Устройство для дистанционного измерения потребления электроэнергии

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах учета потребления электроэнергии. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения ложных срабатываний устройства при малой скорости вращения диска счетчика электроэнергии. Введение оптронных ключей 13, 14 и элемента 2 ИЛИ-НЕ 7, а также образование новых функциональных связей позволяет достичь поставленную цель. Устройство также содержит счетчик электроэнергии с диском 1, на светоотражающую поверхность которого нанесено светопоглощающее пятно 2, последовательно соединенные генератор 3 импульсов и формирователь-усилитель 4, первый и второй триггеры 5 и 6, фотодатчики 8 и 9, оптически связанные через поверхность диска с осветителем 10, третий и четвертый триггеры 11 и 12. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН щ) 5 G 01 R 11/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4454995/24-21 (22) 05.07.88 (46) 15.10.90. Бюл. ll 38 (71) Украинский государственный проектный н проектно-конструкторский институт "Металлургавтоматика" (72) Г.И. Лошкарев, М.E. Полисский, Н.И. Сонин и И.Е. Черный (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1374132, кл. G Ol R 11/56, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 1307349, кл. С 01 R 11/56, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

- ИЗМЕРЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в.информационно-измерительных системах учета потребления

ÄÄSUÄÄ 1599782 А 1

2 электроэнергии. Цель изобретелия— повышение точности sa счет исключения ложных срабатываний устройства при малой скорости вращения диска счетчика электроэнергии. Введение оптронных ключей 13, 14 и элемента 2ИЛИ-НЕ

7., а также образование новых функцио- нальных связей позволяет достичь поставленную цепь. Устройство также содержит счетчик электроэнергии с диском l на светоотражающую поверхность которого нанесено светопоглощающее пятно .2, последовательно соединенные генератор 3 импульсов и формирователь-усилитель 4, первый и второй триггеры 5 и 6, фотодатчики 8 и а

Cl

9, оптически связанные через поверхность диска с осветителем 10, третий и четвертый триггеры li и 12, 2 ил.

1599782

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использ ованес в информационно-измерительных системах учета потребления электроэнергии, Цель изобретения — повышение точности определения потребляемой энер". гии за счет исключения возможности формирования ложных срабатываний 10 устройства при малой скорости вращейия диска счетчика электроэнергии.

На фиг; 1 представлена функциональйая схема устройства для дистанционйого измерения потребления электро- 15 энергии; на фиг. 2 - временные диа" граммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для дистанционного измерения потребления электроэнергии содержит счетчик электроэнергии с 2(1 диском 1, на светоотражающую поверхность которого нанесено светопоглощающее пятно 2, последовательно соединенные генератор 3 импульсов .и форми. рователь-усилитель 4, первый выход которого соединен с .тактовыми входа.— ми первого 5 и второго 6 триггеров, информационные входы которых подключены к входам элемента 2ИЛИ-HE 7 и выходам соответствующих фотодатчиков Зп

8 и 9, оптически связанных через поверхность диска с осветителем 10, соединенным со вторым выходом формирователя-усилителя 4. Выходы первого 5 и второго 6 триггеров соединены а информационными входами соответстценно третьего 11 и четвертого 12 триггеров, при этом выходы триггеров

11 и 12 соединены с выходными оптронными ключами 13 и 14 и входами сбро- О аа триггеров 5 и 6 соответственно, б входы сброса триггеров 11 и 12 подключены к выходу элемента 2ИЛИ-НЕ 7, тактовый вход третьего триггера 11 подключен к выходу второго триггера 6,45

t а тактовый: вход четвертого тригге ра 12 к выходу первого триггера 5„

Устройство работает слеДующим образом.

5О

Генератор 3 вырабатывает короткие импульсы, причем пауза между импульсами значительно больше длительности импульсов. Эти импульсы поступают на формирователь-усилитель 4, который вырабатывает две серии импульсов (cM. фиг. 2а,б) с длительностью (импульсы излучения).и — (тактовые ймпульсы, при этом передний фронт тактовых импульсов, поступающих ;а тактовые входы триггеров 5 и 6, приходится на середину импульсов излучения, управляющих осветителем„ т,е. запись информации с выходов фотодатчиков 8 и 9 в триггеры 5 и 6 осуществляется в середине световых импульсов.

Это обеспечивает устойчивую работу устройства за счет исключения влияния переходных процессов в фотопарах датчика.

Для нормальной работы устройства светопоглощающее пятно диска должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалось перекрытие как зон затемнения, так и зон засветки обоих фотодатчиков, а частота следования импульсов излучения выбирается такой, чтобы при максимальной скорости вращения диска в интервале времени между началами зон затемнения или зон засветки поступал хотя бы один импульс.

Предположим, что в исходном состоянии оба фотодатчика 8 и 9 находятся в зоне засветки, а все триггеры — в нулевом состоянии. На выходных шинах

ft 11 tl !!

