SU1541517A1 - Electricity meter - Google Patents
Electricity meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1541517A1 SU1541517A1 SU874337238A SU4337238A SU1541517A1 SU 1541517 A1 SU1541517 A1 SU 1541517A1 SU 874337238 A SU874337238 A SU 874337238A SU 4337238 A SU4337238 A SU 4337238A SU 1541517 A1 SU1541517 A1 SU 1541517A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- switch
- elements
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени электроэнергии посто нного и переменного тока. Цель изобретени - повышение точности измерени путем снижени погрешности от совпадений импульсов обратной св зи с моментами коммутации переключателей. После перемножени сигналов с датчиков тока и напр жени производитс преобразование произведени в частоту следовани импульсов и положение числа импульсов. Фиксаци длительности импульса обратной св зи в моменты переключени переключателей позвол ет избежать накопление погрешности от периода к периоду, что соответственно приводит к повышению точности измерени . Указанна операци выполн етс за счет введени первого счетчика 11, третьего переключател 12, порогового элемента 13, первого и второго элементов 2И 14 и 16, первого и второго элементов 3И 15 и 17, второго и третьего счетчиков 18 и 19 и первого и второго триггеров 20 и 21. Кроме того, счетчик электроэнергии содержит первый и второй переключатели 1 и 8, перемножитель 2, инвертирующий усилитель 3 посто нного тока, источник 4 опорного тока, первый и второй конденсаторы 5 и 6, резистор 7, генератор 9 импульсов и реверсивный счетчик 10. 1 ил.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to measure direct and alternating current electricity. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the error due to the coincidence of the feedback pulses with the switching points of the switches. After multiplying the signals from the current and voltage sensors, the product is converted into the pulse frequency and the position of the number of pulses. Fixing the duration of the feedback pulse at the moments of switching the switches avoids the accumulation of errors from period to period, which accordingly leads to an increase in the measurement accuracy. This operation is performed by introducing the first counter 11, the third switch 12, the threshold element 13, the first and second elements 2I 14 and 16, the first and second elements 3I 15 and 17, the second and third counters 18 and 19, and the first and second triggers 20 and 21. In addition, the electricity meter contains first and second switches 1 and 8, multiplier 2, inverting DC amplifier 3, reference current source 4, first and second capacitors 5 and 6, resistor 7, pulse generator 9, and reversing counter 10 .1 il.
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени электроэнергии посто нного и переменного тока.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to measure direct and alternating current electricity.
Цель изобретени - повышение точности измерени за счет снижени погрешности от совпадений импульсов обратной св зи с моментами коммутации переключателей.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the error due to the coincidence of the feedback pulses with the switching points of the switches.
На чертеже представлена структурно-функциональна схема счетчика электроэнергии.The drawing shows the structural and functional diagram of the electricity meter.
Счетчик электроэнергии содержит первый переключатель 1, перемножитель 2t инвертирующий усилитель 3 посто нного тока, источник 4 опорного тока, первый 5 и второй 6 конденсаторы , резистор 7, второй переключатель 8, генератор 9 импульсов, реверсивный счетчик 10, первый счетчик 11, третий переключатель 12, пороговый элемент 13, первый элемент 2И 14, первый элемент ЗИ 15, второй элемент 2И 16, второй элемент ЗИ 17, второй 18 и третий 19 счетчики, первый 20 и второй 21 триггеры, причем вход счетчика дл подключени входного сигнала тока через первый переключатель 1 подключен к первому.входу перемножител 2, второй вход которого вл етс входом счетчика, на который подаетс сигнал напр жени , выход перемножи тел 2 подключен к входу инвертирующего усилител 3 посто нного тока, выходу источника 4 опорного тока, первым обкладкам первого 5 и второго 6 конденсаторов и первому выводу резистора 7, к выходу инвертирующего усилител 3 посто нного тока подключены входы порогового элемента 13 и второго переключател 8, выход порогового элемента 13 соединен с первыми входами первого 14 и второго 16 элементов 2И, а выход - к счетному входу реверсивного счетчика 10, выходы первого 14 и второго 16 элементов 2И подключены к входам установки в 1 первого 20 и второго 21 триггеров соответственно , а выходы последних - к пер- вому и второму входам третьего переключател 1.2, выход которого подключен к второму выводу резистора 7, выход генератора 9 импульсов соединен с входом первого счетчика 11, вторыми входами первого 15 и второго 17 элементов ЗИ, пр мой выход первого счетчика 11 подключен к управл ющим входам первого 1, второго 8 и третьего 12The electricity meter contains the first switch 1, the multiplier 2t inverting amplifier 3 DC, 4 reference current source 4, the first 5 and second 6 capacitors, a resistor 7, a second switch 8, a