Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)



Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)
Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты)

 


Владельцы патента RU 2449356:

Воротницкий Валерий Эдуардович (RU)
Ермакова Елена Владимировна (RU)
Зайцева Ирина Владимировна (RU)
Балыкин Евгений Сергеевич (RU)
Ермаков Владимир Филиппович (RU)

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, предназначена для вычисления и индикации усредненной на 1-минутном интервале мощности потерь электроэнергии, а также может быть использована в качестве счетчиков потерь электроэнергии. Технический результат - повышение точности устройства. Счетчик содержит: датчик тока (ДТ), квадратор, блок умножения (БУ), первое и второе апериодические звенья (A3), первый и второй источники опорного напряжения (ИОН), аналоговый сумматор (АС), датчик температуры окружающей среды (ДТОС), стрелочный индикатор (СИ), генератор прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК), первый и второй приемо-передатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), компьютер, а также счетчик дополнительно может содержать: датчик температуры электрооборудования (ДТЭ), первый и второй АС, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), квадратор, первый-пятый БУ, первый-третий накапливающие сумматоры (НС), регистр, цифровой индикатор (ЦИ), первый и второй цифровые сумматоры (ЦС), первый и второй блоки вычитания (БВ), первый-пятый блоки задания кодов (БЗК). 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

 

Предлагаемая группа изобретений относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, предназначена для вычисления и индикации усредненной на 1-минутном интервале мощности потерь электроэнергии, а также может быть использована в качестве счетчика-регистратора потерь электроэнергии за каждый час, сутки, месяц.

Известно устройство для определения начальных моментов любого порядка [1], содержащее входной зажим, функциональный преобразователь, интегратор, источник опорного напряжения, компаратор, одновибратор, первый и второй счетчики, генератор прямоугольных импульсов, блок деления, индикатор.

Недостатками аналога являются невысокая точность, обусловленная наличием в схеме устройства аналогового интегратора, выполненного на операционном усилителе и конденсаторе, а также узкие функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетчик потерь электроэнергии [2], содержащий генератор прямоугольных импульсов, компьютер, таймер, таймер-часы, датчик тока, аналого-цифровой преобразователь, функциональный преобразователь, накапливающий сумматор, индикатор, блок деления, постоянное запоминающее устройство, приемо-передатчик, первый и второй счетчики, первый и второй одновибраторы.

Недостатками прототипа являются невысокая точность, обусловленная неучетом зависимости активного сопротивления токоведущих элементов электрооборудования от температуры нагрева (погрешность по этой причине может достигать 40% [3]), а также узкие функциональные возможности.

Технические задачи, решаемые изобретением, - повышение точности за счет учета зависимости активного сопротивления токоведущих элементов электрооборудования от температуры нагрева и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности непрерывного контроля мощности потерь электроэнергии.

Указанные технические задачи (в первом варианте реализации счетчика) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий датчик тока, квадратор, постоянное запоминающее устройство, компьютер, первый приемо-передатчик, генератор прямоугольных импульсов, дополнительно введены датчик температуры окружающей среды, аналоговый сумматор, блок умножения, микроконтроллер, второй приемо-передатчик, стрелочный индикатор, первый и второй источники опорного напряжения, первое и второе апериодические звенья, второй вход последнего подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, а выход соединен с третьим входом аналогового сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго источников опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока умножения, первый вход которого через квадратор подключен к выходу датчика тока, а выход соединен с объединенными первым входом второго апериодического звена и входом первого апериодического звена, выход которого соединен с объединенными входами стрелочного индикатора и порта А микроконтроллера, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый и второй приемо-передатчики с входами постоянного запоминающего устройства и компьютера.

Указанные технические задачи (во втором варианте реализации счетчика) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий квадратор, постоянное запоминающее устройство, компьютер, первый приемо-передатчик, генератор прямоугольных импульсов, датчик тока, дополнительно введены датчик температуры электрооборудования, первый и второй источники опорного напряжения, микроконтроллер, второй приемо-передатчик, стрелочный индикатор, первый и второй аналоговые сумматоры, блок умножения, апериодическое звено, выход которого соединен с объединенными входами стрелочного индикатора и порта А микроконтроллера, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый и второй приемо-передатчики с входами постоянного запоминающего устройства и компьютера, выходы датчика температуры электрооборудования и второго источника опорного напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами первого аналогового сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго аналогового сумматора, первый вход которого подключен к выходу первого источника опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока умножения, первый вход которого через квадратор подключен к выходу датчика тока.

Указанные технические задачи (в третьем варианте реализации счетчика) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий аналого-цифровой преобразователь, квадратор, первый накапливающий сумматор, генератор прямоугольных импульсов, компьютер, первый приемо-передатчик, постоянное запоминающее устройство, цифровой индикатор, датчик тока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с входом квадратора, дополнительно введены первый и второй блоки вычитания, первый регистр, первый и второй цифровые сумматоры, второй и третий накапливающие сумматоры, датчик температуры окружающей среды, микроконтроллер, второй приемопередатчик, первый-пятый блоки умножения, первый-пятый блоки задания кодов, выход первого из которых соединен с первым входом первого цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго блока умножения, а выход соединен со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а выход соединен с объединенными первым входом третьего блока умножения и информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора и первого регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, выход второго накапливающего сумматора соединен с входом порта А микроконтроллера, выход порта В которого через первый приемо-передатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта С микроконтроллера через второй приемо-передатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, разряды управляющего порта D которого соединены: первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, второй - с объединенными управляющими входами первого и третьего накапливающих сумматоров, третий - с объединенными управляющими входами первого регистра и второго накапливающего сумматора, четвертый - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора, пятый - с входом вектора прерываний микроконтроллера, шестой - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора, выход четвертого блока задания кода соединен с вторым входом третьего блока умножения, выход которого соединен с первым входом второго цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, а выход соединен с входом уменьшаемого первого блока вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу четвертого блока умножения, а выход соединен с информационным входом третьего накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными входом уменьшаемого второго блока вычитания и вторым входом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу пятого блока задания кода, соединенному с вторым входом пятого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, выход третьего блока задания кода соединен с входом вычитаемого второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода.

