DE2747385C2 - Elektronischer Wechselstromzähler - Google Patents
Elektronischer WechselstromzählerInfo
- Publication number
- DE2747385C2 DE2747385C2 DE2747385A DE2747385A DE2747385C2 DE 2747385 C2 DE2747385 C2 DE 2747385C2 DE 2747385 A DE2747385 A DE 2747385A DE 2747385 A DE2747385 A DE 2747385A DE 2747385 C2 DE2747385 C2 DE 2747385C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- resistor
- output
- amplifier
- pulse
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/127—Arrangements for measuring electric power or power factor by using pulse modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
" Die Erfindung betrifft einen elektronischen Wechselstromzähler
zur Erfassung des elektrischen Energieverbrauchs mit einer nach dem Prinzip der Impulsdauer-Impulshöhcn-Modulation
arbeitenden Multiplikationseinrichtung zur Erzeugung einer dem Produkt aus Verbraucherstrom und Verbraucherspannung proportionalen
Größe, wobei der Verbraucherstrom über einen Shunt geführt ist und als dem Verbrauchcrsirom
proportionale Größe der Spannungsabfall an diesem Shunt verwendet ist. der über einen Impulsduiier-Impulspausen-Modulator
einen konlaktlosen Schalter steuert, über den zur Impulshöhen-Modulation eine der
Verbraucherspannung proportionale Größe einem lntegratioMskondcnsator zugeführt ist. an den eint;
Grenzwertstufe angeschlossen ist, von deren Ausgangsimpulsen ein Impulszählwerk angesteuert und der
Ladungszustand des Iniegrationskondensalors beeinflußt ist.
Ein derartiger Wechselstromzähler ist aus der FR-PS 21 43 282 bekannt. Die Impulsdauer wird dabei durch
Vergleich der Meßgröße für den Strom mit einer Sägezahnspannung erzeugt.
Durch die DE-OS 25 19 668 ist eine Anordnung zur
Erzeugung einer dem Produkt zweier analogen elektrischen Größen proportionalen Folge von Impulsen,
insbesondere für die Messung elektrischer Leistung und Energie bekanntgeworden, bei der eine von der
einen zu multiplizierenden Meßgröße abgeleitete analoge elektrische Größe einem aus einer Iniegrationsstufe.
einer. monostabilen Kippstufe und einer Referenzspannungsquelle bestehenden Strom-Frequenz-Waiidier
zugeführt wird, wobei die Referenzgleichstromgröße jeweils für eine von der monostabilen
Kippstufe vorgegebene Zeit der analogen elektrischen Größe in der Weise überlagert wird, daß sie dieser
Größe entgegengerichtet ist und zur Entladung dos Kondensators der Integrationsstufe führt. Dabei wird
die Schaitzeit der monostabilen Kippstufe von einer aus der zweiten Meßgröße abgeleiteten analogen elektrischen
Größe derart bestimmt, da3 die Schallzeit umgekehrt proportional dem Betrag dieser Größe ist.
wobei eine dem Produkt der beiden analogen elektrischen Größen proportionale Auf- und Entladung
des Kondensators der Integrationsstufe erfolgt und damit die Frequenz der Auf- und Entladung proportional
dem Produkt der beiden Meßgrößen ist. Hierbei wurde bereits vorgeschlagen, daß ein Eingangssignal
aus dem Meßstrom mit Hilfe eines Shunts bzw. eines Stromwandler abgeleitet wird und das aus der
Meßspannung abgeleitete Eingangssignal direkt in eine dieser proportionale Gleichspannung umgewandelt
wird und die Phasenbc/.iehung zwischen den beiden Meßgrößen durch eine der bekannten Schaltungen
berücksichtigt wird.
Ferner ist durch die DE-AS 23 48 667 ein elektronischer kWh-Zähler mit einer nach dem Prinzip der
Impulsdaucr-Impulshöhen-Modulation arbeitenden Multiplikationseinrichtung zur Erzeugung eines dem
Produkt aus Lastspannung- und -Strom proportionalen Stroms oder einer diesem Produkt proportionalen
Spannung bekanntgeworden, bei dem unter Verwendung eines Widerstandsnetzwerkes direkt von der
Verbraucherspannung ein dieser proportionaler erster Strom und unter zusätzlicher Verwendung eines
invertierenden Verstärkers ein dieser proportionaler zweiter Str^m mit einer gegenüber dem ersten Strom
entgegengesetzten Polarität und halbierten Momentanwerten abgeleitet werden und wobei mit Hilfe eines
Schalters, der durch einen vom Verbraucherstrom gesteuerten Impulsdiiiier-Impulspausen-Modulator betätigt
wird, der erste Strom in einem der beiden Schaltzustände des Schalters zum zweiten Strom
addiert wird, um als Mittelwert dieses S'irnmenstroms
einen dem Produkt aus Laststrom und Lastspannung proportionalen Strom zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Wechselstromzahler tier eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er kostengünstig mit geringem
Aufwand herstellbar ist und dabei trotzdem eine zuverlässige, präzise !-".rfassung des elektrischen Energieverbrauches
ermöglicht.
