kunnen extra geselecteerde vertragingsintervallen worden aangebracht. Een signaal kan 20 worden gevoerd door een eerste schuifregister en vertraagd over een bepaald aantal eerste intervallen, en dan worden gevoerd door een tweede stel van schuifregistertrappen en vertraagd over een extra aantal tweede intervallen. Aldus kan een vertraging van werkelijk elk gewenst geheel of gedeeltelijk incre-25 ment van de eerste intervallen worden aangebracht. Overeenkom stige flexibiliteit in signaalvertragingen door digitale organen kan worden verkregen door gebruik van een tweede klok welke werkt met dezelfde frequentie als de eerste klok, maar in tijd verschoven over een gekozen waarde. Indien bijvoorbeeld 30 een signaal wordt gevoerd door een eerste schuifregister ge klokt met eerste intervallen en dan toegevoerd naar een extra trap geklokt met het inverse van het eerste intervalkloksig-naal, zal een extra vertraging van een helft van een eerste klokinterval worden ingevoerd. Afhankelijk van de verschuiving 35 tussen de kloksignalen geleverd naar de eerste en tweede groep 8420205 - 36 - van schuifregistertrappen, kan bijna elke waarde van vertraging worden ingevoerd.

Een voorbeeld van de werking van de modulator en digitale tijdvertragingsorganen van figuren 9 en 11 5 wordt gegeven in figuur 12. Aangenomen een eerste kloksignaal geleverd door klok 56 om die te zijn getekend in figuur 12b en een tweede kloksignaal geleverd door de tweede klok 220 om die te zijn getekend in figuur 10a, zal een gemoduleerd signaal ingevoerd naar het schuifregister worden vertraagd op 10 de wijze als hierna beschreven. Bij dit voorbeeld is de tweede klok 220 nauwkeurig tweemaal de frequentie van de eerste klok 56. Indien bijvoorbeeld een vertraging in het gemoduleerde signaal van twee en een half eerste klokintervallen wordt gewenst, zal het schuifregister worden geconfigureerd zodat 15 uitgangspen 206" wordt verbonden met de tweede schuifregister- ingang 214. Op die wijze zal een gemoduleerd signaal ingevoerd via lijn 53 passeren door twee eerste schuifregistertrappen 200 en 201 en in de eerste trap van tweede schuifregister 212, waarna het signaal wordt uitgevoerd bij pen 218. Het signaal 20 zal worden vertraagd over twee volle eerste klokintervallen en een extra tweede klokinterval door zulk een stelsel. Aangenomen een gemoduleerd signaal zoals optreedt in figuur 2c wordt ingevoerd naar de bovenbeschreven configuratie, dan zal de uitgang bij pen 218 het signaal zijn getekend in figuur 12d. 25 Het vertraagde gemoduleerde signaal getekend in figuur 12d is nauwkeurig hetzelfde als het gemoduleerde signaal getekend in figuur 12c, vertraagd over twee en een half eerste klokintervallen .

De digitale schuiftechniek van de onder-30 havige vermenigvuldiger heeft het voordeel inherent in digita le elektronika van relatief driftvrij en foutvrij te zijn. Buitendien wordt de tijdinstelling gemaakt op een wijze onafhankelijk van het in te stellen signaal. Het is met andere woorden niet afhankelijk van de frequentie van het signaal 35 voor instelling in de tijd. Het stelsel getekend in figuur 9 8420205 - 37 - veroorlooft fase-instelling bij de vermenigvuldiging van twee analoge signalen zonder het gebruik van RC-netwerken en hun bijbehorende signaalverstoringen. Indien delta-minus-sigma-modulatie wordt gébruikt bij de vermenigvuldiging, behoeft de 5 maat van de gebruikte schuifregisters niet hinderlijk groot te zijn terwijl een hoog niveau van nauwkeurigheid wordt verkregen.

Teneinde hoge nauwkeurigheid te verkrijgen uit het onderhavige vermogensmeetstelsel volgens de uitvinding 10 over een groot dynamisch gebied, is het van belang dat ver- schuivingsfouten worden geelimineerd uit de aktieve ketenelementen. Verschuivingsfouten van voldoende sterkte voor het nadelig beïnvloeden van meetnauwkeurigheid worden gebruikelijk aangetroffen in operationele versterkers van lage kosten. De 15' uitdrukking spanningsverschuiving wordt algemeen bepaald als het spanningsverschil tussen een paar ingangen naar een aktief ketenelement zoals een operationele versterker, wanneer de uitgang nul is. Het is een foutieve aanpassing tussen de ver-sterkeringangen en het meetstelsel volgens de uitvinding omvat 20 verschuivingscompensatie-organen welke voor zodanige foutie ve aanpassing corrigeren.

Figuur 13 toont een nieuw verschuivings-compensatiestelsel als toegepast bij een enkele versterker.

De basistheorie van het verschuivingscompensatiestelsel omvat 25 het gebruik van een condensator of ander opzamelelement dat is verbonden met een ingang van de versterker en dan geladen tot een compensatiespanning. Het zal duidelijk zijn dat andere equivalente stelsels voor opslag en levering van een spanning naar een versterkeringang zouden kunnen worden gebruikt in 30 plaats van een condensator. Operationele versterkers hebben vaak meer dan twee ingangen en omvatten soms een of meer ingangen speciaal aangewezen voor verschuivingscompensatiedoel-einden. De uitvinding zal evengoed werken voor verschuivings-compensatieversterkers met extra ingangen. Welke ingang wordt 35 aangewezen voor het ontvangen van een compensatiespanning 8420205 - 38 - voor het corrigeren van een spanningsverschuiving, zal de ingang zijn waarmee de condensator is verbonden. Het stelsel omvat verder organen voor het laden van de condensator tot een verschuivingsspanning welke praktisch het effect opheft 5 van spanningsverschuiving van een andere versterkeringang. Voor de eenvoud wordt slechts versterker 70 (figuur 1) getoond in figuur 13, ofschoon de verschuivingscompensatie-organen van de uitvinding opeenvolgend een aantal versterkers kunnen corrigeren, zoals hierna wordt toegelicht.

10 De versterkerverschuivingscompensatie- organen als toegepast bij versterker 70 omvatten een verschui-vingsopzamelelement, zoals een condensator , verbonden met een eerste gekozen ingang 181 van de versterker. Een nulinstel-keten 182, verbonden via schakelaars met zowel het verschui-15 vingsopzamelelement als de tweede gekozen ingang 183 van ver sterker 70, is ook aangebracht. De nulinstelketen 182 omvat een ladingsversterker 184 verbonden met de tweede ingang van versterkers 70 via een schakelaar Al. De nulinstelketen omvat ook een tijdelijk opzamelelement, condensator 186, en een reeks 20 schakelaars B, D en E, welke de condensator 186 verbinden met ladingsversterker 184 als hierna beschreven. Extra schakelaars Gj en H^ verbinden ladingsversterker 184 met een ladingsketen, welke de spanning instelt, opgeslagen op condensator C^.

Het lijnstroomsignaal wordt toegevoerd 25 naar de omkeeringang 183 van versterker 70, welke ideaal een werkelijke aarde is. Elke spanningsverschuiving in versterker 70 zal aanvankelijk optreden als een spanning op omkeeringang 183. Wanneer condensator wordt geladen, zal de spanning op de omkeeringang 183 toenemen totdat een werkelijke aardings- 30 toestand is bereikt. Het verschil tussen de compensatiespan- ning op en de werkelijke spanningsverschuiving van versterker 70 wordt een foutspanning V genoemd. Het is error

Verror we^e optreedt bij ingang 183. Het is het doel van de verschuivingscompensatie-organen van de uitvinding verror tot 35 een minimum te reduceren.

8420205 - 39 -

De verschuivingscompensatie-organen omvatten regelorganen voor het uitvoeren van de functies aangegeven in doos 190. Essentieel bedient het regelorgaan schakelaars Al, B, D, E, Gl en Hl voor het leveren van een reeks overdraag-5 en ladingsperioden opeenvolgend. Gedurende een aanvankelijke overdraagperiode zijn schakelaars Al, B en D gesloten en schakelaars E, Gl en Hl open. Wanneer schakelaar Al is gesloten, wordt verror toegevoerd naar de niet-omkeeringang van ladings-versterker 184, welke is uitgevoerd als een eenheids-verster-10 king-versterker. Schakelaar B welke is gesloten gedurende de overdraagperioden, maakt een terugkoppelverbinding tussen de uitgang 192 van ladingsversterker 184 en de niet-omkeeringang 226. Een eerste klem 228 van tijdelijke opzamelcondensator 186 is ook verbonden met de omkeeruitgang 226. Schakelaar D 15 verbindt, indien gesloten, een tweede klep 230 van condensator 186 met aarde. Aldus verschijnt gedurende de overdraagperiode Verror kij versterkeruitgang 192 en wordt opgeslagen in tijdelijke opzamelcondensator 186, samen met de spanningsverschuiving van ladingsversterker 184 (V . .„.,.

* offset-amp 184) 20 Gedurende een opvolgende ladingsperiode opent regelorgaan 190 schakelaars Al, B en D en sluit schakelaars E, Gl en Hl. Dit dient voor het losnemen van de tweede klem 230 van condensator 186 vanaf aarde en verbindt deze met versterkeruitgang 192, in een tweede terugkoppellus. Het resul-25 taat is dat een spanning - verror optreedt bij versterkeruit gang 192. De inwendige verschuiving van de ladingsversterker 184 a wordt opgeheven door de gelijke en tegengestelde waarde van de component - V __ , ... welke wordt 5 r offset-amp 184 geleverd naar uitgang 192 van condensator 186. Het sluiten 30 van schakelaar Gl en het openen van schakelaar Al gedurende de ladingsperiode levert ook de spanning op verschuivings- opzamelcondensator Cl naar de niet-omkeeringang van ladingsversterker 184. Met - V bij ladingsversterkeruitgang 192 error en V bij zijn ingang (gedurende de ladingsperiode) wordt comp 35 een stroom - I opgezet door impedantie 224 en schakelaar error 8420205 - 40 -

Hl welke V instelt in de noodzakelijke richting voor het comp reduceren van verror gedurende de opvolgende overdraagperiode.

Figuur 14 toont de werking van de verschui- vingscompensatie-organen gedurende de opstartcondities. Neem 5 aan dat de spanning V __ ^ „ de spanning weergeeft

ofiset—cüüp / U

welke is verschoven tussen de ingangen van de versterker 70 en de lading op condensator C. (V ) aanvankelijk nul isf 1 comp dan zal verror gedurende de aanvankelijke overdraagperiode gelijk zijn aan V __ . Gedurende de opvolgende ladings- J offset-amp 70 10 periode zal een spanning - verror optreden bij versterkeruit- gang 192. Een stroom - I zal dan worden geleverd naar 3 error condensator 186. waardoor de waarde van V zal toenemen. De comp spanning V op condensator C. zal dienen voor het praktisch comp 1 reduceren van de verschuivingsfout van versterker 70 tot de 15 volgende overdraagperiode. De waarden van weerstand 224 en condensator Cl worden gekozen voor het leveren van een stroom - I welke niet aanzienlijk de spanning op condensator C.

error i zal veranderen gedurende elke enkele ladingsperiode. Condensator C^ zal daarom niet worden geladen tot de volledige ver-20 schuivingsspanning gedurende de eerste weinige overdraag- en ladingscycli. Wanneer V de spanning (V . _Λ) comp offset—amp /1) nadert zal V progressief kleiner worden. Eventueel zal error e 3 V een stabiele minimum waarde naderen voldoende voor het error corrigeren wat betreft lekstromen en andere overgangssignalen 25 aanwezig in de schakeling. Op dat punt zullen de verschuivings- fouten werkelijk zijn geelimineerd.

Opvolgende overdraag- en ladingsperioden kunnen hetzij onmiddellijk volgen na voorafgaande overdraag- en ladingsperioden, of worden gescheiden door een tijdvertra- 30 ging. Bij de voorkeursuitvoering, waar extra versterkers in verschuiving worden gecompenseerd met gebruik van dezelfde nulinstelketen 182, worden de overdraag- en ladingsperioden behorende bij elke versterker gescheiden door vooraf bepaalde tijdintervallen. Volgens figuur 14 toont de volgende overdraag- 35 periode een V welke kleiner is zoals getekend bij 222.

error 8420205 - 41 -

Zoals te voren wordt V eerst opgeslagen in condensator 186 en dan gedurende de volgende ladingsperiode verschijnt bij de ladingsversterkeruitgang 192 een - V . Gedurende error deze ladingsperiode wordt de stroom - ^error toegevoegd aan

5 de lading op condensator C,, waardoor de waarde van V

1 error verder wordt verminderd gedurende de volgende overdraagperio- de. Gedurende opvolgende cycli zal V op condensator C.

comp 1 naderen tot de werkelijke spanningsverschuiving van versterker 70/ waardoor V wordt verminderd tot praktisch nul.

error e 10 Het verschuivingscompensatiestelsel als bovenbeschreven met betrekking tot versterker 70 kan overeenkomstig verschuiving compenseren bij een aantal versterker-elementen. Figuur 15 toont de voorkeursuitvoering van het ver-schuivingscompensatiestelsel gebruikt voor het leveren van ver-15 schuivingscompensatie voor vijf verschillende versterkers. De vijf versterkers welke in verschuiving moeten worden gecompenseerd door de compensatie-organen van het meetstelsel zijn als volgt: stroomsignaalversterkingsversterker 70, stroom-signaalomkeerversterker 74, eerste modulatorintegreerversterker 20 46, Watts-uitgangsomzetter-integreerversterker 108 en VARS/Q- uitgangsomzetter-integreerversterker 180. Elk van de versterkers komt overeen met de versterkingsversterkers 70 besproken aan de hand van figuur 13 doordat ze allemaal werkelijke aar-dingsomkeeringangen hebben waaraan een signaal wordt toegevoerd. 25 Elk van deze versterkers is voorzien van respectievelijke ver- schuivingsopzamelelementen, condensatoren C. tot C... De niet-

1 D

omkeeringangen van ide versterkers zijn verbonden met de ladings-versterker 184 van de nulinstelketen 182 via respectievelijke schakelaars Al tot A5, zoals getekend in figuur 15. Paren van 30 schakelaars equivalent aan Gl en Hl van figuur 13, namelijk

Gl tot G5 en Hl tot H5 verbinden ladingsversterker 184 met de respectievelijke verschuivingsopzamelcondensator van elke versterker.