generator 9 pulses, a reversible counter 10, the first counter 11, the third switch 12 , threshold element 13, first element 2И 14, first element ZI 15, second element 2I 16, second element ZI 17, second 18 and third 19 counters, first 20 and second 21 triggers, moreover, the counter input for connecting the current input signal through the first switch 1 is connected to the first input of multiplier 2, the second input of which is the counter input to which a voltage signal is applied, the output of the multiplier 2 is connected to the input of a DC inverting amplifier 3, the output of the reference current source 4, the first plates of the first 5 and second 6 capacitors and the first terminal of the resistor 7, the inputs of the threshold element 13 and the second switch 8 are connected to the output of the inverting amplifier 3 of direct current 3, the output of the threshold element 13 is connected to the first inputs of the first 14 and second 16 elements 2I, and The output is to the counting input of the reversible counter 10, the outputs of the first 14 and second 16 elements 2I are connected to the inputs of the installation of 1 of the first 20 and second 21 triggers, respectively, and the outputs of the latter are connected to the first and second inputs of the third switch 1.2, whose output is connected to the second terminal of the resistor 7, the output of the pulse generator 9 is connected to the input of the first counter 11, the second inputs of the first 15 and second 17 ZI elements, the direct output of the first counter 11 is connected to the control inputs of the first 1, second 8 and third 12
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
переключателей, входу управлени реверсом реверсивного счетчика 10, второму входу первого элемента 2И 14 и первому входу первого элемента ЗИ 15, а инверсный - к второму входу второго элемента 2И 16 и первому входу второго элемента ЗИ 17, выходы первого 15 и второго 17 элементов ЗИ соединены с входами установки в О первого 20 и второго 21 триггеров, выходы которых подключены соответственно к третьим входам первого 15 и второго 17 элементов ЗИ, выходы второго переключател 8 подключены соответственно к вторым обкладкам первого 5 и второго 6 конденсаторов.switches, the control input of the reverse reversible counter 10, the second input of the first element 2I 14 and the first input of the first element ZI 15, and the inverse to the second input of the second element 2I 16 and the first input of the second element ZI 17, the outputs of the first 15 and second 17 elements ZI are connected with the inputs of the installation of the first 20 and second 21 flip-flops, the outputs of which are connected respectively to the third inputs of the first 15 and second 17 ZI elements, the outputs of the second switch 8 are connected respectively to the second plates of the first 5 and second 6 condensate moat.
Счетчик электроэнергии работает следующим образом.The electricity meter works as follows.
В исходном состо нии первый 1I, второй 18 и третий 19 счетчики, первый 20 и второй 21 триггеры наход тс в нулевом состо нии. Генератор 9 импульсов формирует последовательность импульсов стабильной частоты, котора поступает на вход первого счетчика 11 и вторые входы первого 15 и второго 17 элементов ЗИ, но последние заблокированы нулевыми сигналами на третьих входах. Выходна частота генератора 9 импульсов выбираетс из условий точности формировани импульсов обратной св зи, а коэффициент пересчета первого счетчика 11 таким, чтобы его выходна частота в два раза превышала максимальную частоту входного сигнала. Коэффициенты пересчета второго 18 и третьего 19 счетчиков выбираютс равными и определ ют длительность импульсов обратной св зи, В первый полупериод колебаний выходного сигнала первого счетчика 11 на его пр мом выходе присутствует единичный сигнал, а на инверсном - нулевой. Коэффициент передачи первого переключател равен 41,к выходу инвертирующего усилител 3 посто нного тока подключен первый конденсатор 5, выход первого триггера 20 соединен через третий переключатель 12 с резистором 7 а реверсивный счетчик 10 суммирует импульсы, поступающие на счетный вход. На выходе инвертирующего усилител 3 посто нного тока формируетс напр жение, пропорциональное интегралу суммы токов, поступающих от источника 4 тока и перемножител 2,In the initial state, the first 1I, the second 18 and the third 19 counters, the first 20 and second 21 triggers are in the zero state. The pulse generator 9 generates a sequence of pulses of a stable frequency, which is fed to the input of the first counter 11 and the second inputs of the first 15 and second 17 ZI elements, but the latter are blocked by zero signals at the third inputs. The output frequency of the pulse generator 9 is selected from the conditions of the accuracy of the generation of feedback pulses, and the conversion factor of the first counter 11 is such that its output frequency is twice the maximum frequency of the input signal. The recalculation coefficients of the second 18 and third 19 counters are chosen equal and the duration of the feedback pulses is determined. In the first half-period of oscillation of the output signal of the first counter 11, a single signal is present on its direct output, and zero on the inverse. The transfer coefficient of the first switch is 41, the first capacitor 5 is connected to the output of the inverting amplifier 3 DC, the output of the first trigger 20 is connected via a third switch 12 to a resistor 7, and the reversing counter 10 sums the pulses to the counting input. At the output of the inverting DC amplifier 3, a voltage is formed proportional to the integral of the sum of the currents coming from the current source 4 and the multiplier 2,
