FR2563013A1 - Compteur electronique de consommation d'energie et procede de mesure d'energie electrique avec un compteur de consommation d'energie - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN COMPTEUR ELECTRONIQUE DE CONSOMMATION D'ENERGIE ELECTRIQUE. LE COMPTEUR COMPREND UN DISPOSITIF 1 POUR PRODUIRE UN SIGNAL DE TENSION V PROPORTIONNEL A LA TENSION DE CONSOMMATION, ET APPLIQUE A UNE PREMIERE MEMOIRE INTERMEDIAIRE 2, UN DISPOSITIF 4 POUR PRODUIRE UN SIGNAL DE TENSION V PROPORTIONNEL AU COURANT DE CONSOMMATION ET APPLIQUE A UNE SECONDE MEMOIRE INTERMEDIAIRE 7, UN CONVERTISSEUR ANALOGIQUE-NUMERIQUE 11 ET UN COMMUTATEUR 9 QUI APPLIQUE ALTERNATIVEMENT AU CONVERTISSEUR 11 LES VALEURS ECHANTILLONNEES V, V OBTENUES A LA SORTIE DES MEMOIRES INTERMEDIAIRES 2, 7, LES VALEURS NUMERIQUES OBTENUES A LA SORTIE DU CONVERTISSEUR 11 ETANT APPLIQUEES SUCCESSIVEMENT A UN MICRO-PROCESSEUR 13.

Description

-"1> 25 6 3013

COMPTEUR ELECTRONIQUE DE CONSOMMATION D'ENERGIE ET PROCEDE DE MESURE

D'ENERGIE ELECTRIQUE AVEC UN COMPTEUR DE CONSOMMATION D'ENERGIE

La présente invention concerne un compteur électronique de consom-

mation d'énergie et un procédé de mesure d'énergie électrique avec un

compteur de consommation d'énergie.

Les compteurs de mesure de consommation d'énergie électrique, utilisés dans le domaine ménager et dans les domaines industriels, ont été réalisés jusqu'à maintenant principalement suivant une conception électromécanique et avec un disque Ferraris comme moteur. Les compteurs électroniques ont par contre été utilisés jusqu'à maintenant seulement comme des compteurs de précision qui opèrent en fonction de la fréquence d'impulsions (rapport repére-espace). En outre, on connaît des procédés

de multiplication analogique qui font intervenir la courbe caractéris-

tique de la voie base-émetteur de transistors. A cet égard, on se référera aux multiplicateurs avec générateurs logarithmiques de fonction qui sont décrits dans "Tietze/Schenk", 2ème édition, page 288. Le

procédé cité en dernier présente cependant l'inconvénient de ne permet-

tre d'obtenir que très difficilement en ce qui concerne la stabilité thermique et la durée, la précision nécessaire dans unelarge plage de mesure. Les procédés connus présentent en outre l'inconvénient d'être très

compliqués et par conséquent très coûteux sous l'angle des circuits.

L'invention a ainsi pour but de créer un compteur électronique et un procédé de mesure de l'énergie électrique consommée du type défini cidessus, au moyen desquels l'énergie consommée peut être mesurée avec la précision nécessaire et dans une large plage de mesure et o le coût des circuits peut être malgré tout suffisamment limité pour que le compteur électronique convienne pour la fabrication en série et puisse

également être utilisé comme compteur domestique.

Ce problème est résolu par un compteur du type défini ci-dessus, qui comporte: un dispositif de génération d'un signal de tension

proportionnel à la tension de consommation, une première mémoire inter-

médiaire à laquelle est appliqué le signal de tension, un dispositif

pour produire un signal de tension proportionnel au courant de consomma-

tion, une seconde mémoire intermédiaire à laquelle est appliqué le signal de tension, un convertisseur analogique-numérique (convertisseur

A/N) et un commutateur qui applique les valeurs échantillonnées apparais-

sant à la sortie des mémoires intermédiaires à une fréquence d'échantil-

lonnage prédéterminée, alternativement au convertisseur analogique-numé-

rique, les valeurs de tension apparaissant sous une forme numérique à la sortie du convertisseur analogique-numérique successivement sous une forme o elles peuvent être traitées ultérieurement individuellement par

un micro-processeur.