Diese Aufnähe \\ ircl erlmdungsgemäH dadurch gelöst.
daß der Spannungsabfall" an dem Shunt mit Hilfe eines
Operationsverstärkers in Verstärkerbeschaltung verstärkt und über einen Widerstand dem Eingang eines als
Impulsdauer-Impulspausen-Modulator dienenden astabilen Multivibrators zugeführt ist, der einen Operationsverstärker
aufweist, dessen invertierender Eingang über einen Kondensator mit dem Bezugspotential verbunden
ist und den Eingang des astabilen Multivibrators bildet und über einen ersten Rückführungswiders land mit dem
Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist und dessen nichtinvertierender Eingang über einen Widerstand
einerseits mit dem Bezugspotential, andererseits über einen zweiten Rückführungswiderstand mit dem
Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist, und
daß der Integrationskondensator Bestandteil eines unter Einsatz eines Operationsverstärkers aufgebauten
Integrationsverstärkers isL
Vorzugsweise ist ein Netzleiter mit dem Bezugsleiter der Schaltungsanordnung verbunden und die der
Verbraucherspannung proportionale Größe mit Hilfe eines Widerstandes gebildet, welch., r einerseits mit
einem nicht mit dem Bezugsteiler de·; integrators verbundenen Netzleiter und andererseits über den
kontaktlosen Schalter mit dem invertierenden Eingang des Integrationsverstärkers verbunden ist.
Anhand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele
dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 im Prinzip einen elektronischen kWh-Zähler. bei dem ein nach dem Prinzip der Kondensatorumladung
arbeitender Integrator verwendet ist, und
Fig. 2 einen elektronischen kWh-Zähler. bei dem ein
nach dem Prinzip der Ladungskompensation arbeitender Integrator verwendet ist.
Mit 0 ist ein Nulleiter und mit R ein Phascnlcitcr eines
Weehselstromnctzcs bezeichnet. In der Phasenzuleitung
R zu einem Verbraucher 1 ist ein Shunt 2 angeordnet, an dem aS Spannungsabfall eine dem Verbraucherstrom
proportionale Größe abgenommen wird. Diese wird über einen Widerstand 2.7 dem invertierenden Eingang
eines Operationsverstärkers 3 zugeführt. Der nichtinvertiercnde Eingang dieses Verstärkers liegt über einen
Widerstand 4 auf Massepotential, das aber praktisch das Potential der Phase /? ist. da das andere Ende des Shunts
2 mit diesen! Bcv.ugspoteniia! in Verbindung steht, wie
Fig. ! zeigt. Der Ausgang des Verstärkers 3 ist über
einen Widerstand 5 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 3 verbunden. Durch entsprechende Bemessung
des Widerstandes 5 wird die erforderliche Verstärkung des am Shunt 2 abfallenden Spannungsabfalls
erzielt. Dioden 6 dienen zum Schutz des Verstärkers gegen Überspannungen. Der Ausgang des
Verstärkers 3 ist über cir.cn Widerstand 7 mit einem als
as'abÜ^t Multivibrator 8 geschalteten Verstärker 9 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 9 ist über zwei
Widerstände 10 unii 11 mit den beiden Eingingen des
Verstärkers verbunden. Der nichtinvertici ende Eingang
liegt über einen Widerstand 12 ebenfalls auf Bezugspotential. Ferner ist der invertierende Eingang des
Verstärkers 9 mit einem ebenfalls auf Bezugspotential liegenden Kondensator 13 verbunden, Durch entsprechende
Bemessung der Widerstände 10 bis 12 .;nd des Kondensators 13 schwingt der astabile Multivibrator
mit einer ganz bestimmten Frequenz / = —. Dadurch.
daß nun der Ausgang des Verstärkers 3 über Widerstand 7 mit dem invertierenden Eingang des
Verstärkers 9 verbunden ist. wird das Impulsdauer-Im-
pulspauscn-Verhältins — —. wobei / I t
tier vom Multivibrator H abgegebenen Signale in
Abhängigkeit von tier (!rolle des Verhrauchcrstroins In
geändert. Der Ausgang ties astabilen Multivibrators 8 ist über einen Widerstand 14 mil einem Eingang eines
(■-MOS-l-Aclusiv-ODHR-Sehalt.üüedes 15 verbunden.
Eine Diotle 16 liil.lt nur eine Polarität aiulen Eingang des
.Schallgliedes 15 gelangen.
