PL128624B1 - Watt-hour meter - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest licznik energii czynnej dla ukladu rozdzielczego mocy zwlaszcza, lecz nie wylacznie licznik energii czynnej sto¬ sowany w domowych sieciach rozdzielczych mocy elektrycznej.Zwykla domowa siec rozdzielcza mocy elektrycz¬ nej zawiera dwa lub wiecej przewodów, z których jeden moze byc traktowany jako przewód odnie¬ sienia, przy czym napiecie przemienne pomiedzy kaz¬ dym przewodem i przewodem odniesienia ma typowa wartosc przynajmniej 100V. Czesto, lecz niekoniecznie, przewód odniesienia jest polaczony posrednio z ziemia lub, jego napiecie wzgledem potencjalu ziemi ma utrzymana wstepnie okreslona, mala wartosc, zwykle ±5V lub ±10V. W takim przypadku prze¬ wód odniesienia jest zwykle traktowany jako prze¬ wód zerowy, natomiast pozostale przewody sa zwyMe traktowane jako przewody pod napieciem.Jednakze niezaleznie od tego, czy napiecie prze¬ wodni odniesienia wzgledem ziemi jest równe lub bliskie zeru czy tez nie, wartosc napiecia przemien¬ nego kazdego pozostalego przewodu wzgledem ziemi wynosi zwykle przynajmniej 100V.Znanych jest kilka rozwiazan elektronicznych liczników energii czynnej, przeznaczonych do sto¬ sowania w tego typu domowych elektrycznych ukladach rozdzielczych mocy w celu pomiaru ener¬ gii elektrycznej dostarczanej do domowego odbior¬ cy. Rozwazajac najipierw porosty przypadek dwu- 15 20 25 przewodowego ukladu rozdzielczego mocy zauwa¬ zamy, ze w wiekszosci poprzednich rozwiazan za¬ równo napiecie pomiedzy przewodem odniesienia i innym przewodem jak i prad plynacy w innym przewodzie sa okreslane przez odpowiednie czuj¬ niki, a uzyskiwany iloczyn okreslonego pradu i okreslonego napiecia jest calkowany w czasie za pomoca pomiarowego ukladu elektronicznego. Je¬ zeli zaden z dwu przewodów nie znajduje sie pod napieciem wzgledem ziemi równym lub bliskim zeru, wówczas nie jest istotne, w którym z tych przewodów okreslana jest wartosc pradu. Jednak jezeli napiecie jednego z przewodów jest utrzy¬ mywane w taki sposób wzgledem potencjalu ziemi, wówczas musi byc okreslany prad w innym prze¬ wodzie dla unikniecia bledów pomiaru wskutek przypadkowego lub umyslnego, polaczenia z ziemia ukladu rozdzielczego za miernikiem od strony od¬ biorcy. Zatem w kazdym przypadku przewód, w którym jest okreslana wartosc pradu, znajduje sie pod znacznym napieciem przemiennym, zwykle nie mniejszym niz 100V wzgledem potencjalu ziemi.We wszystkich znanych rozwiazaniach przyjeto zwykle laczyc pomiarowy uklad elektroniczny z ziemia czy tez utrzymywac, napiecie miedzy jedna z szyn zasilania pomiarowego ukladu elektronicz¬ nego i ziemia o wartosci równej lub bliskiej zeru.Normalnie uzyskuje sie to, stosujac transformator izolujacy, którego uzwojenie pierwotne jest wla¬ czone miedzy dWa przewody a jego uzwojenie 128 6243 128 624 4 wtórne jest uziemione i wytwarza napiecia zasi¬ lajace dla pomiarowego ukladu elektronicznego.Wynika to stad, ze czujniki pradu sa wlaczone w przewodzie, którego napiecie wzgledem ziemi wy¬ nosi zwykle przynajmniej 100V i musza zawierac izolujacy