SU866491A1 - Electronic electricity meter - Google Patents

Electronic electricity meter Download PDF

Info

Publication number
SU866491A1
SU866491A1 SU792850823A SU2850823A SU866491A1 SU 866491 A1 SU866491 A1 SU 866491A1 SU 792850823 A SU792850823 A SU 792850823A SU 2850823 A SU2850823 A SU 2850823A SU 866491 A1 SU866491 A1 SU 866491A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
comparator
voltage
counter
Prior art date
Application number
SU792850823A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Федорович Бартновский
Владимир Ульянович Кизилов
Игорь Исаакович Смилянский
Original Assignee
Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина filed Critical Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority to SU792850823A priority Critical patent/SU866491A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU866491A1 publication Critical patent/SU866491A1/en

Links

Description

Изобретение относится к области измерения электрической энергии в системах постоянного и переменного тока.The invention relates to the field of measuring electrical energy in direct and alternating current systems.

Известны схемы электронных счетчицков электроэнергии (ЭСЭ), в которых сигнал, пропорциональный электрической мош- 5 ности, .получается посредством использования широтной и амплитудной модуляции с последующим преобразованием этого сигнала в частоту с помощью преобразователя напряжение—частота (ПНЧ), выход—·*® ные импульсы которого подаются на электронный или электромеханический -счетчик £11Known electronic circuit schetchitskov electricity (ESE), in which a signal proportional to the electrical mosh- 5 NOSTA, Prepared by using the latitude and the amplitude modulation with subsequent conversion of the signal in frequency by the voltage-frequency converter (VFC) The output · * ® whose pulses are fed to an electronic or electromechanical counter £ 11

Недостатком указанного устройства является наличие многократного преобразо— *5 вания входных сигналов. Один сомножитель преобразуется в длительность посредством широтного модулятора (ШИМ), другой сомножитель — в амплитуду посредст— вом амплитудного модулятора (AM), ШИМ AM сигнал усредняется, преобразуется в частоту и с помощью счетчика — в число импульсов. Указанная последовательность преобразования сигнала естественно ведет к усложнению схемы и снижает точность.The disadvantage of this device is the presence of multiple conversion of * 5 input signals. One factor is converted into duration by a latitudinal modulator (PWM), the other factor is converted into amplitude by an amplitude modulator (AM), the PWM AM signal is averaged, converted to frequency, and converted into a number of pulses using a counter. The indicated signal conversion sequence naturally leads to a complication of the circuit and reduces accuracy.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электронный счетчик электроэнергии, содержащий счетчик импульсов, два источника сигналов-сомножителей, индикатор и широтноимпульсный модулятор, состоящий из интегратора, ко входу которого подключены выходы источника первого сигнала—сомножителя и источника опорного тока (напряжения) с управляемой полярностью, управляющий вход которого подключен к выходу охваченного положительной обратной 'связью компаратора, вход которого подключен к выходу интегратора f2j.The closest in technical essence to the proposed one is an electronic electricity meter containing a pulse counter, two sources of multiplier signals, an indicator and a pulse-width modulator, consisting of an integrator, to the input of which the outputs of the source of the first signal — multiplier and reference current (voltage) source with a controlled polarity, the control input of which is connected to the output of a comparator covered by positive feedback ', the input of which is connected to the output of the integrator f2j.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная необходимостью многократного преобразования сигналов.A disadvantage of the known device is the design complexity due to the need for multiple signal conversion.

Цель изобретения - упрощение конструкции.The purpose of the invention is to simplify the design.

Указанная цель достигается тем, что в электронном счетчике электроэнергии.This goal is achieved by the fact that in the electronic electricity meter.

содержащем счетчик импульсов, два источи ника сигналов сомножителей, индикатор и широтно-импульсный модулятор, состоящий из интегратора,ко входу которого подключены выходы источника первичного сигнала-сомножителя и источника опорного тока (напряжения) с управляемой полярностью, управляющий вход которого подключен к выходу охваченного положительной обратной связью компаратора, вход которого подключен К выходу интегратора, введены генератор опорной частоты и второй компаратор, инвертирующий и неинвертирующий входы которого через резисторы подключе-., ны к выходу интегратора и через разнополярные ключи - к нулевому проводу схемы, управляющие входы ключей подключены к выходу первого компаратора, один из входов которого подключен к выходу источника второго сигнала-сомножителя, выход второго компаратора и выход генератора опорной частоты подключены к соответствующим входам двух элементов 'совпадения, выход первого из которых подключен к суммирующему входу счетчика импульсов, а выход второго - через элемент отрицания - к вычитающему входу счетчика импульсов.containing a pulse counter, two sources of multiplier signals, an indicator and a pulse-width modulator, consisting of an integrator, to the input of which the outputs of the source of the primary signal-multiplier and the source of the reference current (voltage) with controlled polarity are connected, the control input of which is connected to the output of the positive feedback of the comparator, the input of which is connected to the output of the integrator, a reference frequency generator and a second comparator are introduced, which inverts and non-inverts the inputs of which the sources are connected to the output of the integrator and through bipolar keys to the neutral wire of the circuit, the control inputs of the keys are connected to the output of the first comparator, one of the inputs of which is connected to the output of the source of the second signal-multiplier, the output of the second comparator and the output of the reference frequency generator are connected to the corresponding inputs of the two coincidence elements, the output of the first of which is connected to the summing input of the pulse counter, and the output of the second, through the negation element, to the subtracting input of the pulse counter.