Een enkele nulinstelketen 82 zal de fout-35 spanning opzamelen en de verschuivingsopzamelcondensator van 8420205 - 42 - elke versterker laden door middel van de hierna beschreven opeenvolging. Voor de duidelijkheid is de regelschakeling voor de bediening van de verschillende schakelaars in figuur 15 weggelaten. Een gebruikelijke regelaar van elke geschikte 5 soort kan worden gebruikt voor het regelen van de schakelaars in overeenstemming met het tijddiagram getekend in figuur 16.

De regelaar sluit eerst schakelaars Al, B en D gedurende een aanvankelijke overdraagperiode voor versterker 70, opent dan schakelaars Al, D en B en sluit schakelaars E, Gl en Hl gedu-10 rende een ladingsperiode. De regelaar vormt dan een extra op volgende overdraag- en ladingsperiode voor elk van de andere versterkers die in verschuiving moeten worden gecompenseerd. Na elke ladingsperiode van versterker 70 begint de overdraagperiode van versterker 74, waarbij de regelaar schakelaars A2, 15 D en B sluit en dan die schakelaars opent en de schakelaars E, G2 en H2 sluit gedurende de opvolgende ladingsperiode. Voor versterker 46 worden schakelaars A3, B en D gesloten gedurende de overdraagperiode en worden schakelaars E, G3 en H3 gesloten gedurende de ladingsperiode. Voor versterker 108 worden 20 schakelaars A4, B en D gesloten gedurende de overdraagperiode en worden schakelaars E, G4 en H4 gesloten gedurende de ladingsperiode. Uiteindelijk worden voor versterker 180 schakelaars A5, B en D gesloten gedurende de overdraagperiode en worden schakelaars E, G5 en H5 gesloten gedurende de ladings-25 periode.

Na een overdraag- en ladingsperiode te hebben voltooid voor een versterker, worden alle schakelaars behorende bij de versterker, namelijk schakelaars A, G en H open gelaten. De lading opgeslagen op de respectievelijke ver-30 schuivingsopzamelcondensatoren zullen blijven totdat de rege- laaropeenvolging een nieuwe ladingsperiode levert behorende bij die condensator. Ofschoon enige ladingsafname zal optreden, worden fouten tengevolge van spanningsverschuiving praktisch gereduceerd voor elk van de versterkers. De werkfrequentie 35 van de regelaar voor het openen en sluiten van de schakelaars 8420205 - 43 - behorende bij de verschuivingscompensatie-organen is een kwestie van ontwerpkeuze, maar kan aanzienlijk geringer zijn dan de klokken behorende bij het meetstelsel.

Het aangegeven verschuivingscompensatie-5 stelsel kan worden gebruikt voor het cirrigeren van verschui- vingsfouten in elk aantal versterkerelementen behorende bij een meetstelsel. Een enkele nulinstelketen zoals keten 182 kan opvolgend worden verbonden tot N versterkerelementen en met hun bijbehorende opzamelelementen gedurende een opeenvolging 10 van overdraag- en ladingsperioden. Zulk een verschuivingscom- pensatiestelsel is economisch en is ideaal geschikt voor het gebruik van CMOS geïntegreerde schakeling waar verschuivings-fouten problemen kunnen bieden. Ofschoon beschreven aan de hand van het meetstelsel volgens de uitvinding, kan het verschui-15 vingscompensatiestelsel even goed worden gebruikt bij andere soorten van vermogensmeetketens waarbij operationele versterkers worden gebruikt. Zulk een meetketen kan bijvoorbeeld zijn voorzien van elk geschikt orgaan voor vermenigvuldiging van de analoge signalen welke stroom en spanning weergeven, 20 evenals elke geschikte omzetter of filterketen voor het leveren van een uitgangssignaal uit het produktsignaal. Aangenomen dat het meetstelsel tot N versterkerelementen gebruikt in zijn verschillende componenten, dan kan het verschuivingscompensa-tiestelsel volgens de uitvinding verschuivingsfouten aanzien-25 lijk elimineren op de hierna beschreven wijze.

De N versterkerelementen zullen elk een aantal ingangen omvatten. Een eerste gekozen ingang in elke zodanige versterker is de ingang voor het ontvangen van een com-pensatiespanning voor het corrigeren van spanningsverschuiving. 30 N verschuivingsopzamelelementen zoals condensatoren zijn ook aangebracht. Een van de N verschuivingsopzamelelementen is verbonden met de eerste gekozen ingang van elk van de N versterkerelementen. De verschuivingsopzamelelementen ontvangen com-pensatiespanningen welke de verschuivingsfout praktisch reduce-35 ren bij een andere ingang van het versterkerelement waarmee 8420205 - 44 - hij is verbonden, terwijl de andere ingang is aangegeven als de tweede gekozen ingang. Elk verschil tussen de compensatie-spanning op het verschuivingsopzamelelement en de spannings-verschuiving van het versterkerelement is een foutspanning 5 welke optreedt op de tweede gekozen ingang van het versterker element. Een nulinstelketen zoals keten 182 is ook voorzien voor het vermogensmeetstelsel. De nulinstelketen kan opeenvolgend worden verbonden met elk van de N versterkerelementen en met het verschuivingsopzamelelement behorende daarbij. In 10 de navolgende beschrijving wordt het versterkerelement waarmee de nulinstelketen is verbonden, inclusief zijn bijbehorende opzamelelement, aangegeven als het geselecteerde versterkerelement. Op dezelfde wijze als het bovenbeschreven stelsel wordt de nulinstelketen eerst verbonden met de tweede ingang 15 van het gekozen versterkerelement, gedurende een tussenliggen de overdraagperiode. De nulinstelketen wordt dan verbonden met het verschuivingsopzamelelement behorende bij het gekozen versterkerelement gedurende de tussenliggende opladingsperiode volgend op de overdraagperiode. Een regelstelsel verbindt dan 20 de nulinstelketen opeenvolgend met de resterende van de N ver sterkerelementen voor het leveren van overdraag- en ladings-perioden voor elk van de versterkerelementen. De opeenvolging wordt continu herhaald, waardoor alle versterkerelementen ver-schuivingscompensatie krijgen en de verschuivingsfouten in 25 het meetstelsel praktisch zijn geelimineerd.

Door het opnemen van de verschuivingscom-pensatie-organen als bovenbeschreven, meet het meetstelsel volgens de uitvinding vermogen tot een hoge graad van nauwkeurigheid over een breed dynamisch gebied. De noodzaak voor rela-30 tief kostbare gekalibreerde of foutvrije versterkers is opge heven, waardoor het meetstelsel relatief goedkoop is. Het stelsel voorziet in continue parallel aflezingen van vermogen zowel in Watts als in VARS of Q. Omdat de modulatoruitgang uit de modulator 30 nauwkeurig wordt geklokt bij de eerste klok-35 intervallen, is het mogelijk het signaal te manipuleren met 8420205 - 45 - digitale logika. Een schuifregister kan gemakkelijk worden gebruikt voor het introduceren van de tijdvertraging nodig voor het leveren van een geschikte faseverschuiving voor de VARS en O-meting. Door eenvoudig kiezen van de geschikte trap in 5 het schuifregister, kan de vertraging in het gemoduleerde signaal worden ingesteld voor het leveren van de gewenste uitgang (VARS of Q, 50 of 60 Hz). De uitvinding elimineert dus de noodzaak voor afgestemde analoge faseverschuivers voor het leveren van de gewenste spanningsnaijling. Omdat de uitgang 10 van de modulator kan worden geleverd zowel naar een vermogens- omzetter als een VARS/Q-omzetter, kunnen gelijktijdige aflezingen worden geleverd met slechts een enkele modulator. Het stelsel levert verder digitale uitgangen voor elke polariteit van vermogensstroming op de lijn. Maximum informatie wordt 15 daarom geleverd met een hoge graad van nauwkeurigheid op een efficiënte en economische wijze.

Figuur 17 toont een deel van een alternatieve uitvoering van modulator welke iets eenvoudiger in constructie is dan de modulator 30 van figuur 2. Bij deze uitvoe-20 ring is een condensator 44 verbonden tussen een sommeerknoop- punt 36 en aarde. Condensator 44 dient als de modulatorinte-grator. De omkeeringang van een vergelijker 50 is ook verbonden met knooppunt 36 met de niet-omkeeringang verbonden met aarde. Vergelijker 50 vormt een regelsignaal tengevolge van span-25 ningsveranderingen op knooppunt 36 dat is gekoppeld met een bistabiele keten 52. De keten 52 wordt gebruikt voor het regelen van een paar schakelaars welke een terugkoppelsignaal leveren naar knooppunt 36 zoals hierna zal worden beschreven.

Figuur 18 toont verschillende signalen ge-30 leverd door de figuur 17 modulator. Ingangssignaal V_ is aan- gegeven in figuur 18a. Natuurlijk zal bij wisselstroomvermo-gensmeettoepassingen V sinusvormig zijn. Aanvankelijk is de schakelaar 58 aangenomen als te zijn gesloten en wordt een negatieve referentiestroom toegevoerd naar sommeerknooppunt 36 35 via weerstand 40. De waarden van VI- en weerstand 40 zijn ge- 8420205 - 46 - kozen voor het leveren van een stroom 1^, welke groot is ten opzichte van het ingangssignaal I j. zal daarom een netto-negatieve waarde hebben, met stroom getrokken uit condensator 44. Resulterend neemt het geïntegreerde verschilspan-5 ningssignaal aanvankelijk af zoals getekend in figuur 18c.

Klok 56 levert aan zijn uitgang een signaal getekend in figuur 18b. Bistabiele keten 52 klokt op de voor-flank van elke opwaarts bewegende impuls. Bij klokimpuls a heeft het geïntegreerde verschilsignaal van figuur 18c nog niet 10 de drempel overschreden van vergelijker 15, zodat O laag blijft en Q hoog blijft en het verschilsignaal door gaat neerwaarts te integreren. Aangezien het verschilsignaal wordt toegevoerd naar de omkeeringang van vergelijker 50, wanneer het signaal de drempel overschrijdt, schakelt de vergelijkeruitgang van 15 laag naar hoog. Het regelsignaal in figuur 18d geeft de uitgang van de vergelijker 50. Aldus zal bij klokimpuls b de bistabiele keten 52 van toestand veranderen en zal O gaan van laag naar hoog. Wanneer Q hoog wordt, wordt Q laag en wordt schakelaar 60 gesloten en schakelaar 58 geopend. Een positief referentie-20 signaal wordt dan toegevoerd naar sommeerknooppunt 36, waardoor geïntegreerde wordt vergroot tot de volgende klok impuls bij c. Tussen de klokimpulsen b en c kruist het geïntegreerde verschilsignaal weer de drempelwaarde van vergelijker 50, waardoor het eerste regelsignaal laag wordt. Q wordt dan 25 laag bij de volgende klokimpuls, waardoor het referentiesig- naal naar het sommeerknooppunt 36 weer wordt gedwongen negatief te worden. Wanneer toeneemt, verandert de helling van het verschilsignaal en zijn waarde neemt af tot opnieuw kruisen van het drempelniveau. 0 blijft laag tot het detec-30 teren van een verandering in het eerste regelsignaal bij klok impuls f. Q wordt dan hoog, waardoor opnieuw het referentie-signaal schakelt van negatief naar positief.

De bovenbeschreven schakeling en methode werken als een delta-minus-sigma-omzetter waarin slechts het 35 verschil tussen de ingangs- en referentiesignalen wordt geinte- 8420205 - 47 - greerd en gemeten. De keten houdt steeds het geïntegreerde verschilsignaal rond het drempelniveau van vergelijker 50. De Q-uitgang van bistabiele keten 52 wordt gekozen als het eerste uitgangssignaal met een gemiddeld niveau of amplitude ge-5 durende de tijd, evenredig met de waarde van V .

J_l

Figuur 19 toont een modulatorketen als in figuur 17 welke een alternatief verschuivingscompensatie-stelsel omvat. Bij deze uitvoering is vergelijker 15, welke een operationeel versterkerelement is, voorzien van compensa-10 tie-organen voor het praktisch elimineren van elke verschuivings-r fout resulterend uit een spanningsverschuiving bestaande tussen de versterkeringangen 306 en 308. Zoals bovenbeschreven, wordt een spanningsverschuiving algemeen bepaald als de spanning vereist tussen ingangen van een versterker voor het leveren van 15 een nuluitgang. Ideaal is de spanningsverschuiving nul, maar in de meeste werkelijke operationele versterkers is een verschuiving van onbekende waarde gewoonlijk aanwezig. Bij de uitvinding is een eerste opzamelelement zoals condensator 302 verbonden met de versterkeringangen en wordt een verschuivings-20 spanning praktisch gelijk aan de spanningsverschuiving van de versterker opgeslagen in het opzamelelement voor het compenseren van de spanningsverschuiving. In het voorbeeld van figuur 19 is de condensator 302 gelegen in de elektrische baan tussen het sommeerknooppunt 36 en omkeerversterkeringang 306.

25 Het moet duidelijk zijn dat condensator 302, evenals condensa tor 44 en de andere opzamelelementen gebruikt bij de hierna beschreven uitvoeringen, een soort van opzamelelement weergeeft dat kan worden gebruikt en dat andere soorten van ketenelementen zoals registers met D-A-omzetters en dergelijke zouden 30 kunnen worden gebruikt voor de verschillende opzamelelementen bij de onderhavige uitvinding.

Het verschuivingscompensatiestelsel omvat ook een terugkoppellus 300, welke onderbroken is verbonden rond versterker 50, tussen omkeeringang 306 en de versterker-35 uitgang via een schakelaar C. Wanneer de schakelaar C is ge- 8420205 - 48 - sloten, treedt de spanningsverschil!ving op bij een lage impedantie op ingang 306 teneinde de spanning op te slaan geleverd door de terugkoppellus op condensator 302, worden schakelaars A en B geleverd voor het verbreken van een einde van de conden-5 sator vanaf sommeerknooppunt 36 en dit te verbinden met de ge meenschappelijke aarde 305.