Am Ausgang des C MOS-IacIusiv ODHR-.Sehallglieties
15 erscheinen dann tlie von tier Größe ties
Verbraucheisiroms modulierten Signale des asiabilen
Multivibrators 8 und steuern einen P-Kanalfeldeffekttransistor
17. über welchen zur Impulshöhen-Modulation eine der Verbraucherspannung proportionale
Größe einem Integrationsverstärker 18 zugeführt wird. Der invertierende Eingang ties IntegralionsvtTstärkers
18 stellt daher über den l'-KanalFelileffekltransistor 17
und einen Widerstand !9 mit dem Nuüei'.er in
Verbindung. Parallel dazu ist ein weiterer Widerstand
20 gleicher Große, sowie ein invertierender Verstärker
21 geschaltet, wobei durch einen weiteren Widerstand
22 der Strom über diesen Zweig so bemessen is', dall er
nur halb so groß ist. wie tier über den Widerstand 19
fließende Strom. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei geschlossenem Transistor 17 ein Summeiistroni fließt,
tier ebenso groß ist. wie der über den Widerstand 22 fließende Strom, aber entgegengesetzte Pokiriiät hai.
Der Operationsverstärker 21 weist noch zwei Widerstände 23 und 24 auf. um die entsprechende invertierende
Verstärkung zu erhalten.
Der Ausgang des Verstärkers 18 ist mit dem invertierenden Eingang über einen Integrationskondensaior
25 verbunden. Ferner ist der nichtin verlierende Eingang über einen Widerstand 26 auf Bezugspotential
gelegt. Ein Potentiometer 27 dient in an sich bekannter Weise /um Abgleich der Offset-Spannungcn des
Iniegrationsverslärkers 18. Der Ausgang des Integrationsverstärkers
18 isl über Widerstände 62 und 63 mit dem invertierenden Eingang eines weiteren Operations-
\erstarken. 28 verbunden, tier als Gren/wertstufc 29
dient. Referen/dioden 30 und 31 dienen für die Einstellung des oberen und unteren Grenzwertes, wobei
mit Hilfe eines Potentiometers 32 der Größenabgleich vorgenommen werden kann. Die Referenzdioden 30
und 31 liegen einerseits auf Bezugspotential und andererseits über einen Widerstand 33 am Ausgang des
Operationsverstärkers 28. Der nichtinvertierende Eingang
ist über einen Widerstand 34 auf Bezugspotential gelegt. Der Ausgang der Grenzweristufe 29 ist über
einen Widerstand 35 und einer Diode 36 mit dem Eingang einer Untersetzerslufe 37 verbunden: beispielsweise
wird eine l'nterset/erstufe mit einer Untersetzung von 1 : 100 verwendet, d.h. bei 100 Impulswechseln
am Ausgang der Grenzvvertstufe 29 wird ein impuls abgegeben. Der Ausgang der Impulsuntersetzerstufe 37
ist über einen Widerstand 38 mit der Basis eines Schalttransistors 39 verbunden. In Reihe mit der
Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors 39 liegen eine Spule 40 eines Impulszählwerkes und ein
Widerstand 41 an einer postiven Gleichspannung. Diese lädt bei gesperrtem Schalttransistor 39 über den
Widerstand 41 einen Kondensator 42 auf, der sich dann bei Abgabe eines Impulses von der Untersetzerstufe 37
durch Schließen des Schalttransistors 39 über die Spule 40 des Impulszählwerkes entladen kann. Die Energie für
das Schalten des Impulszählwerkes wird also praktisch dem Kondensator 42 entnommen, so daß für die
ι■ ■ ι Stromversorgung theses Kreises eine kleine Leistung
ausreicht. Damit sich beim Öffnen des Schaliiransistors
39 die magnetische Energie tier Spule 40 ausgleichen kann, ist eine Diotle 43 vorgesehen. \n der I 'nierset/er-')
stufe 37 ist ferner noch eine l.eiichldioile 44 vorgesehen,
die über einen Widersland 45 auf lie/ugspotenti.il
gelegt ist. Die Leuchtdiode 44 blinkt im Rhvlhmus tier
von tier Grenzweristufe 29 abgegebenen Impulse. Diese Impulse werden ferner noch über eine Leitung 46 au!
ι» den zweiten Eingang ties C-MOS-IaMusiv-(M)ER-Schallgliedes
15 gegeben.