В этом счетчике разность длительностей выходных импульсов широтно-импульсного модулятора сразу оказывается пропорциональной мгновенной энергии сигналов и остается только преобразовать ее в число импульсов, что и осуществляется путем подсчета импульсов генератора опорной частоты в счетчике. В результате схема значительно упрощается, так как исключается амплитудный модулятор, фильтр и преобразователь напряжение—частота. Уменьшение числа преобразований сигнала увеличивает точность работы устройства, а упрощение схемы приводит к увеличению надежности.In this counter, the difference in the durations of the output pulses of the pulse-width modulator immediately becomes proportional to the instantaneous energy of the signals and it remains only to convert it to the number of pulses, which is done by counting the pulses of the reference frequency generator in the counter. As a result, the circuit is greatly simplified, since the amplitude modulator, filter, and voltage-frequency converter are eliminated. Reducing the number of signal conversions increases the accuracy of the device, and simplifying the circuit leads to an increase in reliability.

На фиг* 1 представлена блок-схема счетчика; на фиг. 2 — реализация этой схемы на интегральных операционных усилителях; на фиг. 3 - временные диаграммы работы схемы.In Fig * 1 is a block diagram of a counter; in FIG. 2 - implementation of this circuit on integrated operational amplifiers; in FIG. 3 - timing diagrams of the circuit.

Электронный счетчик электроэнергии состоит из источников 1 и 2 входных сигналов, один из которых пропорциоанален току, а другой - напряжению контролируемой сети. Источники 1 и 2 входных сигналов подключены ко входам широтно-импульсного модулятора 3, состоящего из интегратора 4, первого компаратора 5 с узлом 6 положительной обратной связи, источника 7 опорного тока (напряжения) полярность которого определяется поляр— ностью выходного сигнала первого компаратора 5, второго компаратора 8, двух противофазных ключей 9 и 10 и двух резисторов 11 и 12. Источник 1 входного сиг— 5 нала и источник 7 опорного тока подключены ко входу интегратора 4. Источник 2 входного сигнала, узел6 обратной связи и выход интегратора 4 подключены ко входу компаратора 5. Выход интегратора 4 подключен так— 10 же через резисторы 11 и 12 соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам второго компаратора 8. У казанные входы через ключи 9 и 10, работтаюшие в противофазе, подключены к ну15 девой шине устройства. Управляющие входы ключей 9 и 10 соединены с выходом первого компаратора 5. Выход второго компаратора 8 является выходом широтно-импульсного модулятора 3, он подклю20 чен на первые входы элементов 13 и 14 совпадения, ко вторым входам которых подключен выход генератора 15 опорной частоты. Выход элемента 13 совпадения подключен к суммирующему входу счетчи25 ка 16, а выход элемента 14 совпадения через элемент 17 отрицания - к вычитающему входу счетчика 16. Выход последнего подключен ко .входу индикатора 18.An electronic electricity meter consists of sources 1 and 2 of input signals, one of which is proportional to the current, and the other to the voltage of the controlled network. Sources 1 and 2 of the input signals are connected to the inputs of a pulse-width modulator 3, consisting of an integrator 4, a first comparator 5 with a positive feedback unit 6, a reference current (voltage) source 7 whose polarity is determined by the polarity of the output signal of the first comparator 5, second comparator 8, two antiphase switches 9 and 10, and two resistors 11 and 12. The source 1 of the input signal 5 and the source 7 of the reference current are connected to the input of the integrator 4. Source 2 of the input signal, feedback node 6 and the output of the integrator 4 by are connected to the input of the comparator 5. The output of the integrator 4 is also connected 10 through the resistors 11 and 12, respectively, to the inverting and non-inverting inputs of the second comparator 8. The indicated inputs through the keys 9 and 10 operating in antiphase are connected to the 15th bus of the device. The control inputs of the keys 9 and 10 are connected to the output of the first comparator 5. The output of the second comparator 8 is the output of a pulse-width modulator 3, it is connected to the first inputs of coincidence elements 13 and 14, to the second inputs of which the output of the reference frequency generator 15 is connected. The output of the coincidence element 13 is connected to the summing input of the counter 25 ka 16, and the output of the coincidence element 14 through the negation element 17 to the subtracting input of the counter 16. The output of the latter is connected to the input of the indicator 18.