transformator pradowy oraz czujnik na¬ piecia zwykle takze zawiera transformator izolu¬ jacy. Te transformatory izolujace nie tylko przyczy¬ niaja sie do znacznego kosztu miernika, lecz ich wada jest równiez to, ze maja zwykle znaczna po¬ jemnosc pomiedzy uzwojeniem pierwotnym i wtór¬ nym. Pojemnosc ta reprezentuje stosunkowo mala impedancje dla bardzo wysokich napiec wyste¬ pujacych w stanach nieustalonych o wartosci cze¬ sto do kilku kV, pojawiajacych sie czesto miedzy przewodami takich elektrycznych ukladów rozdziel¬ czych mocy, w zwiazku z czym napiecia stanu nieustalonego sa podawane zasadniczo bez tlumie¬ nia do ukladu elektronicznego.Pomiarowy uklad elektroniczny musi zatem po¬ siadac wlasciwy obwód zabezpieczajacy przed tymi 6tanami nieustalonymi, który to obwód zabezpiecza¬ jacy dodatkowo zwieksza koszt miernika. W rezul¬ tacie wykonanie elektronicznego licznika energii czynnej staje sie trudne, szczególnie licznika na¬ dajacego sie do stosowania w domowym ukladzie rozdzielczym mocy przy zalozeniu, ze koszt jest porównywalny z kosztem konwencjonalnego elek¬ tromechanicznego licznika energii czynnej o rów¬ nowaznych mozliwosciach pomiarowych i obecnie wlasciwie wszystkie liczniki energii czynnej stoso¬ wane w domowych ukladach rozdzielczych mocy sa konwencjonalnymi przyrzadami typu elektro¬ mechanicznego.W znanych rozwiazaniach elektronicznych licz¬ ników energii czynnej dla elektrycznych ukladów rozdzielczych mocy o trzech lub wiejkszej liczbie przewodów wykorzystuje sie zwykle uziemiony pojedynczy pomiarowy uklad elektroniczny wla¬ czony w celu odbierania sygnalów reprezentuja¬ cych poszczególne przeplywy pradów w N-l prze¬ wodach, gdzie N jest liczba przewodów, poprzez poszczególne izolujace transformatory pradowe.Przyrzady te maja zatem wady bardzo podobne do dyskutowanych poprzednio, spowodowane zasad¬ niczo analogicznymi przyczynami. .*¦ .Znany licznik energii czynnej dla elektrycznego ukladu rozdzielczego mocy pradu przemiennego, zawierajacego co najmniej jeden przewód pod na¬ pieciem, zawiera pomiarowy uklad elektroniczny zawierajacy uklad mnozacy do dostarczania na¬ piecia wyjsciowego proporcjonalnego do iloczynu napiecia miedzy przewodem pod napieciem i dru¬ gim przewodem ukladu rozdzielczego oraz pradu w* tym przewodzie pod napieciem, przetwornik na- pieciowo-czestotliwosciowy dolaczony do wyjscia ukladu mnozacego oraz licznik rewersyjny dola¬ czony do wyjscia przetwornika napieciowo-czesto- tliwosciowego. Licznik energii czynnej zawiera za¬ silacz mocy stalopradowy dla pomiarowego ukladu elektronicznego. Zasilacz mocy jest wlaczony mie¬ dzy dwa przewody ukladu rozdzielczego i ma co najmniej dodatnie i zerowe wyjscia odpowiednio dolaczone do dodatniego i zerowego wejscia zasila¬ cza mocy pomiarowego ukladu elektronicznego. Po¬ miarowy uklad elektroniczny zawiera licznik su¬ mujacy dolaczony do wyjscia licznika rewersyjnego.Licznik energii czynnej wedlug wynalazku za¬ wiera bocznik wlaczony szeregowo w przewodzie pod napieciem posiadajacy pierwszy zacisk i drugi zacisk, pomiedzy którymi wystepuje napiecie