На второй полупериод колебаний выходного сигнала первого счетчика 11 на его пр мом выходе присутствует нулевой сигнал, а на инверсном - единичный , поэтому коэффициент передачи первого переключател 1 равен -1 и знак выходного сигнала перемножител 2 измен етс на противоположный, к выходу инвертирующего усилител 3 посто нного тока подключен второй конденсатор 6, выход второго триггера 21 соединен через третий переключатель 12 с резистором 7, а реверсивный счетчик 10 вычитает импульсы, поступающие на счетный вход. На выходе инвертирующего усилител 3 посто нного тока формируетс напр жение , пропорциональное интегралу разре 6, снижаетс на величину,определ емую вольт-секундной площадью импульса обратной св зи.In the second half-period of oscillation of the output signal of the first counter 11, a zero signal is present at its direct output, and in the inverse one is single, therefore the transmission coefficient of the first switch 1 is -1 and the output signal of the multiplier 2 is reversed to the output of the inverting amplifier 3 The current is connected to the second capacitor 6, the output of the second trigger 21 is connected via a third switch 12 to a resistor 7, and the reversible counter 10 subtracts the pulses fed to the counting input. At the output of the inverting DC amplifier 3, a voltage proportional to the integral of the voltage 6 is formed, decreasing by a value determined by the volt-second feedback pulse area.
Если переключение сигнала на пр мом выходе первого счетчика 1I из единичного состо ни в нулевое происходит при единичном сигнале на выходе первого триггера 20, что соответствует совпадению момента окончани первого полупериода с действием импульса обратной св зи, то нулевой сигнал с пр мого выхода первого счетчика 11 блокирует первый элемент ЗИIf the signal at the direct output of the first counter 1I switches from a single state to zero at a single signal at the output of the first trigger 20, which corresponds to the coincidence of the end of the first half period with the feedback pulse, then the zero signal from the direct output of the first counter 11 blocks the first element of ZI
5 15, а второй счетчик 18 фиксирует длительность импульса обратной св зи дО, совпадающую с первым полупериодом . При этом третий переключатель 12 отключает первый триггер 20 от5 15, and the second counter 18 records the feedback pulse duration dO, which coincides with the first half period. In this case, the third switch 12 disables the first trigger 20 from
ности токов, поступающих от источника 2Q резистора 7, а на первом конДенсато35current from the source 2Q resistor 7, and at the first condensate35
4 тока и перемножител 2.4 currents and multiplier 2.
При достижении выходным напр жением инвертирующего усилител 3 посто нного тока уровн переключени порогового элемента 13 на его выходе форми- 25 руетс короткий импульс, который поступает на счетный вход реверсивного счетчика 10 и первые входы первого 14 и второго 16 элементов 2И. В первый полупериод на втором входе первого элемента 2И I4 присутствует единичный сигнал, поэтому на его выходе возникает импульс, который устанавливает первый триггер 20 в единичное состо ние, при этом второй элемент 2И 16 заблокирован нулевым сигналом на его втором входе, поступающим с инверсного выхода первого счетчика 11. Переключение первого триггера 20 в единичное состо ние разрешает прохождение выходной частоты генератора 9 импульсов на вход второго счетчика 18. После переполнени последнего на его выходе генерируетс импульс, который возвращает первый триггер 20 в нулевое состо ние. Таким образом , на выходе первого триггера 20 формируетс импульс обратной св зи стабильной длительности и амплитуды.When the output voltage of the inverting amplifier 3 reaches a constant switching level of the threshold element 13, a short pulse is generated at its output, which is fed to the counting input of the reversible counter 10 and the first inputs of the first 14 and second 16 elements 2I. In the first half-period, a second signal is present at the second input of the first element 2I I4, so a pulse arises at its output that sets the first trigger 20 to the one state, while the second element 2I 16 is blocked by a zero signal at its second input coming from the inverse output of the first counter 11. Switching the first trigger 20 to a single state permits the passage of the output frequency of the generator 9 pulses to the input of the second counter 18. After the latter is full, a pulse is generated at its output th first flip-flop 20 returns to the zero state. Thus, at the output of the first trigger 20, a feedback pulse of stable duration and amplitude is generated.
