SU1352386A1 - Измерительный преобразователь электрической энергии посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  использовани  в системах учета и регулировки потреблени  электроэнергии . Цель изобретени  - расширение функциональньк возможностей преобразовател . Измерительный преобразователь содержит преобразователь 1 произведени  знакопосто нных напр жений в- частоту следовани  импульсов, источники 3 и 5 входнога напр жени  и счетчик 6 импульсов. Введение резисторов 9...11,13 и 14, преобразовател  7 посто нного напр жени  в частоту следовани  импульсов, блока 8 управлени  счетом и источника 1 2 напр жени  смещени  обеспечивает возможность преобразовани  в число импульсов измер емой электрической энергии переменного тока. В описа-. НИИ дан пример реализации блока 8 управлени  счетом. 1 з.п., 2 ил. СО СД ts3 СО 00 05 фиг

Description

Измерительный преобразователь электрической энергии предназначен дл  использовани  в электроизмерительной технике, в частности в сис- учета и регулировани  потреблени  электроэнергии.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем обеспечени  преобразовани  в число импульсов измер емой электрической энергии переменного тока.

На фиг.1 представлена схема измерительного преобразовател  энергии; на фиг.2 - принципиальна  схема блока управлени  счетом. i

Измерительный преобразователь электрической энергии содержит преобразователь 1 произведени  знакопосто нных напр жений в частоту следовани  импульсов, первый резистор 2, первый источник 3 входного напр жени , второй резистор 4, второй источник 5 входного напр жени , счетчик 6 импульсов, второй преобразователь 7 посто нного напр жени  в час- тоту следовани  импульсов, блок 8 управлени  счетом, третий - п тый резисторы 9-11, источник 12 напр -. жени  смещени , шестой 13 и седьмой 14 резисторы, причем первьш вход преобразовател  1 произведени  знако- посто нных напр жений в частоту следовани  импульсов подключен через первый: резистор 2 к выходу первого источника 3 входного напр жени , второй - через второй резистор 4 к выходу второго источника 5 входного нап р жени , а выход к первому входу блока 8 управлени  C4eTot, второй вход которого подключен к выходу преобразовател  7 посто нного напр - сени  в частоту следовани  импульсов , а первьй и второй выходы - к счетному входу и входу направлени  счета счетчика 6 импульсов, вход реобразовател  7 посто нного напр ени  в частоту следовани  импульсов через третий - п тьй резисторы 9-11 подключен соответственно к выходам первого и второго источников 3 и 5 входных напр жений и к выходу сточника 12 напр жени  смещени , оединенного через шестой 13 и седьой 14 резисторы с первым и вторьм ходами преобразовател  1 произведеи  знакопосто нных напр жений в астоту следовани  импульсов.

Блок 8 управлени  счетом содержит распределитель 15 импульсов, первый 16 и второй 17 D-триггеры,

первый 18 и второй 19 элементы ИЛИ- НЕ, элемент 20 ИЛИ и первый 21 и второй 22 RS-триггеры, подключенные своими S-входами 23 и 24 к выходам преобразовател  1 произведени  знакопосто нных напр жений в частоту следовани  импульсов и преобразовател  7 посто нного напр жени  в частоту следовани  импульсов соответственно, а неинвертированными входами - к

D-входам первого 16 и второго 17 D-триггеров, соединенньк С-входами с первым 25 и вторым 26 выходами распределител  15 импульсов, подключенного входом 27 к выходу задающего генератора 28, а инвертированные выходы D-триггеров 16 и 17 присоединены к вторым входам соответственно первого 18 и второго 19 элементов ИЛИ-НЕ, присоединенных первыми входами к С-входам соответствующих D-триггеров 16 и 17, выходами - к R-BXO- дам соответственно первого 21 и второго 22 RS-триггеров и через элемент 20 ИЛИ - к счетному входу счетчика 6 импульсов, вход направлени  счета которого соединен с третьим выходом 29 распределител  15 импульсов .

Измерительный преобразователь

электрической энергии переменного тока работает следующим образом.

0

На первый вход преобразовател  1 произведени  знакопосто нных напр жений в частоту следовани  импульсов подаетс  входное напр жение от первого источника 3 входного напр - жени  и напр жение смещени  от источника i 2 напр жени  смещени  через суммирующие резисторы 2 и 13, на второй вход - напр жени  от второго источника 5 входного напр жени  и источника 12 напр жени  смещени  через суммирующие резисторы 4 и 14 (каждый вход преобразователей  вл етс  инвертирующим входом соответствующего операционного усилител ).

Частота f следовани  импульсов на выходе преобразовател  1 равна

f. - «,-й - Г-) i -г ),

KX хс RV . VC

(1)

. 1352386 К, - коэффициент преобразовани  первого преобразовател ;

первое входное напр жение; второе входное напр жение; напр жение смещени ;

и. и, и.