Компаратор 5 выполнен неинвертирую30 шим, цепь его положительной обратной связи создается резистором 6, в качестве источника 7 эталонного напряжения используется диодный мост, в диагональ которого включен стабилитрон, осуществляющий стабилизацию выходного напряжения компаратора. Ключи 9 и 10 выполнены на полевых транзисторах с каналами р и η типа.The comparator 5 is non-inverting 30 PWM, the circuit of its positive feedback is created by the resistor 6, a diode bridge is used as the source 7 of the reference voltage, the zener diode of which includes the stabilization of the output voltage of the comparator. The keys 9 and 10 are made on field-effect transistors with channels p and η type.

Счетчик работает следующим образом.The counter works as follows.

<0 Пусть в некоторый момент времени, обозначенный на временных диаграммах (фиг. 3) t0 напряжение Uo на выходе компаратора 5 положительно, а на выходе интегратора 4 равно нулю.. Интегратор 4 интегрируют сумму напряжения Uq и напряжения источника 1 входного сигнала Uj в отрицательную сторону. Ключ 10 замкнут, а ключ 9 разомкнут и на инвертирующий вход компаратора 8 подается отрицательное напряжение с выхода интег50 ратора 4. При этом напряжение на выходе компаратора 8 будет положительным и импульсы генератора 4 через открытый элемент 13 будут проходить на суммирующий вход счетчика 16. <0 Suppose that at some point in time indicated on the time diagrams (Fig. 3) t 0, the voltage U o at the output of the comparator 5 is positive, and at the output of the integrator 4 it is equal to zero. Integrator 4 integrates the sum of the voltage Uq and the voltage of the source 1 of the input signal Uj in the negative direction. The key 10 is closed, and the key 9 is open and a negative voltage is supplied to the inverting input of the comparator 8 from the output of the integrator 50 of the rotor 4. In this case, the voltage at the output of the comparator 8 will be positive and the pulses of the generator 4 through the open element 13 will pass to the summing input of the counter 16.

Когда отрицательное напряжение на выходе интегратора 4 в момент времени 1 станет равным по модулю сумме напря — жения срабатывания компаратора 5 0ц и источника 2 входного сигнала Ц* j компаратор 5 скачком изменит знак. Длительность интервала времени t^+o определится какWhen the negative voltage at the output of the integrator 4 at time 1 becomes equal in absolute value to the sum of the operating voltage of the comparator 5 0ts and the source 2 of the input signal C * j, the comparator 5 will change its sign in a jump. The duration of the time interval t ^ + o is defined as

ио+м4 (I) но поменять местами входы компаратора 8 или входы счетчика 16.and o + m 4 (I) but interchange the inputs of the comparator 8 or the inputs of the counter 16.

Легко -показать, что число, записанное в счетчик 16 за период работы схемы Т} 5 пропорционально энергии входных сигналов за это время. Период работы схемы Т состоит из четырех тактов и рагде То - постоянная времени интегратора UK> 1Л ; и0 7 Un · При изменении полярности компаратора 5 изменится по величине и знаку скорость интегрирования, ключ 10 разомкнется, а ключ 9 замкнется, полярность напряжения на выходе компаратора 8 изменится на противоположную и импульсы генератора 15 через элемент 14 и элемент 17 поступят на вычитающий вход счетчика 16.It is easy to show that the number recorded in the counter 16 for the period of operation of the circuit T } 5 is proportional to the energy of the input signals during this time. The period of operation of the circuit T consists of four clock cycles and where T o is the integrator time constant U K >1L; and 0 7 U n · When changing the polarity of the comparator 5, the integration speed will change in magnitude and sign, the key 10 will open, and the key 9 will be closed, the polarity of the voltage at the output of the comparator 8 will be reversed and the pulses of the generator 15 through element 14 and element 17 will go to the subtracting counter input 16.

В момент времени напряжение на выходе интегратора 4 достигнет нулевого уровня и компаратор 8 снова изменит знак, при этом импульсы генератора 15 вновь поступят на суммирующий вход счётчика 16. Интервал времени равен Uk+0.At a point in time, the voltage at the output of the integrator 4 will reach zero and the comparator 8 will again change sign, while the pulses of the generator 15 will again arrive at the summing input of the counter 16. The time interval is equal to Uk + 0 .

(2)(2)

В момент времени положительное напряжение на выходе интегратора 4 венAt a point in time, the positive voltage at the output of the integrator is 4 veins

4 Wo (6) откуда 4Т0 у 4 Wo (6) where 4T 0 y

Поставив это выражение в (5) получимPutting this expression in (5) we get

Η-.-.ϋώΖ_ε.2ο_ эт, .Η -.-. ΫώΖ_ ε .2ο_ et t .

Dg и0 и^и0 скомпенсирует отрицательное напряжение (UK+UJ. Компараторы 5 и 8 опять изменят знак выходного сигнала и импульсы генератора 15 поступят на вычитающий вход счетчика. Интервал времени'с равен % _ т »’ » и04 (3) где Эт - энергия за время Г.Dg and 0 and ^ and 0 will compensate for the negative voltage (U K + UJ. Comparators 5 and 8 will again change the sign of the output signal and the pulses of the generator 15 will be fed to the subtracting input of the counter. The time interval 's is equal to% _t "' and 0 4 (3) where т t is energy during G.