Notamment à cet égard, le convertisseur analogique-numérique est relié à un micro-processeur auquel sont appliquées les valeurs de tension converties numériquement par le convertisseur analogique-numérique

et qui comporte un circuit de multiplication-pour assurer la multiplica-

tion des deux valeurs numériques de tension et un circuit d'intégration

pour assurer l'intégration du signal de sortie du multiplicateur.

Ainsi, avec une faible dépense en circuits, on réalise un compteur qui convient pour une fabrication en série et par conséquent, également,

comme compteur domestique.

Selon d'autres particularités de l'invention: 1.- le dispositif de génération d'un signal de tension proportionnel à la tension.de consommation est un diviseur de tension; 2.- le dispositif pour produire un signal de tension proportionnel au courant de consommation est une résistance de dérivation ou shunt, branchée en parallèle au circuit de mesure de courant entre l'entrée et la sortie de phase, l'entrée de phase étant reliée à la première entrée d'un amplificateur opérationnel, et comporte une résistance de mesure qui est branchée entre la sortie de phase et la seconde entrée de l'amplificateur opérationnel; 3.- la résistance de dérivation et la résistance de mesure sont couplées thermiquement étroitement l'une avec l'autre; 4.- la résistance de dérivation et la résistance de mesure sont formées de la même matière; 5.la résistance de mesure est enroulée autour de la résistance de dérivation;

6 3 0 13

6.- la résistance de mesure est disposée sous forme d'un enroulement bifilaire en fil isolé sur la résistance de dérivation et est fixée sur celle-ci par une gaine flexible rétractable; 7.- la résistance de dérivation est constituée par une barrette de liaison entre l'entrée et la sortie de phase dans la boîte à bornes du compteur; 3.- les mémoires intermédiaires sont constituées par des circuits d'échantillonnage et de blocage (circuits S/H) et les signaux de

tension sont mémorisés simultanément dans les circuits S/H corres-

pondants et sont ensuite convertis numériquement successivement, par actionnement du commutateur précité, au moyen du convertisseur analogiquenumérique; 9.- un amplificateur programmable est branché entre le commutateur et le convertisseur analogique-numérique, cet amplificateur étant relié au micro-processeur et son facteur d'amplification étant modifiable de telle sorte que le convertisseur analogique-numérique soit également complètement adaptable à des valeurs de tension modifiées; 10.la détermination de la valeur de tension s'effectue en deux

étapes, auquel cas dans la première étape l'amplificateur program-

mable peut être réglé à un facteur d'amplification de 1 et, dans la seconde étape, à un multiple de ce facteur d'amplification de telle sorte que toute la plage d'amplitudes du convertisseur

analogique-numérique soit exploitable.

Le procédé conforme à l'invention pour la mesure d'énergie élec-

trique au moyen d'un compteur de consommation d'énergie est caractérisé

en ce qu'une valeur de tension proportionnelle à la tension de consomma-

tion et une valeur de tension proportionnelle au courant de consommation sont produites et simultanément mémorisées de façon intermédiaire dans une mémoire respective, en ce que les valeurs de tension mémorisées de façon intermédiaire sont converties numériquement et successivement, par

l'intermédiaire d'un commutateur actionné à une fréquence d'échantil-

lonnage déterminée, par un convertisseur analogique-numérique et sont mémorisées indépendamment l'une de l'autre dans un micro-processeur, et

en ce que les valeurs numériques de tension mémorisées dans le micro-pro-

cesseur sont multipliées dans le micro-processeur dans un circuit

multiplicateur puis sont intégrées dans un circuit intégrateur.

