Устройство автоматизированной поверки счетчиков электроэнергии

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 R 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4216108/24-21 (22) !).02.87 (46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В,Г,111ахов (53) 621„317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 911395, кл. G О1 R 35/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1206738, кл. С 01 К 35/00, .1983. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

ПОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электро„„SU„„ l 422199 измерительной технике, в частности к области поверки электрических счетчиков переменного тока. Цель изобретения — повьш ение быстродействия поверки — достигается за счет введения блока 10 автоматизации режима и блока 13 подсчета результирующей погрешности, Устройство также содержит генератор 1 тактовых импульсов, управляемый делитель 2 частоты,задатчик

3 частоты, блоки 4 и 5 памяти, за датчик 6 фазы, цифроаналоговые преобразователи 7,8 и 9, образцовый счетчик 11, поверяемый счетчик 12 и блок

14 регистрации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1422199

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к области поверки электрических счетчиков переменного тока.

Цель изобретения — повышение быстродействия поверки, На фиг.! показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2схема блока подсчета результирующей !0 погрешности; на фиг.3 — временные диаграммы работы блока подсчета результирующей погрешности; на фиг,4 схема блока автоматизации режима.

Устройство содержит (фиг.l) генератор 1 тактовых импульсов, управляемый делитель 2 частоты, задатчик., 3 частоты, блоки 4 и па,мяти, задатчик 6 фазы, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7 — 9, блок 10 автоматизации режима, образцовый 11 и поверяемый 12 счетчики электроэнергии, блок 13 подсчета результирующей погрешности, блок 14 регистрации результата. На фиг.3 обозначены: ОПвыходное напряжение образцового счетчика 11, ПП вЂ” то же, поверяемого счетчика 12.

Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первым входом 30 управляемого делителя 2 частоты и первым входом блока !3 подсчета результирующей погрешности. Второй вход управляемого делителя 2 частоты связан с первым входом блока 4 памяти, а через блок 5 памяти — с входом третьего ЦАП- 7, выход которого соединен со вторыми входами образцового 11 и поверяемого !2 счетчиков, Второй вход блока 4 памяти подключен к выхо,«40 ду задатчика 6 фазы„а выход — к первому входу ЦАП 8, второй вход котораго через ЦАП 9 подключен к первому выходу блока 10 автоматизации режима, а выход соединен с гервыми входа-.. ми образцового ll и поверяемого 12 счетчиков, Выходы образцового 11 и поверяемого 12 электросчетчиков соединены соответственно с вторым B третьим входами блока 13 подсчета 50 результирующей погрешности, выход которого связан с первым входом блока 14 регистрации результата. Второй выход блока 10 автоматизации режима подключен к четвертому входу блока

13 подсчета результирующей погреш ности и второму входу блока 14 регистрации, первый его вход является входом запуска. устройства, второй вход присоединен ко второму выходу блока !3 подсчета !результирующей погрешности.

Блок 13 подсчета результирующей погрешности содержит триггеры 15 и !

6, выходы которых подключены к первым входам логических элементов И 17 и !8 соответственно, вторые входы которых являются первым входом блока

13 подсчета результирующей погрешности, а выходы подключены к счетным входам счетчика 19, выход которого является выходом блока 13, вход сброса счетчика !9 подключен к входу сброса триггера 20 и является четвер-. тым входом блока 13, выход триггера

20 подключен к RC-цепочке 21 выход которой является вторым выходом блока 13, и к входам сброса триггеров

15 и 16, входы установки которых являются вторым и третьим входами блока 13 и подключены к входам логического элемента ИЛИ 22, выход которого подключен к тактовому входу триггера 20.

Блок 10 автоматизации режима содержит триггеры 23 и 24, логические элементы И 25 и 26, накапливающий сумматор 27 и задатчик 28 установки, выход которого через логический элемент И 2 подключен к установочному входу накапливающего сумматора 27, выход которого является выхо" дом блока 10, выходы переполнения и знака сумматора 27 подключены к входам триггера 24, выходы которого подключены к управляющим входам сумматора 27, вход триггера 23 является первым входом блока )0„ „выход триггера 23 подключен к второму входу логического элемента И 25 и через ,логический элемент И 26 к своему второму входу, третий вход логического элемента И 25 является вторым входом блока 10 а выход знака сумматора 27 подключен к второму входу логического элемента И 26, выход которого является вторым выходом блока

10 автоматизации режима.

