Устройство для измерения потребления энергии с датчиком импульсов

 

Изобретение относится к устройствам дистанционного измерения и контроля 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. (Г.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 R 11/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4083093/24-21 (22) 04.07.86 (46) 15. 02. 88- Бюл. № 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) А.А.Котунов, А.С.Соколовский и Г.Н.Мительман (53) 621.317.8(088:.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1109650, кл. С 01 R 11/56, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 685911, кл. G 01 D 4/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО для ИзмереНия ПОТРеБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ С ДАТЧИКОМ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к устройствам дистанционного измерения и контроля 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.

1374132

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к 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 устрой- 10 ства,,на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит подвижный элемент 1 опорного счетчика электроэнергии, генератор 2 импульсов, излуча- 15 тель 3, первый и второй фотоприемники 4 и 5, первый и второй триггеры

6 и 7, элемент 8 задержки, третий и четвертый триггеры 9 и 10, реверсивный счетчик 11 импульсов, пятый триг- 20 гер 12, первый и второй элементы 13 и 14.И, линию 15 связи и приемник 16 сигналов, причем излучатель 3, управляемый генератором 2 и импульсов, Опт ески связан через отр ающие 25 свет полосы на поверхности подвижного элемента 1 счетчика с первым и вторым фотоприемниками 4 и 5, выходы которых подключены соответственно к информационным входам первого и вто- 30 рого триггеров 6 и 7, управляющие входы которых подключены через элемент 8, задержки к генератору 2 импульсов,выход первого триггера 6 подключен к входу установки нуля третьего триггера 9 и управляющему входу четвертого триггера 10, выход второго триггера 7 подключен к входу установки нуля четвертого триггера 10 и управляющему входу третьего тригге- 40 ра 9, выход четвертого триггера 10 соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика 11 импульсов и входом установки "1" пятого триггера 12, IlPHMoH u HHBBPcHbIA выход КОтОРОго 45 подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов

13 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 входом установки нуля пятого триггера 12, выход второго элемента И 14 соединен через линию 15 связи с приемником 16 сигналов.

Устройство работает следующим образом, Генератор 2 импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы И (фиг.2а); 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,2в) появляются раньше импульсов И, (фиг.2б), и второй триггер 7, на информационные входы которого подаются импульсы И2, изменит свое состояние ранее, чем первый триггер 6 (сигналы И и И4, 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.2е) 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 r), а также если подвижный элемент 1 счетчика электроэнергии вращается в прямом направлении.

1374132

Импульсы И с выхода третьего триггера 9, пропорциональные по своему количеству угловому перемещению подвижного элемента 1 счетчика электроЭнергии в прямом направлении и,следовательно, пропорциональные учтенной электросчетчиком потребленной энергии, через второй элемент 14 И и линию 15 связи поступают в приемник

16 сигналов.

В случае вращения подвижного элемента 1 счетчика электроэнергии в направлении, противоположном показанному на фиг. 1, т.е. при обратном ходе, 15 импульсы И не вырабатываются. Это происходит потому, что в момент присутствия на управляющем входе третьего триггера 9 инициирующего фронта импульсов И на входе установки нуля 20 третьего триггера 9 имеет место высокий логический уровень (И, фиг..2г), запрещающий переключение третьего триггера 9. B то же время фронт импульсов И (фиг.2г) инициирует пере- 25 ключение четвертого триггера 10 (импульсы И, фиг.2ж). Импульсы И пропорциональны по количеству угловому перемещению подвижного элемента 1 счетчика электроэнергии в обратном Я направлении.

На фиг. 3 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие работу устрой.ства 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 4 счетчика электроэнергии в направлении, противоположном показанному на фиг.1, пятый триггер 12 первым импульсом И устанавливается по инверс6 ному выходу в состояние низкого л..— 4 гического уровня (И,, фиг.Зн), который запрещает прохождение импульсов

И (фиг. Зз) на линию 15 связи. Импульсы И поступают на вход прямого счета реверсивного счетчика 11 импульсов, который запоминает поступившее количество импульсов И . Первый элемент 13 И открывается уровнем И (фиг.Зм) для импульсов И, которые поступают на вход обратного счета реверсивного счетчика 11 импульсов

55 (фиг.3, импульсы И ). После того, как на вход обратного счета реверсивного счетчика 11 импульсов пройдет число импульсов И7, равное числу импульсов И,прошедших ранее на вход прямого счета, на выходе переноса реверсивного счетчика 11 импульсов появляется импульс И (фиг.Зл), который приведет пятый триггер 12 в исходное состояние. Второй элемент 14 И откроется уровнем H „, и импульсам И - разрешается прохождение на линию 15 связи ° Если 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 изобретения

Устройство 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 с

1374132

Составитель С.Сафохин

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор О.Спесивых

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 569/40

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входом обратного счета реверсивного счетчика импульсов, а выход переноса счетчика импульсов соединен с входом установки нуля пятого триггера, выход второго элемента И соединен с ли- нией связи.