К„,К у,К УС

R

VC

резисторов

сопроиивлени 

2,4,13,14.

На вход преобразовател  7 посто нного напр жени  в частоту следовани  импульсов через суммирующие резисторы 9-11 подаютс  первое и второе входные напр жени  и посто нное напр жение смещени . Частота следовани  импульсов на выходе преобразовател  7 равна

к,

(.УХ

R;

+ Uv

п R,

Uc .

RL

R,R Rl

,

где К2 - коэффициент преобразовани  второго преобразовател ; сопротивлени  резисторов 9, 10 и 11 . Параметры схемы выбираютс  таким образом, чтобы суммарный ток на каждом входе преобразователей, поступающий на входы соответствующих операционных усилителей, не измен лс  по знаку, хот  кажда  из входных величин и и U, может быть знакопеременной .

Импульсы с выходов преобразователей поступают на входы блока 8 управлени  счетом и проход т с его выхода на счетный вход счетчика 6 импульсов, причем при прохождении импульсов с выхода преобразовател  1 на вход знака счетчика 6 импульсов подаетс  напр жение, соответствующее логической единице, -а при прохождении импульсов с выхода преобразовател  7 сигнал знака имеет значение логического нул . В счетчике 6 импульсов накапливаетс  разность чисел импульсов, поступающих с выходов преобразователей.

Разностна  частота f на выходе блока 8 управлени  счетом (с учетом сигнала знака) равна разности частот f и f 2 .

Учитьша  выражени  (l) и (2),

f f. - fo

- к RxRv

и,( R

VC

-Kj) RL

и

.,

R(-R у

Ki R

)(Кли

.

RC (3)

Первый член выражени  (3) представл ет собой произведение входных напр жений на посто нную величину, которую требуетс  получить, остальные три слагаемых содержат разности посто нных величин, сто щие в скобках . Выбира  параметры схемы таким образом, чтобы вьшолн лись услови 

15

(4)

(2)

20

(5)

(6)

-25

(7)

Услови  (4), (5) и (6) можно удовлетворить за счет выбора параметров схемы, например сопротивлений резисторов Rj(, Rl,, R .

Импульсы с разностной частотой f накапливаютс  в счетчике, числовое значение кода которого N равно t

К,

R tf К

и,и, dt

(8)

0

0

5

Если и,

и и выходга е напр же5

ни  первичных преобразователей тока и напр жени , то число N пропорционально потребл емой электрической энергии.

Claims (2)

1. Измерительный преобразователь электрической энергии посто нного тока, содержащий преобразователь произведени  знакопосто нных напр жений в частоту следовани  импульсов, подключенный своим первым входом через первый резистор к выходу первого источника входного напр жени , вто- рым входом через второй резистор - к выходу второго источника входного напр жени , счетчик импульсов, от- личающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  преобраэовани  в число импульсов электрической энергии переменного тока, он содержит преобразователь посто нного напр жени  в частоту соедовани  импульсов, блок управлени  счетом, третий, четвертый, п тый резисторы, источник напр жени  смещени  и шестой и седьмой резисторы, причем первый вход блока управлени  счетом подключен к выходу преобразовател  произведени  знакопосто нных напр жений в частоту следовани  импульсов , второй вход - к выходу преобразовател  посто нного напр жени  в частоту следовани  импульсов, а пер- вьй и второй выходы - к счетному входу и входу направлени  счета счетчика импульсов, при этом вход преобразовател  посто нного напр жени  в частоту следовани  импульсов через третий, четвертый и п тьй резисторы подключен соответственно к выходам первого и второго источников входных напр жений и к выходу источника напр жени  смещени , св занного через шестой и седьмой резисторы соответственно с первьм и вторым входами первого преобразовател  произведени  знакопосто нных напр вшшпи

фиг. 2 Заказ 5561/43 Тираж 730

Произв.-полигр.. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

52386

жений сов.

2. л и ч

в частоту следовани  импуль10

15

Преобразователь по п.1, о т - а ю щ и и с   тем, что блок управлени  счетом содержит распределитель импульсов, первьй и второй D-триггеры, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ и первый и второй RS-триггеры, подключенные своими 5-входами соответственно к выходам первого и второго преобразователей , а неинвертированными выходами - к D-входам первого и второго О-триггеров св занных С-входами с первым и вторым выходами распределител  импульсов, подключенного входом к выходу задающего генератора, а инвертированные выходы О-тригге- ров присоединены к вторым входам со ответственно первого и второго элементов ИПИ-НЕ, присоединенных своими первыми входами к С-входам соответствующих D-триггеров, а выходами - к R-входам соответственно пер- вого и второго RS-триггеров и через элемент ИЛИ - к счетному входу счетчика импульсов, вход направлени  счета которого соединен с третьим выходом распределител  импульсов.

20

Подписное