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском с помощью задатчиков частоты 3 и фазы 6 задают частоту напряжения и тока и начальную фазу -ока (при проверке имеет смысл только сдвиг фаз между током и напряжением, поэтому достаточно установить фазу, отличную от нуля по одному ка2199

3 142 налу). Устанавливают также с помощью задатчика 28 установки в блоке 10 величину ступени, на которую впоследствии изменяется амплитуда тока.

После подачи сигнала Пуск начинает работу управляемый делитель 2 частоты (на фиг.! эта связь не показана). С помощью ЦАП 7 коды преобразуются в эквивалентные значения на пряжения, а с помощью ЦАП 8 — тока, причем вход опорного напряжения ЦАП 8 соединен с выходом ЦАП 9, коды на который подаются от блока 10 автоматизации режима. Поскольку эти коды мо гут меняться, соответственно изменяются величина опорного напряжения для ЦАП 8 и, следовательно, амплитуда воспроизводимого их переменного тока.

Сигналом "Пуск" триггера 23 блока 10 автоматизации режима устанавливается в "1", подготавливая этим к работе логические элементы И 25 и 26 этого же блока. Образцовый 11 и поверяемый 12 счетчики начинают рабо-: тать одновременно с приходом на них образцовых тока и напряжения. Предпологается, что оба имеют одинаковую постоянную и частотный выход (для электронных счетчиков это выход преобразователя напряжения в частоту, для индукционных — импульсы от фотоприемника, срабатывающего на цветную метку диска). При отсутствии погрешности поверяемого счетчика. импульсы с обоих счетчиков идут одновременно, в противном случае в разное время, Поверяемый электросчетчик может иметь отрицательную погрешность (диск вращается медленнее) (фиг.3a) или положительную

1;фиг.3б). В первом случае вначале от образцового электросчетчика поступает импульс на S-вход триггера !5 блока 13, устанавливая его в "1", а через логический элемент ИЛИ 32 на счетный вход триггера 20, переводя его в "1" (на его инверсном выходе "0"). Логический элемент И 17 открывается, и на вычитающий вход реверсивного счетчика 19 от генератора 1 поступают тактовые импульсы.

Когда приходит импульс от поверяемого счетчика 12, он через логический элемент ИЛИ 22 переводит триггер 20 в "0", и триггер 15 сбрасывается в

"0", Количество импульсов генератора 1, поступившее на вычитающий вход

55 реверсивного счетчика 19, пропорционально погрешности поверяемого электросчетчика 12.

Если вначале приходит импульс от поверяемого счетчика 12, в "1" устанавливается триггер 16, который сбрасывается в "0" по приходу импульса от образцового счетчика, поэтому тактовые импульсы подаются Hа суммирующий вход реверсивного счетчика

19 (фиг ° Зб).

Каждый переход счетного триггера

20 иэ "1".в "0" (т.е. конец подсчета элементарной погрешности) выделяется дифференцирующей RC-цепочкой и подается на логический элемент И 25 блока 10 автоматизации режима. В результате через него код уставки, (т.е. приращения амплитуды образцового тока) поступает на вход реверсивного накапливающего сумматора 27, работающего вначале в режиме сложения (триггер 24 в "0"). В результа- те через один оборот диска обоих счетчиков 11 и 12 амплитуда входного тока возрастает на ступень. Дальше цикл работы устройства повторяется до достижения током максималь" ного значения. Это соответствует переполнению реверсивного накапливающего сумматора 27, в результате чего с выхода разряда переполнения поступает импульс, опрокидывающий триггер 24 в "1", После этого реверсивный накапливающий сумматор 27 устанавливается в режим вычитания, и дальнейшая работа уставки идет при постепенном снижении амплитуды тока до нуля (или заранее оговоренного максимального значения). Это соответствует появлению импульса на выходе знакового разряда сумматора

27. Импульс устанавливает триггеры

23 и 24 в "0", а через логический элемент И 26 подает сигнал на блок 14 регистрации результата.. На этом работа устройства прекращается до получения следующего сигнала Пуск и и

При необходимости перед следующим циклом вводятся другие значения фазы тока, частоты и скорости изменения амплитуды тока. Это можно сделать вручную или автоматически (по программе поверки ). Принципы реализации QcTBJIbHbIx блоков устройства особых трудностей не вызывают.