Указанные технические задачи (в четвертом варианте реализации счетчика) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий квадратор, компьютер, первый приемо-передатчик, постоянное запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь, генератор прямоугольных импульсов, первый накапливающий сумматор, цифровой индикатор, датчик тока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с входом квадратора, дополнительно введены цифровой сумматор, микроконтроллер, датчик температуры электрооборудования, блок вычитания, второй накапливающий сумматор, второй приемо-передатчик, первый регистр, первый и второй блоки умножения, первый-третий блоки задания кодов, выход последнего из которых соединен с входом вычитаемого блока вычитания, вход уменьшаемого которого подключен к выходу датчика температуры электрооборудования, а выход соединен с вторым входом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода, а выход соединен с вторым цифрового сумматора, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода, а выход соединен со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а выход соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора и первого регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, выход второго накапливающего сумматора соединен с входом порта А микроконтроллера, выход порта В которого через первый приемо-передатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта С микроконтроллера через второй приемо-передатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, разряды управляющего порта D которого соединены: первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, второй - с управляющим входом первого накапливающего сумматора, третий - с объединенными управляющими входами первого регистра и второго накапливающего сумматора, четвертый - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора, пятый - с входом вектора прерываний микроконтроллера, шестой - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора.

Указанные технические задачи (в пятом варианте реализации счетчика) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий компьютер, цифровой индикатор, датчик тока, первый приемо-передатчик, постоянное запоминающее устройство, генератор прямоугольных импульсов, дополнительно введены второй приемо-передатчик, датчики температуры окружающей среды и электрооборудования, микроконтроллер, регистр, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, а информационный и управляющий входы подключены соответственно к выходам портов D и Е микроконтроллера, выход порта F которого через первый приемо-передатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта G микроконтроллера через второй приемо-передатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, входы портов А, В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков тока, температуры окружающей среды и температуры электрооборудования.

Аналоговый сумматор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом аналогового сумматора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам аналогового сумматора.

Первое апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом первого апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входной резистор ко входу первого апериодического звена.

Второе апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом второго апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам второго апериодического звена.

Накапливающий сумматор содержит третий цифровой сумматор, второй и третий регистры и одновибратор, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра и подключен к управляющему входу накапливающего сумматора, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора, выход которого через второй регистр соединен с информационным входом третьего регистра, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора и выходом накапливающего сумматора, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра.

Существенными отличиями предлагаемого счетчика являются введение дополнительных элементов в различных вариантах его реализации:

1) аналогового сумматора, блока умножения, микроконтроллера, второго приемо-передатчика, стрелочного индикатора, датчика температуры окружающей среды, первого и второго источников опорного напряжения, первого и второго апериодических звеньев;

2) первого и второго аналоговых сумматоров, блока умножения, микроконтроллера, второго приемо-передатчика, стрелочного индикатора, датчика температуры электрооборудования, первого и второго источников опорного напряжения, апериодического звена;

3) датчика температуры окружающей среды, микроконтроллера, второго приемо-передатчика, первого регистра, первого-пятого блоков умножения, первого и второго блоков вычитания, первого и второго цифровых сумматоров, второго и третьего накапливающих сумматоров, первого-пятого блоков задания кодов;

4) микроконтроллера, датчика температуры электрооборудования, второго накапливающего сумматора, первого-третьего блоков задания кодов, второго приемо-передатчика, первого регистра, первого и второго блоков умножения, блока вычитания, цифрового сумматора;

5) микроконтроллера, второго приемо-передатчика, регистра, датчиков температуры окружающей среды и электрооборудования.

К существенным отличиям предлагаемого счетчика также относятся организация его новой структуры и введение новых связей между элементами. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - расширения функциональных возможностей счетчика за счет возможности непрерывного контроля мощности потерь электроэнергии, а также повышения его точности за счет учета зависимости активного сопротивления токоведущих элементов электрооборудования от температуры нагрева.

Схемы первого-пятого вариантов реализации счетчика представлены соответственно на фиг.1-5; также представлены схемы элементов счетчика: на фиг.6 - аналогового сумматора, на фиг.7 - первого апериодического звена, на фиг.8 - второго апериодического звена, на фиг.9 - накапливающего сумматора.

Схема первого варианта реализации счетчика (фиг.1) содержит датчик 1 тока (ДТ), квадратор 2, блок 3 умножения (БУ), первое 4 и второе 5 апериодические звенья (АЗ), первый 6 и второй 7 источники опорного напряжения (ИОН), аналоговый сумматор 8, датчик 9 температуры окружающей среды, стрелочный индикатор 10, генератор 11 прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК) 12, первый 13 и второй 14 приемопередатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 15, компьютер 16. Выход датчика 1 тока через квадратор 2 соединен с первым входом блока 3 умножения, выход которого соединен с объединенными первым входом второго апериодического звена 5 и входом первого апериодического звена 4, выход которого соединен с объединенными входами стрелочного индикатора 10 и порта А микроконтроллера 12, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 11 прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый 13 и второй 14 приемо-передатчики с входами постоянного запоминающего устройства 15 и компьютера 16, второй вход второго апериодического звена 5 подключен к выходу датчика 9 температуры окружающей среды, а выход соединен с третьим входом аналогового сумматора 8, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого 6 и второго 7 источников опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока 3 умножения.

Схема второго варианта реализации счетчика (фиг.2) содержит датчик 1 тока (ДТ), квадратор 2, блок 3 умножения (БУ), апериодическое звено (АЗ) 4, первый 5 и второй 7 источники опорного напряжения (ИОН), датчик 7 температуры электрооборудования, первый 8 и второй 9 аналоговые сумматоры, стрелочный индикатор 10, генератор 11 прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК) 12, первый 13 и второй 14 приемопередатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 15, компьютер 16. Выход датчика 1 тока через квадратор 2 соединен с первым входом блока 3 умножения, выход которого соединен с входом апериодического звена 4, выход которого соединен с объединенными входами стрелочного индикатора 10 и порта А микроконтроллера 12, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 11 прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый 13 и второй 14 приемо-передатчики с входами постоянного запоминающего устройства 15 и компьютера 16, выходы датчика 7 температуры электрооборудования и второго источника 6 опорного напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами первого аналогового сумматора 8, выход которого соединен с вторым входом второго аналогового сумматора 9, первый вход которого подключен к выходу первого источника 5 опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока 3 умножения.