Такйм образом, за любой интервал времени кратный целому числу периодов работы схемы, показания счетчика пропорциональны 'энергии входных сигналов, т.е.Thus, for any time interval that is a multiple of an integer number of periods of operation of the circuit, the meter readings are proportional to the energy of the input signals, i.e.

в данном устройстве широтно—импульсный модулятор оказывается перемножающим.in this device, the pulse-width modulator is multiplying.

Если в известном устройстве относи— тел£наяд>азность выходных импульсов 9= у! ~ = линейно зависит от одно30 го вводного сигнала, то в предлагаемом устройстве относительная разность длительностей за четыре такта линейно зависит от произведения входных сигналов „ a ^+^+^+^4 U0UgIf in the known device the relativities> the accuracy of the output pulses are 9 = y! ~ = linearly depends on a single input signal, then in the proposed device the relative difference in duration over four clock cycles linearly depends on the product of the input signals „a ^ + ^ + ^ + ^ 4 U 0 Ug

Наконец в момент времени -14 положительное напряжение на выходе интегра—’ тора уменьшаясь снова достигнет нуля, компаратор 8 снова изменит полярность на положительную и описанный выше про— цесс повторится. Интервал времени определится как < -т 4 0 Uo+U4 (4)Finally, at time -14, the positive voltage at the output of the integrator decreasing again reaches zero, comparator 8 again reverses the polarity to positive and the process described above repeats itself. The time interval is defined as <-t 4 0 U o + U4 (4)

Таким образом, по сравнению с известными предлагаемый счетчик исключает ряд 40 преобразований входных сигналов - амплитудную модуляцию, фильтрацию и преобразования напряжения в частоту. Из схемы исключаются амплитудный модулятор и преобразователь; напряжение—частота, что 45 значительно упрощает, устройство счетчика и способствует увеличению точности и надежности.Thus, in comparison with the known, the proposed counter eliminates a number of 40 transformations of the input signals - amplitude modulation, filtering and converting voltage to frequency. The amplitude modulator and converter are excluded from the circuit; voltage — frequency, which 45 greatly simplifies the design of the meter and increases accuracy and reliability.

Число импульсов, записанное в счетчике, за период работы схемы, будет равно N= W VVWo ' (5) где — частота генератора 15.The number of pulses recorded in the counter during the operation of the circuit will be N = W VVWo '(5) where is the frequency of the generator 15.

Знак минус перед (5) показывает, что при принятой полярности входных сйпналов показания счетчика отрицательные. Для изменения напряжения счета достаточ-The minus sign in front of (5) indicates that with the accepted polarity of the input signals, the counter readings are negative. To change the counting voltage, sufficient

Claims (1)