Die Wirkungsweise ist wie folgt: Wie zuvor bereits
ausgeführt worden ist. schwingt tier astabile Multivihia-
lor 8 mit einer ganz bestimmten Frequenz '= ~ψ. I heilt
über den Shunt 2 ein Strom /A·. so ruft dieser an dem
Shunt 2 einen .Spannungsabfall hervor, der mit I lilfe ties
Operationsverstärkers 3 verstärkt und dem .!stabilen
Multivibrator 8 zugeführt wird. Entsprechend diesem
-M> Stromfluß wirtl die jeweilige Lathing des Kondensators
13 entsprechend geändert, so daß das Verhältnis zwischen Impulsdauer 71 und Impulspause 72 tier vom
asiabilen Multivibrator 8 abgegebenen Signale entsprechend geändert wird. Im selben Rhvlhmus wirtl der
?> Feldeffekttransistor 17 auf- und zugesteuert. Ist tier
Feldeffekttransistor 17 aufgesteuert, fließt von Nulleiter
0 über Widerstund 20. Verstärker 21 und Widerstand 22 ein J1TOHi für ,den Kondensator 25. Wirtl tier
Feldeffekttransistor 17 geschlossen, dann fließt zusätz-
1» lieh über Widerstand 19 ein Strom mit umgekehrter
Polarität, von dem sich der über die Widerstände 20 und
22 fließende Strom addiert in den Kondensator 25. Erreicht die Ladespannung ties Kondensators 25 ihren
oberen positiven Grenzwert, spricht die Grenzwertsiu-
J) fe 29 an und kippt in die andere Lage, so daß der
Ausgang des Verstärkers 28 seine Polarität entsprechend ändert, wodurch über Leitung 46 das Exelusiv-ODER-Schaltgiied
15 ein solches Signal erhält, daß am Ausgang desselben die umgekehrte Polarität der vom
astabilen Multivibrator 8 kommenden Impulse für den Feldeffekttransistor 17 zur Wirkung kommt. Dadurch
wird die Lade- bzw. EnUaderichtung des Kondensators 25 geändert, so daß dann der andere Grenzwert der
Grenzwertstufe 29 angesteuert wird. Jeder Signalwechsei
am Widerstand 35 wird von dem Untersetzer 37 als Impuls registriert und von der Leuchtdiode 24 zur
Anzeige gebracht. Nach Durchlaufen der Untersetzung wird dann über Transistor 39 das impulszählwerk mit
seiner Spule 40 angesteuert, wie zuvor ausgeführt worden ist.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit eine: , nach
dem Prinzip der Ladungskompensation arbeitenden Integrator, wobei wirkungsmäßig gleiche Teile mit
gleichen Bezugsziffern versehen sind, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel ist der Verbraucherstrom über einen Shunt 2 geführt, und als die dem Verbraucherstrom
proportionale Größe wird der Spannungsabfall an diesem Shunt verwendet. Dieser Spannungsabfall
wird mit Hilfe des Operationsverstärkers 3 verstärkt und einem astabilen Multivibrator 8 zugeführt. Der
Ausgang des astabilen Multivibrators ist über Widerstand 14 und Diode 16 unmittelbar mit dem Gate des
P-Kanal-Feldeffekttransistors 17 verbunden. Der Feldeffekttransistor
17 schaltet einen der Verbraucherspannung direkt proportionalen Strom über einen Widerstand
19 auf den invertierenden Eingang eines Verstärkers 18. der in gleicher Weise geschaltet ist. wie
hei dem Ausrulirungsbcispiel nach I'ig. I. Dor Ausgang
des Integrations^ erstarkers IS si.-In uher einen
Widerstand h2 und eine Dn ide 47 nut dein Mingang eines
NAND-Sehiiltglieii.'s 48 in Verbindung. \~>vr andere
umgang des NAND Sehaltgliedes 48 steht über eine
Leitung 44 und ein Dilieren/ierglied 50 mit dem
\usgaii!.' eines kippverstarkers 51 in Verbindung,
dessen, . ii htinv ertierender Mingang über einen Widerstand
52 i-iif Ikvugspotential gelegt ist. Der invertierende
Ming.ing des .Schaltverstärkers 51 ist über ,-inen
hochohinigen Widerstand 53 mit dem Nflleite der
.Spannungsquelle ν erblinden.
Dioden 6 dienen zur Spannungsbegren/ung. Der Ausgang des .Schaltverstärkers 51 ist ferner über einen
Widcrstai; i 54 mit dem Mingang eines aus zwei
N AN D-Schaltgliedern 55 und 56 aufgebauten bistabilen Schalters 57 verbunden. Der Ausgang des NAND-Schaltgliedes
48 ist mit dem anderen Mingang ties \i .\\|!^-S'.h:i!'g!i'.''-!'."· 5ft Ji·«. hiu.ihiliMi Schalters 57
verbunden. Die mit dem Ausgang des bislabilen Schaltgliedes 57 verbundene Leitung 58 ist einmal /u
einer Unierset/erstufe 17 und /um anderen an einen l'-Kanalfeldeffekttransistor 59 geführt, über den ein
Referen/strom /«,, dem invertierenden Eingang des
Integrationsverstärkers 18 zugeführt werden kann. Mit
Pins ist eine Konstanlspannungsquelle angedeutet, die
über einen Widersland 60 den Referen/strom //,γ, lielert.