pro¬ porcjonalne do pradu w przewodzie pod napieciem i pierwszy rezystor dolaczony jednym koncem do drugiego przewodu ukladu rozdzielczego z jednej strony i do licznika sumujacego pomiarowego ukladu elektronicznego z drugiej strony oraz dola¬ czony drugim koncem do wezla laczacego pierwszy rezystor z drugim rezystorem. Do pierwszego za¬ cisku i do trzeciego zacisku bocznika jiest dolaczo¬ na para pierwszych wejsc ukladu mnozacego do¬ laczonego do przetwornika napieciowo-czestotliwos" ciowego, a do wezla laczacego pierwszy rezystor z drugim rezystorem jest dolaczone drugie wejscie ukladu mnozacego. Do wejsciowego zacisku bocz- 20 nika jest dolaczone zerowe wyjscie zasilacza mocy zawierajacego polaczenie Ttezystorów, diod, konden¬ satorów i diod Zenera.Drugi rezystor jest wlaczony miedzy wezel la¬ czacy pierwszy rezystor i drugi rezystor i przewód 25 pod napieciem, tworzac wraz z pierwszym rezy¬ storem dzielnik napieciowy* Pierwszy rezystor jest korzystnie dolaczony do drugiego przewodu ukladu rozdzielczego poprzez trzeci rezystor o stosunkowo malej wartosci. 30 Miedzy zacisk laczacy trzeci rezystor z pierwszym rezystorem a wejsciowy zacisk bocznika jest wla¬ czony ogranicznik udarowy.Licznik sumujacy zawiera korzystnie wiele kól wskaznikowych napedzanych przez silnik krokowy. 35 W korzystnym wykonaniu licznik sumujacy za¬ wiera licznik elektroniczny typu pamieci trwalej i elektroniczny uklad wyswietlajacy wielocyfrowy dolaczony do wyjsc zliczajacych licznika.W jednym z wykonan pomiarowy uklad elek- 40 tryczny ma wyjscie selektywne przylaczone do dwóch rejestrów za pomoca przekaznika.Licznik rewersyjny w ukladzie elektronicznym ma wejscie do którego jest dolaczony uklad bista- bilny dolaczony równiez do wejsc ukladu prze- 45 ksztalcajacego odwracajacego polaryzacje, który jest wlaczony miedzy drugie wejscie pomiarowego ukladu elektronicznego a uklad mnozacy.Uklad mnozacy zawiera pierwsza pare tranzy¬ storów polaczonych emiterami, których bazy sa do- 50 laczone do tych wejsc i których kolektory sa do¬ laczone do kolektorów pierwszej pary tranzysto¬ rów.Przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy za¬ wiera korzystnie wzmacniacz róznicowy majacy 55 wejscia odwracajace i nieodwracajace dolaczone do kolektorów pierwszej pary tranzystorów, kon¬ densator ujemny sprzezenia zwrotnego wlaczony miedzy wyjscie wzmacniacza i jego wejscie od¬ wracajace, zródlo napieciowe dolaczone do bazy oo tranzystora, którego kolektor jest dolaczony do wejscia nieodwracajacego wzmacniacza, detektor poziomu napiecia dolaczony do wyjscia wzmac¬ niacza, uklad bistabilny dolaczony do wyjscia de¬ tektora poziomu napiecia, zródlo napiecia odnie- „ sienia i przelacznik tranzystorowy wlaczony miedzy128 624 6 zródlo napiecia odniesienia i baze drugiego tran¬ zystora, którego kolektor jest dolaczony do wejscia odwracajacego wzmacniacza i którego emiter jest dolaczony do emitera tranzystora.Zaleta wynalazku jest to, ze w liczniku energii czynnej, który jest dolaczony do ukladu kontroli mocy dostarczanej przez uklad rozdzielczy mocy i który zawiera co najmniej