6 3013

Selon d'autres particularités du procédé conforme à l'invention: 1.- la valeur de tension proportionnelle à la tension de consommation est fournie par un diviseur de tension, il est prévu en parallèle au circuit de mesure du courant de consommation une résistance de dérivation, le courant de consommation est converti au moyen d'un amplificateur opérationnel en la valeur de tension proportionnelle et les deux valeurs de tension sont soumises à une mémorisation intermédiaire dans des circuits d'échantillonnage et de maintien; 2.- la fréquence d'échantillonnage des circuits d'échantillonnage et de maintien est au moins égale à quatre fois la fréquence du secteur et est choisie de façon asynchrone à celle-ci;

3.- la conversion analogique-numérique de la valeur de tension propor-

tionnelle au courant de consommation est effectuée en deux étapes, auquel cas dans la première étape un amplificateur programmable,

branché entre le commutateur et le convertisseur analogique-

numérique, est réglé au facteur d'amplification minimal et ainsi

au moyen du convertisseur analogique-numérique, l'ordre de gran-

deur de la valeur de tension est réglé grossièrement alors que,

dans la seconde étape, le facteur d'amplification de l'amplifica-

teur programmable est réglé de telle sorte que le convertisseur analogique-numérique placé à la suite soit complètement modulé; 4.- les écarts des valeurs de tension sont compensés par le fait que le microprocesseur comporte un circuit d'établissement de valeur - moyenne des valeurs numériques de tension et que les valeurs numériques de tension mémorisées dans le micro-processeur sont corrigèes en correspondance à l'établissement de ladite valeur moyenne; 5.- l'étalonnage du compteur est effectué en réalisant au préalable une mesure d'étalonnage au moyen d'un compteur de précision, en déterminant le facteur d'étalonnage et en mémorisant dans une mémoire EAROM (mémoire de valeur fixe) le facteur d'étalonnage

avec lequel les valeurs de mesure du compteur sont ensuite multi-

pliées dans le micro-processeur; 6.- la valeur de l'énergie respectivement consommée et déterminée est

également mémorisée dans une mémoire EAROM.

7.- l'énergie est mesurée sur une, deux ou trois phases et il est

prévu pour chaque phase respectivement deux circuits d'échantil-

lonnage et de maintien et le comptage de sommation des énergies mesurées dans chaque phase est effectué dans le micro-processeur;

6 3013

8.- le compteur de consommation d'énergie peut calculer, afficher et intégrer, en plus de la puissance efficace, par traitement des valeurs d'échantillonnage de courant et de tension, également la puissance apparente et/ou, à partir de la puissance efficace et de la puissance apparente, également la puissance réactive de la

charge du secteur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis

en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple

non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma synoptique d'un compteur conforme à l'invention, permettant d'expliquer le procédé conforme à l'invention; - la figure 2 est un diagramme donnant une famille de courbes mettant en évidence le principe d'échantillonnage à l'aide des valeurs d'échantillonnage, du courant, de

la tension et de la puissance momentanée.

- la figure 3 est une vue en perspective à échelle agrandie des bornes de jonction et du circuit d'entrée du compteur conforme à l'invention; Dans le schéma synoptique représenté la figure 1, un compteur monophasé est relié à la phase L1 d'un réseau de courant triphasé comportant un conducteur neutre N. Entre le conducteur neutre N et la phase L1, est branché un diviseur de tension 1 qui fournit un signal de tension Vu proportionnel à la tension de consommation ou du consommateur, appliqué à un premier circuit d'échantillonnage et blocage (circuit S/H) 2. Entre l'entrée et la sortie de phase est branchée une résistance de dérivation ou shunt 3, qui est ainsi placée en parallèle à un circuit de mesure de courant 4, dans lequel est produit un signal de tension Vi proportionnel au courant de consommation. Le circuit de mesure de courant 4 comporte une résistance de mesure 5 ainsi qu'un amplificateur opérationnel 6 dont une première entrée est reliée à l'entrée de phase et dont une seconde entrée est reliée à la résistance de mesure 5. Le

signal de tension Vi obtenu à la sortie de l'amplificateur opération-

nel 6 et proportionnel au courant de consommation, est appliqué à un

second circuit d'échantillonnage et blocage (circuit S/H) 7.