Схема третьего варианта реализации счетчика (фиг.3) содержит датчик 1 тока (ДТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, квадратор 3, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7 и пятый 8 блоки умножения (БУ), первый 9, второй 10 и третий 11 накапливающие сумматоры (НС), первый регистр 12, цифровой индикатор (ЦИ) 13, генератор 14 прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК) 15, первый 16 и второй 17 приемопередатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 18, компьютер 19, первый 20 и второй 21 цифровые сумматоры (ЦС), первый 22 и второй 23 блоки вычитания (БВ), первый 24, второй 25, третий 26, четвертый 27 и пятый 28 блоки задания кодов (БЗК), датчик 29 температуры окружающей среды (ДТОС). Выход датчика 1 тока через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 2 и квадратор 3 соединен с первым входом первого блока 4 умножения, выход которого соединен с объединенными первым входом третьего блока 6 умножения и информационным входом первого накапливающего сумматора 9, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора 10 и первого регистра 12, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора 13, выход второго накапливающего сумматора 10 соединен с входом порта А микроконтроллера 15, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 14 прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый 16 и второй 17 приемо-передатчики с входами постоянного запоминающего устройства 18 и компьютера 19, выход четвертого блока 27 задания кода соединен с вторым входом третьего блока 6 умножения, выход которого соединен с первым входом второго цифрового сумматора 21, второй вход которого подключен к выходу пятого блока 8 умножения, а выход соединен с входом уменьшаемого первого блока 22 вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу четвертого блока 7 умножения, а выход соединен с информационным входом третьего накапливающего сумматора 11, выход которого соединен с объединенными входом уменьшаемого второго блока 23 вычитания и вторым входом четвертого блока 7 умножения, первый вход которого подключен к выходу пятого блока 28 задания кода, соединенному с вторым входом пятого блока 8 умножения, первый вход которого подключен к выходу датчика 29 температуры окружающей среды, выход третьего блока 26 задания кода соединен с входом вычитаемого второго блока 23 вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго блока 5 умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока 25 задания кода, а выход соединен со вторым входом первого цифрового сумматора 20, первый вход которого подключен к выходу первого блока 24 задания кода, а выход соединен со вторым входом первого блока 4 умножения, разряды управляющего порта D микроконтроллера 15 соединены: первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя 2, второй - с объединенными управляющими входами первого 9 и третьего 11 накапливающих сумматоров, третий - с объединенными управляющими входами первого регистра 12 и второго накапливающего сумматора 10, четвертый - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора 9, пятый - с входом вектора прерываний микроконтроллера 15, шестой - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора 10.

Схема четвертого варианта реализации счетчика (фиг.4) содержит датчик 1 тока (ДТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, квадратор 3, первый 4 и второй 5 блоки умножения (БУ), первый 6 и второй 7 накапливающие сумматоры (НС), первый регистр 8, цифровой индикатор (ЦИ) 9, генератор 10 прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК) 11, первый 12 и второй 13 приемо-передатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 14, компьютер 15, цифровой сумматор (ЦС) 16, блок 17 вычитания (БВ), первый 18, второй 19 и третий 20 блоки задания кодов (БЗК), датчик 21 температуры электрооборудования (ДТЭ). Выход датчика 1 тока через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 2 и квадратор 3 соединен с первым входом первого блока 4 умножения, выход которого соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора 6, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора 7 и первого регистра 8, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора 9, выход второго накапливающего сумматора 7 соединен с входом порта А микроконтроллера 11, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 10 прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый 12 и второй 13 приемо-передатчики с входами постоянного запоминающего устройства 14 и компьютера 15, выход третьего блока 20 задания кода соединен с входом вычитаемого блока 17 вычитания, вход уменьшаемого которого подключен к выходу датчика 21 температуры электрооборудования, а выход соединен с вторым входом второго блока 5 умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока 19 задания кода, а выход соединен со вторым входом цифрового сумматора 16, первый вход которого подключен к выходу первого блока 18 задания кода, а выход соединен со вторым входом первого блока 4 умножения, разряды управляющего порта D микроконтроллера 11 соединены: первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя 2, второй - с управляющим входом первого накапливающего сумматора 6, третий - с объединенными управляющими входами первого регистра 8 и второго накапливающего сумматора 7, четвертый - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора 6, пятый - с входом вектора прерываний микроконтроллера 11, шестой - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора 7.

Схема пятого варианта реализации счетчика (фиг.5) содержит датчик 1 тока (ДТ), микроконтроллер (МК) 2, регистр 3, цифровой индикатор (ЦИ) 4, датчики температуры окружающей среды (ДТОС) 5 и электрооборудования (ДТЭО) 6, генератор 7 прямоугольных импульсов (ГПИ), первый 8 и второй 9 приемо-передатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10, компьютер 11. Выход датчика 1 тока соединен с входом порта А микроконтроллера 2, входы портов В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков температуры окружающей среды 5 и температуры электрооборудования 6, а тактовый вход подключен к выходу генератор 7 прямоугольных импульсов, выходы портов микроконтроллера 2 соединены соответственно: D - с информационным входом регистра 3, Е - с управляющим входом регистра 3, F - через первый приемо-передатчик 8 с входом постоянного запоминающего устройства 10, G - через второй приемо-передатчик 9 с входом компьютера 11, информационный выход регистра 3 соединен с информационным входом цифрового индикатора 4.