jeden pomiarowy uklad elektroniczny do wytwarzania sygnalu wyjs¬ ciowego zwiazanego z kontrolowana moca, ten lub kazdy pomiarowy uklad elektroniczny jest bez¬ posrednio dolaczony do okreslonego przewodu znaj¬ dujacego sie pod napieciem, przy podwyzszonym napieciu tego przewodu ukladu rozdzielczego. Jest to osiagane w najprostszym przypadku (pojedyn¬ czej fazy przez wytwarzanie zasilania staloprado- wego tego ukladu elektronicznego wzgledem prze¬ wodu znajdujacego sie pod napieciem i oznacza to, ze prad plynacy w przewodzie znajdujacym sie pod napieciem moze byc wyczuwany przez prosty bocznik (tzn. rezystor o malej wartosci) polaczony szeregowo z przewodem znajdujacym sie pod na¬ pieciem, zamiast przez transformator pradowy. To równiez oznacza, ze pomiarowy uklad elektronicz¬ ny jest latwiej zabezpieczany przed duzymi napie¬ ciami przejsciowymi, wykrywanymi normalnie w ukladach rozdzielczych mocy. Licznik wedlug wy¬ nalazku eliminuje wady i bledy wprowadzane przez znane liczniki. Ma on prostsza budowe. Poniewaz pierwszy przewód jest przewodem, z którym sze¬ regowo jest wlaczony czujnik pradu, jest malo prawdopodobne, zeby bardzo duze napiecia procesu przejsciowego pomiedzy przewodami wytworzy]y sygnaly wystarczajaco duze do uszkodzenia pomia¬ rowego ukladu elektronicznego. Ponadto napiecia procesu przejsciowego sa chronione przed wytwo¬ rzeniem niebezpiecznie wysokich wartosci napiec na wtórnym uzwojeniu transformatora nap:ec:a dzieki temu, ze 'bocznik jest dolaczony za pomoca pierwotnego uzwojenia transformatora napiecia.Licznik wedlug wynalazku eliminuje problem tak zwanego plywania zera.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat elektronicznego licznika ener¬ gii czynnej wedlug wynalazku, przeznaczonego do wlaczenia do dwuprzewodowego elektrycznego ukladu rozdzielczego mocy, fig. 2 — uproszczony schemat pomiarowego ukladu elektronicznego licz¬ nika energii czynnej z fig. 1, fig. 3A i 3B — sche¬ mat innego wykonania pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego licznika energii czynmej z fig. 1, fig. 3C — dodatkowy obwód,' który moze byc zastosowany w ukladzie z fig. 3, fig. 4 — wykres pokazujacy przebiegi elektryczne dwóch sygnalów zastosowa¬ nych w ukladzie z fig. 3, fig. 5 — schemat ideowy zasilacza napiecia przemiennego dla licznika z fig. 1, fig. 6 — schemat innego wykonania licznika z fig. 1 równiez wykonanego wedlug wynalazku* fig. 7A i 7B — schemat ideowy pomiarowego ukladu elektronicznego licznika energii czynnej z fig. 6, fig. 8 — schemat blokowy pomiarowego ukladu elektronicznego innego licznika energii czynnej wedlug wynalazku, do wlaczania do elek- 10 li 20 25 30 35 40 45 50 55 tryczego ukladu rozdzielczego o liczbie przewodów wiekszej niz dwa, fig. 9 — uproszczony schemat czesci pomiarowego ukladu elektronicznego licznika energii czynnej wedlug wynalazku do stosowania w trójprzewodowym, dwufazowym ukladzie roz¬ dzielczym mocy oraz fig. 10 -^ uproszczony schemat elektronicznego licznika energii czynnej wedlug wynalazku, zawierajacego zdalnie sterowany prze¬ kaznik.Elektroniczny licznik