De organen voor het regelen van het ver-schuivingscompensatiestelsel van figuur 19 zijn de klok 56 en figuur 20 toont de regelfunctie. De bistabiele keten 52 klokt 10 bij de voorflank van elke klokcyclus, zoals aangegeven door pijlen 312. Elke opwaartse bewegingsimpuls geeft een klokimpuls weer. Juist wanneer het kloksignaal begint te gaan van laag naar hoog, zijn schakelaars B en C uitgeschakeld en is schakelaar A ingeschakeld, hetgeen betekent dat de terugkoppellus 15 rond versterker 50 is verbroken en de condensator 302 is verbonden met het sommeerknooppunt 36. Zodra de klokimpuls begint, worden schakelaars B en C ingeschakeld en wordt schakelaar A uitgeschakeld, waardoor de terugkoppellus rond de versterker wordt verbonden en een klem van condensator 302 wordt verbon-20 den met aarde. Gedurende deze periode, genoemd de nulinstel- periode, treedt de spanningsverschuiving + v0ffset van versterker 50 op bij ingang 306. Aangezien condensator 302 is verbonden tussen ingang 306 en aarde wordt de spanning + V __ offset opgeslagen in de condensator. Gedurende de laatste helft van 25 elke klokcyclus, genoemd de meetperiode, worden schakelaars B en C weer uitgeschakeld en wordt schakelaar A ingeschakeld.

Met niet-omkeeringang 308 verbonden aan aarde, is de fout bij omkeeringang 306 de negatieve waarde van de spanningsverschui-ving - voffset· Aldus is het signaal vergeleken met het 30 drempelniveau door vergelijker 50 wanneer A is gesloten en B

en C open zijn, de spanning bij sommeerknooppunt 36, het geïntegreerde verschilsignaal, plus + plus - v0ffse^.· De spanningsverschuiving van vergelijker 50 is daardoor opgeheven en de fout die anders zal worden geleverd bij de drempelmeting 35 is essentieel geelimineerd.

8420205 - 49 -

Een andere uitvoering van de modulator bij gebruik van een verschuivingscompensatiestelsel ziet men in figuur 21. Bij deze uitvoeringsvorm heeft het meetorgaan 298 eerste en tweede versterkerelementen 328 en 336 respectieve-5 lijk, welke dienen als vergelijkers en welke afwisselend zijn verbonden tussen sommeerknooppunt 36 en bistabiele keten 52. Eerste versterker 328 is voorzien van schakelbare terugkoppellus 324 welke uitgang 330 verbindt met omkeeringang 326 via schakelaar D. Een eerste opzamelelement in de vorm van een 10 condensator 316 is verbonden met de elektrische baan tussen sommeerknooppunt 36 en omkeeringang 320 via schakelaar E. Een baan wordt gevormd tussen een klem 318 van condensator 316 en aarde via schakelaar F. Tweede versterkerelement 336 omvat ook een schakelbare terugkoppellus 332 verbonden tussen uitgang 15 338 en omkeeringang 334 via schakelaar G, en een opzamelele- ment zoals condensator 320 is in de elektrische baan tussen omkeeringang 334 en sommeerknooppunt 36 via schakelaar H. Een baan tussen een klem 322 van condensator 320 en aarde is gevormd via schakelaar J.

20 De uitvoeringsvorm van figuur 21 is ont worpen voor het leveren van twee parallelle verschuivingsge-compenseerde vergelijkerketens voor het meten van het geïntegreerde verachilsignaal bij sommeerknooppunt 36. Wanneer schakelaars E en K zijn gesloten, levert eerste versterkerelement 25 328 het eerste regelsignaal naar bistabiele keten 52 en wan neer schakelaars H en L zijn gesloten, levert het tweede ver-sterker-element 336 het eerste regelsignaal naar bistabiele keten 52. Door het sluiten van schakelaars E, G, J en K en het openen van schakelaars D, F, H en L wordt het eerste verster-30 kerelement 328 gevormd in een meetwijze Waardoor het regel signaal wordt geleverd naar de bistabiele keten 52, en is het tweede versterkerelement 336 in een nulinstelwijze waarbij de spanningsverschuiving van het versterkerelement 336 wordt opgeslagen in condensator 320. Opslag van V .in condensa- offset 35 toren 316 en 320 wordt uitgevoerd op precies dezelfde wijze 8420205 - 50 - als met versterkerelement 50 en condensator 302 bij de uitvoering van figuur 19. Door het omkeren van alle schakelaars, dus het sluiten van schakelaars D, P, H en L en het openen van schakelaars E, G, J en K, is versterker 328 in de nulin-5 stelwijze en is de versterker 336 in de meetwijze waarbij het geïntegreerde verschilsignaal op sommeerknooppunt 36 wordt geleverd naar omkeeringang 334 via condensator 320, waardoor gecompenseerd wordt voor de spanningsverschuiving van versterker 336 en een foutvrij eerste regelsignaal wordt geleverd naar 10 de D-ingang van de bistabiele keten 52.

Een voordeel van de uitvoeringsvorm van figuur 21 ten opzichte van die van figuur 19 is dat een ver-schuivingsgecompenseerde versterker beschikbaar is op elk ogenblik in zijn meetwijze. Verder gebeurde het schakelen tussen 15 meet- en nulinstelwijzen bij de uitvoering van figuur 19 met de klokfrequentie van de klok 56. Indien de monsterfrequentie zoals bepaald door de frequentie van de klok 56, voldoende groot is, zullen de versterkerelementen welke dienen als ver-gelijkers, niet in staat zijn te stabiliseren na elke nulin-20 stelperiode en zullen fouten worden ingevoerd. De uitvoerings vorm van figuur 21, welke gebruik maakt van gebruikelijke regellogika voor het bedienen van schakelaars D, E, F, G, H, J en L, weergegeven door element 340, kan werken met een frequentie verschillend van de klok 56. Een gebruikelijke frequen-25 tiedeler kan worden gebruikt voor het reduceren van de frequen tie van de regelwerkingen bijvoorbeeld.

Teneinde te verzekeren dat voldoende tijd wordt gevormd voor de versterkers bij de uitvoering van figuur 21 om te stabiliseren na elke nulinstelperiode, verlengt regel-30 logika 340, welke dient als regelorgaan voor het bedienen van schakelaars D, E, F, G, H, J, K en L, de meetperiode voor elk versterkerelement voor het toestaan van tijd voor stabilisatie. Figuur 22 toont het tijddiagram voor de werking van schakelaars D, E, F, G, H, J, K en L door de regellogika 340.

35 Schakelaars K en L, welke de uitgangen van de eerste en tweede 8420205 - 51 - versterkerelementen respectievelijk verbinden met bistabiele keten 52, worden uit fase met elkaar bediend. Schakelaar K is de helft van de tijd ingeschakeld en de helft van de tijd uitgeschakeld en de schakelaar L is uitgeschakeld wanneer K 5 is ingeschakeld en omgekeerd. Afgezien van het regelen van de schakelaars welke de versterkers verbinden met de bistabiele keten 52, regelt de regellogika 340 ook de schakelaars welke de nulinstel- en meetperioden van versterkers 328 en 336 bepalen. Schakelaars D, E en F dienen voor het verbinden van de 10 terugkoppellus rond versterker 328 en verbinden de ene klem 318 van condensator 316 met aarde, op precies dezelfde wijze als de uitvoering van figuur 19. Schakelaars G, H en J voeren dezelfde functie uit voor versterker 336. Zoals men kan zien uit figuur 22, zijn de versterkemulinstel- en meetperioden 15 van elk versterkerelement niet van dezelfde duur. De nulinstel- periode voor de eerste versterker 328 bijvoorbeeld begint wanneer schakelaar K wordt uitgeschakeld en eindigt voordat schakelaar K weer wordt ingeschakeld. Overeenkomstig begint de nul-instelperiode van tweede versterker 336 wanneer schakelaar L 20 wordt uitgeschakeld en eindigt voordat schakelaar L weer wordt ingeschakeld. Aldus is de nulinstelperiode van elke versterker korter dan de meetperiode over een vooraf bepaald interval.

Dit is gedaan om tijd te geven voor de versterkers om te stabiliseren voordat zij worden verbonden met de bistabiele keten 25 52.

Opgemerkt wordt dat buiten het toelaten van extra tijd voor versterkerstabilisatie voorafgaand aan het verbinden van hetzij de eerste of de tweede versterker met de bistabiele keten, de regellogika 340 inherent langzamer werkt 30 dan klok 56. Zoals men ziet uit figuur 22, werkt het klok- signaal, dat niet op schaal is getekend, bij een aanzienlijk hogere frequentie dan enige schakelaar in figuur 21. De regellogika 340 bevat bij voorkeur een frequentiedeler voor dit doel. De uitvoeringsvorm volgens figuur 21 kan dus gebruikt worden 35 met een relatief hoge frequentieklok, bijvoorbeeld 10 kHz, 8420205 - 52 - voor het leveren van frequent monsteren en relatief hoge resolutie, terwijl nulinstel- en verschuivingscompensatie werken voor de versterkerelementen bij een voldoende lage frequentie voor het tot een minimum beperken van fouten tengevolge 5 van langzaam versterkeraanspreken.

De werkwijze volgens de uitvinding uitgevoerd met de uitvoeringsvorm van figuur 21 omvat een extra stap in de meetstap, voor het schakelen tussen de eerste en tweede versterkerelementen 328 en 336 respectievelijk. De com-10 penseerstap omvat meten met het eerste versterkerelement en nulinstelling van het tweede versterkerelement en dan meten met het tweede versterkerelement en nulinstelling van het eerste versterkerelement, in een continue cyclus, zodat tenminste een van de in verschuiving gecompenseerde versterkerelementen is 15 verbonden met het sommeerknooppunt op elk ogenblik. Bij de voor keursuitvoering van de werkwijze zijn de nulinstelperioden en meetperioden verschillend en bij voorkeur langzamer dan de klokintervallen. Verder zijn de nulinstelperioden korter dan de meetperioden voor elk versterkerelement, in overeenstemming 20 met het tijddiagram van figuur 22. De meetperiode van een ver sterkerelement wordt begonnen voorafgaand aan het einde van de meetperiode van het andere versterkerelement zodanig dat elke fout tengevolge van langzaam aanspreken van vergelijking door de eerste van de versterkerelementen als dit aanvankelijk 25 wordt geschakeld van nulinstelling naar meten, wordt geëlimi neerd.

Werking van de uitvoeringsvorm van figuur 21 zal de resultaten leveren, getekend in figuur 18. Aangenomen dat V is zoals getekend in figuur 18a, dan zal het geintegreer-30 de verschilsignaal optredend bij sommeerknooppunt 36 dat zijn, getekend in figuur 18c. Zowel het eerste regelsignaal van figuur 18d en Q-uitgang van figuur 18e zullen onbeinvloed blijven door de onderbroken werking en cyclische nulinstel- en meetperioden van versterkers 328 en 336. De uitvoeringsvorm 35 van figuur 21 levert grotere nauwkeurigheid bij hogere klok- 8420205 - 53 - frequenties, maar is verder functioneel identiek met de uitvoeringsvorm van figuur 19.

Modulator 30 gebruikt in het meetstelsel van figuur 1, kan worden gebruikt bij andere toepassingen waar 5 het nodig is te voorzien in gemoduleerde uitgangssignalen welke een aanwijzing vormen omtrent de polariteit van het ingangssignaal. In figuur 23 kan een alternatieve uitvoering van modulator worden gezien, welke zulke uitgangssignalen levert. Ingangssignaal I ^ wordt geleverd naar sommeerknooppunt 36 via 10 weerstand 38. Een van de twee referentiesignalen, welke bij voorbeeld van gelijke sterkte en tegengestelde polariteit zijn, wordt ook toegevoerd naar het sommeerknooppunt via weerstand 40. De referentiespanningen VI- en V1+ zijn verbonden met het sommeerknooppunt via een paar schakelaars 58 en 60 respectieve-15 lijk, welke worden geregeld door de modulatoruitgang. Momen tele verschillen tussen ingangsstroom I j en terugkoppelstroom I_ bij knooppunt 36 worden toegevoerd naar een integrator welke een toenemende of afnemende hellingsspanning levert. Het geïntegreerde signaal wordt dan vergeleken met het drempelni-20 veau van een vergelijker 50, welke een regelsignaal aan de uit gang levert dat aangeeft of de uitgang van de integrator boven of onder het drempelniveau is. De uitgang van de vergelijker 50 wordt toegevoerd aan een bistabiele keten, zoals flip-flop 52.

25 De bistabiele keten verandert van toestand slechts bij vooraf bepaalde klokintervallen zoals bepaald door klok 56. Wanneer het geïntegreerde signaal het drempelniveau van vergelijker 50 kruist, keren de uitgangen van de bistabiele keten 52 van toestand om bij de volgende klokimpuls. De 30 Q-uitgang van de bistabiele keten 52, welke het eerste gemo duleerde signaal van de uitvinding is, regelt schakelaar 60, welke de positieve referentiespanning Vl+ verbindt met sommeerknooppunt 36. De Q-uitgang welke steeds het omgekeerde is van de Q-uitgang, bedient schakelaar 58, waardoor de negatieve 35 referentiespanning Vl- wordt verbonden met het sommeerknoop- 8420205 - 54 - punt 36. Schakelaars 58 en 60 worden steeds afwisselend bediend, hetgeen betekent dat de ene of de andere van de refe-rentiesignalen steeds wordt toegevoerd naar het sommeerknoop-punt 36.

5 De Q-uitgang van de bistabiele keten 52 is verbonden met de D-ingang van een tweede bistabiele keten 53 en beide ontvangen kloksignalen van dezelfde klok 56. Vanwege poortvertragingen zullen veranderingen in de Q-uitgang van de bistabiele keten 53 steeds veranderingen volgen in de 10 Q-uitgang van de bistabiele keten 52 vertraagd over een klokim- puls. Een EN-poort 350 is ook aangebracht voor het ontvangen van de Q-uitgangen uit beide bistabiele ketens 52 en 53, evenals een kloksignaal vanuit klok 56. De EN-poort dient als orgaan voor uitgang van een eerste digitaal signaal dat evenredig 15 is met de sterkte van een polariteit van het ingangssignaal.