+ и — — сигналы отсутствуют, При появлении на выходах формирователя 4 пары импульсов (излучения и тактового) осветитель излучает короткий световой импульс, воспринимаемый обоими фотодатчиками 8 и 9. При этом на их выходах формируются нулевые сигналы (фиг.2в,г), переписываемые передним фронтом тактового импульса в триггеры 5 и 6. В то же время вы" ходные триггеры 11 и 12 на время дей" ствия импульса излучения устойчиво удерживаются в нулевом состоянии сигналом с выхода элемента 2 HJIH-HE 7 (фиг.2ж). !

При вращении диска 1, например, в направлении "+, что соответствует прямому направлению потока энергии, в зону затемнения (момент времени на фиг.2) первым входит фотоцатчик 8 и, следовательно, на его выходе во время действия импульса излучения присутствует единичный сигнал, который передним фронтом тактового импульса переписывется в триггер 5, Состояние остальных элементов схемы не изменяется.

При дальнейшем вращении диска 1 в зону затемнения (моме H T времени

3 на фиг. 2) входит также фотодатчик 9 ваз;..-жйь х колебаниях диска (дребезга}, вызь:ваемых, например, вибрациями.Использование устройства для дис. танционного измереHHH потребления электроэнергии в счетчиках расхода электроэнергии позволяет при пастрое" нип систем учета энер гопатр ебления упростить их техническую реализацию, поскольку отпадает необходимость установки двух электрических счетчиков, снабженных стопорами обратного хода. на каждом фидере, работаюшем на отдачу и потребление энергии, и, следовательно, повысить надежность передачи информации в вычислительные и телемеханические комплексы. из о бр ет ения

Устройство для дистанционного измерения потребления электроэнергии, содержащее счетчик электроэнергии с

25 диском, на светоотражающую поверхность которого нанесена светопаглощающее пятно, последовательно соединенные генератор импульсов и формирователь-усилитель, первый выход кото3р рого соединен с тактовыми входами первого и второго триггеров, информационные входы которых подключены к выхо дам соответствующих фотадатчиков, оптически связанных через поверх;ность диска с осветителем, соединен35 ным с вторым выходом формиро вателя-усилителя, а также третий ! . триггер, тактовый вход которого подключен к выходу второго триггера, а

„О информационный вход — к выходу первого триггера и тактовому входу четвертого триггера, информационный вход которо":о подключен к выходу второго триггера, отличающее с я

45 тем, чта, с целью повышения точности, входь:. сброса первого и второго тригге ров соединены с выходами третьего и четвертого триггеров соответственна,вхацы сброса третьего и .четвер ц того триггеров подключены к выходу введенного элемента 2 ИЛИНЕ. входы которого соединены с выходами Ьотадатчиков, выходы третьего и четвертого триггеров подключены к входам введенных первого и второго оптранных ключей, выходы которых являются выходами устройства.

159978.. 6 и при появлении очереднсй пары импульсов (излучения и тактового) в единичное состояние переключается и второй триггер 6. При этом единичным сигналом с его выхода триггер 11 также устанавливается в единичное состояние и на выходной шине "+", связаннной через ключ 13 с выходом триггера 11, формируется единичный сигнал. Одновременно единичным сигналом с выхода триггера 11 триггер 5 переключается и в дальнейшем устойчиво удерживается в нулевом состоянии по R-входу что предотвращает его возможное много кратное переключение при выходе из зоны затемнения фотодатчика 8 (момент времени t ) и исключает возможность формирования ложного импульса на противоположной выходной шине "-" в ре- 20 Ф а р и у л а зультате колебаний диска в момент смены зон затемнения и освещения. Выходной сигнал "1 на выходе ключа 13 сохраняется до выхода фатодатчика 9 из зоны затемнения (момент времени t ), после чего при появлении очередного импульса излучения на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 7 формируется единичный сигнал и выходной триггер 11 возвра" щается в исходное состояние.

Если напряжение вращения диска 1 . не изменяется, то при дальнейшем его вращении цикл работы повторяется.

Вращение диска в противоположном направлении "-", что соответствует обратному направлению потока энергии, вызывает обратный порядок работы фотодатчиков 8 и 9 и сигнал формируется на входе ключа 14 (фиг.2и, правая часть временной диаграммы).

Если в моменты вхождения фотодатчиков в зоны засветки или затемнения происходят колебания диска, вызываемые, например, вибрациями, и если эти колебания приводят к формированию пачек импульсов на выходах фотодатчиков, то схема предложенного устройства исключает возможность ошибки.

Таким образом, в предлагаемом устройстве выходные сигналы в зависимости от направления вращения диска формируются либо на шине "+ (при прямом потоке электроэнергии1, либо

1 на шине "-" при обратном потоке электроэнергии, при этом обеспечивается точность преобразования вращения диска в импульсный сигнал при

1599782

Фиг.2

Составитель С. Хромов

Редактор Л. Пчолинская Техред M.Õîäàêè÷ Корректор О.Ципле

Подписное

Заказ 3140

Тираж 551

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Вращение Виска д

Прямом иапрадлении

Вращение Всма Р

f о5ратнок гатри/легам

Зоны затемнения