Mine Diode hl dient /ur Strombegrenzung.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Cig. 2 ist wie folgt: Wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach ' i g. I wird der P-Kanalfeldeffekttransistor 17
entsprechend dem Impulsdauer-Impulspausen-Verhältnis
der vom astabilen Multivibrator 8 abgegebenen Signale au! und /u gesteuert. In entsprechender Weise
wird ein der Verbraucherspannung proportionaler Strom über Widerstand 19 auf den invertierenden
Eingang des Imegrationsverstärkers 18 gegeben. Damit wird aber auch der Kondensator 25 kontinuierlich
aufgeladen. Erreicht die Spannung am Kondensator 25 b/w. am Widerstand 62 den Mingangsschwellwert des
NAND-Schallgliedes 48. so wird bei der aufsteigenden
Flanke des am Ausgang des Verstärkers 51 abgegebenen
Signals über das Differenzierglied 50 kurz/eilig ein Η-Signal gegeben, so daß am Ausgang des NAND-Schaltgliedes
48 das H-Signal verschwindet und das I.-Signal aullntl. Damit verschwind el am Ausgang ties
N AND-Sclialtgliedes 5b das I.-Signal und es erscheint
das I I-Signal. so dal! beule Mingänge lies ΝΛΝD-Schaltgliedes
55 I I-Signal führen. Damit wechselt der Ausgang des .Schallgliedes 57 von Il auf L. Damit wird über
!.ellung 58 der l'Kanal-l eldel'fektlransislor 59 geschlossen
und es flielli der Referen/strom /«,., in den
invertierenden Mingang des Integrationsverstarkers 18. was eine entsprechende Entladung des Inlegrationskondensators
25 bewirkt. Dadurch geht der Ausgang ties
Integralionsverstärkers 18 sofort wieder unter den Schwellweri des NAND-Schaltgliedes 48 und da auch
am anderen Mingang dieses .Schallgliedes wiedenru
I. Signal anliegt, entsteht am Ausgang des NAND-Sehaltgliedes
48 wiederum I I-Signal. wodurch sich aber am Ausgang des NAND-Schaltgliedes 56 nichts ändert.
Durch die abfallende Impulsflanke erhält aber der über Widerstand 54 in Verbindung stehende Mingang des
NAND-Schaltgliedes 55 L-Signal. so daß am Ausgang dieses .Schaltgliedes wieder II-Signal auftritt, das über
den Feldeffekttransistor 59 den Referen/strom sperrt, (ileieh/eitig erhält auch der zweite Mingang des
NAND-Schaltgliedes 56 I I-Signal. so da 13 am Ausgang
desselben I. Signal entsteht, das dem anderen F.ingang
des NAND-Schaltgliedes 55 zugeführt wird. Heini nächsten .Signalwechsel am Ausgang des Schaltverstarkers
51 kann somit tlas bislabile Schaltglied 57 nicht
ansprechen. Da der Schaltverstärker 51 entsprechend tier 1-VeCiUCIi/ des Wechselstromes Rechteckimpulse
von 20 Millisekunden abgibt, so werden durch das bistabile Schallglied 57 genau 10 Millisekunden
herausgeholt. Der Mntladevorgangdes Kondensators 25
dauert dann genau 10 Millisekunden entsprechend der /eiibasis. Da die Zeitbasis von der 50-Hz-Netzfrequenz
abgeleitet ist. ist der Fehler der Frequenzabhängigkeit proportional der Frequenzänderung.
Dieser Nachteil kann dadurch ausgeschlossen werden, daß die Zeitbasis von einem genauen Zeitgeber,
/.. B. einem Quarz gebildet wird.
Die in Fig. I und 2 dargestellten Zähler können mit
handelsüblichen, billigen Operationsverstärkern aufgebaut sein, so daß zur Realisierung eines kostengünstigen
elektronischen Haushaltszählers kein kundenspezifischer
IC entwickelt werden muß.