Во второй полупериод импульс обратной св зи формируетс аналогично с помощью вторых элементов 2И 16 и ЗИ 17, третьего счетчика 19 и второго триггера 21. За врем действи импульса обратной св зи выходное напр жение инвертирующего усилител 3 посто нного тока, формируемое в первый полупе риод на первом конденсаторе 5, а во второй.- на втором конденсаторе 5 запоминаетс остаточное напр жениеIn the second half-cycle, a feedback pulse is formed similarly with the help of the second elements 2И 16 and ЗИ 17, the third counter 19 and the second trigger 21. During the time of the feedback pulse, the output voltage of the inverting amplifier 3 DC generated in the first half-period the first capacitor 5, and in the second. - the second capacitor 5 remembers the residual voltage
Г/2Y / 2
U,U,
С1C1
р iCtbijdt С о p iCtbijdt C o
Uoi. U0(C -JJCJ ) RC RCWooi. U0 (C-JJCJ) RC RC
- к;- to;
После окончани второго полуперио- Зо Да второй переключатель 8 вновь переключает первый конденсатор 5 к выходу инвертирующего усилител 3 посто нного тока, третий переключатель 12 - выход первого триггера 20 к резистору 7, а на первый вход первого элемен та ЗИ 15 поступает единичный сигнал с пр мого выхода первого счетчика 11. Причем процесс интегрировани про должаетс с начальными услови ми, определ емыми остаточным напр жениемAfter the end of the second half-period, the second switch 8 again switches the first capacitor 5 to the output of the inverting amplifier 3 DC, the third switch 12 - the output of the first trigger 20 to the resistor 7, and the first input to the first input of the ZI element 15 output of the first counter 11. Moreover, the integration process continues with the initial conditions determined by the residual voltage
4040
4545
5050
5555
на первом конденсаторе 5 UC1 и остаточной -длительностью импульса обратг- ной св зи €-д. Переполнение второго счетчика 18 произойдет через интервал времени Ј- д-с после окончани второго полупериода и первый - триггер 20 переключитс в нулевое состо ние, что соответствует окончанию действи импульса обратной св зи. Таким образом, несмотр на то, что импульс обратной св зи разрываетс в момент коммутации переключателей на две части f-atf, суммарна длительность сохран етс посто нной и с точностью до периода выходной частоты генератора 9 импульсов, котора может быть выбрана достаточно высокойо Во второй полупериод устройство работает аналогично иon the first capacitor, 5 UC1 and the residual duration of the feedback pulse, e-d. The overflow of the second counter 18 will occur after a time interval Ј-d-c after the end of the second half period and the first - the trigger 20 will switch to the zero state, which corresponds to the end of the feedback pulse. Thus, despite the fact that the feedback pulse breaks at the moment of switching the switches into two parts f-atf, the total duration remains constant and accurate to a period of the output frequency of the pulse generator 9, which can be chosen sufficiently high. In the second half period the device works in a similar way and
резистора 7, а на первом конДенсаторе 5 запоминаетс остаточное напр жениеthe resistor 7, and the residual voltage is stored on the first capacitor 5
Г/2Y / 2
р iCtbijdt С оp iCtbijdt C o
Uoi. U0(C -JJCJ ) RC RCWooi. U0 (C-JJCJ) RC RC
3535
2525
После окончани второго полуперио- Зо Да второй переключатель 8 вновь переключает первый конденсатор 5 к выходу инвертирующего усилител 3 посто нного тока, третий переключатель 12 - выход первого триггера 20 к резистору 7, а на первый вход первого элемента ЗИ 15 поступает единичный сигнал с пр мого выхода первого счетчика 11. Причем процесс интегрировани продолжаетс с начальными услови ми, определ емыми остаточным напр жениемAfter the end of the second half-period, the second switch 8 again switches the first capacitor 5 to the output of the inverting amplifier 3 DC, the third switch 12 - the output of the first trigger 20 to the resistor 7, and the first input of the first element ZI 15 receives the single signal output of the first counter 11. Moreover, the integration process continues with the initial conditions determined by the residual voltage
4040
4545
00
5555