Аналоговый сумматор 8 (фиг.6) содержит операционный усилитель (ОУ) 17, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом аналогового сумматора 8 и через резистор 18 обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя 17, подключенным через входные резисторы 19-20 ко входам аналогового сумматора 8.

Первое апериодическое звено 4 (фиг.7) содержит первый 21 и второй 22 операционные усилители, неинвертирующие входы которых соединены с общей шиной счетчика, выход второго операционного усилителя 22 соединен с объединенными выходом первого апериодического звена 4 и через второй резистор 23 обратной связи - с инвертирующим входом второго операционного усилителя 22, подключенным через второй входной резистор 24 к выходу первого операционного усилителя 21, соединенному через параллельно соединенные первый резистор 25 обратной связи и конденсатор 26 с инвертирующим входом первого операционного усилителя 21, подключенным через первый входной резистор 27 ко входу первого апериодического звена 4.

Второе апериодическое звено 5 (фиг.8) содержит операционный усилитель 28, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом второго апериодического звена 5 и через параллельно соединенные резистор 29 обратной связи и конденсатор 30 - с инвертирующим входом операционного усилителя 28, подключенным через входные резисторы 31 и 32 ко входам второго апериодического звена 5.

Накапливающий сумматор 9 (фиг.9) содержит третий цифровой сумматор 33, второй 34 и третий 35 регистры и одновибратор 36, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра 35, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра 34 и подключен к управляющему входу накапливающего сумматора 9, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора 33, выход которого через второй регистр 34 соединен с информационным входом третьего регистра 35, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора 33 и выходом накапливающего сумматора 9, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра 35.

При наличии в электрической сети датчика тока ДТ 1 (трансформатора тока и преобразователя тока в напряжение или шунта) потери мощности в токоведущих элементах (ТЭ) электрооборудования (ЭО) определяются по формуле

где I(t) - изменяющийся во времени ток нагрузки, протекающий по ТЭ ЭО;

R - сопротивление ТЭ ЭО.

При упрощенных расчетах сопротивление R принимается неизменным во времени и равным сопротивлению R0 при температуре окружающей среды t0=20°C или сопротивлению при другой фиксированной температуре.

Значение сопротивления R в функции от температуры tЭО ТЭ ЭО определяется по формуле

где α - температурный коэффициент сопротивления ТЭ ЭО; имеет значение для меди αм=0,0041°С-1, алюминия αа=0,0044°С-1, стали αст=0,006°С-1.

В том случае, если возможен доступ к ТЭ ЭО, то значение температуры tЭО определяется с помощью датчика температуры электрооборудования (во втором, четвертом и пятом вариантах счетчика).

В том случае, если доступ к ТЭ ЭО невозможен или затруднителен, опасен (в первом, третьем и пятом вариантах счетчика), то значение температуры tЭО(t) может быть определено из дифференциального уравнения нагрева [4], имеющего следующий вид

где - коэффициент изменения сопротивления ТЭ ЭО в функции от температуры;

tном - номинальная длительно допустимая температура ТЭ ЭО;

Iном - номинальный ток ЭО;

I(t) - ток нагрузки.

Уравнение (3) решается в первом и втором вариантах счетчика аналоговыми средствами, а в третьем-пятом вариантах - цифровыми. Так как потери мощности отображаются на индикаторах в реальном масштабе времени, то масштаб по времени, а также по постоянной времени нагрева τЭО при моделировании во всех вариантах счетчика принят равным единице.

Первый вариант счетчика (фиг.1) работает следующим образом.

С выхода ДТ 1, проходя через квадратор 2, на первый вход БУ 3 поступает напряжение, пропорциональное квадрату исследуемого процесса изменения тока нагрузки (где mI=I/UI - масштаб по току). На второй вход БУ 3 с выхода аналогового сумматора 8 поступает напряжение, пропорциональное сопротивлению R токоведущего элемента (ТЭ) электрооборудования (ЭО), по которому протекает ток I. На выходе БУ 3 появляется напряжение, пропорциональное потерям мощности в ЭО

где Kп - коэффициент пропорциональности.

Напряжение U3 для удобства наблюдения при исследовании резко-переменных нагрузок пропускается через первое апериодическое звено 4, имеющее постоянную времени сглаживания τ4=1 мин. Учитывая, что первый операционный усилитель 21 АЗ 4 (фиг.7) инвертирует входной сигнал, в схеме АЗ 4 используется аналоговый инвертор, выполненный на втором ОУ 22 и резисторах 23 и 24.

Выходное напряжение АЗ 4, пропорциональное сглаженному значению потерь мощности ЭО ΔР, отображается с помощью стрелочного индикатора, встроенного в микроконтроллер 12 АЦП. Дальнейшая обработка величины ΔР выполняется в МК 12 программными средствами; при этом в ПЗУ 15 могут быть зарегистрированы значения расхода электроэнергии ЭО ΔW за различные интервалы времени, например 1 мин, 1 час, 1 сутки и т.д.

Напряжение U3 также поступает на первый вход второго АЗ 5, постоянная времени сглаживания которого равна постоянной времени нагрева исследуемого ЭО τ5ЭО. Второй вход АЗ 5 подключен к выходу датчика температуры окружающей среды 9, выходное напряжение которого пропорционально температуре окружающей среды U9=tокр/mt (где tокр - температура окружающей среды, mt=t/Ut - масштаб по температуре).

Напряжения U3 и U9 суммируются вторым АЗ 5 (фиг.8), выходное напряжение которого U5=-tЭО/mt, пропорциональное температуре ТЭ ЭО tЭО, изменяется по экспоненте с постоянной τ5ЭО и представляет собой решение дифференциального уравнения модели нагрева ТЭ ЭО

которое для удобства пояснений можно записать, как

Решение уравнения 6 осуществляется апериодическим звеном 5 следующим образом [5, 6]. Понижение порядка производной dU5/dt выполняет интегратор, реализованный на элементах 28, 30, 31, 32 (фиг.8) и имеющий постоянную интегрирования, равную Т=τЭО. На вход интегратора на ОУ 28 поступают суммируемые напряжения через резисторы: 31 - U3, 32 -U9, 29 - (-U3). Инверсию сигнала на выходе АЗ 5 вносит ОУ 28 (фиг.8).