Claims (11)
1. Elektronischer Wechselstromzähler zur Erfassung des elektrischen Energieverbrauchs mit einer
nach dem Prinzip der Impulsdauer-Impulshöhen-Modulation arbeitenden Multiplikationseinrichtung
zur Erzeugung einer dem Produkt aus Verbraucherstrom und Verbraucherspannung proportionalen
Größe, wobei der Verbraucherstrom (lK)über einen
Shunt (2) geführt ist und als dem Verbraucherstrom proportionale Größe der Spannungsabfall an diesem
Shunt verwendet ist.der über einen Impulsdauer-Impulspausen-Modulator
einen kontaktlosen Schalter (17) steuert, über den zur Impulshöhen-Modulation
eine der Verbraucherspannung proportionale Größe einem Integrationskondensator (25) zugeführt ist,
an den eine Grenz'.vertstufe (29 bzw. 48) angeschlossen ist. von deren Ausgangsimpulsen ein Impirlszählwerk
(40) angesteuert und der Ladungszustand des Integratkirtskondensators beeinflußt ist. dadurch
gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall an dem Shunt (2) mit Hilfe eines Operationsverstärkers
(3) in Verstärkerbeschaltung (4,5) verstärkt und über einen Widerstand (7) dem Eingang eines als
Impulsdauer-Impulspausen-Modulator dienenden astabilen Multivibrators (8) zugeführt ist, der einen
Operationsverstärker (9) aufweist, dessen invertierender Eingang über einen Kondensator (13) mit
dem Bezugspotential verbunden ist und den Eingang des astabilen Multivibrators (8) bildet und über einen
ersten Rückiührungswidcrstand (10) mit dem Ausgang
des Operationsverstärkers (9) verbunden ist, und dessen nichtinverllerender Eingang über einen
Widerstand (12) einerseits mit ;m Bezugspotential, andererseits über einen zweiten Rückführungswiderstand
(11) mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (9) verbunden ist, und daß der Integrationskondensator
(25) Bestandteil eines unter Einsatz eines Operationsverstärkers (18) aufgebauten
Integrationsverstärkers (18,25,26,27) ist.
2. Wechselstromzähler nach Anspruch I, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Netzleiter (R) mit dem Bezugslciter der Schaltungsanordnung verbunden
ist und daß die der Verbraucherspannung (Un) proportionale Größe mit Hilfe eines Widerstandes
(19) gebildet ist, welcher einerseits mit einem nicht mit dem Bezugslciter (R) des Integrators verbundenen
Netzleiter (0) und andererseits über den kontaktlo.sen Schalter (17) mit dem invertierenden
Eingang des Iniegrationsverstärkers (18, 25, 26, 27) verbunden ist.
3. Wcchsclstromzähler nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit dem Bezugsleilcr
(R) verbundene Netzleitcr (0) zusätzlich über einen Inverter (21) und einen Widerstand (22) mit dem
invertierenden Eingang des Integrationsverstärkers (18, 25, 26, 27) verbunden ist. wobei die Verstärkung
des Inverters (21) und der Widerstand (22) so dimensioniert sind, daß der über den Widerstand (22)
fließende Strom halb so groß ist wie der über den Widerstand (19) fließende Strom (F i g. I).
4. Wechsclstromzähler nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß vom Ausgang
der Grenzwertstufe (29 bzw. 48) über einen Impulsuntersetzer (37) das Impulszählwcrk (40)
angesteuert ist.
5. Wcchsclstromzähler nach einem der Ansprüche
1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nach dem Prinzip der Kondensatorumladung betriebenen
Integrationskondensator (25) der kontaktlose Schalter (17) von dem astabilen Multivibrator (8) über ein
Exklusiv-ODER-Schaltglied (15) angesteuert ist,
welches seine zweite ODER-ßedingung vom Ausgang der nachgeschalteten Grenzwertstufe (29)
erhält (F ig. 1).
6. Wechselstromzähler nach einem der Ansprüche 1. 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem
nach dem Prinzip der Ladungskompensation betriebenen Integrationskondensator (25) der kontaktlose
Schalter (17) von dem astabilen Multivibrator (8) unmittelbar angesteuert ist (F i g. 2).
7. Wechselstromzähler nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß dein invertierenden Eingang
des Operationsverstärkers (18) des Integrationsverstärkers (18,25,26,27) ein Referenzstror,! (lRll)über
einen weiteren kontaktlosen Schalter (59) zugeführt ist. welcher bei Erreichen eines Grenzwertes der
Gren/wertstufe (48) von einer Zeitbasisschaitung
(51 bis 53) geschlossen und nach Ablauf einer von dieser abgeleiteten Referenzzeit (Ir«) wiederum
geöffnet wird.
8. Wechselstromzähler nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß als Zeilbasis die Netzfrequenz
dient, die über eine Schmitt-Triggerstufe (57) den kontaktlosen Schalter(59) ansteuert.
9. Wechselstromzähler nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als kontaktlose
Schalter (17, 59) P-Kanal-Feldeffekitransistoren
verwendet sind.
10. Wechsclstromzähler nach einem der Ansprüche 6 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß als
Grenzwertsiufe ein NAND-Schaltglied (48) verwendet
ist. dessen erster Eingang über einen Widerstand (62) mit dem Ausgang des Integrationsverstjrkers
(18, 25, 26, 27) verbunden ist und dessen zweiter Eingang von der Zeitba'Lsschai'.urtg (51 bis 53) über
ein Diffcrenzierglied (50) angesteuert ist.