на первом конденсаторе 5 UC1 и остаточной -длительностью импульса обратг- ной св зи €-д. Переполнение второго счетчика 18 произойдет через интервал времени Ј- д-с после окончани второго полупериода и первый - триггер 20 переключитс в нулевое состо ние, что соответствует окончанию действи импульса обратной св зи. Таким образом, несмотр на то, что импульс обратной св зи разрываетс в момент коммутации переключателей на две части f-atf, суммарна длительность сохран етс посто нной и с точностью до периода выходной частоты генератора 9 импульсов, котора может быть выбрана достаточно высокойо Во второй полупериод устройство работает аналогично иon the first capacitor, 5 UC1 and the residual duration of the feedback pulse, e-d. The overflow of the second counter 18 will occur after a time interval Ј-d-c after the end of the second half period and the first - the trigger 20 will switch to the zero state, which corresponds to the end of the feedback pulse. Thus, despite the fact that the feedback pulse breaks at the moment of switching the switches into two parts f-atf, the total duration remains constant and accurate to a period of the output frequency of the pulse generator 9, which can be chosen sufficiently high. In the second half period the device works in a similar way and
втором конденсаторе 6 запоминаетнапр жениемthe second capacitor 6 remembers the voltage
гg
исг Ј J C-Kt) + i0 dt тisg Ј J C-Kt) + i0 dt t
- к- to
uoci RCuoci rc
Uec( )Uec ()
RCRC
В предлагаемом устройстве за полный период работы результат измере- .„ ни , содержащийс в реверсивном счетчике 10, определ етс выражениемIn the proposed device, for the full period of operation, the result of measurement, contained in the reversible counter 10, is determined by the expression
тt
(к; -K:)mKt)at с (k; -K :) mKt) at with
п +тт + L j;n p + tt + L j; n
UpfH U (Ч Л М I П а™ -ем. ее («« ив мUpfH U (CH L M I P a ™ -em. Her ("" ive m
Jct пJct n
сгл gl
ГцHz
-at-at
- л-Р- lR
Д t пD t p
ее1her1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874337238A SU1541517A1 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Electricity meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874337238A SU1541517A1 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Electricity meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1541517A1 true SU1541517A1 (en) | 1990-02-07 |
Family
ID=21339753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874337238A SU1541517A1 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Electricity meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1541517A1 (en) |
-
1987
- 1987-11-30 SU SU874337238A patent/SU1541517A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кубышкин Е.А., Сешере ко А.В. Электронный счетчик расхода электроэнергии типа Ф441. - Промышленна энергетика, 1983, № 1, с, 23-24. Авторское свидетельство СССР № 1129526, кл. О 01 R 11/00, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1541517A1 (en) | Electricity meter | |
JPS62185174A (en) | Electronic type watthour meter | |
US5745062A (en) | Pulse width modulation analog to digital converter | |
SU756299A1 (en) | Digital voltmeter | |
SU269633A1 (en) | DIGITAL CURRENT MEASURING DEVICE | |
SU1388815A1 (en) | Low-frequency output pickup signal meter | |
SU1560988A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1323985A1 (en) | Digital meter of four-pole network gain factor | |
SU945985A1 (en) | Voltage measuring device | |
RU2052824C1 (en) | Electronic electricity meter | |
SU1363402A1 (en) | Device for controlling stabilized converter | |
SU800643A1 (en) | Apparatus for measuring non-electric signal phase converter | |
SU1091333A1 (en) | Device for pulse-position converting of d.c. voltage to number | |
SU1698826A1 (en) | Resistance deviation-to-digit converter | |
SU761939A1 (en) | Apparatus for measuring direct-current circuit insulation resistance | |
SU1215038A1 (en) | Apparatus for measuring amplitude of alternating current voltage | |
RU2103696C1 (en) | Method of measurement of quantity of dc electric energy | |
RU2054677C1 (en) | Electricity meter | |
SU757995A1 (en) | Method and device for measuring signal amplitude with additive noise | |
SU464841A1 (en) | Wattmeter Converter for Electricity Meter | |
SU367545A1 (en) | ||
SU1523895A1 (en) | Displacement-to-pulse duration transducer of linear displacements displacement-to-pulse duration transducer | |
RU2017161C1 (en) | Capacitance measurement device | |
SU1427569A1 (en) | Period to d.c. voltage converter | |
SU1200141A1 (en) | Multi-channel temperature meter |