energii czynnej przedsta¬ wiony na fig. 1 jest ogólnie oznaczony jako licznik 10 i przedstawiono go w ukladzie polaczen stoso¬ wanym w domowym ukladzie rozdzielczym mocy, skladajacym sie z przewodu L, do którego jest przy¬ lozone napiecie przemienne o wartosci co najmniej 100 V wzgledem potencjalu ziemi i z przewodu N zerowego czyli odniesienia, do którego jest przy¬ lozone napiecie o wartosci wzgledem potencjalu ziemi (jednak niekoniecznie) utrzymywanej zwykle przez dostawce energii elektrycznej na. poziomie mniejszym niz ±10 V. Zaklada sie, ze instalacja dostawcy energii elektrycznej jest dolaczona do pokazanych z lewej strony fig. 1 wyprowadzen przewodów L i N, natomiast instalacja odbiorcy energii elektrycznej jest dolaczona do pokazanych z prawej strony wyprowadzen przewodów L i N, Licznik 10 ma obudowe 12 wykonana z mate¬ rialu elektroizolacyjnego np. odpowiedniego two¬ rzywa sztucznego. Obudowa 12 ma pare zacisków 14, 16 wlaczonych szeregowo w obwód przewodu L i trzeci zacisk 18 dolaczony do przewodu N.Metalowy bocznik 20 pradu jest wlaczony szerego¬ wo pomiedzy zaciskami 14 i II, wobec czego prad plynacy przez przewód L przeplywa calkowicie przez ten bocznik 20. Bocznik 20 ma ksztalt pro¬ stopadloscianu i ma w srodku prostokatny otwór, w którym jest umieszczony zlozony pomiarowy uklad elektroniczny 24 licznika energii czynnej.Pomiarowy uklad elektroniczny 24 licznika energii czynnej jest wykonany w postaci pojedynczego ukladu scalonego na wspólnym podlozu przy za¬ stosowaniu znanej technologii wielkiej skali in¬ tegracji (LSI) i zawiera elektroniczny uklad mno¬ zacy, przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy i licznik rewersyjny, co zostanie dokladniej opisane dalej. Dla uproszczenia te elementy pomiarowego ukladu elektronicznego 24, które nie wchodza w sklad ukladu scalonego (np. kondensatory), nie zo¬ staly pokazane na fig. 1.Pierwsze wejscie 26 pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego 24 jest dolaczone poprzez rezystor KI sluzacy do kompensacji temperaturowej i zamon¬ towany w poblizu bocznika 23 do pierwszego za- t cisku 28 bocznika a drugie wejscie 30 pomiarowego ukladu elektronicznego 2C jest dolaczone do dru¬ giego zacisku 32 bocznika. Polozenie zacisków 28 i 32 jest wybrane w taki sposób, ze rezystancja' czesci bocznika 20 pomiedzy nimi ma wartosc umozliwiajaca w rezultacie wytwarzac znane na¬ piecie o wartosci okolo 5 mV wówczas, gdy przez przewód L plynie prad o wartosci 20 Am.Pomiarowy uklad elektroniczny 24 ma równiez trzecie wejscie 34 dolaczone do wezla 36 laczacego rezystory Jt2 i R3 wlaczone szeregowo pomiedzy7 zaciski 18 i Hj które tworza dzielnik napiecia.Rezystor R2 dolaczany do zacisku 18 ma wartosc CO najmniej 100-krctnie wieksza od wartosci rezy¬ stora R3, wskutek czego napiecie przemienne wy¬ twarzane pomiedzy wezlem 36 i zaciskiem 14 wy¬ nosi co najwyzej kilka voltów i ma wartosc oko.o IV.Ponadto pomiarowy uklad elektroniczny 24 ma wejscia 38, 40 i 42. Wejscie 40 jest dolaczone do za¬ cisku 14. Wejscia 38 i 42 sa dolaczone do zacisku 14 poprzez przeciwnie wlaczone diody