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРО ЕРГИИ Изобретение относитс  к области измерени  электрической энергии в системах посто нного и переменного тока. Известны схемы электронных счетчиц ков электроэнергии (ЭСЭ), в которых сиг нал, пропорциональный электрической мовь нрсти, .получаетс  посредством использо вани  широтной и амплитудной модул пив с последующим преобразбванием этого сигнала в частоту с помощью преобразовател  напр жение-частота (ПНЧ), шлходные импульсы которого подаютс  на электронный или электромеханический -счетчик ш. . Недостатком указанного устройства  &amp;л етс  наличие многократного преобразо- ва1ш  входных сигналов. Один сомножитель преобразуетс  в длительность посредством широтного модул тора (ШИМ), другой сомножитель - в амплитуду посредством амплитудного модул тора (AM), ШИМ AM сигнал усредн етс , преобразуетс  в частоту и с помощью счетчика - в шсло импульсов. Укаааннй  последовательность преобразовани  сигнала естественно в1едет к усложнению схемы и снижает точность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электронный счетчик электроэнергии, содержащий счетчик импульсов, два источника сигналов-сомножителей , индикатор   широтноимпульсный модул тор, состо щий из «нтегратора , ко Входу которого подключены выходы источника первого сигнала-сомножител  и источника опорного тока (напр жени ) с управл емой пол рностью, управл ющий вход которого подключен к выходу охваченного положительной обратной св зью компаратора, вход которого подключен к шдходу иитегрштора CsJ. Недостатком известного устройства  вл етс  сложность конструкции, обусловленна  необходимостью многократного преобразоваии  сигналов. Цель изобретени  - упрощение конструкции . Указанна  цель достигаетс  тем, что в электронном счетчике электроэнергта,, . содержащем счетчик импульсов, два источника сигналов сомножителей, индикатор и широтно-импуш сный модул тор, соото ший из интегратора ко входу которого подключены выходы источника первичного сигнала-сомножител  и истошика опорного тока (напр жени ) с управл емой пол рностью, управл ющий вход которюго подключен к выходу охваченного положительной обратной св зью компаратора, вход которого подключен К выходу интегратора, введены генератор опорной частоть и второй компа ратор, инвертирующий и неинвертирующий входы KOTopoix) через резисторы подключены к выходу интегратора и через разнопол рные ключи - к нулевому проводу схемы , управл ющие входы ключей подключены к выходу первого компаратора, один из входов которого подключен к выходу источника второго сигнала-сомножител , выход второго компаратора и выход генератора опорной частоты подключены к соответствующим входам двух элементов совпадени , выход первого из которых под ключен к суммирующему входу счетчика импульсов, а выход второго - через элемент отрицани  - к вычитающему входу счетчика импульсов. В этом счетчике разность длительностей выходных импульсов щиротно-«мпульсного модул тора сразу оказываетс  пропорциональной мгновенной энергии сигналов и остаетс  только преобразовать ее в число импульсов, что и осуществл етс  путем подсчета импульсов генератора опо ной частоты в счетчике. В результате схема значительно упрощаетс , так как исключаетс  амплитудный модул тор, фильтр и преобразователь напр жение-частота . Уменьщение числа преобразований сигнала увеличивает точность работы устройства , а упрощение схемы приводит к увеличению надежности. На фиг« 1 представлена блок-схема счетчика; на . 2 - реадазаци  этой схемы на интегральных операционных уси лител х; на 4НГ. 3 - временные диаграммы работы схемы. Электронный счетчик электроэнергии состоит из источников 1 и 2 входных сиг налов, один из которых пропорциоанален току, а другой - нaпp жe шю коитролируемой сети. Источники 1 и 2 входных сиг налов подключены ко входам щиротно-импульсного модул тора 3, состо щего из интегратора 4, первого компаратора 5 с узлом 6 положительной обратной св зи, источника 7 опорного тока (напр жени ) пол рность KOTopoixi определ етс  пол р- 8 14 ностью выходного сигнала первого компаратора 5, второго компаратора 8, двух противофазных ключей 9 и 10 и двух резисторов 11 и 12. Источник 1 входного сиг нала и источник 7 опорного тока подключены ко входу интегратора 4. Источник 2 входного сигнала, узел 6 обратной св зи и выход интегратора 4 подключены ко входу компаратора 5. Выход интегратора 4 подключен также через резисторы 11 и 12 соответственно к инвертирующему и неннвертируюшему входам второго компаратора 8. Указанные входы через ключи 9 и 1О, работтающие в противофазе, подключены к нулевой щине устройства. Управл юние входы ключей 9 и 10 соединены с выходом первого компаратора 5. Выход второго компаратора 8  вл етс  выходом щиротно-чнмпульсного модул тора 3, он подключен на первые входы элементов 13 и 14 совпадени , ко вторым входам которых подключен выход генератора 15 ойорной частоты. Выход элемента 13 совпадени  подключен к суммирующему входу счетчика 16, а выход элемента 14 совпадени  через элемент 17 отрицани  - к вычитающему входу счетчика 16. Выход последнего подключен ко.входу индикатора 18. Компаратор 5 выполиен неинвертирующим , цепь его положительной обратной св зи создаетс  резистором 6, в качестве источника 7 эталонного напр жени  используетс  диодный мост, в диагональ которого включен стабилитрон, осуществл ющий стабилизацию выходного напр жени  компаратора. Ключи 9 и 1О выполнены на полевых транзисторах с каналами р и п типа. Счетчик работает следующим образом. Пусть в некоторый момент времеии, обозначенный иа временных диаграммах (фиг. 3) t(j напр жение OQ на выходе компаратора 5 положительно, а на выходе интегратора 4 равно нулю.. Интегратор 4 интегрируют сумму напр жени  OQ и напр жени  источника 1 входного сигнала . в отрицательную сторону. Ключ 10 замкнут, а ключ 9 разомкнут и на инвертирующий вход компаратора 8 подаетс  отрицательное напр жоз1ие с выхода интег ратора 4. При этом напр жение на выходе компаратора 8 будет положительным и импульсы генератора 4 через открытый элемент 13 будут проходить на суммирующий вход счетчика 16. Когда отрицательное напр жение на выходе интегратора 4 в момент времени t станет равным по модулю сумме напр  - жени  срабатывани  компаратора 5 Оц и источника 2 входного сигнала U j ком паратор 5 скачком изменит знак. Дли тельность интервала времени f :-t --tg определитс  как где TQ - посто нна  времени интегра тора-, ; Up 7 Un При изменении пол рности компаратора 5 изменитс  по величине и знаку скорост интегрировани , ключ 10 разомкнетс , а ключ 9 замкнетс , пол рность напр жени  на выходе компаратора 8 изменитс  на противоположную и импульсы генератора 15 через элемент 14 и элемент 17 поступ т на вычитающий вход счетчика 16, В момент времени i напр жение на выходе интегратора 4 достигнет нулевого уровн  и компаратор 8 снова изменит знак, при этом импульсы генератора 15 вновь поступ т на суммирующий вход счётчика 16, Интервал вpeмeни Q t2-fc VT« и,-и В момент времени t положительное напр жение на выходе интегратора 4 скомпенсирует отрицательное напр жение (. Компараторы 5 и 8 оп ть измен т знак выходного сигнала и импульсы генератора 15 поступ т на вычитающий вход счетчика. Интервал времени - 3 равен . VuT Наконец в момент времени -fc. жительное напр жение на выходе интегратора уменьша сь снова достигнет нул , компаратор 8 снова изменит пол рность на положительную и описанный выше процесс повторитс . Интервал времени Т.