Выходное отрицательное напряжение U5 с выхода АЗ 5 поступает на третий вход аналогового сумматора 8, к первому и второму входам которого соответственно приложены: отрицательное напряжение с выхода первого ИОН 6 U6=-R0/mR (где R0 - сопротивление ТЭ ЭО при температуре окружающей среды t0=20°C, mR=R/U4 - масштаб по сопротивлению) и положительное напряжение с выхода второго ИОН 7 U5=t0/mt.

С учетом инвертирования сигнала операционным усилителем 17 (фиг.6) аналоговый сумматор 8 вычисляет сопротивление ТЭ ЭО по формуле (2).

Первый вариант счетчика применим для исследования только маломощного ЭО (мощностью до нескольких кВт). Это объясняется трудностью реализации интегратора на ОУ 28 (фиг.8) с большой постоянной интегрирования T=R31·С30. Например: 1) Т=1 мин, R31=6 МОм, С30=10 мкФ; 2) T=10 мин, R31=6 МОм, С30=100 мкФ. Из рассмотрения приведенных примеров ясно, что при дальнейшем увеличении значений R и С для увеличения постоянной τ рабочие токи через R и С будут соизмеримы со входными токами ОУ 28 и токами утечки конденсаторов, а это, в свою очередь, может привести к значительной погрешности устройства.

Второй вариант счетчика (фиг.2) работает следующим образом.

Группа элементов 1-4, 10-16 работает так же, как и в первом варианте счетчика. Потери мощности отображаются на индикаторе 10.

В этом варианте счетчика напряжение U7, пропорциональное температуре ТЭ ЭО tЭО, задается датчиком 7 температуры электрооборудования. Это напряжение подается на первый вход первого аналогового сумматора 8, ко второму входу которого с выхода второго ИОН 6 приложено напряжение U6=-t0/mt, пропорциональное температуре t0=20°С. Выходное напряжение первого аналогового сумматора 8 U8=- (U7+U6)=- α/mt(tЭО-t0) подается на второй вход второго аналогового сумматора 9, к первому входу которого приложено напряжение с выхода первого ИОН 5 U5=-R0/mR. В результате первым 8 и вторым 9 аналоговыми сумматорами реализуется формула (7): . Напряжение U9, пропорциональное сопротивлению R, подается на второй вход БУ 3 и т.д.

Третий вариант счетчика (фиг.3) работает следующим образом.

Аналоговая величина тока I(t) с выхода ДТ 1 преобразуется АЦП 2 в цифровой код I, который возводится квадратором 3 в квадрат I2. Код I2 умножается БУ 4 на код R, присутствующий на выходе первого цифрового сумматора 20. На выходе БУ 4 появляется код мощности потерь ΔP=I2R.

Код мощности потерь ΔP поступает на вход БУ 6 и накапливающего сумматора 9, который работает следующим образом.

Через одинаковые интервалы выборки Δt на выходе первого разряда управляющего порта D МК 15 появляется импульс, запускающий АЦП 2. Импульсом с выхода второго разряда порта D выполняется запись в регистр 34 первого НС 9 (фиг.9) суммы кода АЦП 2 с содержимым регистра 35 (накопленным за предыдущее время измерения). Импульс с выхода второго разряда порта D запускает одновибратор 36, а импульсом с выхода последнего в регистр 35 заносится накопленная сумма выборок, пропорциональная потерям электроэнергии ΔW и усредненному значению потерь мощности ΔP.

Импульсом с выхода третьего разряда порта D МК 15 (который появляется 1 раз в минуту) значение усредненной за 1 мин мощности ΔP1мин с выхода НС 9 поступает на информационный вход второго НС 10 для накопления в нем значения усредненной за 1 час мощности ΔP1час, а также записывается в первый регистр 12.

Значение усредненной за 1 мин мощности ΔP1мин отображается на цифровом индикаторе 13, непрерывно обновляясь каждую минуту.

Импульсом с выхода четвертого разряда порта D МК 15 содержимое регистра 35 (фиг.9) обнуляется - таким образом он подготавливается для определения значения потерь мощности ΔР1мин за следующую минуту и т.д.

Импульсом с выхода пятого разряда порта D МК 15 (который появляется 1 раз в час и воздействует на вход вектора прерываний МК 15) в МК запускается программный блок, который размещает в очередных ячейках (или целиком использует страницу, если она малого объема) ПЗУ 18: дату; час; значение потерь электроэнергии ΔW1час за этот час (численно равное значению усредненных за 1 час потерь мощности ΔP1час, код которых приложен ко входу порта А МК 15). Операции размещения и считывания информации в ПЗУ 18 выполняются первым приемо-передатчиком 16.

Импульсом с выхода шестого разряда порта D МК 15 (который появляется также 1 раз в час с малой задержкой после импульса с выхода пятого разряда порта D) содержимое НС 10 обнуляется, после чего он начинает накапливать данные за следующий час.

Определение температуры нагрева ТЭ ЭО tЭО и, соответственно, сопротивления ТЭ в зависимости от его температуры R(tЭО) выполняется элементами 5-8, 11, 20-29 следующим образом.

Разрешим уравнение (3) относительно производной температуры tЭО, a также сделаем замену

Для решения уравнения в счетчике используются первый-пятый блоки задания кодов 24-28, значения которых приведены в таблице.

Таблица
Значения кодов БЗК 24-28
Номера БЗК 24 25 26 27 28
Значения кодов R0 αR0 t0=20°

На первый вход БУ 6 поступает код мощности потерь ΔP=I2R. На второй вход БУ 6 с выхода БЗК 27 поступает код . На выходе БУ 6 появляется произведение этих двух кодов , представляющее собой первый член правой части уравнения (7).

Соответственно, на входы БУ 8 поступают сомножители (с выхода БЗК 28) и tокр (с выхода ДТОС 29), а на выходе БУ 8 появляется произведение , представляющее собой второй член правой части уравнения (7).