Zenera ZT, ttl i poprzez rezystory R4 i R5 do wezlów 44, 4tf ukladU. Wezly 44, 46 sa dolaczone poprzez konden¬ satory Cl i C2' do za^clskfu 14 i poprzez przeciwnie wlaczone diody Dl i D2 do wspólnego we^a 48. nezystor R6 laczy punkt 48 z zaciskiem 18. Na przewodzie laczacym rezystor R5 n wejsciem 42 wystepuje napiecie —Vs, na przewodzie laczacym rezystor #4 z wejsciem 38 wystepuje napiecie Vs a zaciski 14 i 40 sa dolaczone od przewodu pod na¬ cieciem CV. Pomiarowy uklad elektroniczny 24 ma tez wejscie 50 dolaczone do elektrody sterujacej tyrystora Tl, który jest wlaczony w polaczeniu szeregowym z silnikiem krokowym 52 pomiedzy zaciski 18 i 14. Silnik krokowy 52 jest dolaczony poprzez przekladnie obnizajaca napiecie (nie poka¬ zana) owlasciwym przelozeniu do"kotiwencjonalnego licznika sumujacego 54 zawierajacego wiele wspól¬ osiowych kól wskaznikowych sprzezonych ze soba, przy czym na obwodzie kazdego z nich umiesz¬ czone sa cyfry od 0 do 9. Wskazywana liczba jest zlozona z poszczególnych cyfr na kazdyrn kole wi¬ dzianym z zewnatrz obudowy 12 przez okno (nie pokazane) obudowy.Figura 2 przedstawia schemat ideowy pomiaro¬ wego ukladu elektronicznego 24 licznika energii czynnej, gdzie sa przedstawione uklad mnozacy 60, przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy 62 i licz¬ nik rewersyjny 64.Uklad mnozacy 60 zawiera wzmacniacz róznico¬ wy 66, którego wejscia proste i zanegowane tworza wejscia 26 i 30 pomiarowego ukladu elektronicz¬ nego 24. Para przeciwnie wlaczonych diod D3, D4 w polaczeniu równoleglym pomiedzy wejsciami 26, 30 i rezystor R7 tworza obwód ujemnego sprzeze¬ nia zwrotnego, wlaczony pomiedzy wyjsciem i wejsciem 26 wzmacniacza róznicowego 66. Wyjs¬ cie wzmacniacza 66 jest dolaczone poprzez szere¬ gowe polaczenie pierwszego pólprzewodnikowego przelacznika SI i rezystora R8 do wezla sumujace¬ go wzmacniacza sumujacego 68 i poprzez szerego¬ we polaczenia wzmacniacza odwracajacego 70 o jednostkowym wzmocnieniu, drugiego pólprzewod¬ nikowego przelacznika S2 i rezystora sumujacego R9 do wezla sumujacego Wzmacniacza sumujacego 68, Rezystory R8 i R9 maja jednakowe wartosci. Re¬ zystor RIO tworzy obwód ujemnego sprzezenia zwrotnego wlaczony pomiedzy wyjsciem i wezlem sumujacym wzmacniacza sumujacego 68, wyjscie wzmacniacza sumujacego 68 stanowi natomiast wyjscie ukladu monozacego 60."Oklad mnozacy 60 zawiera równiez wzmacniacz odwracajacy li ó duzym wzmocnieniu, którego wejscie jest dolaczone do trzeciego wejscia 34 po¬ miarowego ukladu elektronicznego 24 poprzez re- ^ 024 s zystor Rll. Wejscie wzmacniacza odwracajacego 72 jest równiez doaczone do zródla dodatniego na¬ piecia odniesienia +VR poprzez szeregowe pole* czenie rezystora R&2 i pólprzewodnikowego prze^ 5 lacznika S3, a poprzez szeregowe polaczenie re¬ zystora R13 i pólprzewodnikowego przelaczni¬ ka S4 do zródla ujemnego napiecia odniesie^ nia —VR. Zródia napiec odniesienia moga miec dowolna konwencjonalna postac, a wytwarzane w 0 nich napiecia maja jednakowa wartosc, podobnie jak jednakowe sa wrartosci rezystorów R12 i R13* Dwie przeciwnie wlaczone diody D5 i D6 sa wla^ czone równolegle pomiedzy wejsciem wzmacniacza^ 72 i wejsciem 43. Ponadto pomiedzy wyjsciemr i wejsciem wzmacniacza 7£ jest wlaczony w ob* wodzie ujemnego sprzezenia zwrotnego kondensat tor C3, który pracuje jako- uklad calkujacy.Wyjscie wzmacniacza 72 jest dolaczone do po¬ szczególnych wejsc detektorów 76 i 78 dwóch po^ ziomów napiec, których napiecia progowe sa +\h i—VI o jednakowych wartosciach lecz przeciwnej: biegunowosci. Poszczególne wyjscia- detektorów 76,. 78 sa dolaczone do wejsc ukladu bistabilnego 79* którego jedno wyjscie steruje przelacznikami SI- S3, natomiast drugie wyjscie steruje przelacznic ' kami S2 i S4, Przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy 62 za¬ wiera wzmacniacz odwracajacy 80 o duzym wzmocnieniu, którego wejscie jest dolaczone do wyjscia ukladu mnozacego 60 (to jest do wyjscia wzmacniacza 68) poprzez rezystor R14. Wejscie wzmacniacza 80 jest dolaczone do zródla napiecia +VR za pomoca szeregowego ukladu skladajacego sie z rezystora R15 i pólprzewodnikowego przelacz- i nika S5 oraz do zródla napiecia —VR za pomoca szeregowego ukladu skladajacego sie z rezystora R16 i pólprzewodnikowego przelacznika S6. Kondensa¬ tor C4 tworzy obwód ujemnego sprzezenia zwrot¬ nego pomiedzy wyjsciem i wejsciem wzmacniacza 80, który w zwiazku z tym pracuje jako uklad cal- ikujacy.Wyjscie wzmacniacza 89 jest dolaczone do po¬ szczególnych wejsc detektorów 82, 84 dodatniego i ujemnego poziomu napiecia, które sa w zasadzie identyczne jak detektory 76 i 78. Poszczególne wyjscia detektorów 82 i 84 sa dolaczone do po¬ szczególnych wejsc dwóch ukladów bistabilnych 86, 88, z których kazdy ma jedno wejscie dolaczone do wyjscia generatora 92 impulsów zegarowych. Wyjs¬ cia ukladów bistabilnych 86, 88 sa dolaczone do wejsc sterujacych przelacznikami S5 i S6 i lacznie tworza wyjscie przetwornika napieciowo-czestotli- wosciowego 62.Poszczególne wyjscia ukladów bistabilnych 86, 88 sa dolaczone do wejsc sumujacego i odejmujacego licznika rewersyjnego 64 wyposazonego w wyjscie stanowiace wyjscie 50 pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego 24 licznika energii czynnej.Podczas pracy dzielnik potencjalu utworzony przez rezystory R2 i R3 wytwarza w punkcie 36 polaczenia napiecie Vx, którego wartosc chwilowa jest proporcjonalna do napiecia pomiedzy przewo¬ dami L i N. Napiecie Vx jest dostarczane do ukladu mnozacego 60, gdzie jest ono doprowadzane9 128 624 10 do ukladu calkujacego i calkowane w tym ukla¬ dzie wykonanym w oparciu o wzmacniacz 72.W rezultacie polaczenia tego ukladu calkujacego z detektorami 76 i 78, ukladem bistabilnym 79, przelacznikami S3 i S4 i zródlami napiec odniesie¬ nia +VR i —VR uzyskuje sie uklad dzialajacy jako oscylator, który w przyjfedku, gdy napiecie Vx jest równe zeru, wytwarza na wyjsciach ukladu bistabilnego 79 napiecia o przebiegach prostokat¬ nych o wypelnieniu 1:1. Napiecia odniesienia +VR i —VR wybrano jako wieksze od napiecia Vx o najwiekszej normalnie oczekiwanej amplitudzie, natomiast stala czasowa ukladu calkujacego jest wybrana w ten sposób, ze czestotliwosc