г tл-1л определитс  как Jtc-t i О Uo4U Число импульсов, записанное в счетчике , за период работы схемы, будет равно (VVS-V -fo oJ|: (5) где д - частота генератора 15. Знак минус перед (5) показывает, что при прин той пол рности входных CHrw налов показани  счетчика отрнаательные. Дл  изменени  напр жени  счета достаточ но помен ть местами входы компаратора 8 или входы счетчика 16. Легко -показать, что число, записанное в счетчик 16 за период работы схемы Т. пропорционально энергии входных сигналов за это врем . Период работы схемы Т состоит из четырех тактов и равен r.t..ft...t... а 3 откуда 4-То 4 Поставив это выражение в (5) получим N-.MiI.., где Эт- - энерги  за врем  Т. Таким образом, за любой интервал времени кратный целому числу периодов работы схемы, показани  счетчика пропорциональны энергии входных сигналов, т.е. в данном устройстве широтно-импульсный модул тор оказываетс  перемножающим. Если в известном устройстве относител на  азность выхо;:ных импульсов 9 rt линейно зависит от одного входного сигнала, то в предлагаемом устройстве относительна  разность длительностей за четыре такта линейно зависит от произведени  входных сигналов t:,-«-Ci-i- J+ 4- Такнм образом, по сравнению с известыми предлагаемый счетчик исключает р д реобразований входных сигналов - амплиудную модул цию, фильтрацию и преобраовани  напр жени  в частоту. Из схемы сключаютс  амплитудный модул тор н реобр 1зователЬ|Напр жение-частота, что начительно упрощает, устройство счетчна н способствует увеличению точности н адежности. Формула изобре-тени  Электронный счетчик электроэнергии, одержащий счетчик импульсов, два источика сигналов-сомножителей, индикатор и иротно-ампульсный модул тор, сосго шнй з интегратора, ко входу которого подх/по ены выходы источника первого сигналеомножител  и источника опорного тока напр жени ) с управл емой пол рностью.(54) ELECTRONIC ELECTRIC COUNTER METHOD The invention relates to the field of measuring electrical energy in DC and AC systems. Circuits of electronic electricity meters (ESE) are known, in which a signal proportional to an electrical distance is obtained by using a latitude and amplitude module, followed by converting this signal into a frequency using a voltage-frequency converter (LFR) and Schloss pulses. which are fed to an electronic or electromechanical counter-w. . The disadvantage of this device is the ampli fi cation of multiple conversion of input signals. One factor is converted to duration by a latitude modulator (PWM), the other factor is amplitude by an amplitude modulator (AM), the PWM AM signal is averaged, converted to frequency and, using a counter, to a pulse. This sequence of signal conversion naturally leads to a complication of the circuit and reduces accuracy. The closest in technical essence to the present invention is an electronic electricity meter containing a pulse counter, two sources of signal multipliers, an indicator of a pulse-width modulator consisting of an integrator, to the Input of which the outputs of the source of the first signal-multiplier and the reference current source are connected (eg with controlled polarity, the control input of which is connected to the output of the comparator covered by the positive feedback, the input of which is connected to the output of the CsJ generator. A disadvantage of the known device is the complexity of the design, due to the need for multiple signal conversion. The purpose of the invention is to simplify the design. This goal is achieved by the fact that in an electronic meter of electric power,. containing a pulse counter, two sources of signals of factors, an indicator and a pulse width modulator connected from the integrator to the input of which are connected the outputs of the source of the primary signal-multiplier and the source of the reference current (voltage) with controlled polarity connected to the output of a comparator covered by positive feedback, whose input is connected to the integrator's output, a reference frequency generator and a second comparator, inverting and non-inverting inputs KOTopoix, are entered through a resistor They are connected to the integrator's output and via opposite keys to the zero wire of the circuit, the control inputs of the keys are connected to the output of the first comparator, one of the inputs of which is connected to the output of the second signal of the multiplier factor, the output of the second comparator and the output of the reference frequency generator are connected to the corresponding the inputs of two coincidence elements, the first of which is connected to the summing input of the pulse counter, and the output of the second through the negative element to the subtracting input of the pulse counter. In this counter, the difference in the durations of the output pulses of the pulse width modulator immediately turns out to be proportional to the instantaneous energy of the signals and it remains only to convert it into a number of pulses, which is done by counting the pulses of the oscillator frequency in the counter. As a result, the circuit is greatly simplified, since the amplitude modulator, filter, and voltage-frequency converter are eliminated. Reducing the number of signal conversions increases the accuracy of the device, and simplifying the circuit leads to increased reliability. FIG. 1 is a block diagram of a meter; on . 2 - re-implementation of this circuit on integrated operational amplifiers; on 4ng. 3 - timing diagram of the scheme. The electronic electricity meter consists of sources 1 and 2 of the input signals, one of which is proportional to the current, and the other to the co-monitored network. Sources 1 and 2 of the input signals are connected to the inputs of the pulse-width modulator 3, consisting of integrator 4, first comparator 5 with node 6 positive feedback, source 7 of the reference current (voltage) polarity 8 14 by the output signal of the first comparator 5, the second comparator 8, two antiphase switches 9 and 10, and two resistors 11 and 12. The input signal source 1 and the reference current source 7 are connected to the integrator input 4. Input source 2, reverse node 6 connection and the output of the integrator 4 under lyucheny to the input of the comparator 5. The output of the integrator 4 is also connected through resistors 11 and 12 respectively and to the inverting input of the second comparator nennvertiruyushemu 8. These inputs via the keys 9 and 1O, rabottayuschie in antiphase, are connected to the zero schine device. The control inputs of the keys 9 and 10 are connected to the output of the first comparator 5. The output of the second comparator 8 is the output of the micron-pulse modulator 3, it is connected to the first inputs of the matching elements 13 and 14, to the second inputs of which is connected to the output of the 15th frequency generator. The output of matching element 13 is connected to the summing input of counter 16, and the output of matching element 14 via negative element 17 to the subtracting input of counter 16. The output of the latter is connected to the input of indicator 18. Comparator 5 is non-inverting and its positive feedback is generated by a resistor 6 , a diode bridge is used as the source 7 of the reference voltage, the diagonal of which includes a zener diode, which stabilizes the output voltage of the comparator. The keys 9 and 1O are made on field-effect transistors with channels of the p and n type. The counter works as follows. Let at some point in time, denoted by the time diagrams (Fig. 3) t (j, the voltage OQ at the output of the comparator 5 is positive, and at the output of the integrator 4 is zero. The integrator 4 integrates the sum of the voltage OQ and the voltage of the source 1 of the input signal The key 10 is closed, and the key 9 is open and the inverting input of the comparator 8 is supplied with a negative voltage from the output of the integrator 4. The voltage at the output of the comparator 8 will be positive and the generator 4 pulses through the open element 13 will pass with umiruyuschy input of the counter 16. When the negative voltage at the output of the integrator 4 at time t becomes equal in magnitude to the sum of the operation voltage of the comparator 5 Oz and the source 2 of the input signal U j, the comparator 5 abruptly changes sign. Duration of the time interval f: - t - tg is defined as where TQ is the constant of the time of the integration of the torus-; Up 7 Un When the polarity of the comparator 5 changes, the magnitude and sign of the integration rate changes, the key 10 is opened, and the key 9 is closed, the polarity of the voltage at the comparator output 8 changes to counter The positive and pulses of the generator 15 through the element 14 and the element 17 arrive at the subtractive input of the counter 16, At time i, the voltage at the output of the integrator 4 reaches zero and the comparator 8 again changes sign, and the pulses of the generator 15 are again fed to the summing input counter 16, the time interval Q t2-fc VT "and, - and At time t, a positive voltage at the output of the integrator 4 compensates for the negative voltage (. Comparators 5 and 8 again change the sign of the output signal and the pulses of the generator 15 are fed to the subtracting input of the counter. The time interval is 3. VuT Finally at time point -fc. positive voltage at the output of the integrator will decrease again to zero, comparator 8 will again change the polarity to positive and the process described above will repeat. The time interval T.r t-1l is defined as Jtc-t i О Uo4U The number of pulses recorded in the meter for the period of operation of the circuit will be equal to (VVS-V -fo oJ |: (5) where d is the frequency of the generator 15. Sign the minus in front of (5) shows that, for the polarity of the input CHrw, the meter readings are negative.To change the counting voltage, it is enough to swap the inputs of the comparator 8 or the inputs of the counter 16. It is easy to show that the number recorded in the counter 16 for the period of operation of the circuit T. is proportional to the energy of the input signals during this time. The period of operation of the circuit T consists of the three cycles and is equal to rt.ft ... t ... and 3 from 4-To 4 By putting this expression in (5) we get N-.MiI .., where Et- is the energy during T. Thus, for any the time interval is a multiple of the integer number of periods of the circuit operation, the meter readings are proportional to the energy of the input signals, i.e. in this device the pulse-width modulator turns out to be multiplying. If, in a known device, relativity is output: the 9 rt pulse linearly depends on one input signal, then in the proposed device the relative difference of durations over four ta that linearly depends on the product of the input signals t:, - «- Ci-i- J + 4- Taknm manner compared with known proposed counter eliminates a number of input signals reobrazovany - ampliudnuyu modulation, filtering, and preobraovani voltage to frequency. The circuit modulates the amplitude modulator on the converter, the single voltage | voltage-frequency switch, which greatly simplifies, the device is countable and contributes to an increase in the accuracy and reliability. Formula Shadow Electronic Meter with Pulse Counter, two sources of multipliers, an indicator and an Irot Amplifier Modulator, which is an integrator with input / output outputs of the source of the first signal multiplier and voltage reference current source controlled polarity. управл ющий вход которого подключен к выходу охваченного положительной обратной св зью компаратора, вход которого подключен к выходу интегратора, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , в него введены генератор onop-i ной частоты и второй компаратор, инвертирующий и неинвертирующий входь которого через резисторы подключены к выходу интегратора и через рйзнопол рные - к нулевому проводу схемы, управл ющие входы ключей подклкЗчены к выходу первого компаратора, один из входов которого подключен к выходу источника второго сигнала-сомножител , выход второго компаратора и выход reaepiaTopa опорной частоты подключены к соответствующим входам двух элементов совпадени , выход первого из которых подключен к суммирук щему входу счетчика импульсов а выход второго черед элемент отрицани  - к вычитающему входу счётчика импульсов .the control input of which is connected to the output of a comparator covered by positive feedback, the input of which is connected to the output of an integrator, characterized in that, for the purpose of simplification, an onop-i frequency generator and a second comparator are entered, the inverting and non-inverting input of which is through resistors connected to the integrator's output and via a neutral-pole to the zero wire of the circuit; the control inputs of the keys are connected to the output of the first comparator, one of the inputs of which is connected to the output of the second signal source, Residents output of the second comparator and an output reference frequency reaepiaTopa connected to respective inputs of the coincidence of two elements, the first output of which is connected to summiruk present input pulse counter and the output of the second turn negation element - to a subtracting input of the pulse counter. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination i.Fiereit Horet.ECefclrorrtselier KWfi-ZdMer сбег Maase 0,5.- 5iemen5 ZeiiSC rift , , 4.T, N4 , p 2вО-2вЗ . i. Негп1е1п, Reinc rotrol, Woieter келив.ЕбвИготэс+твг PrOfzafieef .- Siemens -iSHetlirtf-t fg73,47, N -fii.Fiereit Horet.ECefclrorrtselier KWfi-ZdMer run down Maase 0,5.- 5iemen5 ZeiiSC rift, 4.T, N4, p 2ВО-2вЗ. i. Neg1e1p, Reinc rotrol, Woieter keli.EbvIgotes + tvg PrOfzafieef .- Siemens -iSHetlirtf-t fg73.47, N -fi P.963-8fe6.P.963-8fe6. MyitsL;,MyitsL ;, aw5aw5
SU792850823A 1979-12-12 1979-12-12 Electronic electricity meter SU866491A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792850823A SU866491A1 (en) 1979-12-12 1979-12-12 Electronic electricity meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792850823A SU866491A1 (en) 1979-12-12 1979-12-12 Electronic electricity meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU866491A1 true SU866491A1 (en) 1981-09-23

