Устройство для дистанционного измерения потребления электроэнергии

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах учета потребления электроэнергии и является усовершенствованием устройства по авт.св. N 1164607. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет разделения выходных сигналов в зависимости от направления потоков электроэнергии. Введение дополнительно в устройство второго триггера 14, двух элементов И 15, 18, двух инверторов 16, 17 и ключа 13 позволяет достичь поставленную цель. Устройство также содержит счетчик электроэнергии с диском 1, на светоотражающую поверхность которого нанесено светопоглощающее пятно 2, генератор 3 импульсов, усилитель 4, осветители 5 и 6, оптически связанные с фотодатчиками 7 и 8, первый, второй элементы И 9, 10, триггер 11, ключ 12. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g1)5 С 01 R 11/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЛ

ЯР Ф

«

QO

С Э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1164607 (21) 4455079/24-21 (22) 05,07.88 (46) 15,10.90, Бюл. Р 38 (71) Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт "Металлургавтоматика" (72) Г.И. Лошкарев, M.Å. Полисский,, Н.И. Сонин и И.Е. Черный (53) 621.317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1307349, кл. G 01 R 11/56, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1164607, кл. G 01 R 11/56, 1982, {54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измери тельных системах учета потребления

„„SU„„1599783 А 2 электроэнергии и является усовершенствованием устройства по аят. св.

У 1164607. Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет разделения выходных сигналов в зависимости от направления потоков электроэнергии. Введение дополнительно в устройство второго триггера 14 двух элементов И 15, 18, двух инверторов 16, 17 и ключа 13 позволяет достичь . поставленную цель. Устройство также содержит счетчик электроэнергии с диском 1, на светоотражающую поверхность которого нанесено светопоглощающее пятно 2, генератор 3 импульсов, усилитель 4, осветители

5 и 6, оптически связанные с фотодатчиками 7 и 8, первый, второй зле менты И 9, 10, триггер 11, ключ 12 °

2 ил.

1599783

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть ис пользовано в информационно-измерительных системах учета потребления электроэнергии.

Цель изобретения " расширение области применения устройства за счет разделения выходных сигналов в зависимости от направления вращения дис- 10 ка (потребления или отдачи электроэнергии).

На фиг.1 представлена структурная, схема устройства для дистанционного измерения потребления электроэнергии; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для дистанционного измерения потребления электроэнергии содержит счетчик с диском 1, на светоот-20 ражающую поверхность которого нанесено светопоглощающее пятно 2, последовательно соединенные генератор 3 импульсов и усилитель 4, к выходу которого подключены осветители 5 и 6, оптически связанные с фотодатчиками

7 и 8, выходы которых подключены к первым входам элементов И 9 и 10 соответственно. Выход элемента И 9 подключен к установочному S-входу, а 30 выход элемента И 10 " к R-входу сброса триггера 11, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами ключей 12 и 13 соответственно. Вторые входы ключей 12 и 13 об.ье- 35 динены и подключены к прямому выходу триггера 14, инверсный выход которого соединен с вторыми входами элементов И 9 и 10, третьи входы которых соединены с входами элемента И 15 и 40 через инверторы 16 и 17 подключены к выходам соответствующих фотодатчиков 7 и 8, связанных с входами элемента И 18, у которого третий вход подключен к выходу генератора 3 им- 45 пульсов, при этом выходы элементов

И 15 и 18 соединены соответственно с установочным S- u R-входом сброса триггера 14.

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 угол, образованный фотодатчиками относительно центра диска, должен быть отличным от 180

Устройство работает следующим об" разом.

Генератор 3 вырабатывает короткие импульсы, причем пауза между импульсами значительно больше их длительности (фиг.2а).

Импульсы усиливаются усилителем 4 (фиг.2б), в результате осветители 5 и 6 излучают короткие сигналы.

Предположим, что в исходном состоянии оба фотодатчика 7 и 8 находятся в зоне затемнения, а триггеры 11 и 14 находятся в состоянии "0". В этом случае независимо от состояния излучателей 5 и 6 на выходах фотодатчиков 7 и 8 присутствуют сигналы "1", а на выходах ключей — сигналы "0", При появлении импульсов на выходе генератора 3 состояние схемы не изменяется, при этом через. элемент И !8 по К-входу триггера 14 подтверждается его нулевое состояние.

Предположим также, что при прямом потоке электроэнергии (напр-- ". .ние

"+") диск 1 вращается таким образом, что в зону засветки (момент времени фиг.2) первым входит фотодатчик 8, который срабатывает при отражении от диска 1 короткого сигнала с выхода осветителя 6. С фотодатчика 8 нулевой сигнал поступает на вход инвертора 17, формируя на его выходе сигнал "1", который поступает на входы элементов И 9 и 15. При этом собирается схема совпадения на элементе И 9, и единичным сигналом с его выхода триггер !1 устанавливается в единичное состояние. Однако, состояние выходных шин не изменяется, так как ключи 12 и 13 по прежнему забло" кированы нулевым сигналом с выхода . триггера 14.

Если излучение сигнала осветителем 6 происходит в момент вхождения фотодатчика 8 в зону засветки и при этом происходят многократные колебания диска (дребезг) таким образом, что световой луч попадает поочередно то на светопоглощающую, то на светоотражающую поверхности диска, на выходе фотодатчика 8 формируется пачка импульсов. Однако это не влияет на состояние триггера 14, а значит и на выходной сигнал.

При дальнейшем вращении диска в зону засветки (момент времени t на

2 фиг.2) входит также фотодатчик 7 и при очередном излучении осветителей

5 и 6 засвечиваются оба фотодатчи783

Вращение диска в противоположном направлении (при обратном потоке элек троэнергии) вызывает обратный порядок работы фотодатчиков 7 и 8, а выходной сигнал формируется на шине "-" устройства {правая часть временной диаграммы на фиг.2).

Таким образом, в предлагаемом устройстве выходные сигналы в зависимости от направления вращения диска формируются либо на шине "+" при прямом потоке, либо на шине "-" при обратном потоке электроэнергии. При этом число импульсов, формируемых устройством, пропорционально величине изме-, ренного электросчетчиком значения энергии (равно числу оборотов диска).

Если происходят многократные колебания диска, вызываемые, например, вибрациями, в моменты вхождения фотодатчиков в эоны засветки и затемнения, и если эти колебания приводят к формированию пачки импульсов на их выходах, то схема предложенного устройства исключает возможность ошибки. Это обеспечивает точность преобразования враг ения диска в импульсный сигнал при одновременном автоматическом разделении выходных сигналов в зависимости от направления враще-.. ния диска., Использование устройства для дис" танционного измерения потребления электроэнергии в счетчиках расхода электроэнергии позволяет при построении систем учета энергопотребления упростить их те: ническую реализацию, поскольку отпадает необходимость ус-, тановки двух электрических счетчиков, снабженных стопорами обратного хода, на каждом фидере, работающем на отдачу и потребление энергии, и, следовательно, повысить надежность передачи информации в вычислительные и телемеханические комплексы, 40

Формула изобретения

Устройство для дистанционного изме рения потребления электроэнергии по авт. св. Р 1164607, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет разделения выходных сигналов в зависимости от направления вращения диска, в него введены два инвертора, третий и четвертый элементы 11, второй триггер, установочный вход и вход сброса которого подключены к выходам соответ5

)599 ка 7 и 8, в результате чего собирает ся схема совпадения на элементе И 15 и триггер 14 устанавливается в единич< ное состояние. При этом единичным сигналом с. прямого выхода тригге5 ра 14 разрешается работа выходных ключей 12 и 13, и на выходной шине

"+", связанной через ключ 12 с прямым выходом триггера ll, формируется единичный сигнал. Одновременно нулевым сигналом с прямого выхода триггера 14 блокируются элементы И 9 и 10, предотвращая возможное переключение триггера 11 до возвращения тригге" 15 ра 14 в исходное состояние.

Возможное появление на выходе фотодатчика 7 пачки импульсов не изменяет состояние триггеров и,следовательно, не оказывает влияния на выход- 20 ной сигнал.

Дальнейшее вращение диска 1 при.водит в момент времени t к выходу фотодатчика 8 из зоны засветки, При этом на его выходе появляется единичный сигнал, поступающий на вход элемента И 10, однако, вследствие того, что последний заблокирован нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 14, состояние триггера 11, а сле- 30 довательно, и выходного сигнала не меняется, Возможное появление пачки импульсов (дребезга) в этот момент времени на выходе фотодатчика 8 также не влияет на состояние выходных шин устройства.

Выходной сигнал "1" на выходе ключа 12 сохраняется до момента выхода фотодатчика 7 из зоны засветки (момент времени/t4).При этом при появлении очередного импульса на выходе генератора 3 собирается схема совпадения на элементе И 18, и единичным сигналом с его выхода триггер 4

14 по R-входу возвращается в исходное состояние и блокирует ключи 12 и 13, Возможное появление кратковремен" ных импульсов на выходе фотодатчика 7 приводит ic переключению триггера 11, так как выполняются условия для срабатывания элемента И 10, однако это не оказывает влияния на. выходные сигналы, так как выходные ключи 12 и 13 уже заблокированы нулевым сигналом.

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

1599783 входами первого и второго элементов 10 сов.

l взращение диска д Залы зюЮелю прямом напраблении рородцтчика 8 взращение диска 8 дбртпнои напраблении

Фиг,2

Составитель С. Храмов

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Ходанич Корректор О. Ципле

Заказ 3140 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производстванно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ственно третьего и четвертого .лсментов И,,и второй ключ, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, а второй вход объединен с дополнительным вторым входом первого ключа и подключен к прямому

Выходу второго триггера, инверсный

Выход которого соединен с вторыми

И, третьи входы которых соединены с первым и вторым входами четвертого элемента И соответственно и через инверторы подключены к выходам соответствующих фотодатчиков, связанных с первым и вторым входами третьего эле" мента И, у которого третий вход под" ключен к выходу генератора импуль