Le shunt 3 et la résistance de mesure 5 sont constitués d'un fil formé du même matériau, par exemple de cuivre, et sont ainsi couples thermiquement étroitement entre eux par le fait que la résistance de

6 30 13

mesure 5 est enroulée autour du shunt 3, comme le montre mieux la figure 3. De préférence, le shunt 3 est entouré par une gaine rétractable qui

fixe la résistance de mesure à enroulement bifilaire 5 sur le shunt 3.

Cet agencement présente l'avantage que la résistance de mesure 5 varie, en cas de fluctuations de la température, proportionnellement au shunt 3 de sorte que le circuit de mesure de courant 5 fournit un signal de tension Vi compensé en température, sans avoir à utiliser des structures coûteuses ou bien des matières de shunt stables à la température et plus coûteuses. Avantageusement, on utilise alors comme shunt 3 la barrette de liaison 8 entre l'entrée et la sortie de phase de la boîte à bornes

du compteur.

Du fait qu'aussi bien le circuit de mesure de tension que le

circuit de mesure de courant ne comporte pas de fer, le compteur con-

forme à l'invention est insensible à des composantes de courant continu dans le fil de tension et dans le fil de courant, à la différence des compteurs à champ tournant connus et des compteurs à transformateurs de courant. En outre, le procédé de mesure de courant avec compensation de l'influence de température, qui opère sans fer et par conséquent sans

phénomènes de saturation, en faisant intervenir un shunt permet égale-

ment une mesure de courants assez élevee, par exemple jusqu'à 90 ampères

dans un compteur monophasé, et cela d'une manière simple et peu coûteu-

se, sans qu'il se produise des erreurs de phases.

La sortie des deux circuits S/H 2 et 7 peut être reliée par l'intermédiaire d'un commutateur 9 alternativement avec un amplificateur programmable 10 et avec un convertisseur analogique-numérique 11 branché en série, dont la tension de référence est fournie par une source de

tension de référence 12.

Le convertisseur analogique-numérique 11 est relié à un micro-

processeur 13 qui contient différents circuits fonctionnels et qui est relié à un indicateur 14. On a désigné par 15 une référence de temps et par 16 une mémoire EAROM immunisée contre les pannes de courant du secteur, c'est-à-dire une mémoire fixe électriquement programmable, effacable et reprogrammable. En outre, le micro-processeur est encore

relié aux circuits S/H 2 et 7 ainsi qu'à l'amplificateur programmé 10.

Le circuit représenté sous la forme du schéma synoptique à blocs

de la figure 1 fonctionne de la façon suivante.

6 30 13

Le signal de tension Vu obtenu au moyen du diviseur de tension 1 et proportionnel a la tension de consommation ainsi que le signal de

tension Vi obtenu au moyen du circuit de mesure de courant 4 et propor-

tionnel au courant de consommation sont soumis à une mémorisation intermédiaire dans les circuits S/H 2 et 7. Au moyen du commutateur 9,

les valeurs obtenues à la sortie des circuits S/H 2 et 7 sont échantil-

lonnées à une fréquence d'échantillonnage prédéterminée. Le principe d'échantillonnage est mis en évidence sur la figure 2, qui donne le profil des courbes et les valeurs d'échantillonnage de la tension, du courant et de la puissance. La fréquence d'échantillonnage est choisie de manière à obtenir au moins deux valeurs d'échantillonnage par période en ce qui concerne la puissance, c'est-à-dire au moins quatre valeurs d'échantillonnage par période de secteur en ce qui concerne la tension et l'intensité du courant. La fréquence d'échantillonnage est en outre choisie de manière qu'elle reste toujours en asynchronisme par rapport au secteur pour des écarts possibles de la fréquence du secteur, afin que des signaux périodiques apparaissant dans la fréquence de base du secteur puissent être échantillonnés exactement avec des formes de courbes quelconques dans toutes les positions de phase, ce qui est

important notamment pour la mesure du courant.

Les valeurs d'échantillonnage fournies par les circuits S/H 2 et 7 sont converties numériquement, successivement par l'intermédiaire de

l'amplificateur programmable 9 et du convertisseur analogique-numé-

rique 11 et elles sont mémorisées indépendamment les unes des autres dans le micro-processeur 13. Ainsi, il est possible, en fonction du choix du logiciel du micro-processeur 13 de déterminer et d'afficher la

puissance efficace et/ou la puissance réactive.

