Устройство для учета электрической энергии

 

илинтио Ащ бкблиотеиа МБА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 538305 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.11.75 (21) 2190270/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05,12.76.Бюллетень ¹45 (45) Дата опубликования описания17.03.77 (51) М. Кл.е

G 01 К 21/08

Гааударственкый комитет

Саввта Министров СССР па делам изааретений и открытий (53) УДК 681.325 (О88.8) (72) Автор изобретения

А. Б. Иванов

Институт систем управления АН Грузинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может применяться для учета электрической энергии переменного и постоянного тока.

Известны устройства для учета электрической энергии, содержащие последовательно соединенные ваттметровый элемент на датчике Холла, усилитель, интегратор, реверсивный счетчик и генератор синусоидального напряжения, подключенный к одному из входов усилителя(1).

Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности, связанной с усилением и регистрацией сигнала, имеющего форму постоянного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для учета электрической энергии, содержащее последовательно соединенные ваттметровый элемент на гальваномагнитном преобразователе, усилитель переменного тока, демодулятор, интегратор, пороговый элемент и счетчик импульсов (21. Недостаток такого устройства заключается также B невысокой точности, обусловленной усилением и регистрацией сигнала в форме постоянного напряжения, и узком динамическом диапазоне при измерении на постоянном токе.

Бель изобретения — повышение точности и расширение динамического диапазона при измерении на постоянном токе.

Поставленная цель достигается тем, 1О что в устройство для учета электрической энергии, содержащее последовательно соединенные ваттметровь и элемент на гальваномагнитном преобразователе, усилитель переменного тока, демодулятор, интегратор, пороговый элемент и счетчик импульсов, введены генератор прямоугольных импульсов, блок управления и фазочувствительный модулятор, причем выход генератора прямоугольных импульсов подклю20 чен к демодулятору и одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента, а его выход — с одним из входов фазочувствительного модулятора, выход которого

25 соединен со входом ваттметрового эле538305 мента на гальваномагнитном преобразоват лс

На чертеже представлена структурная схема устройства для учета электрической энергии. 0

Устройство содержит ваттметровый элемент на гальваномагнитном преобразователе 1, магнитная система которого включена в токовую цепь, выход ваттметрового элемента через усилитель 2 пере- !О менного тока соединен с одним из входов демодулятора 3, к другому входу которого подключен выход генератора 4 прямоуголь ных импульсов, а выход демодулятора 3 соединен со входом интегратора 5. Выход И интегратора 5 соединен с пороговым элементом 6, один из выходов которого соединен coj счетчиком 7 импульсов, а другой с одним из входов блока 8 управления. Другой вход блока 8 соединен с генератором 4 и демодулятором 3. Выход блока 8 соединен также с одним из входов фазочувствительного модулятора 9, другой, вход которого соединен с цепью напряжения, а выход - с ваттметровым

25 элементом на преобразователе 1.

Устройство работает следующим образом. Измеряемый ток создает магнитное поле, воздействующее,на гальваномагнпт-! ный преобразователь 1, а измеряемое напряжение модулируется с помощью фазочув- ствительного модулятора 9 и поступает. на ваттметровый элемент на гальваномагнит ном преобразователе 1 в качестве тока управления датчика Холла. Благодаря муль- -; типликативным свойствам датчика Холла, сигнал на его выходе оказывается пропорциональным произведению .гока и напряжения, т.е. постоянная составляющая сигнала пром порциональгл активной мощности, потребляе-! О мой нагрузкой. Благодаря модуляции, осуществляемой фазочувствительным модулятором 9, напряжение усиливается усилителем 2.

Восстановление сигнала производится демодулятором 3. Управление работой де- модулятора 3 осуществляется напряжением модулируюшей частоты генератора 4, а управление работой фазочувствительного модулятора 9 — тем же сигналом, но через блок 8. Демодулированное напряжение поступает на интегратор 5, который интегрирует последовательность импульсов, снимаемых с демодулятора,"„постоянная составляющая которых лропорииональиа активной моиности. Пс окончании цикла интегрирования напряжение на выходе интегратора 5 достигает уровня срабатывания порогового элемента 6, который вьрабатывает сигнал для счетчика 7 и блока 8. Последний сдвигает фазу модулирующих колебаний на 180, в результате этого напряжение на выходе демодулятора 3 изменяет знак, и начинается следующий цикл интегрирования, заключающийся в том, что накопительный элемент интегратора 5 перезаряжается до уровня, при котором срабатывает пороговый элемент

6, переходящий блок 8 управления, а следовательно, и все устройство в исходное состояние.

Использование данного устройства позволяет повысить точность учета электрической энерии энергоемких потребностей постоянного тока (электролизные заводы, железнодорожный транспорт и др.), что дает значительный экономический эффект. Кроме того, достигается значительное расширение динамического диапазона при измерении на постоянном токе. формула изобретения

Устройство для учета электрической энергии, содержащее последовательно соединенные ваттметровый элемент на гальваномагнитном преобразователе, усилитель переменного тока, демодулятор, интегратор, пороговый элемент и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона при измерении на постоянном токе, в него введены генератор прямоугольных импульсов, блок управления и фазочувствительный модулятор, причем выход генератора прямоугольных импульсов подключен к демодулятору и к одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента, а

его выход — с одним из входов фазочувствительного модулятора, выход которого соединен со входом ваттметрового элемента на гальваномагнитном преобразователе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

N 134302,:, М. Кл. Q 01 h "1/06 заявл. 16.03.60 г.

2, Патент Франции 3а 1379833, М. Ел. (01 1 21/08 от 10, 05. 1971 и.

Составитель В. Чернявский

Редактор В. Фельдман Техред А. Демьянова корректор В. Зорина

Закан 5715/27 Тираж 1010 Подписное

11!!КИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

110 делам изобретений и открытий

113ОЗБ,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г!П(! Г!атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4