Family

ID=20864100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792850823A SU866491A1 (en) 1979-12-12 1979-12-12 Electronic electricity meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU866491A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6026463B2 (en) AC energy measurement circuit
US3942110A (en) Analog to pulse rate converter
US4206641A (en) Electromagnetic flow meter
SU866491A1 (en) Electronic electricity meter
FI90144C (en) Electronic electricity meter
US4910456A (en) Electronic watt-hour meter with combined multiplier/integrator circuit
RU2039357C1 (en) Electricity meter
RU2089999C1 (en) Digital-to-analog converter
SU1689860A1 (en) Nonreversible counter of power
RU2018138C1 (en) Device for measuring active and reactive current components
RU2190229C1 (en) Alternating voltage-to-digital code converter
SU661378A1 (en) Digital power meter
SU1190280A1 (en) Electricity meter
SU661775A1 (en) Pulse recurrence period to voltage converter
SU1005127A1 (en) Difference-transformer analogue-to-code converter
SU1120362A1 (en) Pulse-position device for raising to fractional power
SU868593A1 (en) Digital electronic electricity meter
SU734577A1 (en) Converter of voltage or current into relative difference in pulse durations
SU1510087A1 (en) Current-to-frequency converter with pulsed feedback
SU1265987A1 (en) Method of integrating conversion of voltage to pulse repetition frequency
RU1798701C (en) Device for transforming electric energy to pulse number
SU817896A1 (en) Thyratron electric motor
SU805182A1 (en) Electronic electric power counter
SU1564570A1 (en) Converter of mutual inductance
SU604002A1 (en) Pulse-frequency subtracting arrangement