Les valeurs numériques de tension Vud et Vid mémorisées dans le microprocesseur 13 sont multipliées dans le micro-processeur 13 à l'aide d'un circuit multiplicateur puis elles sont intégrées à l'aide

d'un circuit intégrateur de manière à obtenir ainsi la puissance instan-

tanée consommée qui peut être affichée par exemple sur l'indicateur 14.

Du fait que les valeurs de tension Vud et Vid sont mémorisées indépendamment l'une de l'autre dans le micro-processeur 13, il est également possible d'éliminer des écarts éventuels de courant ou de tension dans le micro-processeur 13 en déterminant de façon continue pendant des périodes allant de plusieurs secondes à plusieurs minutes la moyenne des valeurs numériques de tension échantillonnées Vud et Vid de

8 2563013

façon que des écarts par rapport à un point de zéro de chaque valeur échantillonnée puissent être ajoutés ou soustraits dans un sens de correction, avant que les valeurs échantillonnées soient appliquées au

circuit multiplicateur du micro-processeur 13.

Un étalonnage du compteur est effectué en exécutant au préalable

une mesure d'étalonnage au moyen d'un compteur de précision, en détermi-

nant le facteur d'étalonnage une fois individuellement pour chaque

appareil et en mémorisant dans la mémoire EAROM 16 le facteur d'étalon-

nage avec lequel les valeurs de mesure du compteur sont ensuite multi-

pliées dans le micro-processeur. On supprime ainsi toutes les opérations analogiques d'approximation dans le circuit de mesure, comme cela est

nécessaire avec les compteurs connus, et ce qui est extrêmement impor-

tant pour la fiabilité et la fabrication rationnelle.

Du fait que l'étalonnage du compteur est effectué au moyen d'une

opération de correction dans le micro-processeur, les conditions impo-

sées au composant analogique des circuits (linéarité du convertisseur analogique-numérique et de l'amplificateur programmable, de la référence de tension et de la référence de temps) ne concernent encore qu'une précision relative sous l'angle de la durée et de la stabilité de la température; il est cependant possible d'admettre, en ce qui concerne la précision absolue, des tolérances qui peuvent cependant être obtenues

avec des circuits semi-conducteurs tels que des pastilles ou des puces.

La possibilité de réaliser le circuit de mesure par la technique des circuits semi-conducteurs intégrés fournit ainsi le moyen de fabriquer

de façon rationnelle et moderne des compteurs intégralement électroniques.

De préférence, la conversion analogique-numérique de la valeur de tension Vi proportionnelle au courant de consommation est effectuée en deux étapes. Dans la première étape, l'amplificateur programmable 2 est réglé sur l'amplification minimale (facteur d'amplification 1) et, au moyen du convertisseur analogique-numérique, l'ordre de grandeur de l'amplitude de la valeur de tension est grossièrement établi. Dans la

seconde étape, sur la base de la première mesure effectuée dans l'am-

plificateur programmable, on sélectionne un des facteurs d'amplifica-

tion 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, de manière que le convertisseur

analogique-numérique venant à la suite puisse être modulé aussi complè-

tement que possible. Ce processus présente l'avantage de garantir une précision constante en pourcentage des valeurs de mesure dans toute la

plage d'amplitude de plus de 1/100 du convertisseur analogique-numérique.

Ainsi, il est possible d'afficher exactement aussi bien une faible

consommation qu'une grosse consommation. Avec la conversion analogique-

numérique de la valeur de tension Vi proportionnelle au courant de consommation en deux étapes, on obtient ainsi une précision relative

constante dans une grande plage de mesure, ce qui correspond aux condi-

tions imposées à un compteur d'électricité.

Dans une application avantageuse du procédé conforme à l'inven-

tion, la valeur d'énergie consommée qui est obtenue dans chaque cas est également mémorisée dans une mémoire EAROM. Cela permet d'effectuer la lecture du contenu du compteur, et éventuellement d'autres indications comme un dépassement de la puissance momentanée maximale admissible accordée en fonction des tarifs, etc., non seulement par l'intermédiaire de l'indicateur local, mais également par l'intermédiaire de conducteurs

à deux fils, de modems téléphoniques ou de systèmes de commande circu-

laire à deux voies reliés à un poste éloigné ou bien à la centrale électrique. Ainsi, il est possible d'atténuer considérablement de nombreuses difficultés en relation avec la lecture des compteurs. Une

absence de l'occupant d'un logement lors de la lecture n'a pas d'in-

fluence perturbatrice. Il est également possible d'effectuer une lecture du compteur qui soit précise et exempte d'erreurs, du fait qu'elle est automatique, et on peut obtenir une indication des manipulations non

autorisées sur un appareil de comptage.

Grâce à la mesure indépendante du courant et de la tension et

grâce à la mémorisation indépendante des valeurs de tension respective-

ment proportionnelles, il est également possible d'obtenir également une

indication, ou bien un comptage en correspondance au tarif, du dépasse-

ment de valeurs de crête concernant le courant, la puissance réactive ou

la puissance efficace.

Dans un autre agencement du procédé conforme à l'invention, il est prévu par phase respectivement deux circuits d'échantillonnage et blocage et on mesure l'énergie consommée dans les trois phases. Pour amener les tensions et courants de phases au potentiel du circuit de mesure et d'évaluation, on doit effectuer un couplage par transformateur d'une manière connue. On obtient ainsi d'une manière simple un compteur

triphasé avec lequel on obtient additionnellement la possibilité inté-

ressante d'afficher les différents courants de phases lors d'une

6 3013

interrogation, quand il s'agit dans une installation de contrôler ou

d'adapter la répartition uniforme des charges entre les trois phases.

Comme cela a déjà été mis en évidence dans la description faite

ci-dessus, du fait que les valeurs de tension proportionnelles au courant de consommation ou à la tension de consommation sont obtenues sous une forme numérique successivement à la sortie du convertisseur analogiquenumérique, de manière à pouvoir les traiter individuellement dans un micro-processeur, on obtient de nombreuses possibilités de

traitement au moyen du micro-processeur.

On a indiqué dans le tableau qui suit comment s'effectuait l'évalu-

ation des valeurs échantillonnées de courant et de tension en prenant

pour exemple un compteur de puissance efficace à deux tarifs.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est suscptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de

l'esprit de l'invention.

Valeurs d'échantillonnage converties numériquement par le convertis-

seur analogique-numérique valeurs d'échantillonnage de la valeurs d'échantillonnage du tension, 8 bits courant, 11 bits établissement de valeur établissement de valeur

moyenne pour une cor- moyenne pour une cor-

rection d'écart rection d'écart Addition de la correction d'écart Addition de la correction d'écart aux valeurs-échantillonnées de aux valeurs échantillonnées du tension courant Multiplication des valeurs échantillonnées Etablissement du montant

de tension et de courant, U x I absolu des valeurs échan-

tillonnées de courant Multiplication des incréments d'énergie par le facteur d'étalonnage, k x A E Etablissement de la , Intégration des incréments d'énergie et valeur moyenne linéaire

fourniture des impulsions positives ou né-

gatives de comptage par Wh (watt-heure) Suppression des impulsions négatives de comptage pour verrouiller le compteur dans le cas d'un recyclage d'énergie vers le secteur Suppression des impulsions de comptage lorsqu'une valeur moyenne linéaire minimale du courant (courant de réponse) est dépassée Commande de tarif: association des impulsions de comptage avec un registre de comptage correspondant Registre de comptage 1 Registre de comptage 2 pour tarif supérieur pour tarif inférieur

563013-

Claims (21)

REVENDICATIONS

1.- Compteur électronique de consommation d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (1) pour produire un signal de tension (Vu), proportionnel à la tension de consommation, une première mémoire intermédiaire (2) à laquelle est appliqué le signal de tension