На входы БУ 7 поступают сомножители (с выхода БЗК 28) и tЭО (с выхода НС 11) - на выходе БУ 7 появляется произведение , представляющее собой модуль третьего члена правой части уравнения (7).

На выходе сумматора 21 появляется сумма , поступающая на вход уменьшаемого БВ 22, ко входу вычитаемого которого с выхода БУ 7 приложен код .

В результате на выходе БВ 22 формируется правая часть уравнения (7).

Третий НС 11, фактически являющийся цифровым интегратором, понижает на единицу порядок левой части уравнения (7) - на выходе НС 11 появляется код температуры ТЭ ЭО tЭО.

Выходной код температуры tЭО с выхода НС 11 поступает на первый вход БУ 7 и вход уменьшаемого БВ 23, ко входу вычитаемого которого с выхода третьего БЗК 26 приложен код t0=20°. В результате на выходе БВ 23 формируется код (tЭО-t0), который, после умножения блоком 5 на код αR0 с выхода второго БЗК 25, поступает в виде кода αR0(tЭО-t0) на второй вход ЦС 20. К первому входу ЦС 20 приложен код сопротивления R0 - на выходе ЦС 20 появляется сумма .

Четвертый вариант счетчика (фиг.4) работает следующим образом.

Группа элементов 1-16, 18, 19 работает так же, как и в первом варианте счетчика. Потери мощности отображаются на индикаторе 8.

В этом варианте счетчика код tЭО, пропорциональный температуре ТЭ ЭО, задается датчиком 21. Этот код подается на вход уменьшаемого БВ 17, на вход вычитаемого которого с выхода БЗК 20 подается код температуры t0=20°С. Выходной код БВ 17 равен tЭО-t0. Этот код умножается блоком 5 умножения на код αR0 с выхода БЗК 19. Выходной код БУ 5 αR0(tЭО-t0) подается на второй вход сумматора 16, к первому входу которого приложен код R0 с выхода БЗК 18. На выходе сумматора 16 формируется код сопротивления , который подается на второй вход БУ 4.

Пятый вариант счетчика (фиг.5) работает следующим образом.

Выходное напряжение ДТ 1, пропорциональное току нагрузки I(t), поступает на вход порта А МК 2, который соединен со входом встроенного в МК 2 АЦП. Дальнейшая обработка тока I, а также других производных величин (ΔP, tЭО, R и др.) выполняется в МК 2 программными средствами.

В первом варианте применения счетчика (при наличии доступа к ТЭ ЭО) датчиком 6 измеряется температура ТЭ ЭО tЭО. В АЦП МК 2 входная аналоговая величина преобразуется в код тока I. Далее в МК 2 вычисляются: 1) квадрат тока I2; 2) сопротивление ТЭ ЭО , 3) потери мощности ΔР=I2R; 4) значение усредненной за 1 мин мощности ΔP1мин, которое ежеминутно записывается в регистр 3 и непрерывно отображается на индикаторе 4; 5) значения усредненной за 1 час мощности ΔP1час; 6) ежечасно через приемо-передатчик 10 МК 2 размещает в очередных ячейках ПЗУ 10 дату, час, значение потерь электроэнергии ΔW1час за этот час.

Во втором варианте применения пятого варианта счетчика (при отсутствии доступа к ТЭ ЭО) датчиком 5 измеряется температура окружающей среды tокр, а температура ТЭ ЭО tЭО рассчитывается в МК 2 по формуле (7) описанным выше алгоритмом. В остальном порядок вычислений в МК 2 тот же, что и в первом варианте применения счетчика.

Во всех вариантах реализации счетчика, в частности, в пятом варианте (фиг.5), компьютер 11 и второй приемо-передатчик 9 используются с целью управления счетчиком: 1) введения в МК 2 необходимой информации о ТЭ ЭО - R0, α, τЭО; 1) считывания накопленных данных из ПЗУ 10 для их распечатки или наблюдения на мониторе компьютера.

Преимуществами предлагаемой группы изобретений по сравнению с известными аналогами являются меньшая погрешность и более широкие функциональные возможности. Схемы вариантов счетчика ориентированы на применение современной микроэлектронной основы - опытный образец счетчика изготовлен на базе AVR-микроконтроллера Atmega8.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания заявки

1. Авторское свидетельство СССР 2041496, МПК G06F 17/18, 1991.

2. Патент РФ 2380715, МПК G01R 19/02, G01R 11/00, 2008 (прототип).

3. Осипов Д.С. Учет нагрева токоведущих частей в расчетах потерь мощности и электроэнергии при несинусоидальных режимах систем электроснабжения: Автореф. дис. … канд. техн. наук. - Омск, 2005.

4. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 328 с.

5. Коган Б.Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. - М.: Физматгиз, 1963. - 512 с.

6. Анисимов Б.В., Голубкин В.Н. Аналоговые вычислительные машины: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 1971. - 448 с.

1. Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности, содержащий датчик тока, квадратор, постоянное запоминающее устройство, компьютер, первый приемопередатчик, генератор прямоугольных импульсов, отличающийся тем, что в него дополнительно введены аналоговый сумматор, блок умножения, микроконтроллер, второй приемопередатчик, стрелочный индикатор, датчик температуры окружающей среды, первый и второй источники опорного напряжения, первое и второе апериодические звенья, второй вход последнего подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, а выход соединен с третьим входом аналогового сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго источников опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока умножения, первый вход которого через квадратор подключен к выходу датчика тока, а выход соединен с объединенными первым входом второго апериодического звена и входом первого апериодического звена, выход которого соединен с объединенными входами стрелочного индикатора и порта А микроконтроллера, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый и второй приемопередатчики с входами постоянного запоминающего устройства и компьютера.

2. Счетчик по п.1, отличающийся тем, что аналоговый сумматор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом аналогового сумматора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам аналогового сумматора.

3. Счетчик по п.1, отличающийся тем, что второе апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом второго апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам второго апериодического звена.

4. Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности, содержащий квадратор, постоянное запоминающее устройство, компьютер, первый приемо-передатчик, генератор прямоугольных импульсов, датчик тока, отличающийся тем, что в него дополнительно введены стрелочный индикатор, микроконтроллер, второй приемопередатчик, первый и второй аналоговые сумматоры, датчик температуры электрооборудования, первый и второй источники опорного напряжения, блок умножения, апериодическое звено, выход которого соединен с объединенными входами стрелочного индикатора и порта А микроконтроллера, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выходы портов В и С соединены соответственно через первый и второй приемопередатчики с входами постоянного запоминающего устройства и компьютера, выходы датчика температуры электрооборудования и второго источника опорного напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами первого аналогового сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго аналогового сумматора, первый вход которого подключен к выходу первого источника опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока умножения, первый вход которого через квадратор подключен к выходу датчика тока.

5. Счетчик по п.5, отличающийся тем, что первый и второй аналоговые сумматоры идентичны, в частности первый аналоговый сумматор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом первого аналогового сумматора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам первого аналогового сумматора.

6. Счетчик по п.5, отличающийся тем, что апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входной резистор ко входу апериодического звена.

7. Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности, содержащий квадратор, компьютер, первый приемопередатчик, постоянное запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь, генератор прямоугольных импульсов, первый накапливающий сумматор, цифровой индикатор, датчик тока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с входом квадратора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены микроконтроллер, второй приемопередатчик, датчик температуры окружающей среды, первый регистр, первый-пятый блоки умножения, первый и второй блоки вычитания, первый и второй цифровые сумматоры, второй и третий накапливающие сумматоры, первый-пятый блоки задания кодов, выход первого из которых соединен с первым входом первого цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго блока умножения, а выход соединен со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а выход соединен с объединенными первым входом третьего блока умножения и информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора и первого регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, выход второго накапливающего сумматора соединен с входом порта А микроконтроллера, выход порта В которого через первый приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта С микроконтроллера через второй приемопередатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, разряды управляющего порта D которого соединены первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, второй - с объединенными управляющими входами первого и третьего накапливающих сумматоров, третий - с объединенными управляющими входами первого регистра и второго накапливающего сумматора, четвертый - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора, пятый - с входом вектора прерываний микроконтроллера, шестой - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора, выход четвертого блока задания кода соединен с вторым входом третьего блока умножения, выход которого соединен с первым входом второго цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, а выход соединен с входом уменьшаемого первого блока вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу четвертого блока умножения, а выход соединен с информационным входом третьего накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными входом уменьшаемого второго блока вычитания и вторым входом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу пятого блока задания кода, соединенному с вторым входом пятого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, выход третьего блока задания кода соединен с входом вычитаемого второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода.

8. Счетчик по п.8, отличающийся тем, что первый-третий накапливающие сумматоры идентичны, в частности первый накапливающий сумматор содержит третий цифровой сумматор, второй и третий регистры и одновибратор, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра и подключен к управляющему входу первого накапливающего сумматора, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора, выход которого через второй регистр соединен с информационным входом третьего регистра, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора и выходом первого накапливающего сумматора, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра.

9. Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности, содержащий квадратор, компьютер, первый приемопередатчик, постоянное запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь, генератор прямоугольных импульсов, первый накапливающий сумматор, цифровой индикатор, датчик тока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с входом квадратора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчик температуры электрооборудования, первый регистр, микроконтроллер, второй приемопередатчик, первый и второй блоки умножения, цифровой сумматор, второй накапливающий сумматор, блок вычитания, первый-третий блоки задания кодов, выход последнего из которых соединен с входом вычитаемого блока вычитания, вход уменьшаемого которого подключен к выходу датчика температуры электрооборудования, а выход соединен с вторым входом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода, а выход соединен с вторым входом цифрового сумматора, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода, а выход соединен со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а выход соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора и первого регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, выход второго накапливающего сумматора соединен с входом порта А микроконтроллера, выход порта В которого через первый приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта С микроконтроллера через второй приемопередатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, разряды управляющего порта D которого соединены первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, второй - с управляющим входом первого накапливающего сумматора, третий - с объединенными управляющими входами первого регистра и второго накапливающего сумматора, четвертый - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора, пятый - с входом вектора прерываний микроконтроллера, шестой - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора.

10. Счетчик по п.10, отличающийся тем, что первый и второй накапливающие сумматоры идентичны, в частности первый накапливающий сумматор содержит третий цифровой сумматор, второй и третий регистры и одновибратор, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра и подключен к управляющему входу первого накапливающего сумматора, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора, выход которого через второй регистр соединен с информационным входом третьего регистра, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора и выходом первого накапливающего сумматора, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра.

11. Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности, содержащий компьютер, цифровой индикатор, датчик тока, первый приемопередатчик, генератор прямоугольных импульсов, постоянное запоминающее устройство, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчики температуры окружающей среды и электрооборудования, микроконтроллер, второй приемопередатчик, регистр, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, а информационный и управляющий входы подключены соответственно к выходам портов D и Е микроконтроллера, выход порта F которого через первый приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта G микроконтроллера через второй приемопередатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, входы портов А, В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков тока, температуры окружающей среды и температуры электрооборудования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах, в которых требуется аппаратная реализация алгоритмов оценки среднеквадратического отклонения дискретных сигналов, например, при оценке уровня шума и пороговом обнаружении.

Изобретение относится к судовождению и предназначено для оперативной идентификации математической модели судна в реальном масштабе времени. .

Изобретение относится к области создания навигационных приемников, а также средств автономного контроля навигационных сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS и др.

Изобретение относится к сфере измерительной техники и системам тестирования технических устройств. .

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах, в которых требуется аппаратная реализация алгоритмов цифровой фильтрации сигналов, например, при оценке уровня нуля на фоне импульсных сигналов/помех или в условиях несимметричного относительно уровня нуля ограничения динамического диапазона.

Изобретение относится к информационно-измерительным устройствам и может быть использовано в вычислительной технике, в системах управления и обработки сигналов. .

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано для определения начальных моментов любого порядка случайной величины, а также любой функции от случайного аргумента.