Figuur 24 toont de werking van de bovenbeschreven ketenelementen. Aangenomen voor toelichtingsdoelein-den dat de spanningsgolfvorm bij knooppunt 32 toegevoerd naar de alternatieve uitvoering van modulator zoals aangegeven in 20 figuur 24a, dan wordt het signaal omgezet in een eerste gemo duleerd signaal bij de Q-uitgang van de bistabiele keten 52 op de wijze als bovenbeschreven. De Q-uitgang van de bistabiele keten 52 wordt aangenomen die te zijn, getekend in de golf- | vorm van figuur 24d. De uitgang van de klok 56 wordt weergege-25 ven door de golfvorm van figuur 24b. De uitgang van de tweede bistabiele keten 53 wordt aangegeven als "vertraagde Q" en is weergegeven door de golfvorm van figuur 24e. Vertraagde Q is praktisch gelijk aan 0, maar vertraagd in tijd over een klok-interval. De onderhavige uitvinding is gericht op het combine-30 ren van Q, vertraagde Q en een kloksignaal bij een EN-poort 350 (zie figuur 23).

Ofschoon niet noodzakelijk in geïdealiseerde ketens waarin componentvertragingen niet bestaan, heeft het voor werkelijke componenten de voorkeur een omkeerorgaan 35 57 in te lassen tussen klok 56 en EN-poort 350. Omkeerorgaan 8420205 - 55 - 57 keert het kloksignaal om voor het verkrijgen van een omgekeerd kloksignaal getekend in figuur 24c. De reden voor het leveren van een omgekeerd kloksignaal naar de EN-poort is vanwege voortplantingsvertragingen in bistabiele ketens 52 en 53 5 welke kunnen veroorzaken dat hun uitgangen iets naijlen achter de uitgang van klok 56 en kort gelijktijdige "hoge" condities zullen leveren bij alle drie signalen op het foutieve tijdstip. Het resultaat van niet omkeren van de klok is een buitensporige piekvormige uitgang uit EN-poort 350, welke een foutim-10 puls zou weergeven. Om deze reden is het omkeerorgaan 57 op genomen in figuur 23. De resulterende golfvormuitgang van EN-poort 350 is getekend in figuur 24f.

De figuur 24f golfvorm is essentieel een digitale weergave van de waarde waarmee de tijd dat Q hoog is, 15 groter is dan de tijd dat 0 laag is. In het voorbeeld van figuur 24 omvat golfvorm 24f slechts twee impulsen, opvolgend opgewekt, en optredend aan de rechter zijde van de tekening. Deze twee impulsen vallen ruwweg samen met het gebied waar de figuur 24a ingang het meest negatief is. Bij voorkeur zal de 20 frequentie van de klok de variaties van het analoge ingangs signaal sterk overschrijden, voor het leveren van hogere resoluties dan die getekend in figuur 24. Het principe van de werking is exact hetzelfde evenwel. Essentieel levert het combineren van een vertraagd gemoduleerd signaal met het oorspronke-25 lijke gemoduleerde signaal bij een EN-poort een uitgang welke slechts hoog wordt wanneer Q hoog blijft voor tenminste twee opvolgende klokimpulsen. Het kloksignaal veroorzaakt dat de EN-poortuitgang een impulsreeks is, met impulsen op intervallen van niet minder dan de klokintervallen van het kloksignaal. 30 In het zojuist beschreven voorbeeld levert de EN-poort slechts uitgangsimpulsen alleen wanneer de daaraan toegevoerde signalen hoog zijn. Indien Q laag is voor twee of meer opvolgende klokimpulsen, zal dit geen effect hebben op de uitgang van EN-poort 350 aangezien slechts hoge ingangen worden gemeten.

35 Aldus is de uitgang van de EN-poort een weergave van de sterk- H20205 - 56 - te van slechts een polariteit van het ingangssignaal. De uitgang is in feite een enkel gelijkgericht signaal, digitaal weergegeven.

Teneinde een digitale uitgang te leveren 5 evenredig met de andere polariteit van de ingangsgolfvorm, gebruikt de alternatieve uitvoeringsmodulator de Q-uitgangen van bistabiele ketens 52 en 53 als eerste en tweede omgekeerde gemoduleerde signalen respectievelijk. Aangenomen dat hetzelfde ingangssignaal en klokken als getekend in figuur 24 optreden, 10 zal Q zijn zolas getekend bij de golfvorm van figuur 24g. Bi stabiele keten 53 levert een vertraagd Q-signaal zoals getekend in figuur 24h. Beide signalen worden toegevoerd naar een tweede EN-poort 352 (figuur 23) samen met het omgekeerde kloksig-naal getekend in figuur 24c. De uitgang van de tweede EN-15 poort 352 is getekend met de golfvorm van figuur 24i en wordt een tweede digitaal signaal genoemd. De tweede EN-poort dient als orgaan voor het leveren van een tweede digitaal signaal aan de uitgang, dat impulsen bevat in evenredigheid met de hoeveelheid tijd waarmee het ene niveau van het eerste omgekeer-20 de gemoduleerde signaal groter is dan het andere niveau. Wan neer alle drie ingangen naar de EN-poort hoog zijn, worden impulsen geleverd op intervallen van niet minder dan de klok-intervallen van de klok 120. In het onderhavige voorbeeld vertegenwoordigt de golfvorm 24i de positieve polariteitscompo-25 nent van het ingangssignaal. Zoals men kan zien, komt de plaats van de impulsen ruwweg overeen met de gebieden waar het figuur 24a ingangssignaal hoog is. De figuur 24i golfvorm levert een digitale weergave van de sterkte van de positieve halve golf-componenten van het ingangssignaal.

30 Volgens figuur 23 kan de onderhavige uit vinding verder worden gebruikt voor het leveren van een digitaal signaal evenredig met de sterkte van de volledige golfvorm van het ingangssignaal. Dit wordt uitgevoerd door het leveren van de eerste digitale signaaluitgang van EN-poort 350 en de 35 tweede diigtale signaaluitgang van EN-poort 352 naar een OF- '-4 2 0 2 0 5 - 57 - poort 351, welke dient als poortorgaan voor het combineren van de digitale signalen en voor het afleveren van een sommeer-digitaalsignaal getekend in figuur 24j. De figuur 24j golfvorm is evenredig met de sterkte van het volledige ingangssignaal, 5 beide polariteiten omvattend, hetgeen wordt uitgedrukt als "absolute sterkte". De uitgangen van EN-poorten 350 en 352 worden gekoppeld met opwaartse en neerwaartse ingangen van een op/neerwaartse teller 354 zodat het aantal positieve en negatieve impulsen kan worden vergeleken gedurende elk gekozen tijdin-10 terval.

8420205

Claims (75)

1. Meetstelsel voor het meten van elektrisch vermogen gevoerd over een lijn, met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het testen van stroom- en spannings- 5 signalen op de lijn, voorzien van eerste signaalorganen voor het leveren van een eerste analoog signaal evenredig met een van de stroom- en spanningssignalen en tweede signaalorganen voor het leveren van een tweede analoog signaal evenredig met het andere van de stroom- en spanningssignalen, modulatororga-10 nen voor het omzetten van een van de analoge signalen in een eerste gemoduleerd signaal veranderbaar tussen twee niveaus bij vooraf bepaalde eerste klokintervallen op een wijze evenredig met genoemde ene van de analoge signalen, eerste vermenigvuldig-organen voorzien van organen voor poortwerking van het andere 15 van de analoge signalen aansprekend op het eerste gemoduleerde signaal voor het vermenigvuldigen van de analoge signalen met elkaar en het leveren van een produktsignaal evenredig met het vermogen gevoerd over de lijn, en eerste omzetorganen voor het omzetten van het produktsignaal in een eerste uitgangs-20 signaal dat wordt gemoduleerd op een wijze evenredig met de waarde van het produktsignaal en met het vermogen gevoerd over de lijn.

2. Meetstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de modulatororganen het eerste gemoduleer-25 de signaal afleveren via een bistabiele keten veranderbaar bij de eerste klokintervallen, waarbij de modulatororganen verder zijn voorzien van modulatorterugkoppelorganen voor het leveren van een terugkoppelsignaal dat waarden tegelijk verandert met veranderingen in het eerste gemoduleerde signaal 30 en het ene van de analoge signalen balanceert over de tijd, en een modulatormeetketen voor het momenteel meten van verschillen tussen het terugkoppelsignaal en het ene van de analoge signalen en voor het leveren van een signaal dat zodanig verschil aangeeft aan de bistabiele keten zodanig dat het eerste 35 gemoduleerde signaal niveaus verandert tengevolge van het ge meten verschil tussen het ene van de analoge signalen en het 8420205 - 59 - terugkoppelsignaal.

3. Meetstelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de modulatororganen zijn voorzien van een modulatorsommeerknooppunt waar het ene van de analoge 5 signalen en het terugkoppelsignaal worden gecombineerd, terwijl de modulatormeetketen is voorzien van een integrator voor het integreren van het signaal bij het modulatorsommeerknooppunt en een vergelijker voor het vergelijken van de geïntegreerde waarde geleverd door de integrator met een vooraf bepaald mo-10 dulatordrempelniveau.

4. Meetstelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eerste omzetorganen het eerste uitgangssignaal leveren via een bistabiele keten met een uitgang veranderbaar tussen twee niveaus bij vooraf bepaalde omzet-15 orgaanklokintervallen, waarbij de eerste omzetorganen verder zijn voorzien van organen voor het leveren van het produkt-signaal naar een sommeerknooppunt, terugkoppelorganen aansprekend op het eerste uitgangssignaal voor het leveren van een tweede signaal naar het sommeerknooppunt dat het produktsig-20 naai balanceert over de tijd, terwijl het tweede signaal wordt bepaald door het niveau van het eerste uitgangssignaal, waarin elk momenteel verschil tussen het produktsignaal en het tweede signaal een verschilsignaal is dat optreedt bij het sommeerknooppunt, en een meetketen voor het integreren van 25 het verschilsignaal en voor het vergelijken van het geïntegreer de verschilsignaal met een eerste drempelniveau, terwijl de uitgang van de meetketen wordt toegevoerd naar de bistabiele keten waardoor wordt veroorzaakt dat het eerste uitgangssignaal is op een van de twee niveaus afhankelijk van het niveau 30 van het geïntegreerde verschilsignaal ten opzichte van het eerste drempelniveau bij elk omzetorgaanklokinterval, zodat het gemiddelde niveau over de tijd voor het eerste uitgangssignaal evenredig is met het produktsignaal en met het vermogen gevoerd over de lijn.

5. Meetstelsel volgens conclusie 1, 84 2. 0 l: ·' ' - 60 - met het kenmerk, dat het eerste analoge signaal evenredig is met het spanningssignaal en het tweede analoge signaal evenredig is met het stroomsignaal.

6. Meetstelsel volgens conclusie 1, 5 met het kenmerk, dat het eerste omzetorgaan het eerste uit gangssignaal levert via een bistabiele keten veranderbaar bij de omzetorgaanklokintervallen, waarbij het eerste omzetorgaan verder is voorzien van organen voor het leveren van het produkt-signaal naar een sommeerknooppunt, terugkoppelorganen aanspre-10 kend op het eerste uitgangssignaal voor het leveren van een tweede signaal naar het sommeerknooppunt dat het produktsig-naal balanceert over de tijd, waarbij het tweede signaal wordt bepaald door het niveau van het eerste uitgangssignaal, waarin elk momenteel verschil tussen het produktsignaal en 15 het tweede signaal een verschilsignaal is dat optreedt bij het sommeerknooppunt, en een meetketen voor integreren van het verschilsignaal en voor het vergelijken van het geïntegreerde verschilsignaal met een eerste drempelniveau, terwijl de uitgang van de meetketen wordt toegevoerd naar de bistabiele 20 keten waardoor wordt veroorzaakt dat het eerste uitgangssignaal op een van de twee niveaus is afhankelijk van het niveau van het geïntegreerde verschilsignaal ten opzichte van het eerste drempelniveau bij elk omzetorgaanklokinterval, zodanig dat het gemiddelde niveau over de tijd voor het eerste uitgangs-25 signaal evenredig is met het produktsignaal en met het vermo gen gevoerd over de lijn.

7. Meetstelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het produktsignaal overheersend van eerste polariteit is wanneer vermogen op de lijn van eerste po-30 lariteit is waarbij de overheersende richting van vermogens- stroming is in een eerste richting, de terugkoppelorganen zijn voorzien van een eerste referentiebron gebruikt wanneer vermogen op de lijn van de eerste polariteit is, terwijl de eerste referentiebron een polariteit heeft tegengesteld aan de 35 eerste polariteit en een sterkte voldoende voor het balanceren 8420205 - 61 - van het produkt, terwijl de eerste referentiébron onderbroken wordt gebruikt als het tweede signaal wanneer het eerste uitgangssignaal is op een niveau voor het aandrijven van het geïntegreerde verschilsignaal over de eerste drempel in een 5 richting, en verder is voorzien van een tweede referentiebron welke afwisselend wordt gebruikt als het tweede signaal wanneer het eerste uitgangssignaal op het andere van de twee niveaus is voor het toelaten dat het geïntegreerde verschilsignaal het eerste drempelniveau kruist in de andere richting zodanig 10 dat het geïntegreerde verschilsignaal wordt gehandhaafd in de nabijheid van het eerste drempelniveau wanneer vermogen op de lijn van eerste polariteit is.

8. Meetstelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat eerste digitale poortorganen aanwezig 15 zijn voor het ontvangen van het eerste uitgangssignaal en voor het leveren van een eerste impulsreeks met een impulssnelheid evenredig met het eerste uitgangssignaal.

9. Meetstelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het produktsignaal overheersend van een 20 tweede polariteit is tegengesteld aan de eerste polariteit wanneer vermogen op de lijn van een tweede polariteit is waarbij de overheersende richting van vermogensstroming is in een tweede richting tegengesteld aan de eerste richting, waarbij de omzetorganen zijn voorzien van organen voor het vergelijken 25 van het geïntegreerde verschilsignaal met een tweede drempel niveau, de omzetorganen zijn voorzien van een tweede bista-biele keten voor het afleveren van een tweede uitgangssignaal bij een van de twee niveaus afhankelijk van het niveau van het geïntegreerde verschilsignaal ten opzichte van het tweede 30 drempelniveau bij elk omzetorgaanklokinterval, waarbij de terug- koppelorganen zijn voorzien van een derde referentiebron gebruikt wanneer vermogen op de lijn van de tweede polariteit is, waarbij de derde referentiebron een polariteit heeft tegengesteld aan de tweede polariteit en een sterkte voldoende 35 voor het balanceren van het produktsignaal, terwijl de derde 8*20205 - 62 - referentiebron onderbroken wordt gebruikt als het tweede signaal wanneer het tweede uitgangssignaal is op een niveau voor het aandrijven van het geïntegreerde verschilsignaal over het tweede drempelniveau in een richting, en verder voorzien van 5 een vierde referentiebron welke afwisselend wordt gebruikt als het tweede signaal wanneer het tweede uitgangssignaal op het andere van de twee niveaus is voor het toelaten dat het geïntegreerde verschilsignaal het tweede drempelniveau kruist in de andere richting zodanig dat het geïntegreerde verschilsignaal 10 wordt gehandhaafd in de nabijheid van het tweede drempelniveau wanneer vermogen op de lijn van tweede polariteit is.

10. Meetstelsel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de tweede en vierde referentiebronnen dezelfde waarde hebben.

11. Meetstelsel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de tweede en vierde referentiebronnen allebei verbindingen vormen naar een gemeenschappelijke aarde voor het meetstelsel, en het eerste uitgangssignaal evenredig is met de eerste polariteit van vermogensstroming en het twee-20 de uitgangssignaal evenredig is met de tweede polariteit van vermogensstroming op de lijn.

12. Meetstelsel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat tweede digitale poortorganen aanwezig zijn voor het ontvangen van het tweede uitgangssignaal en voor 25 het leveren van een tweede impulsreeks met een impulsfrequen tie evenredig met het tweede uitgangssignaal.

13. Meetstelsel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat eerste digitale poortorganen aanwezig zijn voor het ontvangen van het eerste uitgangssignaal en voor 30 het leveren van een eerste impulsreeks met een impulsfrequen tie evenredig met het eerste uitgangssignaal en voorzien van telorganen voor het ontvangen van de eerste en tweede impulsreeksen en voor het tellen van de impulsen daarin voor het bepalen van de vermogensstroming op de lijn.

14. Meetstelsel volgens conclusie 1, 8420205 - 63 - met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het leveren van het andere van de analoge signalen in zowel omgekeerde als niet-omgekeerde vormen, waarbij de omgekeerde en niet-omge-keerde vormen van het andere van de analoge signalen worden 5 toegevoerd aan de vermenigvuldigorganen, terwijl de vermenig- vuldigorganen verder zijn voorzien van schakelorganen voor het leveren van de omgekeerde en niet-omgekeerde vormen van het andere analoge signaal naar een gemeenschappelijk punt afwisselend tengevolge van het eerste gemoduleerde signaal voor het 10 vormen van het produktsignaal.

15. Meetstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat faseverschuivingsorganen aanwezig zijn voor het instellen van het faseverband tussen de signalen geleverd naar de vermenigvuldigorganen zodanig dat het produkt- 15 signaal evenredig is met een gekozen faseverband-vermogens- waarde van het vermogen gedragen op de lijn.

16. Meetstelsel volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de faseverschuivingsorganen een tijdver-tragingsorgaan vormen dat een van de signalen vertraagt, gele-20 verd naar de vermenigvuldigorganen, over een gekozen tijdin terval.

17. Meetstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een schuifregister aanwezig is voor het vertragen van het eerste gemoduleerde signaal over een gekozen 25 tijdinterval zodanig dat het faseverband tussen de signalen welke met elkaar zijn vermenigvuldigd in het meetstelsel wordt gewijzigd voor het meten van een gekozen faseverband-vermogens-waarde, waarbij het schuifregister het eerste gemoduleerde signaal ontvangt en een vertraagd eerste gemoduleerde signaal 30 aflevert dat is vertraagd in tijd over een gekozen interval.

18. Meetstelsel volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het vertraagde eerste gemoduleerde signaal en het andere van de analoge signalen worden geleverd aan een tweede vermenigvuldigorgaan dat is voorzien van orga- 35 nen voor poortwerking van het andere van de analoge signalen 8420205 - 64 - tengevolge van het vertraagde eerste gemoduleerde signaal voor het vermenigvuldigen van de signalen met elkaar en het leveren van een tweede produktsignaal evenredig met een gekozen faseverband-vermogenswaarde van het vermogen gevoerd over 5 de lijn, en voorzien van tweede omzetorganen voor het omzetten van het tweede produktsignaal in een faseverband-eerste uitgangssignaal dat wordt gemoduleerd op een wijze evenredig met de waarde van het tweede produktsignaal en met het gekozen faseverband-vermogenswaarde van het vermogen gevoerd op de lijn.

19. Meetstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste een van de testorganen, modula-tororganen en eerste omzetorganen is voorzien van N versterker-elementen elk met een aantal ingangen waarbij het stelsel is voorzien van verschuivingscompensatie-organen voor het prak-15 tisch elimineren van fouten tengevolge van spanningsverschui- ving tussen gekozen ingangen van elk van de N versterkerelemen-ten terwijl de verschuivingscompensatie-organen zijn voorzien van N verschuivingsopzamelelementen verbonden respectievelijk met een gekozen eerste ingang van elk versterkerelement voor 20 het ontvangen van een compensatiespanning welke praktisch de verschuivingsfout reduceert bij een gekozen tweede ingang van het versterkerelement, waarbij elk verschil tussen de compensatiespanning en de spanningsverschuiving van het versterkerelement een foutspanning is welke optreedt op de tweede ingang, 25 en een nulinstelketen aanwezig is welke opvolgend kan worden verbonden met elk van de N versterkerelementen en met het verschuivingsopzamelelement behorende daarbij zodat elk versterkerelement opvolgend het gekozen versterkerelement wordt dat in verschuiving moet Worden gecompenseerd, waarbij de nul-30 instelketen eerst wordt verbonden met de tweede ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken over-draagperiode voor het bepalen van de foutspanning en dan wordt verbonden met het verschuivingsopzamelelement verbonden met de eerste ingang van het gekozen versterkerelement voor het 35 overdragen van lading naar het verschuivingsopzamelelement ge- 8420205 - 65 - durende een onderbroken overdraagperiode volgend op de ladings-periode, waarbij de verschuivingscompensatie-organen zijn voorzien van organen voor het opeenvolgend leveren van de overdraag- en ladingsperioden voor elk van de N versterkerelementen 5 zodanig dat verschuivingsfouten in het meetstelsel praktisch worden geelimineerd.

20. Meetstelsel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de nulinstelketen is voorzien van een ladingsversterker, een tijdelijk opzamelelement verbonden met 10 de ladingsversterker, en organen voor het overdragen van de foutspanning vanaf de tweede ingang van het gekozen versterker-element via de ladingsversterker naar het tijdelijke opzamelelement gedurende de overdraagperiode.

21. Meetstelsel volgens conclusie 20, 15 met het kenmerk, dat het tijdelijke opzamelelement eerste en tweede aansluitorganen heeft en de verschuivingscompensatie-organen zijn voorzien van organen voor het verbinden van de eerste klem van het tijdelijke opzamelelement met een terugkoppellus tussen een ingang en de uitgang van de ladingsverster-20 ker en voor het verbinden van de tweede klem van het tijdelijke opzamelelement met een gemeenschappelijke aarde gedurende elke overdraagperiode zodanig dat de foutspanning wordt overgedragen naar het tijdelijke opzamelelement, en voorzien van organen voor het verbreken van het tweede aansluitorgaan 25 vanaf de gemeenschappelijke aarde en voor het verbinden van dit tweede aansluitorgaan met de uitgang van de ladingsversterker gedurende elke opvolgende ladingsperiode zodanig dat een spanning evenredig met de foutspanning van het gekozen ver-sterkerelement optreedt op de uitgang van de ladingsverster-30 ker gedurende de ladingsperiode.

22. Meetstelsel volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de verschuivingscompensatie-organen verder zijn voorzien van organen voor het verbinden van de uitgang van de ladingsversterker met het verschuivingsopzamel- 35 element verbonden met het gekozen versterkerelement gedurende 8420205 - 66 - de ladingsperiode zodanig dat een stroom wordt geleverd naar het verschuivingsopzamelelement evenredig met de foutspanning van het gekozen versterkerelement voor het daardoor instellen van de spanning op het verschuivingsopzamelelement in een 5 richting welke de foutspanning reduceert gedurende de volgende overdraagperiode van het gekozen versterkerelement.

23. Meetstelsel voor het meten van elektrisch vermogen gevoerd over een lijn, met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het testen van stroom- en spannings-10 signalen op de lijn en voor het leveren van een eerste analoog signaal en evenredig met een van de stroom- en spanningssig-nalen en een tweede analoog signaal evenredig met het andere van de stroom- en spanningssignalen, organen voor het vermenigvuldigen van de eerste en tweede analoge signalen met elkaar 15 voor het leveren van een produktsignaal evenredig met het ver mogen getransporteerd op de lijn, en organen voor het omzetten van het produktsignaal in een uitgangssignaal dat evenredig is met de waarde van het produktsignaal en met het vermogen gevoerd over de lijn en voorzien van N versterkerelementen elk 20 met een aantal ingangen in tenminste een van de test-, vermenig vuldig- en omzetorganen, een verschuivingscompensatiestelsel voor het praktisch elimineren van fouten tengevolge van span-ningsverschuiving tussen gekozen ingangen van elk van de N versterkerelementen, waarbij het verschuivingscompensatiestel-25 sel is voorzien van N verschuivingsopzamelelementen waarvan er een respectievelijk is verbonden met een gekozen eerste ingang van elk versterkerelement voor het ontvangen van een com-pensatiespanning welke praktisch de verschuivingsspanning reduceert bij een gekozen tweede ingang van het versterkerelement 30 waarbij elk verschil tussen de compensatiespanning en de span- ningsverschuiving van het versterkerelement een foutspanning is welke optreedt bij de tweede ingang, en voorzien van een nulinstelketen welke opvolgend kan worden verbonden met elk van de N versterkerelementen en met het verschuivingsopzamel-35 element behorende daarbij zodat elk versterkerelement opvol- 8420205 - 67 - gend het gekozen versterkerelement wordt dat in verschuiving moet worden gecompenseerd, terwijl de nulinstelketen eerst wordt verbonden met de tweede ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken overdraagperiode voor 5 het bepalen van de foutspanning en dan wordt verbonden met het verschuivingsopzamelelement verbonden met de eerste ingang van het gekozen versterkerelement voor het overdragen van lading naar het verschuivingsopzamelelement gedurende een onderbroken ladingsperiode volgend op de overdraagperiode, terwijl 10 het verschuivingscompensatiestelsel is voorzien van organen voor het opvolgend leveren van overdraag- en ladingsperiode voor elk van de N versterkerelementen zodanig dat verschuivings-fouten in het meetstelsel praktisch worden geelimineerd.

24. Meetstelsel volgens conclusie 23, 15 met het kenmerk, dat de nulinstelketen is voorzien van een la- dingsversterker, een tijdelijk opzamelelement verbonden met de ladingsversterker en organen voor het overdragen van de foutspanning van de tweede ingang van het gekozen versterkerelement via de ladingsversterker naar het tijdelijke opzamelelement 20 gedurende de overdraagperiode.

25. Meetstelsel volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het tijdelijke opzamelelement in het ver-schuivingscompensatiestelsel is voorzien van eerste en tweede aansluitorganen en het verschuivingscompensatiestelsel is voor-25 zien van organen voor het verbinden van het eerste aansluit- orgaan van het tijdelijke opzamelelement met een terugkoppellus tussen een ingang en de uitgang van de ladingsversterker en voor het verbinden van het tweede aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement met een gemeenschappelijke aarde ge-30 durende elke overdraagperiode, zodanig dat de foutspanning wordt overgedragen naar het tijdelijke opzamelelement, en voorzien van organen voor het losnemen van het tweede aansluitorgaan vanaf de gemeenschappelijke aarde en voor het verbinden van het tweede aansluitorgaan met de uitgang van de ladingsver-35 sterker gedurende elke opvolgende ladingsperiode, zodanig dat 8420205 - 68 - een spanning evenredig met de foutspanning van het gekozen versterkerelement optreedt op de uitgang van de ladingsverster-ker gedurende de ladingsperiode.

26. Meetstelsel volgens conclusie 25, 5 met het kenmerk, dat het verschuivingscompensatiestelsel ver der is voorzien van organen voor het verbinden van de uitgang van de ladingsversterker met het verschuivingsopzamelelement verbonden met het gekozen versterkerelement gedurende elke ladingsperiode zodanig dat een stroom wordt toegevoerd naar het 10 verschuivingsopzamelelement evenredig met de foutspanning van het gekozen versterkerelement voor het daardoor instellen van de spanning op het verschuivingsopzamelelement in een richting waardoor de foutspanning wordt gereduceerd gedurende de volgende overdraagperiode van het gekozen versterkerelement.