11. Wcehselstromzähler nach Anspruch 10. dadurch
gekennzeichnet, daß ein bistabiles Kippglied (57) vorgesehen ist. dessen erster Eingang mit dem
Ausgang der Zeitbasisschaltung (51 bis 53). dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des NAND-Sclialtglicdes
(48) und dessen Ausgang einerseits mit der Steuerelektrode des weiteren kontaktlosen
Schalters (59). andererseits mit dem Impulsuntersetzer (37) verbunden ist.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2747385A DE2747385C2 (de) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | Elektronischer Wechselstromzähler |
CH854578A CH638619A5 (de) | 1977-10-21 | 1978-08-11 | Elektronischer wechselstromzaehler zur erfassung des elektrischen energieverbrauchs. |
US05/949,236 US4254376A (en) | 1977-10-21 | 1978-10-06 | Apparatus for measuring the electric power or energy in an A-C network |
YU02439/78A YU243978A (en) | 1977-10-21 | 1978-10-18 | Device for measuring electric power or energy in an ac network |
FR7829841A FR2406817A1 (fr) | 1977-10-21 | 1978-10-19 | Dispositif pour la mesure de la puissance electrique ou du travail dans un reseau de courant alternatif |
IT28936/78A IT1100122B (it) | 1977-10-21 | 1978-10-20 | Dispositivo per misurare la potenza elettrica o il lavoro in una rete a corrente alternata |
GB7841370A GB2006443B (en) | 1977-10-21 | 1978-10-20 | Device for monitoring the electrical power supplied to a consumer |
JP12940678A JPS5471669A (en) | 1977-10-21 | 1978-10-20 | Device for measuring ac power or wattage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2747385A DE2747385C2 (de) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | Elektronischer Wechselstromzähler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2747385A1 DE2747385A1 (de) | 1979-04-26 |
DE2747385C2 true DE2747385C2 (de) | 1983-12-29 |
Family
ID=6021987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2747385A Expired DE2747385C2 (de) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | Elektronischer Wechselstromzähler |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4254376A (de) |
JP (1) | JPS5471669A (de) |
CH (1) | CH638619A5 (de) |
DE (1) | DE2747385C2 (de) |
FR (1) | FR2406817A1 (de) |
GB (1) | GB2006443B (de) |
IT (1) | IT1100122B (de) |
YU (1) | YU243978A (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5487276A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-11 | Toshiba Corp | Watt meter |
DE2938238A1 (de) * | 1979-09-21 | 1981-04-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronischer drehstrom-elektrizitaetszaehler fuer das kondensatorumladungsverfahren |
DE2939493A1 (de) * | 1979-09-28 | 1981-04-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronischer einphasenelektrizitaetszaehler fuer das ladungskompensationsverfahren |
DE2939482A1 (de) * | 1979-09-28 | 1981-04-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronischer einphasenelektrizitaetszaehler nach dem kondensatorumladeverfahren |
DE3043303A1 (de) * | 1980-11-17 | 1982-07-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronische einrichtung zur erfassung der blindleistung |
DE3043359A1 (de) * | 1980-11-17 | 1982-06-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronischer drehstrom-elektrizitaetszaehler |
DE3115522A1 (de) * | 1981-04-16 | 1982-11-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Nach dem kondensatorumladeverfahren arbeitender elektronischer elektrizitaetszaehler |
DE3448184C2 (de) * | 1983-08-01 | 1989-11-23 | Robinton Products, Inc., Sunnyvale, Calif., Us | |
US4663587A (en) * | 1985-10-02 | 1987-05-05 | Westinghouse Electric Corp. | Electronic circuit for measuring electrical energy |
EP0272504A1 (de) * | 1986-12-11 | 1988-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektronischer Elektrizitätszähler mit einer elektromagnetischen Zählerstandsanzeige |
US4801874A (en) * | 1987-02-27 | 1989-01-31 | Process Systems, Inc. | Method and apparatus for measuring electricity |
US4910456A (en) * | 1988-12-22 | 1990-03-20 | Asea Brown Boveri Inc. | Electronic watt-hour meter with combined multiplier/integrator circuit |
EP3441775A3 (de) | 2011-09-12 | 2019-06-12 | Analog Devices Global Unlimited Company | Strommessung |
US9151818B2 (en) | 2011-11-08 | 2015-10-06 | Analog Devices Global | Voltage measurement |
GB201120295D0 (en) | 2011-11-24 | 2012-01-04 | Metroic Ltd | Current measurement apparatus |
US8907658B2 (en) | 2012-04-19 | 2014-12-09 | Kohler, Inc. | System and method of measuring power produced by a power source |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH462953A (de) * | 1967-09-14 | 1968-09-30 | Landis & Gyr Ag | Elektronische Leistungsmesseinrichtung |
CH472677A (de) * | 1968-10-18 | 1969-05-15 | Landis & Gyr Ag | Schaltungsanordnung zur Messung elektrischer Energie |
US3760273A (en) * | 1971-06-24 | 1973-09-18 | Mc Culloch Corp | Electronic watt hour meter |
US3746851A (en) * | 1971-12-21 | 1973-07-17 | Technical Management Services | Multiplier, divider and wattmeter using a switching circuit and a pulse-width and frequency modulator |
DE2206223A1 (de) * | 1972-02-10 | 1973-08-23 | Siemens Ag | Elektronische multipliziereinrichtung nach dem time-division-verfahren |
DE2348667B2 (de) * | 1973-09-27 | 1975-08-14 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektronischer kWh-Zähler |
DE2519668C3 (de) * | 1974-06-05 | 1979-01-18 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Anordnung zur Erzeugung einer dem Produkt zweier analoger elektrischer Größen proportionalen Folge von Impulsen |
US3959724A (en) * | 1974-07-22 | 1976-05-25 | Rochester Instrument Systems, Inc. | Electronic wattmeter |
-
1977
- 1977-10-21 DE DE2747385A patent/DE2747385C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-08-11 CH CH854578A patent/CH638619A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-10-06 US US05/949,236 patent/US4254376A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-10-18 YU YU02439/78A patent/YU243978A/xx unknown
- 1978-10-19 FR FR7829841A patent/FR2406817A1/fr active Granted
- 1978-10-20 JP JP12940678A patent/JPS5471669A/ja active Pending
- 1978-10-20 IT IT28936/78A patent/IT1100122B/it active
- 1978-10-20 GB GB7841370A patent/GB2006443B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2006443B (en) | 1982-04-15 |
JPS5471669A (en) | 1979-06-08 |
GB2006443A (en) | 1979-05-02 |
US4254376A (en) | 1981-03-03 |
IT1100122B (it) | 1985-09-28 |
DE2747385A1 (de) | 1979-04-26 |
YU243978A (en) | 1982-10-31 |
CH638619A5 (de) | 1983-09-30 |
FR2406817B1 (de) | 1983-02-04 |
IT7828936A0 (it) | 1978-10-20 |
FR2406817A1 (fr) | 1979-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2747385C2 (de) | Elektronischer Wechselstromzähler | |
DE2356518C3 (de) | Batterie-Ladegerät | |
DE3125664C2 (de) | ||
CH617783A5 (en) | Circuit arrangement for transmitting measured-value signals | |
DE2740289A1 (de) | Vorrichtung zur ueberwachung des niveaus einer in einem behaelter enthaltenen fluessigkeit | |
DE2348667B2 (de) | Elektronischer kWh-Zähler | |
DE2350083A1 (de) | Schaltungsanordnung zum korrigieren des ausgangssignals einer messvorrichtung | |
DE2539344A1 (de) | Elektronischer wattstundenzaehler mit automatischem messbereichsucher | |
DE1591963C3 (de) | Elektronische Multiplikationseinrichtung für Wechselstromgrößen | |
DE1424524A1 (de) | Informationsspeicheranordnung | |
DE2049859A1 (de) | Anordnung zur Umwandlung von zwei Großen m eine dem Integral ihres Produkts proportionale Anzahl von Impulsen | |
DE2249082C3 (de) | Dreieckspannungsgenerator | |
DE2230189A1 (de) | Elektronisches Wattstundenmeter | |
EP0541878A1 (de) | Delta-Sigma-Analog/Digital-Wandler | |
EP0334431B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Impuls-Versorgungsspannung für einen Verbraucher aus einer Gleichspannung | |
DE2454601C3 (de) | Einrichtung zur Ermittlung des Mittelwertes einer elektrischen Größe | |
DE2633383A1 (de) | Schwingkreis | |
DE3012263C2 (de) | Blinkgeberschaltung | |
DE1295651B (de) | Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen Frequenzteiler zur Untersetzung von Impulsfolgen | |
EP0533964B1 (de) | Anordnung zum Bilden von Produktsignalen | |
DE2846598A1 (de) | Time-division-multiplizierer insbesondere zur messung der elektrischen leistung und energie | |
DE2743448C3 (de) | Lineares Ohmmeter mit einem Differenzverstärker | |
DE2445799B2 (de) | Monostabiler Multivibrator | |
EP0196559B1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur intermittierenden Messung des Durchflusses einer Flüssigkeit | |
DE1910102A1 (de) | Signalumsetzer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |