DE3033095A1

DE3033095A1 - Stromverbrauchszaehler

Info

Publication number: DE3033095A1
Application number: DE19803033095
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 8789 Oberbach Geyer; Jürgen 8731 Fuchsstadt Zimmermann
Original assignee: Aweco App & Geraetebau KG
Current assignee: Aweco App & Geraetebau KG
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1982-04-01

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromverbrauchszähler, ins-
besondere Unterzähler, mit dem innerhalb einer an einen geeichten Hauptzähler angeschlossenen Anlage der Stromverbrauch einzelner Geräte oder Anlagenteile gemessen werden soll.
Bekannt sind elektrodynamische Meßwerke mit angeschlossenen mechanischen Rollenzählwerken. Diese Zähler sind teuer und erschütterungsempfindlich, weshalb sie fest installiert werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kleinen, handlichen, von Laien anschließbaren Zähler vorzuschlagen, mit dem der Stromverbrauch von Haushaltsgeräten, die üblicherweise an der Steckdose angeschlossen werden, meßbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine von der Stromstärke des angeschlossenen Verbrauchers abhängige Pulsfrequenz.gebildet wird und die Impulse gezählt werden. Dieser Vorschlag bietet die Möglichkeit, elektronische Bauelemente und Schaltanordnungen einzusetzen und den Zähler damit erschütterungsfest zu machen, zu verkleinern und nachhaltig zu verbilligen. Um die Handhabung zu er leichtem ist es besonders zweckmäßig, die elektronische Schaltanordnung in einem Zwischensteckgehäuse unterzubringen, das einen angebauten Steckerkörpe.r und eine angebaute Steckdose entsprechend dem gebräuchlichen Steckvorrichtungs-Sy.stem aufweist. An dem Zwischensteckgehäuse können auch alle erforderlichen Bedienungsorgane angebracht werden.
Im privaten oder innerbetrieblichen Bereich, wo ein solcher Zähler in erster Linie Anwendung finden soll, geht es häufig nur darum, den Stromverbrauch in einem gängigen, leicht multiplizierbaren Zeitraum unmittelbar ablesen zu können. Das setzt aber voraus, daß nach Ablauf des Meßzeitraums pünktlich abgelesen wird. Andernfalls muß der Ablesewert auf den gewünschten Zeitraum umgerechnet werden. Deshalb wird vorqeschlagen, daß ein Zeitgeber vorgesehen ist, der den Zählvorgang am Ende eines vorwählbaren Meßintervalls unterbricht. Insbesondere kann der Zeitgeber mit einem Zeitwahlschalter zur Einstellung eines 1-, 7- oder 14-tägigen Meßintervalls ausgestattet sein.
Die Gewinnung und Speicherung des Zählergebnisses mit elektronise}lenMitteln macht es möglich, I,c?ucitdiodennur bei carf aufleuchten zu lassen, d.h. also zu diesem Zweck einen Taster vorzusehen.
Um trotzdem stets den Hinschaltzustand des angeschlossenen Stromverbrauchers erkennbar zu machen, wird weiter vorgeschlagen, die laststromabhängíye Pulsfrequenz auf einen Frequenzteiler zu geben und mit der herabgeteilten Frequenz eine weitere, selbst extrem wenig Strom verbrauchende Leuchtdiode, insbesondere einen Doppelpunkt oder sogenannten Dreimalpunkt, anzusteuern.
Da elektronische Zähler zur Speicherung des Zählergebnisses einer Spannung bedürfen, ist es vorteilhaft, einen von der Netzspannung gepufferten Akkumulator vorzusehen, der beim Abtrennen des Zählers vom Netz oder bei Netzausfall diese Spannung liefert, so daß der Anzeigewert nicht verlorengeht.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektrischen Stromverbrauchszälllcrs, Fig. 2 die Bedienungsfront des Gehäuses eines derartigen Stromverbrauchszählers und Fig. 3 die Seitenansicht des Gehäuses nach Fig. 2.
Nach Fig. 1 ist in Reihe mit einer einphasigen Last 1 die niederohmige Primärw.ickluncJ eines induktiven Ubertragers 2 am Stromversorgungsnetz angeschlossen. Anstelle des induktiven Ubertragers 2 könnte auch ein Hallgenerator oder ein Spannungsteiler vorgesehen sein.
Jedenfalls wird damit der Laststrom in eine proportionale Wechselspannung umgesetzt. Es folgt eine Gleichrichterschaltung 3, in welcher die positive Halbwelle des Ausgangssignals des Ubertraqers 2 mittels-eines Operationsverstärkers verstärkt wird. Ein zugehöriges abgestimmtes RC-Glied bewirkt die Glättung. Prinzipiell handelt es sich somit um eine Einwegqleichrichtung.
Die in dieser Gleichrichterschaltung 3 gewonnene Gleichspannung wird einem spannungsgesteuerten Oszillator 4 zugeführt. Dieser erzeugt an seinem Ausgang eine Pulsfrequenz, welche der Gleichspannung und damit dem Laststrom proportional ist. Die Pulsfrequenz gelangt über ein Und-Gatter 5 auf einen BCD-Zähler 6 mit vier Dekaden, der auch einen Dekoder und einen Anzeigemultiplexer enthält.
Der Zählerstand kann an einem vierstelligen Leuchtdioden-Display 7 durch Drücken einer Displaytaste 8 sichtbar gemacht werden. Nach Loslassen der Taste erlöschen die Leuchtdioden wieder, Der zweite Eingang des Und-Gatters 5 ist über einen Zeitwahlschalter 9 mit den drei Ausgängen eines 14-stufigen Binärzählers 10 verbunden. Dieser wird von einem Taktgenerator 11 hochgezählt. Mittels einer Starttaste 12 wird der Taktgenerator 11 gestartet und gleichzeitig der BCD-Zähler 6 zurückgesetzt Die laststromabhängige Pulsfrequenz liegt auch am Eingang eines Frequenzteilers 13. Dieser steuert eine weitere Leuchtdiode, einen sogenannten Dimalpunkt 14 innerhalb des Leuchtdioden-Displays 7. Fließt kein Laststrom, leuchtet der Dreimalpunkt 14 kontinuierlich; bei eingeschalteter Last 1 blinkt er proportional zum Laststrom.
Mittels eines nicht dargtellten Knopfzellen-Akkumulators, der über eine Pufferschaltung am Stromversorgungsnetz ange- schlossen ist, oder auch mittels einer auswechselbaren Batterie, wird beim Abkuppeln der beschriebenen Zähler-Schaltanordnung vom Netz oder bei Netzausfall der BCD-Zähler 6 gehalten und der Leuchtdioden-Display 7 samt Dreimalpunkt 14 gespeist.
Die Schaltanordnung ist in einem schlagfesten Kunststoffgehäuse 15 untergebracht. An diesem ist auf einer Seite ein Schukostecker 16 und auf der anderen Seite eine Steckeraufnahme 17 angeformt. Die Steckerstifte sind auch in Fig. 1 mit 18 und die Steckerbuchsen mit 19 bezeichnet.
Wie ig. 2 zeigt, umfaßt das auf der Steckeraufnahmeseite des Gehäuses 15 liegende Bedienungsfeld den als Schiebeschalter ausgebildeten Zeitwahlschalter 9. Die drei unterschiedlich langen Pfeile deuten die drei möglichen Einstellungen auf einen Tag, sieben Tage oder vierzehn Tage an. Das Zeichen oo markiert eine vierte Schalterstellung, in welcher ununterbrochen weitergezahlt wird. Neben dem Zeitwahlschalter 9 liegen die Displaytaste 8 und die Starttaste 12. Der Leuchtdioden-Display 7 zeigt Silowattstunden an.
Will man den Stromvexhrauch eines Elektrogeräts bei- spielsweise in einer Woche messen, so wird der Anschlußstecker dieses Geräts in die Steckeraufnahme 17 und der Schukostecker 16 des Zählers in eine Netzsteckdose eingeführt. Der Schiebeschalter 9 steht wie in Fig.2bei dem mittleren Pfeil. Durch Drücken der Starttaste 12 wird der BCD-Zähler 6 auf Null zurückgesetzt und der Taktgenerator 11 starte. Das Und-Gatter 5 ist jetzt für die Impulse des spannungsgesteuerten Oszillators 4 offen. Damit zählen beide Zähler 6 und 10 hoch. Durch Drücken der Displaytaste 8 können S-tromverbrauchs-Zwischenwerte abgelesen werden. Am Ende des siebentägigen Zeitraums fällt der mittlere Ausgang des Bjnärzählers 10 auf Nullpegel zurück. Dadurch sperrt das Und-Gatter 5 und der BCD-Zähler 6 bleibt auf dem bis dahin erreichten Stand stehen. Diesen Zählerstand kann man zu jedem beliebigen späteren gcitpunkt auch nach zwischenzeitlichem Netzausfall durch Drücken der Displaytaste 8 ablesen.
1 Last 2 Übertrager 3 Gleichrichterschaltung 4 oszillator 5 Und-Gatter 6 BCD-Zä@ler 7 Leuchtdioden-Display 8 Displaytaste 9 Zeitwahlschalter 10 Binärzähler 11 Taktgenerator 12 Starttaste 13 Frequenzteiler 14 Dreimalpunkt 15 Kunststoffgehäuse 16 Schukostecker.
1 7 Steckeraufnahme 18 Steckerstift 19 Steckerbuchse