(Vu), un dispositif (4) pour produire un signal de tension (Vi), propor-

tionnel au courant de consommation, une seconde mémoire intermédiaire (7) à laquelle est appliqué le signal de tension (Vi), un convertisseur analogique-numérique (11) et un commutateur (9) qui applique les valeurs échantillonnées (Vu, Vi) obtenues à la sortie des mémoires intermédiaires (2, 7) à une fréquence d'échantillonnage prédéterminée alternativement au convertisseur analogique-numérique (11), les valeurs de tension (Vus Yi) apparaissant sous une forme numérique à la sortie du convertisseur analogique-numérique (11) successivement sous une forme o elles peuvent être traitées ultérieurement individuellement par un micro-processeur (13) .

2.- Compteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie du convertisseur analogique-numérique (11) est reliée à un microprocesseur (13) auquel sont appliquées les valeurs de tension

(Vud, Vid) converties numériquement par le convertisseur analogique-

numérique (11) et qui comprend un circuit multiplicateur pour effectuer la multiplication des deux valeurs numériques de tension (Vud, Vid) et un circuit intégrateur pour effectuer l'intégration du signal de'sortie

du circuit multiplicateur.

3.- Compteur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en

ce que le dispositif pour produire un signal de tension (Vu) proportion-

u

nel à la tension de consommation est un diviseur de tension.

4.- Compteur selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que le dispositif pour produire un signal de tension (VYi) proportionnel au courant de consommation est une résistance de dérivation ou shunt (3) branchée parallèlement au circuit de mesure de courant (4) entre une entrée et une sortie de phase, l'entrée de phase étant reliée à la première entrée d'un amplificateur opérationnel (6), et comporte une résistance de mesure (5) qui est branchée entre la sortie de phase et la

seconde entrée de l'amplificateur opérationnel (6).

5.- Compteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la

résistance de dérivation (3) et la résistance de mesure (5) sont cou-

plées thermiquement étroitement l'une avec l'autre.

2563013 v

6.- Compteur selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en

ce que la résistance de dérivation (3) et la résistance de mesure (5)

sont formées du même matériau.

7.- Compteur selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce

que la résistance de mesure (5) est enroulée autour de la résistance de

dérivation (3).

8.- Compteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la résistance de mesure (5) est enroulée de façon bifilaire sous forme d'un fil isolé sur la résistance de dérivation (3) et est fixée sur celle-ci

au moyen d'une gaine flexible retractable l'entourant.

9.- Compteur selon une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce

que la résistance de dérivation (3) est constituée par une barrette de liaison entre l'entrée et la sortie de phase dans la boite à bornes du compteur.

10.- Compteur selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce

que les mémoires intermédiaires sont constituées par des circuits d'échantillonnage et de blocage (circuits S/H) (2, 7) et en ce que les signaux de tension (Vu, Vi) sont mémorisés simultanément dans les

circuits S/H correspondants (2, 7) et sont ensuite convertis numérique-

ment et successivement par actionnement du commutateur (9) au moyen du

convertisseur analogique-numérique (11).

11.- Compteur selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en

ce qu'il est prévu entre le commutateur (9) et le convertisseur analo-

gique-numérique (11) un amplificateur programmable (10) qui est relié au micro-processeur (13) et dont le facteur d'amplification est modifiable de manière que le convertisseur analogique-numérique (11) soit également

complètement modulé lors d'une variation des valeurs de tension (Vi).

12.- Compteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la détermination de la valeur de tension (Vi) est effectuée en deux étapes, auquel cas dans la première étape l'amplificateur programmable (10) peut être réglé à un facteur d'amplification égal à 1, et dans la seconde étape, à un multiple de ce facteur d'amplification de manière à pouvoir utiliser toute la plage d'amplitudes du convertisseur analogiquenumérique (11).