27. Stelsel voor verschuivingscompensatie bij een aantal versterkerelementen tot N versterkerelementen elk met een aantal ingangen voor het praktisch elimineren van fouten tengevolge van spanningsverschuiving tussen gekozen ingangen van elk van de versterkerelementen, met het kenmerk, 20 dat N opzamelelementen zijn verbonden met de N versterkerelemen ten zodat een van de opzamelelementen is verbonden met een gekozen ingang van elk versterkerelement, waarbij de opzamelelementen dienen voor het ontvangen van een compenserende spanning welke praktisch de verschuivingsfout reduceert bij 25 een gekozen tweede ingang van het bijbehorende versterkerele ment en elk verschil tussen deze compensatiespanning en de spanningsverschuiving van het versterkerelement optreedt als een foutspanning op de tweede ingang, en voorzien van een nulin-stelketen welke kan worden verbonden opvolgend met elk van de 30 N versterkerelementen en met het bijbehorende opzamelelement zodanig dat elk versterkerelement opvolgend het gekozen versterkerelement dat moet worden gecompenseerd in verschuiving waarbij de nulinstelketen eerst is verbonden met de tweede ingang van een geközen versterkerelement gedurende een onder-35 broken overdraagperiode voor het bepalen van de foutspanning 8420205 - 69 - en dan wordt verbonden met het opzamelelement verbonden met de eerste ingang van het gekozen versterkerelement voor het overdragen van lading naar het opzamelelement gedurende een onderbroken ladingsperiode volgend op de overdraagperiode, 5 waarbij het verschuivingscompensatiestelsel is voorzien van organen voor het opvolgend leveren van overdraag- en ladings-perioden voor elk van de N versterkerelementen zodanig dat verschuivingsfouten bij de tweede ingang praktisch worden geelimineerd.

28. Verschuivingscompensatiestelsel vol gens conclusie 27, met het kenmerk, dat de nulinstelketen is voorzien van een ladingsversterker, een tijdelijk opzamelelement verbonden met de ladingsversterker, en organen voor het overdragen van de foutspanning van de tweede ingang van het 15 gekozen versterkerelement via de ladingsversterker naar het tijdelijke opzamelelement gedurende de overdraagperiode.

29. Verschuivingscompensatiestelsel volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat het tijdelijke opzamelelement in het verschuivingscompensatiestelsel is voorzien van 20 eerste en tweede aansluitorganen en het verschuivingscompen- satiestelsel is voorzien van organen voor het verbinden van het eerste aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement met een terugkoppellus tussen een ingang en de uitgang van de ladingsversterker en voor het verbinden van het tweede aansluit-25 orgaan van het tijdelijke opzamelelement met een gemeenschappe lijke aarde gedurende elke overdraagperiode zodanig dat de foutspanning wordt overgedragen naar het tijdelijke opzamelelement, en voorzien van organen voor het losmaken van het tweede aansluitorgaan vanaf de gemeenschappelijke aarde en voor 30 het verbinden van dit tweede aansluitorgaan met de uitgang van de ladingsversterker gedurende elke opvolgende ladingsperiode, zodanig dat een spanning evenredig met de foutspanning van het gekozen versterkerelement optreedt op de uitgang van de ladingsversterker gedurende de ladingsperiode.

30. Verschuivingscompensatiestelsel volgens 8420205 - 70 - conclusie 29, met het kenmerk, dat verdere organen aanwezig zijn voor het verbinden van de uitgang van de ladingsversterker met het opzamelelement verbonden met het gekozen versterker-element gedurende de ladingsperiode zodat een stroom wordt ge-5 leverd naar het opzamelelement evenredig met de foutspanning van het gekozen versterkerelement voor het daardoor instellen van de spanning op het opzamelelement in een richting welke de foutspanning reduceert gedurende de volgende overdraagperio-de van het gekozen versterkerelement.

31. Werkwijze voor het meten van elektrisch vermogen gevoerd over een lijn, met het kenmerk, dat de stappen worden genomen van het testen van stroom en spanning op de lijn en het leveren van een eerste analoog signaal evenredig met een van de stroom- en spanningssignalen en het leveren 15 van een tweede analoog signaal evenredig met het andere van de stroom- en spanningssignalen, het moduleren van een van de analoge signalen voor het leveren van een eerste gemoduleerd signaal evenredig met het ene van de analoge signalen, dat veranderbaar is tussen twee niveaus bij vooraf bepaalde eerste 20 klokintervallen, het poorten van het andere van de analoge sig nalen tengevolge van veranderingen in het niveau van het eerste gemoduleerde signaal voor het vermenigvuldigen van de signalen met elkaar en het leveren van een produktsignaal evenredig met het vermogen gevoerd over de lijn, en het omzetten van het 25 produktsignaal in een eerste uitgangssignaal dat wordt gemodu leerd op een wijze evenredig met de Waarde van het produktsignaal en het vermogen gevoerd over de lijn.

32. Werkwijze volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat de modulatiestap bestaat uit het leveren 30 van een terugkoppelsignaal dat zijn waarde verandert tegelijk met veranderingen in het eerste gemoduleerde signaal en het ene van de analoge signalen balanceert over de tijd, en het meten van momentele verschillen tussen het terugkoppelsignaal en het ene van de analoge signalen en het leveren van een 35 signaal voor het aangeven van zodanig verschil naar een bi- 8420205 - 71 - stabiele keten welke het eerste gemoduleerde signaal aflevert bij een van de twee niveaus afhankelijk van het gemeten verschil tussen het terugkoppelsignaal en het ene van de analoge signalen bij elk eerste klokinterval.

33. Werkwijze volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat de modulatiestap bestaat uit het leveren van het ene van de analoge signalen en het terugkoppelsignaal naar een sommeerknooppunt, en de meetstap is voorzien van het integreren van het signaal bij het sommeerknooppunt voor het 10 weergeven van het verschil tussen het ene van de analoge sig nalen en het terugkoppelsignaal, en het dan vergelijken van de geïntegreerde waarde geleverd door de integreerstap met een vooraf bepaald modulatordrempelniveau.

34. Werkwijze volgens conclusie 31, 15 met het kenmerk, dat de stap van het omzetten van het produkt- signaal bestaat uit het leveren van het eerste uitgangssignaal via een bistabiele keten met een uitgang veranderbaar tussen twee niveaus bij vooraf bepaalde omzetorgaanklokintervallen, het leveren van het produktsignaal naar een sommeerknooppunt, 20 het leveren van een tweede signaal aan het sommeerknooppunt vanaf een aantal referentiebronnen tengevolge van het niveau van het eerste uitgangssignaal, waarbij het tweede signaal het produktsignaal balanceert over de tijd en elk momenteel verschil tussen het produktsignaal en het tweede signaal een ver-25 schilsignaal is en het geïntegreerde verschilsignaal wordt vergeleken met een eerste drempelniveau en dan de bistabiele keten wordt gedwongen het eerste uitgangssignaal te leveren bij een van de twee niveaus afhankelijk van het niveau van het geïntegreerde verschilsignaal ten opzichte van het eerste 30 drempelniveau bij elk omzetorgaanklokinterval.

35. Werkwijze volgens conclusie 34, met het kenmerk, dat het produktsignaal overheersend van eerste polariteit is wanneer vermogen op de lijn van een eerste polariteit is waarbij de overheersende richting van vermogens-35 stroming is in een eerste richting, terwijl de omzetstap be- 8420205 - 72 - staat uit het toevoeren van het tweede signaal naar het sommeer-knooppunt vanaf een eerste referentiebron met een polariteit tegengesteld aan de eerste polariteit en een sterkte voldoende voor het balanceren van het produktsignaal, het gebruik van 5 de eerste referentiebron als het tweede signaal wanneer het eerste uitgangssignaal is op een niveau voor het aandrijven van het geïntegreerde verschilsignaal over het eerste drempelniveau in een richting, en het afwisselen van de eerste referentiebron met een tweede referentiebron wanneer het eerste uit-10 gangssignaal op het andere van de twee niveaus is voor het toelaten dat het geïntegreerde verschilsignaal het eerste drempelniveau kruist in de andere richting, zodanig dat het geinte-greerde verschilsignaal wordt gehandhaafd in de nabijheid van het eerste drempelniveau wanneer vermogen op de lijn van eer-15 ste polariteit is.

36. Werkwijze volgens conclusie 35, met het kenmerk, dat het produktsignaal overheersend van een tweede polariteit is tegengesteld aan de eerste polariteit wanneer vermogen op de lijn is van een tweede polariteit waar-20 bij de overheersende richting van vermogensstroming in een tweede richting tegengesteld aan de eerste richting is, terwijl de omzetstap bestaat uit het vergelijken van het geïntegreerde verschilsignaal met een tweede drempelniveau verschillend van het eerste drempelniveau, en het afleveren van een 25 tweede uitgangssignaal door de tweede bistabiele keten welke het tweede uitgangssignaal aflevert op een van de twee niveaus afhankelijk van het niveau van het geïntegreerde verschilsignaal ten opzichte van het tweede drempelniveau bij elk omzet-orgaanklokinterval, en het toevoeren van het tweede signaal 30 vanaf een derde referentiebron wanneer vermogen op de lijn is van tweede polariteit, waarbij de derde referentiebron een polariteit heeft tegengesteld aan de tweede polariteit en een sterkte voldoende voor het balanceren van het produktsignaal, terwijl de derde referentiebron wordt gebruikt als het tweede 35 signaal wanneer het tweede uitgangssignaal is op een niveau 8420205 - 73 - voor het aandrijven van het geïntegreerde verschilsignaal over het tweede drempelniveau in een richting, en het afwisse-len van de derde referentiebron met een vierde referentiebron wanneer het tweede uitgangssignaal op het andere van de twee 5 niveaus is voor het toelaten dat het geïntegreerde verschil signaal het tweede drempelniveau kruist in de andere richting, zodanig dat het geïntegreerde verschilsignaal wordt gehandhaafd in de nabijheid van het tweede drempelniveau wanneer vermogen op de lijn van de tweede polariteit is.

37. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk, dat de tweede en vierde referentiebronnen dezelfde zijn en dat de omzetstap bestaat uit het toevoeren van het tweede signaal naar het sommeerknooppunt vanaf een van de eerste, derde en gelijke tweede en vierde referentiebronnen.

38. Werkwijze volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat het andere van de analoge signalen wordt omgekeerd en dat zowel het omgekeerde signaal als het niet-omgekeerde andere van de analoge signalen beide worden toegevoerd naar organen voor het uitvoeren van de poortwerkingsstap. 20

39. Werkwijze volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van N versterker-elementen elk met een aantal ingangen voor het uitvoeren van tenminste enige van de stappen van de werkwijze en voorzien van de extra stappen van verschuivingscompensatie bij de N 25 versterkerelementen voor het elimineren van fouten tengevolge van spanningsverschuiving tussen gekozen ingangen van elk van de N versterkerelementen, waarbij elk van de versterkerelemen-ten respectievelijk wordt verbonden met een verschuivingsop-zamelelement bij een eerste gekozen ingang daarvan waarin een 30 compensatiespanning wordt opgeslagen door de verschuivings- compensatiestappen van de werkwijze voor het praktisch corrigeren van elke verschuivingsfout bij een tweede gekozen ingang van het versterkerelement, en waarbij elk verschil tussen de compensatiespanning in het verschuivingsopzamelelement en 35 de spanningsverschuiving van het versterkerelement een fout- 8420205 - 74 - spanning is welke optreedt op de tweede ingang, terwijl de ver-schuivingscompensatiestappen bestaan uit het opvolgend verbinden van een nulinstelketen met elk van de N versterkerele-menten en met het verschuivingsopzamelelement dat daarbij 5 behoort voor het compenseren van verschuiving bij elk gekozen versterkerelement in opeenvolging door middel van de verschui-vingscompensatiestappen, bestaande uit het eerst verbinden van de nulinstelketen met de tweede ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken overdraagperiode voor 10 het bepalen van de foutspanning en het dan verbinden van de nulinstelketen met het verschuivingsopzamelelement verbonden met de eerste ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken ladingsperiode volgend op de overdraagperiode voor het instellen van de lading op het verschuivings-15 opzamelelement gedurende de ladingsperiode zodanig dat de fout- spanning gedurende de volgende overdraagperiode van het gekozen versterkerelement is gereduceerd en met de stappen van het opvolgend zorgen voor overdraag- en ladingsperioden voor elk van de N versterkerelementen in een continue cyclus.

40. Werkwijze volgens conclusie 39, met het kenmerk, dat de nulinstelketen is voorzien van een ladingsversterker en een tijdelijk opzamelelement met eerste en tweede aansluitorganen, waarbij de verschuivingscompensa-tiestappen zijn voorzien van het verbinden van een ingang van 25 de ladingsversterker met de tweede ingang van het gekozen ver sterkerelement en het verbinden van het eerste aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement in een terugkoppellus tussen een ingang en een uitgang van de ladingsversterker gedurende elke overdraagperiode, en het gelijktijdig verbinden van het 30 tweede aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement met een gemeenschappelijke aarde gedurende die overdraagperiode, zodanig dat de foutspanning wordt overgedragen via de ladingsversterker naar het tijdelijke opzamelelement, en daarna het tweede aansluitorgaan wordt losgenomen van de gemeenschappe-35 lijke aarde en wordt verbonden met de uitgang van de ladings- 8420205 - 75 - versterker gedurende de opvolgende ladingsperiode waardoor een spanning welke evenredig is met de foutspanning, optreedt bij de uitgang van de ladingsversterker gedurende de ladingsperiode .

41. Werkwijze volgens conclusie 40, met het kenmerk, dat de verschuivingscompensatiestappen verder bestaan uit het verbinden gedurende elke ladingsperiode van de uitgang van de ladingsversterker met het verschuivingsopza-melelement verbonden met het gekozen versterkerelement via 10 een impedantie zodanig dat een stroom wordt toegevoerd naar het verschuivingsopzamelelement evenredig met de foutspanning voor het daardoor instellen van de spanning op het verschuivingsopzamelelement in een richting Welke de foutspanning reduceert gedurende de volgende overdraagperiode van het geko-15 zen versterkerelement.

42. Werkwijze voor het meten van elektrisch vermogen gevoerd over een lijn, met het kenmerk, dat de stroom en de spanning op de lijn worden getest, een eerste analoog signaal wordt gevormd evenredig met een van de stroom- en 20 spanningssignalen en een tweede analoog signaal evenredig met het andere van de stroom- en spanningssignalen, het vermenigvuldigen van de eerste en tweede analoge signalen met elkaar voor het leveren van een produktsignaal evenredig met het vermogen gevoerd over de lijn, het omzetten van het produkt 25 in een uitgangssignaal dat evenredig is met de waarde van het produktsignaal en het vermogen gevoerd over de lijn, waarbij het meetstelsel voor het uitvoeren van de werkwijze is voorzien van N versterkerelementen elk met een aantal ingangen, terwijl N versterkerelementen worden gebruikt voor het uit-30 voeren van tenminste enige van de stappen van de werkwijze, en bestaat uit de extra stappen van het voor verschuiving compenseren van de N versterkerelementen voor het elimineren van fouten tengevolge van spanningsverschuiving tussen gekozen ingangen van elk van de N versterkerelementen, waarbij elk 35 van de versterkerelementen respectievelijk is verbonden met 8420205 - 76 - een verschuivingsopzamelelement bij een eerste ingang daarvan waarop een compensatiespanning wordt opgeslagen door de ver-schuivingscompensatiestappen van de werkwijze voor het praktisch corrigeren van elke verschuivingsfout bij een tweede in-5 gang van het versterkerelement, en waarbij elk verschil tussen de compensatiespanning op het verschuivingsopzamelelement en de spanningsverschuiving van het versterkerelement een fout-spanning is optredend bij de tweede ingang, welke verschuivings-compensatiespanningen bestaan uit het opvolgend verbinden van 10 een nulinstelketen met elk van de N versterkerelementen en met het verschuivingsopzamelelement behorende daarbij voor het compenseren van verschuiving bij elk gekozen versterkerelement in opeenvolging, bestaande uit het eerst verbinden van de nulinstelketen met de tweede ingang van het gekozen versterker-15 element gedurende een onderbroken overdraagperiode voor het be palen van de foutspanning, het daarna verbinden van de nulinstelketen met het verplaatsingsopzamelelement verbonden met de eerste ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken ladingsperiode volgend op de overdraagperiode 20 voor het instellen van de lading op het verplaatsingsopzamel element gedurende de ladingsperiode, zodanig dat de foutspanning gedurende de volgende overdraagperiode van het gekozen versterkerelement wordt gereduceerd, en voorzien van de stappen van het opvolgend voorzien in overdraag- en ladingsperioden 25 voor elk van de N versterkerelementen in een continue cyclus.

43. Werkwijze volgens conclusie 42, met het kenmerk, dat de nulinstelketen is voorzien van een la-dingsversterker en een tijdelijk opzamelelement met eerste en tweede aansluitorganen, waarbij de verschuivintscompensatie-30 stappen verder bestaan uit het verbinden van een ingang van de ladingsversterker met de andere ingang van het gekozen versterkerelement en het verbinden van het eerste aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement in een terugkoppellus tussen een ingang en uitgang van de ladingsversterker gedurende elke 35 overdraagperiode, en het gelijktijdig verbinden van het tweede 8420205 - 77 - aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement met een gemeenschappelijke aarde gedurende de overdraagperiode, zodanig dat de foutspanning wordt overgedragen via de ladingsverster-ker naar het tijdelijke opzamelelement, en het dan losmaken 5 van het tweede aansluitorgaan vanaf de gemeenschappelijke aarde en het verbinden van het tweede aansluitorgaan met de uitgang van de ladingsversterker gedurende de opvolgende ladingsperiode waardoor een spanning welke evenredig is met de foutspanning, optreedt bij die uitgang van de ladingsversterker gedurende de 10 ladingsperiode.

44. Werkwijze volgens conclusie 43, met het kenmerk, dat de verschuivingscompensatiestappen verder bestaan uit het verbinden gedurende elke ladingsperiode van de uitgang van de ladingsversterker met het verschuivingsopzamel-15 element via een impedantie zodanig dat een stroom wordt toe gevoerd naar het verschuivingsopzamelelement evenredig met de foutspanning om daardoor de spanning in te stellen op het verschuivingsopzamelelement in een richting welke de foutspanning reduceert gedurende de volgende overdraagperiode van het 20 gekozen versterkerelement.

45. Werkwijze voor het compenseren van verschuiving bij een aantal versterkerelementen tot N verster-kerelementen elk met een aantal ingangen voor het praktisch elimineren van fouten tengevolge van spanningsverschuiving 25 tussen N ingangen van elk van de versterkerelementen, met het kenmerk, dat een nulinstelketen wordt gebruikt voor het meten van een spanning en voor het leveren van een stroom evenredig met de spanning, terwijl elk van de versterkerelementen is verbonden respectievelijk met een opzamelelement bij 30 een eerste ingang daarvan waarop een compensatiespanning wordt opgezameld door de stappen van de werkwijze voor het praktisch corrigeren van elke verschuivingsfout bij een tweede ingang van het versterkerelement, en waarbij elk verschil tussen de compensatiespanning op het opzamelelement en de spanningsver-35 schuiving van het versterkerelement een foutspanning is die 8420205 - 78 - optreedt op de tweede ingang, bestaande uit stappen van opvolgend verbinden van de nulinstelketen met elk van de N verster-kerelementen en met het opzamelelement dat daarbij behoort voor het compenseren van verschuiving bij elk gekozen verster-5 kerelement in opeenvolging, bestaande uit het eerst verbinden van de nulinstelketen met de tweede ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken overdraagperiode voor het bepalen van de foutspanning, het daarna verbinden van de nulinstelketen met het opzamelelement verbonden met de eer-10 ste ingang van het gekozen versterkerelement gedurende een onderbroken ladingsperiode volgend op de overdraagperiode voor het instellen van de lading in het opzamelelement gedurende de ladingsperiode, zodanig dat de foutspanning gedurende de volgende overdraagperiode van het gekozen versterkerelement is 15 gereduceerd, en bestaande uit de stappen van het opeenvolgend leveren van overdraag- en ladingsperioden voor elk van de N versterkerelementen in een continue cyclus.

46. Werkwijze volgens conclusie 45, met het kenmerk, dat de nulinstelketen is voorzien van een 20 ladingsversterker en een tijdelijk opzamelelement met eerste en tweede aansluitorganen, terwijl de werkwijze verder bestaat uit de stappen van het verbinden van een ingang van de ladingsversterker met de andere ingang van het gekozen versterkerelement en het verbinden van het eerste aansluitorgaan van het 25 tijdelijke opzamelelement in een terugkoppellus tussen een in gang en uitgang van de ladingsversterker gedurende elke overdraagperiode , en het gelijktijdig verbinden van het tweede aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement met een gemeenschappelijke aarde gedurende de overdraagperiode, zodanig dat 30 de foutspanning wordt overgedragen via de ladingsversterker naar het tijdelijke opzamelelement, en het dan verbreken van het tweede aansluitorgaan van de gemeenschappelijke aarde en het verbinden van het tweede aansluitorgaan met de uitgang van de ladingsversterker gedurende de opvolgende ladingsperio-35 de waardoor een spanning welke evenredig is met de foutspanning, 8420205 - 79 - optreedt bij de uitgang van de ladingsversterker gedurende de ladingsperiode.

47. Werkwijze volgens conclusie; 45, met het kenmerk, dat gedurende elke ladingsperiode de uitgang 5 van de ladingsversterker wordt verbonden met het opzamelele- ment zodanig dat een stroom wordt geleverd aan het opzamel-element evenredig met de foutspanning voor het daardoor instellen van de spanning op het opzamelelement in een richting welke de foutspanning reduceert gedurende de volgende overdraag-10 periode van het gekozen versterkerelement.

48. Modulator voor het omzetten van een ingangssignaal in een uitgangsimpulsreeks welke varieert tussen twee niveaus en welke een gemiddelde niveau heeft gedurende de tijd evenredig met het ingangssignaal, 15 met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het toevoeren van de signalen naar een sommeerknooppunt, schakelorganen voor het leveren van een tweede signaal naar het sommeerknooppunt gekozen uit tenminste twee verschillende referentiesignalen met vooraf bepaalde sterkten, waarbij het verschil op elk 20 tijdstip tussen het ingangssignaal en het tweede signaal een verschilsignaal is, meetorganen voor het integreren van het verschilsignaal bij het sommeerknooppunt en voor het bepalen wanneer het geïntegreerde verschilsignaal een drempelniveau bereikt, waarbij de meetorganen zijn voorzien van een verster-25 kerelement en verschuivingscompensatie-organen voor het praktisch elimineren van elke verschuivingsfout resulterend uit een spanningsverschuiving optredend tussen de versterkeringangen van het versterkerelement, waarbij de compensatie-organen zijn voorzien van een eerste opzamelelement verbonden met een 30 versterkeringang en organen voor het overdragen van een ver- schuivingsspanning naar het eerste opzamelelement voor het compenseren van de spanningsverschuiving, een klok voor het leveren van klokimpulsen bij vooraf bepaalde klokintervallen, een bistabiele keten aansprekend op de meetorganen en de klok 35 en dat een eerste uitgangssignaal levert veranderbaar bij 8420205 - 80 - elke klokimpuls tussen eerste en tweede niveaus wanneer het geïntegreerde verschilsignaal het drempelniveau heeft gekruist gedurende een klokinterval, terwijl de schakelorganen aanspreken op de bistabiele keten zodanig dat een van de refe-5 rentiesignalen wordt toegevoerd naar het sommeerknooppunt wan neer het eerste uitgangssignaal op zijn eerste niveau is en een ander referentiesignaal wordt toegevoerd naar het sommeerknooppunt waxmeer het eerste uitgangssignaal op zijn tweede niveau is, waarbij de gemiddelde waarde van de referentie-10 signalen over de tijd het ingangssignaal balanceert bij het sommeerknooppunt en het gemiddelde niveau over de tijd bij het eerste uitgangssignaal evenredig is met het ingangssignaal.

49. Modulator volgens conclusie 48, met het kenmerk, dat het tweede signaal wordt gekozen uit de 15 twee referentiesignalen welke praktisch gelijk zijn in sterkte en tegengesteld in polariteit.

50. Modulator volgens conclusie 48, met het kenmerk, dat de meetorganen zijn voorzien van een tweede opzamelelement verbonden tussen het sommeerknooppunt en een 20 gemeenschappelijke aarde, waarbij het tweede opzamelelement een deel levert van een passief integreerorgaan voor integreren van het verschilsignaal, waarbij de spanning op sommeerknooppunt het geïntegreerde verschilsignaal is.

51. Modulator volgens conclusie 50, 25 met het kenmerk, dat het versterkerelement dient als een ver gelijker voor het bepalen wanneer een signaalingang naar het versterkerelement een drempelniveau bereikt, waarbij het ver-sterkerelement een ingang heeft die is verbonden in een elektrische baan met het sommeerknooppunt en de uitgang is verbon-30 den met de bistabiele keten, zodat het versterkerelement een eerste regelsignaal aflevert dat hoog is wanneer het geïntegreerde verschilsignaal boven het drempelniveau is en laag is wanneer het geintegreerde verschilsignaal onder het drempelniveau is.

52. Modulator volgens conclusie 51, 8420205 - 81 - met het kenmerk, dat het eerste opzamelelement is in de elektrische baan tussen het sorameerknooppunt en de omkeeringang van het versterkerelement, terwijl de niet-omkeeringang is verbonden met de gemeenschappelijke aarde, terwijl de verschui-5 vingscompensatie-organen zijn voorzien van een terugkoppellus rond het versterkerelement tussen de omkeeringang van het versterkerelement en de uitgang daarvan welke periodiek wordt verbonden gedurende een onderbroken nulinstelperiode zodat elke spanningsverschuiving optreedt bij lage impedantie bij de 10 omkeeringang gedurende de nulinstelperiode, samen met organen voor het gelijktijdig verbreken van een aansluitorgaan van het eerste opzamelelement van het sommeerknooppunt en het verbinden van het ene aansluitorgaan met de gemeenschappelijke aarde zodanig dat de spanningsverschuiving wordt opgeslagen in 15 het eerste opzamelelement gedurende de nulinstelperiode, ter wijl de nulinstelperioden worden afgewisseld met de meetperioden waarin de terugkoppellus rond het versterkerelement wordt losgenomen en een aansluitorgaan van het eerste opzamelelement opnieuw wordt verbonden met het sommeerknooppunt waardoor de 20 spanningsverschuiving van het versterkerelement wordt gebalan ceerd door de spanning op het eerste opzamelelement gedurende de meetperiode.

53. Modulator volgens conclusie 52, met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het synchro-25 niseren van de nulinstel- en meetperioden met de klokimpulsen zodanig dat de nulinstelperioden optreden gedurende een deel van elk klokinterval en de meetperioden optreden wanneer het eerste uitgangssignaal uit de bistabiele keten veranderbaar is tengevolge van de meetorganen.

54. Modulator volgens conclusie 50, met het kenmerk, dat de meetorganen zijn voorzien van eerste en tweede versterkerelementen welke dienen als vergelijkers voor het bepalen wanneer een signaalingang naar het versterkerelement een drempelniveau bereikt, terwijl de versterkerele-35 menten elk een ingang hebben welke is verbonden in een elek- 8420205 - 82 - trische baan naar het sommeerknooppunt, samen met verschuivings-compensatieorganen welke zijn voorzien van een eerste opzamel-element waarin de verschuivingsspanning wordt opgeslagen, verbonden in de elektrische baan met een ingang van elk ver-5 sterkerelement, terwijl de uitgangen van de eerste en tweede versterkerelementen zijn verbonden met de bistabiele keten afwisselend gedurende respectievelijke eerste en tweede meet-perioden waarin het versterkerelement is verbonden met de bistabiele keten en een eerste regelsignaal levert dat hoog is 10 wanneer het geïntegreerde verschilsignaal is boven het drempel niveau en laag wanneer het geïntegreerde verschilsignaal is onder het drempelniveau, en voorzien van organen voor het laden van het eerste opzamelelement verbonden met het eerste versterkerelement tot de verschuivingsspanning gedurende een eerste 15 versterkemulinstelperiode terwijl het tweede versterkerelement is verbonden met de bistabiele keten en voor het wijzigen van het eerste opzamelelement verbonden met het tweede versterkerelement naar de verschuivingsspanning gedurende een tweede ver-sterkernulinstelperiode terwijl het eerste versterkerelement 20 is verbonden met de bistabiele keten, waarbij de eerste verster- kernulinstelperioden optreden tussen eerste meetperioden en de tweede versterkemulinstelperioden optredend tussen tweede meetperioden.