Claims

Amtl. Bezeichnung Stromverbrauchszäh1er" Ansprüche g9 Stromverbrauchszähler, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Stromstärke der angeschlossenen Last (1) abhängige Pulsfrequenz gebildet (4) wird und die Impulse gezählt (6) werden.
2. Stromverbrauchszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitgeber (10, 11) vorgesehen ist, der den Zählvorgang am Ende eines vorwählbaren Meßintervalls unterbricht.
3. Stromverbrauchszähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitwahlschalter (9) zur Einstellung eines 1-, 7- oder 14-tagigen MeBintervalls vorgesehen ist.
4. Stromverbrauchszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtdioden (7) zur Anzeige des gespeicherten Zählergebnisses vorgesehen und mittels einer Taste (8) gemeinsam zum Aufleuchten zu bringen sind.
5. Stromverbrauchszähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzteiler (13) zur Herabsetzung der Pulsfrequenz vorgesehen ist, dem eine weitere Leuchtdiode (14) nachgeschaltet ist.
6. Stromverbrauchszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Netzspannung gepufferter Akkumulator als Spannungsquelle für die Speicherung des Meßwerts bei Netzausfall vorgesehen ist.
7. Stromverbrauchszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltanordnung in einem Zwischensteckgehäuse (15) enthalten ist, das einen angebauten Steckerkörper (16) und eine eingebaute Steckeraufnahme (17) entsprechend dem gebräuchlichen Steckvorrichtungs-System aufweist.