Устройство для измерения потребления энергии с датчиком импульсов

(5 01 К ВЕННЫЙ ИЗОБРЕТ ТЕТ ССС И ОТКРЫ 3(ГГй ц у ГОСУДАРСПО ДЕЛА О МЕРЕНИЯ ПОТРЕБОМ ИМПУЛЬСОВ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЯ ЭНЕРГИИ С ДАТ ател к(71) Всесоюзный научно-исслетельский институт электроизмных приборов(57) Изобретение относится к устройствам дистанционного измерения иконтроля электроэнергии. Цель изобретения - повышение точности измерения.Устройство содержит подвижный элемент 1 опорного счетчика электроэнергии, генератор 2 импульсов, излучатель 3, фотоприемники 4 и 5, триггеры 6, 7 и 9, элемент 8 задержки,линию 15 связи и приемник 16 сигналов. Для достижения поставленной цели введены триггеры 10 и 12, реверсивный счетчик 11 импульсов, элементы И 13 и 14 и образованы новые функциональные связи, 3 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частностик устройствам дистанционного измерения и контроля электроэнергии, и может быть применено для измерения и.контроля электроэнергии.Цель изобретения - повышение точности измерения электроэнергии.На фиг.1 показана схема устройствана фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит подвижный элемент 1 опорного счетчика электроэнергии, генератор 2 импульсов, излучатель 3, первый и второй фотоприемники 4 и 5, первый и второй триггерыб и 7, элемент 8 задержки, третий ичетвертый триггеры 9 и 10, реверсивный счетчик 11 импульсов, пятый триггер 12, первый и второй элементы 13и 14.И, линию 15 связи и приемник 16сигналов, причем излучатель 3, управляемый генератором 2 и импульсов,опти ески связан через отражающие 25свет полосы на поверхности подвижного элемента 1 счетчика с первым ивторым фотоприемниками 4 и 5, выходыкоторых подключены соответственно кинформационным входам первого и второго триггеров 6 и 7, управляющие вхо.ды которых подключены через элемент 8,задержки к генератору 2 импульсов,выход первого триггера 6 подключен квходу установки нуля третьего триггера 9 и управляющему входу четвертого триггера 10, выход второготриггера 7 подключен к входу установки нуля четвертого триггера 10и управляющему входу третьего триггера 9, выход четвертого триггера 10соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика 11 импульсов и входом установки "1" пятого триггера 12,прямой и инверсный выход которого 45подключены соответственно к первымвходам первого и второго элементов13 и 14 И,вторые входы которых объединены и соединены с выходом третьего триггера 9, выход первого элемента 13 И соединен с входом реверсивного счетчика 11 импульсов, выход переноса которого соединен с входомустановки нуля пятого триггера 12,выход второго элемента И 14 соединенчерез линию 15 связи с приемником 16сигналов.Устройство работает следующим образом,Генератор 2 импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы И (фиг.2 а); которые поступают на излучатель 3 и через элемент 8. задержки на управляющие входы первого и второго триггеров 6 и 7.Излучатель 3 вырабатывает световые импульсы, которые в зависимости от положения подвижного элемента 1 счетчика электроэнергии могут не попадать ни на один из фотоприемников 4 и 5, попадать на один из них или на оба одновременно. При попадании световых импульсов, формируемых излучателем 3 и отраженных поверхностью подвижного элемента 1 счетчика электроэнергии, на фоточувствительную поверхность фотоприемников 4 и 5 последние вырабатывают импульсы И, и И (фиг,2 б,в). Импульсы И, и И подаются соответственно на информационные входы первого и второго триггеров 6 и 7 и записываются в них. Запись осуществляется по фронту задержанных элементов 8 задержки импульсов И , поступающих на управляющие входы триггеров 6 и 7, Задержка необходима для обеспечения надежного срабатывания триггеров, т.е. обеспечения становления информации (сигналы И,. и И ) к моменту прихода управляющего сигнала. Если подвижный элемент 1 счетчика электроэнергии вращается в направлении, показанном на фиг.1 (прямой ход), то импульсы И (фиг,2 в) появляются раньше импульсов И, (фиг.2 б), и второй триггер 7, на информационные входы которого подаются импульсы И, изменит свое состояние ранее, чем первый триггер 6 (сигналы И и И 4, фиг.2 г, д), на информационные входы которого подаются импульсы И. Фронт импульсов И (фиг.2 д) инициирует переключение третьего триггера 9, и на его выходе появляются импульсы И(фиг.2 е) при каждом прохождении светоотражающей полосы на подвижном элементе 1 счетчика электроэнергии через оптическую ось. Причем переключение третьего триггера 9 возможно только при условии, если на его входе установки нуля в момент действия фронта импульса И присутствует низкий логический уровень (импульсы И, фиг,2 г), а также если подвижный элемент 1 счетчика электроэнергии вращается в прямом направлении.Импульсы И с выхода третьего триггера 9, пропорциональные по своемуколичеству угловому перемещению подвижного элемента 1 счетчика электроЭнергии в прямом направлении и,следовательно, пропорциональные учтеннойэлектросчетчиком потребленной энергии, через второй элемент 14 И илинию 15 связи поступают в приемник 1016 сигналов.В случае вращения подвижного элемента 1 счетчика электроэнергии в направлении, противоположном показанному на фиг. 1, т.е. при обратном ходе, 15импульсы И не вырабатываются. Этопроисходит потому, что в момент присутствия на управляющем входе третьего триггера 9 инициирующего фронтаимпульсов И на входе установки нуля 20третьего триггера 9 имеет место высокий логический уровень (И, фиг.2 г),запрещающий переключение третьеготриггера 9. В то же время фронт импульсов И (фиг.2 г) инициирует переключение четвертого триггера 10 (импульсы И , фиг.2 ж). Импульсы И пропорциональны по количеству угловомуперемещению подвижного элемента 1счетчика электроэнергии в обратном 30направлении.На фиг, 3 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства при самоходе колебательного характера подвижного элемента 1 счетчика электроэнергии в условиях отсутствия потребления энергии,При появлении на выходе четвертого триггера 10 импульсов Иб (фиг.Зи)при движении подвижного элемента 1 40счетчика электроэнергии в направлении, противоположном показанному нафиг.1, пятый триггер 12 первым импульсом И устанавливается по инверс 6ному выходу в состояние низкого л - 4гического уровня (И,о, фиг.Зн), который запрещает прохождение импульсовИ(фиг.Зз) на линию 15 связи. Импульсы И поступают на вход прямогосчета реверсивного счетчика 11 импульсов, который запоминает поступившее количество импульсов И. Первыйэлемент 13 И открывается уровнем И(фиг.Зм) для импульсов И , которыепоступают на вход обратного счетареверсивного счетчика 11 импульсов55(фиг.З, импульсы И). После того, какна вход обратного счета реверсивногосчетчика 11 импульсов пройдет число импульсов И 7, равное числу импульсов И ,прошедших ранее на вход прямого счета, на выходе переноса реверсивного счетчика 11 импульсов появляется импульс Ип (фиг.Зл), который приведет пятый триггер 12 в исходное состояние. Второй элемент 14 И откроется уровнем И о, и импульсам И разрешается прохождение на линию 15 связиЕсли подвижный элемент 1 счетчика электроэнергии вновь начнет вращение в обратную сторону, ситуация повторится. Таким образом, на выходе второго элемента 14 И формируются импульсы Ин (фиг.Зо), эквивалентные учтенной электросчетчиком потребленной энергии.Формула изобретенияУстройство для измерения потребления энергии с датчиком импульсов, содержащее опорный счетчик электроэнергии, генератор импульсов, соединениый через элемент задержки с управляющими входами первого и второго триггеров, излучатель, оптически связанный через отражающие свет полосы на поверхности подвижного элемента счетчика электроэнергии с первым и вторым фотоприемниками, выходы которых подключены соответственно к информационным входам первого и второго триггеров, третий триггер, вход установки нуля которого соединен с выходом первого триггера, а управляющий вход - с выходом второго триггера, а также линию связи, соединенную с приемником сигналов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, в него введены четвертый и пятый триггеры, первый и второй элементы И и реверсивный счетчик импульсов, при этом выход генератора подключен к излучателю, выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к управляющему входу и входу установки нуля четвертого триггера, выход которого соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика импульсов и входом установки единицы пятого триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первым, входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом третьего триггера, выход первого элемента И соединен с1374132 входом обратного счета реверсивногосчетчика импульсов, а выход переносасчетчика импульсов соединен с входом установки нуля пятого триггера, выход второго элемента И соединен с ли-нией связи. оставитель С,Сафохинехред М.Ходанич Корректор яг Редактор О.Спесив ПодписноеСР Тираж 772дарственного комитетаобретений и открытийква, Ж, Раушская на аказ 569/40 енно-полиграфическое предприяти изв НИИПИ Госу о делам из 13035, Мос город, ул.Проектная, 4