13.- Procédé de mesure d'énergie électrique au moyen d'un compteur de consommation d'énergie, caractérisé en ce qu'une valeur de tension (Vu) proportionnelle à la tension de consommation et une valeur de tension (Vi) proportionnelle au courant de consommation sont déterminées

6 30 13

et sont soumises simultanément à une mémorisation intermédiaire dans une mémoire respective, en ce que les valeurs de tension (Vu, Vi) soumises à une mémorisation intermédiaire sont converties numériquement, l'une après l'autre, au moyen d'un commutateur actionné à une fréquence d'échantillonnage déterminée, à l'aide d'un convertisseur analogiquenumérique, et sont mémorisées indépendamment l'une de l'autre dans un micro-processeur, et en ce que les valeurs numériques de tension (Vud, Vid) mémorisées dans le micro-processeur sont multipliées dans le microprocesseur au moyen d'un circuit multiplicateur et sont ensuite

intégrées au moyen d'un circuit intégrateur.

14.- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la valeur de tension (Vu) proportionnelle à la tension de consommation est fournie par un diviseur de tension, en ce qu'il est prévu en parallèle au circuit de mesure du courant de consommation une résistance de dérivation, en ce que le courant de consommation est converti au moyen d'un amplificateur opérationnel en la valeur de tension proportionnelle à ce courant (Vi) et en ce que les deux valeurs de tension (Vu, Vi) sont

soumises à une mémorisation intermédiaire dans des circuits d'échantil-

lonnage et de maintien.

15.- Procédé selon une des revendications 13 ou 14, caractérisé en

ce que la fréquence d'échantillonnage des circuits d'échantillonnage et de maintien est choisie à une valeur au moins égale à quatre fois la

fréquence du secteur et en asynchronisme avec celle-ci.

16.- Procédé selon une des revendications 13 à 15, caractérisé en

ce que la conversion analogique-numérique de la valeur de tension (V.) proportionnelle au courant de consommation est effectuée en deux étapes, auquel cas dans la première étape un amplificateur programmable branché entre le commutateur et le convertisseur analogique-numérique est réglé au facteur minimal d'amplification et ainsi, au moyen du convertisseur analogique-numérique, l'ordre de grandeur de la valeur de tension (V.) est réglé grossièrement, tandis que dans la seconde étape le facteur d'amplification de l'amplificateur programmable est réglé de telle sorte

que le convertisseur analogique-numérique placé à la suite soit complè-

tement modulé.

17.- Procédé selon une des revendications 13 à 16, caractérisé en

ce que les écarts des valeurs de tension (Vu, Vi) sont compensées par le fait que le micro-processeur comporte un circuit d'établissement de la moyenne des valeurs numérique de tension (Vud, Vid) et par le fait que

6 3013

les valeurs numériques de tension mémorisées dans le micro-processeur sont corrigées en correspondance aux résultats obtenus au cours de

l'établissement de la valeur moyenne.

18.- Procédé selon une des revendications 13 à 17, caractérisé en

ce que l'étalonnage du compteur est effectué en réalisant au préalable

une mesure d'étalonnage au moyen d'un compteur de précision, en définis-

sant le facteur d'étalonnage et en mémorisant dans une mémoire EAROM (mémoire de valeur fixe) le facteur d'étalonnage avec lequel les valeurs

de mesure du compteur sont ensuite multipliées dans le micro-processeur.

19.- Procédé selon une des revendications 13 à 18, caractérisé en

ce que la valeur de l'énergie consommée obtenue à chaque fois est

également mémorisée dans une mémoire EAROM.

20.- Procédé selon une des revendications 13 à 19, caractérisé en

ce que l'énergie est mesurée sur une, deux ou trois phases et en ce que,

pour chaque phase, il est prévu respectivement deux circuits d'échantil-

lonnage et de maintien et en ce qu'on effectue dans le micro-processeur

un comptage de sommation des énergies mesurées dans chaque phase.

21.- Procédé selon une des revendications 13 à 20, caractérisé en

ce que le compteur de consommation d'énergie peut calculer, afficher et intégrer, en plus de la puissance efficace, par évaluation des valeurs

échantillonnées de courant et de tension, également la puissance appa-

rente et/ou, à partir de la puissance efficace et de la puissance

apparente, également la puissance réactive de la charge du secteur.