Устройство позволяет снизить время поверки и вероятность ошибки пер22) 99 6

4D д5

5 4 вого рода. Принятие решения о годности прибора производится раз за все время поверки, т.е. является завершающим актом. Это уменьшает вероятность ошибочной отбраковки год-ных счетчиков из-за снижения влияния выбросов случайной погрешности, Для электросчетчиков переменного тока случайная составляющая погрешности присутствует постоянно и имеет мультипликативный характер.

Формула и з о б р е т е н и я

1, Устройство автоматизированной поверки счетчиков электроэнергии, содержащее управляемый делитель частоты с подключенным к его первому входу генератором тактовых импульсов и к второму входу задатчиком частоты, выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого связан с выходом задатчика фазы, а выход соединен первым входом первого цифроаналогового преобразователя, его опорный вход подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, а выход присоединен к первым входным клеммам поверяемого и образцового счетчиков электроэнергии, второй блок памяти, вход которого связан с выходом управляемого делителя частоты, а выход соединен с входом третьего цифроаналогового преобразователя„ выход последнего подключен к вторым входным клеммам образцового и поверяемого счетчиков электроэнергии, и блок регистрации результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия поверки, дополнительно введены блок подсчета результирующей погрешности и блок автоматизации режима, причем выходные клеммы образцового и поверяемого счетчиков электроэнергии соединены соответственно с первым и вторым входами блока подсчета ре зультирующей погрешности, его третий вход связан с выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к первому входу блока регистрации результата, второй вход которого под".ключен к четвертому входу блока подсчета результирующей погрешности и к первому выходу блока автоматизации режима, первый вход последнего яв44лгтся входом запуска устройства, вто5

35 рой вход соединен с вторым выходом блока подсчета результирующей погрешности, а второй выход соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя.

2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок подсчета результирующей погрешности состоит. из двух триггеров, двух логических элементов И, логического элемента

ИЛИ, счетно †триггера и реверсивного счетчика, причем $-входы первого и второго триггеров являются соответственно первым и вторым входами блока подсчета результирующей погрешности, к которым подключены первый и второй входы логического элемента

ИЛИ, выход которого соединен с Т-входом счетного триггера, его инверсный выход подключен к R-входам триггеров через дифференцирующую цепочку и является вторым выходом блока подсчета результирующей погрешности, выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами первого и второго логических элементов И, вторые их входы объединены и являются треть м входом блока подсчета -результнрующей погрешности, а выходы связаны соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход последнего является гервым выходом блока подсчета результирующей погрешности, а установочный вход, соединенный с установочным входом счетного триггера, его четвертым вхоцом. !

3. Устройство по л.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок автоматизации режима содержит задатчик установки, реверсивный накапливающий сумматор., два логических элемента И и два триггера, причем S-вход первого триггера явллется входом запуска устройс тва, его выход соединен с первы- ми входами первого и второго логических элементов И, второй вход первого логического элемента И служит вторым входом блока автоматизации режима, третий его вход связан с выходом задатчика уставки, а выход с установочным входом ревер ивного накапливающего сумматоpR выход последнего служит первым выходом блока автоматизации режимя, выход разряда переполнения реверсивного накапливающего сумматора связан с 5-входом

1422199 второго триггера, выход знакового разряда реверсивного накапливающего сумматора соединен cñ S-входом второго триггера и с вторым входом второголо5 гического элемента И, прямой и инверсный выходы второго триггера присоединены соответственно к управляющим входам реверсивного накапливающего сумматора, а выход второго логического элемента И является вторым выходом блока автоматизации режима и подключен к R-входу первого триггера и установочным входом реверсивного накапливающего сумматора.

1422!99

Составитель А. Заборня

Текред Л. Олейник Корректор Н. Король

Редактор И.Горная

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, )?аушская наб., д. 4/5

Заказ 4428/47

Производственно-полиграфиче с кое предприятие, г. Ужгород, ул. 11рое ктна я „4