55. Modulator volgens conclusie 54, 25 met het kenmerk, dat de ene ingang van elk versterkerelement verbonden in een elektrische baan met het sommeerknooppunt de omkeeringang daarvan is en de verschuivingscompensatie-or-ganen zijn voorzien van een schakelbare terugkoppellus rond elk versterkerelement welke selectief wordt verbonden geduren-30 de elek respectievelijke versterkemulinstelperiode tussen de omkeeringang van het respectievelijke versterkerelement en de uitgang daarvan zodanig dat elke spanningsverschuiving optreedt bij lage impedantie op de respectievelijke omkeeringang, en organen voor het overdragen gedurende de nulinstelperiode van 35 elk versterkerelement van de spanningsverschuiving van het ver- 8420205 - 83 - sterkerelement naar het verbonden eerste opzamelelement.

56. Modulator volgens conclusie 54, met het kenmerk, dat de verschuivingscompensatie-organen zorgen dat de nulinstelperiode van elk versterkerelement korter 5 is dan de meetperiode daarvan zodanig dat de eerste versterker- nulinstelperiode eindigt een vooraf bepaald interval voorafgaand aan het begin van de meetperiode van het eerste verster-kerelement en de tweede versterkernulinstelperiode eindigt een vooraf bepaald interval voordat de meetperiode van het eerste 10 versterkerelement begint teneinde fouten tengevolge van lang zaam vergelijker aanspreken tot een minimum wordt beperkt.

57. Modulator volgens conclusie 48, met het kenmerk, dat een aansluitorgaan van het versterkerelement is verbonden met het sommeerknooppunt en het andere 15 aansluitorgaan van het versterkerelement is verbonden met het eerste opzamelelement waarin de verschuivingsspanning is opgeslagen .

58. Modulator volgens conclusie 57, met het kenmerk, dat het versterkerelement een eerste verster-20 kerelement van de meetorganen is, dat ook is voorzien van een tweede opzamelelement verbonden met een negatieve terugkoppellus tussen de omkeeringang en uitgang van het eerste versterkerelement, terwijl de omkeeringang ook is verbonden met het sommeerknooppunt zodanig dat het geïntegreerde verschilsignaal 25 optreedt over het tweede opzamelelement, en voorzien van een vergelijkerelement verbonden tussen de uitgang van het eerste versterkerelement en de bistabiele keten, terwijl het verge-lijkerelement bepaalt wanneer het geïntegreerde verschilsignaal op het tweede opzamelelement een drempelwaarde bereikt.

59. Modulator volgens conclusie 58, met het kenmerk, dat elk verschil tussen de verschuivingsspanning op het eerste opzamelelement en de werkelijke span-ningsverschuiving van het eerste versterkerelement een fout-spanning is welke optreedt bij de omkeeringang van het eerste 35 versterkerelement, terwijl de verschuivingscompensatie-organen 8420205 - 84 - zijn voorzien van organen voor het onderbroken verbinden van de omkeeringang van het eerste versterkerelement met de niet-omkeeringang van het tweede versterkerelement gedurende een overdraagperiode, en voorzien van een tijdelijk opzamelelement 5 met een eerste aansluitorgaan verbonden gedurende de overdraag periode met zowel de uitgang als de omkeeringang van het tweede versterkerelement, en een tweede aansluitorgaan verbonden met een gemeenschappelijke aarde gedurende de overdraagperiode, waarbij de verschuivingscompensatie-organen ook een ladings-10 periode vormen gedurende welke het eerste opzamelelement wordt verbonden met de niet-omkeeringang van het tweede versterkerelement en de uitgang ervan wordt verbroken ten opzichte van het eerste en verbonden met het tweede aansluitorgaan van het tijdelijke opzamelelement zodanig dat een negatieve spanning 15 gelijk aan de foutspanning optreedt bij de uitgang van het tweede versterkerelement, en organen voor het verbinden van de uitgang van het tweede versterkerelement met het eerste opzamelelement via een impedantie gedurende de ladingsperiode zodanig dat een stroom wordt geleverd naar het eerste opzamel-20 element evenredig met de foutspanning voor het veranderen van de spanning op het eerste opzamelelement in een richting waardoor de foutspanning gedurende de volgende overdraagperiode wordt gereduceerd.

60. Stelsel voor het leveren van digitale 25 signalen evenredig met gekozen parameters van een ingangssig naal dat is omgezet in een eerste gemoduleerd signaal variërend tussen twee niveaus op een wijze evenredig met de amplitude en polariteit van het ingangssignaal, met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het leveren van klokimpulsen bij vooraf 30 bepaalde klokintervallen, vertragingsorganen voor het ontvangen van het eerste gemoduleerde signaal en voor het afleveren van een tweede gemoduleerd signaal praktisch gelijk aan het eerste gemoduleerde signaal en in tijd vertraagd over een klokinterval, en organen voor het afleveren van een eerste digitaal signaal 35 dat uitgangsimpulsen bevat op intervallen van niet minder dan 8420205 - 85 - de klokintervallen wanneer eerste en tweede gemoduleerde signalen gelijktijdig op vooraf bepaalde niveaus zijn zodanig dat het eerste digitale signaal informatie betreffende sterkte en polariteit betreffende het ingangssignaal draagt.

61. Stelsel volgens conclusie 60, met het kenmerk, dat het eerste gemoduleerde signaal veranderbaar is tussen eerste en tweede niveaus bij de klokintervallen op een wijze waardoor een gemiddeld niveau wordt gevormd over elk voldoende interval evenredig met het ingangssignaal, 10 terwijl de organen voor het leveren van een eerste digitaal signaal impulsen afleveren bij niet minder dan de klokintervallen wanneer de eerste en tweede gemoduleerde signalen tegelijk op het eerste niveau zijn, zodanig dat het eerste digitale signaal impulsen bevat in evenredigheid met de hoeveel-15 heid tijd waarover het eerste niveau van het eerste gemoduleer de signaal het tweede niveau overschrijdt.

62. Stelsel volgens conclusie 61, met het kenmerk, dat omkeerorganen aanwezig zijn voor het leveren van een eerste omgekeerd gemoduleerd signaal dat het 20 omgekeerde is van het eerste gemoduleerde signaal en een twee de omgekeerd gemoduleerd signaal dat het omgekeerde is van het tweede gemoduleerde signaal, en organen voor het afleveren van een tweede digitaal signaal dat impulsen bevat bij niet minder dan de klokintervallen wanneer de eerste en tweede om-25 gekeerde gemoduleerde signalen tegelijk op vooraf bepaalde niveaus zijn, zodat het tweede sigitale signaal impulsen bevat in evenredigheid met de hoeveelheid tijd waarover een niveau van het eerste omgekeerde gemoduleerde signaal het andere niveau overschrijdt.

63. Stelsel volgens conclusie 62, met het kenmerk, dat het ingangssignaal wordt omgezet in een modulator welke een eerste bistabiele keten bevat met O en Ö-uitgangen, terwijl het eerste gemoduleerde signaal de Q-uit-gang van de bistabiele keten is, terwijl de omkeerorganen zijn 35 voorzien van het gebruik van de Q-uitgang van de eerste bi- 8420205 - 86 - stabiele keten voor het leveren van het eerste omgekeerde gemoduleerde signaal, terwijl de vertragingsorganen een bistabiele keten zijn met Q en Q-uitgangen, welke tweede bistabiele keten het eerste gemoduleerde signaal ontvangt op zijn Q-uitgang 5 dat het eerste gemoduleerde signaal dupliceert met een tijd- vertraging van een klokinterval, terwijl de omkeerorganen de Q-uitgang van de tweede bistabiele keten gebruiken voor het vormen van het tweede omgekeerde gemoduleerde signaal.

64. Stelsel volgens conclusie 62, 10 met het kenmerk, dat de hoeveelheid tijd waarover een niveau van het eerste gemoduleerde signaal het andere overschrijdt over elk voldoende interval evenredig is met de sterkte van een polariteit van het ingangssignaal, terwijl het stelsel verder is voorzien van poortorganen voor het opnemen van eerste en 15 tweede digitale signalen en voor het afgeven van een digitaal sommeersignaal dat de som is van de eerste en tweede digitale signalen en evenredig is met de absolute sterkte van het ingangssignaal.

65. Stelsel volgens conclusie 60, 20 met het kenmerk, dat de vertragingsorganen zijn voorzien van een bistabiele keten welke het eerste gemoduleerde signaal ontvangt op een ingang daarvan en klokimpulsen en een uitgang levert welke het tweede gemoduleerde Signaal is en welke elke verandering volgt en dupliceert in het eerste gemoduleerde 25 signaal vertraagd in tijd over een klokinterval.

66. Stelsel voor het leveren van digitale signalen evenredig met gekozen uitgangsparameters van een ingangssignaal, met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het leveren van klokimpulsen op vooraf bepaalde klokinterval- 30 len, een modulator voor het omzetten van het ingangssignaal in een eerste gemoduleerd signaal, waarbij de modulator is voorzien van een eerste bistabiele keten welke bij een Q-uitgang daarvan het eerste gemoduleerde signaal aflevert dat veranderbaar is bij de klokimpulsen tussen eerste en tweede niveaus 35 op een wijze welke een gemiddeld niveau levert over elk vol- 8420205 - 87 - doende interval evenredig met het ingangssignaal, een tweede bistabiele keten welke het eerste gemoduleerde signaal en de klokimpulsen ontvangt en een tweede gemoduleerd signaal aflevert met een tijdvertraging van een van de klokintervallen, 5 en organen voor het afleveren van een eerste digitaal signaal dat uitgangsimpulsen omvat op intervallen van niet minder dan de vooraf bepaalde intervallen wanneer de eerste en tweede gemoduleerde signalen tegelijk zijn op het eerste niveau, zodanig dat het eerste digitale signaal impulsen omvat in ver-10 houding tot de hoeveelheid tijd waarover het eerste niveau van het gemoduleerde signaal het tweede niveau overschrijdt en ook in evenredigheid met de sterkte van een polariteit van het ingangssignaal.

67. Stelsel volgens conclusie 66, 15 met het kenmerk, dat de eerste en tweede bistabiele ketens elk een extra Q-uitgang hebben waarbij de Q-uitgang van de eerste bistabiele keten een eerste omgekeerd gemoduleerd signaal levert dat het omgekeerde is van het eerste gemoduleerde signaal en de Q-uitgang van de tweede bistabiele keten een 20 tweede omgekeerd gemoduleerd signaal levert dat het omgekeerde is van het tweede gemoduleerde signaal, organen voor het afleveren van een tweede digitaal signaal dat uitgangsimpulsen bevat op niet minder dan de vooraf bepaalde intervallen wanneer de eerste en tweede omgekeerde gemoduleerde signalen ge-25 lijktijdig zijn op het eerste niveau, zodat het tweede digi tale signaal impulsen draagt in verhouding tot de hoeveelheid tijd waarover het tweede niveau van het eerste gemoduleerde signaal het eerste niveau overschrijdt en ook evenredig met de sterkte van de andere polariteit van het ingangssignaal.

68. Organen in een stelsel voor het ver menigvuldigen van een eerste en een tweede signaal met elkaar voor het leveren van een produktsignaal, voor het instellen van het faseverband tussen de eerste en tweede signalen en voor het leveren van een produktsignaal dat evenredig is met een 35 gekgzen faseverband-produktwaarde, met het kenmerk, dat digi- 8420205 - 88 - tale schuiforganen aanwezig zijn voor het leveren van een gekozen tijdinstelling in tenminste een van de eerste en tweede signalen voor het leveren van een gekozen faseverband tussen de eerste en tweede signalen, waarbij de digitale schuiforga-5 nen zijn voorzien van organen voor het vertragen van een sig- naalingang daarnaartoe door een gekozen aantal van discrete intervallen voor het leveren van een gekozen tijdinstelling op een wijze onafhankelijk van het in te stellen signaal, en organen voor het vermenigvuldigen van de eerste en tweede 10 signalen met elkaar voor het leveren van een produktsignaal dat evenredig is met de produktwaarde van de eerste en tweede signalen met het gekozen faseverband.

69. Organen volgens conclusie 68, met het kenmerk, dat een modulator aanwezig is voor het modu-15 leren van een van de eerste en tweede signalen voor het leveren van een gemoduleerd signaal veranderbaar tussen twee niveaus op vooraf bepaalde klokintervallen waarbij het gemoduleerde signaal zich wijzigt op een wijze evenredig met genoemde ene van de eerste en tweede signalen en wordt gebruikt in de orga-20 nen voor het vermenigvuldigen voor het leveren van het produkt signaal.

70. Organen volgens conclusie 69, met het kenmerk, dat de digitale schuiforganen het gemoduleerde signaal ontvangen en de gekozen tijdvertraging leveren door 25 het vertragen van het gemoduleerde signaal over een gekozen aantal van discrete intervallen.

71. Organen volgens conclusie 70, met het kenmerk, dat de discrete intervallen waarover een signaal wordt vertraagd door de organen voor het vertragen, zijn 30 gesynchroniseerd met de klokintervallen van de modulator.

72. Organen volgens conclusie 70, met het kenmerk, dat de organen voor het vertragen zijn voorzien van een eerste schuifregister dat wordt geklokt op gekozen vooraf bepaalde eerste intervallen voor het vertragen van 35 het gemoduleerde signaal over een gekozen aantal van de eerste 8420205 - 89 - intervallen.

73. Organen volgens conclusie 72, met het kenmerk, dat de eerste intervallen gelijk zijn aan de klokintervallen van de modulator.

74. Organen volgens conclusie 72, met het kenmerk, dat de eerste intervallen korter zijn dan de klokintervallen van de modulator.

75. Organen volgens conclusie 70, met het kenmerk, dat de organen voor het vertragen zijn voor-10 zien van een aantal schuifregisters geklokt op gekozen vooraf bepaalde intervallen, voorzien van een eerste schuifregister geklokt bij eerste intervallen voor het vertragen van het gemoduleerde signaal over een gekozen aantal van de eerste intervallen en een tweede schuifregister geklokt bij tweede inter-15 vallen korter dan de eerste intervallen voor het vertragen van het gemoduleerde signaal over een gekozen waarde welke korter is dan een van de eerste intervallen waardoor een vertraging in het gemoduleerde signaal welke de som is van een gekozen aantal van eerste en tweede intervallen kan worden ver-20 kregen. 84 20 205 ,? \ , \ ' * 1 * \