Изобретение относится к технологии представления сигналов. .

Изобретение относится к устройствам моделирования зерна пленки. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки показателя активности обучаемых в учебном процессе. .

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для определения закона распределения случайных величин и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов для классификации последовательности цифровых данных по заданным эталонным законам распределения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа взаимосвязи субъективных ответов респондента с его частотой сердечных сокращений (ЧСС) в процессе производимого тестирования, которая характеризует его психологическое состояние

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки функционирования однотипных организаций с целью выработки рекомендаций по улучшению качества их работы. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет учета взаимодействия с другими уровнями структуры, что позволит повысить точность и эффективность оценки. Устройство содержит группу входных регистров, два блока индикации, блок выделения максимального числа, две группы блоков вычитания, группу квадраторов, три группы элементов задержки, группу сумматоров, блок извлечения квадратного корня, две группы коммутаторов, группу выходных регистров, генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, группу элементов ИЛИ, S групп регистров. 3 ил.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и предназначено для вычисления и индикации усредненной на 1-минутном интервале мощности потерь электроэнергии, а также может быть использовано в качестве счетчика-регистратора потерь электроэнергии за каждый час, сутки, месяц. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет возможности непрерывного контроля и регистрации мощности потерь электроэнергии от каждой гармонической составляющей тока нагрузки. Технический результат достигается за счет того, что в первом варианте реализации устройство содержит первый-четвертый датчики тока (ДТ) фаз сети "А", "В", "С" и нулевого провода "N", первый и второй датчики температуры, генератор прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК), регистр, цифровой индикатор (ЦИ), первый и второй приемопередатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), компьютер; во втором варианте реализации устройство содержит первый-четвертый (ДТ), первый-пятый датчики температуры, ГПИ, МК, регистр, ЦИ, первый и второй приемопередатчики, ПЗУ, компьютер. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к классификации биомолекулярных данных. Техническим результатом является повышение надежности классификации. Предусмотрена система (100) классификации для классификации биомолекулярных данных. Вход системы принимает множество признаков (102) выборки, которая должна быть классифицирована, и множество соответствующих оценок (104) ошибок. Статистический модуль (106) ассоциирует функции (108) плотности распределения вероятностей с признаками, при этом соответствующие функции плотности распределения вероятностей зависят от оценок ошибок. Модуль (110) репликации формирует множество возмущенных реплик (112) выборки, при этом признаки являются произвольно возмущенными согласно соответствующим надлежащим функциям плотности распределения вероятностей. Классификатор (114) классифицирует возмущенные реплики на основе возмущенных признаков. Анализатор (118) классифицирует выборку, которая должна быть классифицирована, на основе статистического анализа классифицированных реплик (116), чтобы получать классификацию (120) выборок. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей регистратора за счет возможности непрерывного контроля и регистрации усредненных значений потерь мощности, напряжения сети и тока нагрузки. Технический результат достигается благодаря тому, что регистратор содержит датчик тока, датчик напряжения сети, первый и второй входные преобразователи, микроконтроллер, датчик температуры окружающей среды, датчик температуры проводника, генератор прямоугольных импульсов, первый и второй компараторы, первый, второй и третий приемопередатчики, цифровой индикатор, постоянное запоминающее устройство, компьютер. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к мониторингу объектов атомной энергетики. Технический результат - определение оценки риска объекта атомной энергетики. Устройство для мониторинга риска содержит запоминающее устройство для хранения, по меньшей мере, одного набора минимальных сечений отказов МСО и значений вероятностей каждого события в каждом МСО и устройство ввода информации, выполненное с возможностью ввода в него информации об изменениях состояния объекта; блок формирования, по меньшей мере, одной матрицы МСО; запоминающее устройство для хранения указанной, по меньшей мере, одной матрицы МСО; блок формирования, по меньшей мере, одной параметрической матрицы; запоминающее устройство для хранения указанной, по меньшей мере, одной параметрической матрицы; блок изменения элементов указанной, по меньшей мере, одной параметрической матрицы; и блок оценки риска. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, в частности к интеллектуальной микропроцессорной системе контроля и регистрации потерь электроэнергии в присоединениях распределительного устройства. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей системы за счет возможности непрерывного контроля и регистрации мощности потерь электроэнергии в нескольких присоединениях распределительного устройства. Технический результат достигается благодаря тому, что система содержит первый - n-й (где n - число присоединений распределительного устройства) датчики тока присоединений распределительного устройства, первый - n-й буферные масштабные усилители, многовходовой аналоговый коммутатор, двухполупериодный прецизионный выпрямитель, датчик температуры окружающей среды, генератор прямоугольных импульсов, микроконтроллер, первый - n-й датчики температуры проводников присоединений, первый, второй и третий приемопередатчики, цифровой индикатор, постоянное запоминающее устройство, компьютер. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения моделирования каталога разведки разнотипных подвижных объектов. Устройство содержит два генератора тактовых импульсов, датчик случайных чисел, блок расчета вероятности обнаружения подвижного объекта, блок сравнения, регистр сдвига, блок расчета размеров подвижного объекта, блок расчета квадратов отклонений размеров подвижного объекта, блок определения типа подвижного объекта, блок расчета координат подвижного объекта, регистр памяти. 1 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для оценки надежности и качества функционирования сложных автоматизированных и гибких производственных и телекоммуникационных систем произвольной структуры, в которых используется циклический характер производства, предоставления телекоммуникационных услуг и временное резервирование. Техническим результатом является моделирование текущих состояний в условиях, присущих реальному процессу функционирования исследуемой системы, а именно в условиях динамики смены параметров этих состояний с учетом влияющих факторов, повышение достоверности идентификации состояния безотказной работы и отказа системы с учетом изменяющегося значения оперативного времени на основе динамически корректируемых значений времени выполнения сменного задания на каждом модельном элементе участка системы. Устройство содержит блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов, блок регистрации, блок проверки данных модели, блок коррекции данных модели, N≥2 контроллеров оперативного времени модельных элементов, главный контроллер оперативного времени. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх