Электронный счетчик электрической энергии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИ 22/00)5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УССР (72) А.И,Покрас, Г,И,Санников, С.Г.Таранов и Ю.Ф.Тесик(56) Счетчик электрической энергии электронный трехфазный Ф 652, Руководство по эксплуатации 3.411.034 РЭ,Авторское свидетельство СССР М 1335890, кл. 6 01 й 22/00, 1985.(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ(57) ИзобретеНие относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронных счетчиках электроэнергии, где необходимо запоминать информацию при аварийных сбоях или медленном отключении напряжения питания и восстанавливать информацию при подаче Ж 1647442 напряжения питания. Целью изобретения является повышение надежности при частых сбоях напряжения питания или при медленном его отключении. Для достижения цели в устройство введены блок 2 сравнения, логические элементы 2 И-НЕ 3 и 2 И 5 и блок 8 формирования временных задержек (БФВЗ). БФВЗ задерживает на некоторый интервал времени Т 4 выдачу сигнала разрешения на возобновление счета и извлечения из памяти счетчика 6 предыдущей информации. При исчезновении питания БФВЗ 8 задерживает на интервал времени Тз выдачу сигнала, инициирующего занесение в память текущего значения счетчика 6, Тем самым исключается возможность утери информации или неверной ее записи при частых сбоях питания тили при медленном его отключении. Устройство также содержит блок 1 питания, формирователи 4, 9, блок 7 индикации, преобразователь 10 мощности в частоту. 3 ил.10 15 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть испол ьзо вано в счетчиках электроэнергии, где необходимо запоминать информацию при аварийных сбоях или медленном отключении напряжения питания и восстанавливать информацию при подаче напряжения питания.Целью изобретения является повышение надежности при частых сбоях напряжения питания или при медленном его отключении.На фиг,1 представлена функциональная схема электронного счетчика электрической энергии; на фиг.2 - схема блока формирования временных задержек; на фиг,3 - схема блока сравнения,Электронный счетчик электрической энергии (фиг,1) содержит блок 1 питания, блок 2 сравнения, логический элемент 2 ИНЕ 3, первый формирователь 4, логический элемент 2 И 5, счетчик 6 импульсов с памятью, блок 7 индикации, блок 8 формирования временных задержек, второй формирователь 9 и преобразователь 10 мощности в частоту,Блок 8 формирования временных задержек (фиг.2) содержит резисторы 11 - 15, конденсатор 16, операционные усилители 17-19 и буферные усилители 20 и 21. Структурно блок 8 формирования временных задержек состоит из активного интегратора (резистор 11, конденсатор 16, усилитель 11), первого усилителя (резисторы 12, 13, усилитель 18), второго усилителя (резисторы 14, 15, усилитель 19) и двух буферных усилителей 20 и 21.Блок 2 сравнения (фиг,З) содержит резисторы 22 - 24, стабилитрон 25 и компаратор 26. Резисторы 22 и 23 составляют делитель напряжения, резистор 24 и стабилитрон 25 - источник опорного напряжения.Вход блока 1 питания и первый вход преобразователя 10 мощнос-и в частоту подключены к питающей сети. Второй выход блока 1 питания соединен с первым входом логического элемента 2 И - НЕ. 3, с входом блока 8 формирования временных задержек и через блок 2 сравнения с вторым входом логического элемента 2 И-НЕ 3, Выход логического элемента 2 И-НЕ 3 через формирователь 9 подключен к первому входу логического элемента 2 И 5. второй вход которого соединен с первым выходом блока 8 формирования временных задержек, а выход - с вторым входом счетчика б импульсов с памятью, Второй выход блока 8 формирования временных задержек через первый формирователь 4 подключен к первому входу счетчика б импульсов с памятью, выход которого соединен с входом блока 7 индикации. Первый выход блока 1 питания подключен к второму входу преобразователя 10 мощности в частоту, выход которого соединен со счетным входом счетчика б импульсов с памятью. Электронный счетчик электрической энергии работает следующим образом При появлении напряжения питания на втором выходе блока 1 питания появляется напряжение высокого уровня, которое поступает на вход блока 8 формирования временных задержек. В результате этого на втором выходе данного блока через интервал времени Т 4 появляется сигнал логической "1", Причем, если происходят частые сбои по электропитанию, то этот сигнал появляется через интервал времени Т 4 после последнего его появления, По положительному фронту данного сигнала на выходе формирователя 4 формируется импульс, поступающий на первый вход счетчика б импульсов с памятью, При этом счетчик импульсов с памятью производит считывание накопленного до момента последнего отключения питания значения электроэнергии из ячейки памяти и выводит его на блок 7 индикации. Измерение электроэнергии происходит путем преобразования в частоту входного сигнала преобразователя 10 мощности в частоту и последующего суммирования его выходных импульсов в счетчике 6 импульсов с памятьюПри исчезновении питания на первый вход