Счетчик ампер-часов постоянного тока

(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 756298, кл. С 01 К 11/34, 1978.2. Авторское свидетельство СССРВ 646260, кл. С 01 К 11/34, 1977(54)(57) СЧЕТЧИК АМПЕР-ЧАСОВ ПОСТОЯН-НОГО ТОКА,. содержащий последовательно соединенные шунт, преобразователь,йапряаения вчастотуи счетчик импульсов, .о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения его надежности, bреобраэователь напракения в частоту содераит дифференциальный усилитель, два транзистора различноготипа проводимости, три резистора иконденсатор, первая обкладка которого подключена к первому выводупервого резистора и инвертирующеиу, входу дифференциального усилителя, неинвертирующнй вход которого соединен с первым входом преобразователя) а выход - с второй обкладкой конденсатора и эмиттером первого транзистора, коллектор которого подключен к базе второго транзистора, а база - к коллектору второго транзистора, первому выводу второго резистора и через третий резистор - к шине питанияр. причем счетчик импульсов выпол нен в виде электромеханическбго счетчика импульсов, выводы обмотки которого подключены соответственно кэмиттеру второго транзистора и к первому выводу первого резистора, второй вывод которого соединен с втори рыы выводом второго резистора, вторым входом преобразователя и общим прово- ф дом питания1133 1Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения количества электричества в цепях постоянноготока. 5Известен счетчик ампер-часов постоянного тока, содержащий последовательно соединенные магнитный усили-.тель, преобразователь напряжения вчастоту блок изменения коэффициента Юпересчета и счетчик импульсов, а также блок управления, вход которого .че"рез преобразователь частоты .в токподключен к выходу преобразователянапряжения в частоту, а выходы - куправляющим входам блока изменениякоэффициента пересчета и блока изменения коэффициента передачи магнитного усилителя Я.Известный счетчик сложен и мало бнадежен.Наиболее близким к предложенномупо технической сущности является счетчик ампер-часов постоянного тока, содержащий последовательно соединенные 25шунт, преобразователь напряжения вчастоту, элемент И, счетчик и блоксравнения кодов, выход которого подключен к другому входу элемента И,.а другой вход - к выходу программного блока 2),Однако известный счетчик такжесложен и малонадежен. Кроме того,он имеет значительное собственноеэнергопотреблениеЦель изобретения - повышение на-дежности счетчикаПоставленная цель достигаетсятем, что в,счетчике ампер-часов постоянного тока, содержащем последовательно соединенные шунт, преобразователь напряжения в частоту и счетчик импульсов, преобразователь напряжения в частоту содержит дифференциапьный усилитель, два транзистораразличного типа проводимости, три резистора и конденсатор первая обкладка которого подключена к первому выводу первого резистора и инвертирующему входу дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которогосоединен,с первым входом преобразователя, а выход -. с второй обкладкойконденсатора и эмнттером первоготранзистора, коллектор которого.под-,ключен к базе второго транзистора, а 55база " к коллектору второго транзистора, первому выходу второго резисто"ра и через третий резистор - к шине питания, причем счетчик импульсов выполнен в виде электромеханического ,счетчика импульсов, выводы обмотки которого подключены соответственно к эмиттеру второго транзистора и первому выводу первого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора, вторым входом преобразователя и общим проводом питания.На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема счетчика ампер- часов на фиг.2 а-в - временные диаграммы его работыСчетчик ампер-часов содержит шунт 1, дифференциальный усилитель 2, конденсатор 3, резистор 4, транзисторы 5 и 6,. резисторыи 3 и электромеханический счетчик 9 импульсов.Первая обкладка конденсатора 3 подключена к первому выводу обмотки счетчика 9, первому выводу резистора 4 и инвертирующему входу усилителя 2, неинвертирующий вход которого соединен с первым выводом шунта 1 а выход - с второй обкладкой конденсато ра 3 и эмиттером транзистора ", коллектор которого соединен с базой транзистора 6, эмиттер которого подключен к второму выводу обмотки счетчика 9, а коллектор - к базе транзистора 5, шине питания через резистор 7 и.через резистор 8 - к общему проводу питания и вторым выводам шунта 1 и резистора 4.Счетчик работает следующим обра" эомеЕсли через шунт 1 в некоторый момент времени проходит ток д (фиг.2,а) и создает на нем положительйое падение напряжения относительно общего провода схемы, то ток на выходе усилителя 2 составляет-М мгде Е - коэффициент усиления входноготока, определяемый главным образом как отношение сопротивления шунта 1 к сопротивлению резистора 4Этот ток протекает через конденсатор 3 и резистор 4 обратной связи по току. Напряжение 0 (фиг2,б) на обкладках конденсатора 3 при этом составляетц,-"-,,(Ц,где С - емкость конденсатора 3.3 11335Падение напряжения на резисторе 4, вызванное прохождением через него тока ь идентично падению напряжения на шунте 1 и может быть пренебрежимо маловым в сравнении с конечным значением напряжения У на обкладках конденсатора 3, что йозволяет условно считать конечное значение напряжения 0 на обкладках конденсатора 3, равным напряжению 0 е (фиг.2,б) срабатывания 10 разрядника, образованного транзисторами 5,6 и резисторами 7,8;Разрядник работает следующим образомеПока напряжение 0 .на дбкладках ,. 5 конденсатора 3 меньше, чем напряжение 0 на базе транзистора 5, которое. определяется параметрами резйсторов 7,: 8, образующими делитель напряжения, транзистор 5 заперт и разрядник, выполненный на транзисторах 5,6 и,резисторах 7, 8 по схеме аналога одно- переходного транзистора, закрйт,По мере заряда конденсатора 3, напряжение на эмиттере транзистора 5 И сравнивается с напряжением на его базе и транзистор 5 отпираетсяВ следующий момент времени, если через конденсатор 3 продолжает проходить заряжающий ток з, положительное ЗО напряжение на эмиттере транзистора 5 превышает напряжение на его базе и разрядник, образованный транзисторами 5 и 6, лавинообразно открывается,. подключая при этом к конденсатору 335 обмотку электромеханического счетчика 9 импульсов,. вследствие чего кон 56 4денсатор 3 быстро разряжается и разрядник закрывается.Возникающий в момент разряда конденсатора 3 импульс тока (фиг,2 в)проходит через обмотку электромеханического счетчика 9 импульсов и приводит в действие его механизм. Далеепроцесс повторяетсяПри стабильных уровнях напряженияна конденсаторе 3, соответствующихоткрыванию и закрыванию разрядника,образованного транзисторами 5 и 6,можно считать ампер-секундную площадьимпульса тока, проходящего черезобмотку счетчика 9 постоянной, откуда следует, что частота следованияэтих импульсов пропорциональна токув исследуемой цепи,Предложенный счетчик надежнее известного, поскольку содержит меньшееколичество элементов, кроме того,вследствие жесткого нормированияампер-секундной площади протекающихчерез обмотку электромеханическогосчетчика 9 импульсов тока, позволяетзначительно повысить наработку на отказ этого элемента, являющегося самым ненадежным элементом предложенного счетчика Кроме того, собственное энергопо-. требление предложенного счетчика также значительно ниже, чем у известного, поскопьку определяется только ампер-секундной площадью импульса, необходимого для уверенного срабатывания электромеханического счетчика.1133556 Составитель С.КабикРедактор С,Патрушева Техред Л.МикешЮФ в у ае орректор Н. Корол 946/38 Тираж 148ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. ак с