логического элемента 2 И-НЕ 3 поступает сигнал логического "0" и на его выходе появляется сигнал логической "1", По переднему фронту данного сигнала на выходе формирователя 9 формируетс последовательность импульсов, которая при единичном уровне сигнала на первом выходе блока 8 формирования временных задержек поступает через логический элемент 2 И 5 на второй вход счетчика б импульсов с памятью. В результате этого происходит запись информации о текущем значении электроэнергии и сохранение ее до следующего появления напряжения питания. Единичный уровень сигнала на первом выходе блока 8 формирования временных задержек формируется через интервал времени Тз после последнего устойчивого появления на-. пряжения питания. Поэтому, если сбои по электропитанию происходят с интервалами времени, меньшими Тз, то импульсная последовательность с выхода формирователя 9 на второй вход счетчика 6 импульсов с памятью не проходит и в ячейке памяти продолжает храниться прежняя информация, Интервал времени Тз выбирается несколькобольшим по сравнению с Т 4, в результатечего исключена возможность записи случайного кодового значения в счетчик 6импульсов с памятью при частых сбояхэлектропитания. 5Если отключение (уменьшение до нуля)напряжения питания происходит медленно,то при снижении его до определенногоуровня происходит срабатывание блока 2сравнения и на его выходе появляется сигнал логического "0", На выходе логическогоэлемента 2 И - НЕ 3 формируется единичныйсигнал, по переднему фронту которого на выходе формирователя 9 вырабатывается импульсная последовательность, поступающая 15через логический элемент 2 И 5 на второйвход счетчика 6 импульсов с памятью приединичном значении сигнала на первом выходе блока 8 формирования временных задержек. В результате этого при медленном 20отключении питания потери информации околичестве электроэнергии не происходит,а эта информация записывается и сохраняется в ячейке памяти счетчика 6 импульсовс памятью до восстановления напряжения 25питания.Рассмотрим работу блока 8 формирования временных задержек и блока 2 сравнения,В блоке формирования временных задержек при включении питания напряжение на выходе активного интегратораначинает постепенно возрастать по линейному закону. Это напряжение поступает навходы первого и второго усилителей и на их 35выходах формируются линейно возрастающие напряжения, крутизна которых определяется коэффициентами усиленияусилителей, Коэффициент усиления первогоусилителя выбирается меньшим по сравнению с вторым, поэтому выходное напряжение первого усилителя возрастает медленеевторого, По достижении выходными сигналами усилителей определенного уровня навыходах буферных усилителей 21 и 20 последовательно появляются сигналы логической "1", которые определяют длительностиинтервалов времени Т 4 и Тз соответственно,причем Т 4Тз. При отключении питаниявыходное напряжение активного интегратора быстро спадает до нуля, и поэтому приповторном появлении электропитания весьпроцесс повторяется. Блок 2 сравнения служит для выоаботки разрешающего сигнала на входе формирователя 4 при медленном отключении напряжения питания, Если напряжение питания начинает медленно уменьшаться, то при падении напряжения на резисторе 23 ниже напряжения на стабилитроне 25 на выходе компаратора 26 появляется сигнал логической "1", Этот сигнал и вызывает запись информации в память.Использование изобретения позволяет исключить возможности записи в счетчик импульсов с памятью случайного кодового значения при частых сбоях напряжения питания и предотвратить потерю информации о текущем значении электроэнергии при медленном отключении питания.Формула изобретенияЭлектронный счетчик электрической энергии, содержащий блок питания, первый и второй формирователи, счетчик импульсов с памятью, блок индикации и преобразователь мощности в частоту, причем вход блока питания и первый вход преобразователя мощности в частоту подключены к питающей сети, первый выход блока питания соединен с вторым входом преобразователя мощности в частоту, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов с памятью, который первым входом соединен с выходом первого формирователя, а выходом - с входом блока индикации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены блок сравнения, логические элементь. 2 ИНЕ, 2 И и блок формирования временных задержек, причем второй выход блока питания подключен к первому входу логического элемента 2 И - НЕ, к входу блока формирования временных задержек и через блок сравнения к второму входу логического элемента 2 И - НЕ, выход которого через второй формирователь соединен с первым входом логического элемента 2 И, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов с памятью, второй вход логического элемента 2 И соединен с первым выходом блока формирования временных задержек, второй выход которого соединен с входом первого формирователя,1647442 Составитель С,Хромовэктор Т.Юрчикова Техред М.Моргентал Корректо Проиэводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 1648 Тираж 415 ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., 4/5