przebiegów prostokatnych jest znacznie wieksza od czestotli¬ wosci napiecia Vx (posiadajacego oczywiscie nor¬ malna czestotliwosc sieci 50 Hz lub 60 Hz), przy czym typowa czestotliwosc przebiegów prostokat¬ nych wynosi okolo 10 kHz, Zatem gdy napiecie Vx jest dodatnie, w celu zachowania równowagi prze¬ lacznik S4 musi byc zamkniety dluzej niz prze¬ lacznik S3, natomiast gdy napiecie Vx jest ujem¬ ne, w celu zachowania równowagi przelacznik S3 musi byc zamkniety dluzej niz przelacznik S4, to jest odpowiednie wspólczynniki wypelnienia dwóch napiec o przebiegach prostokatnych zmieniaja sie w przeciwnych kierunkach, w zaleznosci od ampli¬ tudy i (biegunowosci napiecia Vx. Matematycznie mozna to zapisac nastepujaco: VXT + VR (T—t)- VRt=0, (1) gdzie T okresla okres napiecia o przebiegu prosto¬ katnym, a t okresla czas, w którym przelacznik S4 jest zamkniety w okresie T. Przeksztalcajac rów¬ nanie (1) otrzymujemy: t/T = (VR + Vx)/2VR (2) oraz 1-VT= (VR-VX)/2VR (3) Pomiedzy punktami 28 i 32 bocznika 20 wytwa- • rzane jest napiecie Yy, którego wartosc chwilowa jest proporcjonalna do chwilowej wartosci pradu plynacego przez obwód L. Napiecie Vy jest do¬ starczone równiez do ukladu mnozacego 60, w któ¬ rym jest zmieniana jego biegunowosc i jest wzmac¬ niane za pomoca wzmacniacza 66. Odwrócone i wzmocnione napiecie wytworzone we wzmacniaczu 66 jest w wyniku poddawane mnozeniu przez war¬ tosc 1—t/T w przelaczniku SI, ponownie jest zmie¬ niana jego biegunowosc i w wyniku napiecie jest mnozone przez wartosc t/T w przelaczniku S2. Na¬ piecie uzyskiwane w wyniku tych mnozen sa su¬ mowane ze zmiana znaku we wzmacniaczu sumu¬ jacym 68. Napiecie Wyjsciowe Vz wytwarzane przez wzmacniacz 68 jest wiec proporcjonalne do Vy (VR- Vx) (2VR — Vy/VR + Vx) 2VR, (4) co mozna uproscic do wyrazenia -vxvy (5) VR Zatem napiecie wyjsciowe Vz, które jest rów¬ niez napieciem wyjsciowym ukladu mnozacego 60, jest proporcjonalne do V»I, to jest do iloczynu na¬ piecia pomiedzy przewodami Li Ni pradu plyna¬ cego przez przewód L. Zalozono, ze uklad mnozacy 60 pracuje w ukladzie mnozenia do czwartej po¬ tegi.Napiecie Vz jest dostarczane do przetwornika na- pieciowo-czestotliwosciowego 62, w którym jest cal¬ kowane przez uklad calkujacy zbudowany na wzmacniaczu 80. W przypadku gdy napiecie V, jest ujemne (co oznacza, ze iloczyn V«I jest do- 5 datni), na wyjsciu wzmacniacza 80 narasta napie¬ cie dodatnie z predkoscia zalezna od amplitudy napiecia wyjsciowego i przelacza detektor 82. Na¬ stepujacy bezposrednio po tym impuls zegarowy z generatora 92 impulsów zegarowych przelacza 10 uklad bistabilny 86, powodujac zamkniecie prze¬ lacznika S5 w celu dolaczenia zródla dodatniego napiecia odniesienia +VR do ukladu calkujacego.Nastepny kolejny impuls zegarowy równiez prze¬ lacza uklad bistabilny 86, w zwiazku z czym zródlo napiecia odniesienia +VR jest w rzeczywistosci do¬ laczone do ukladu calkujacego dokladnie przez czas jednego okresu impulsów zegarowych wytwa¬ rzanych przez generator 92. Dokladnie okreslona wartosc ladunku dostarczana w tym czasie do ukladu calkujacego jest wystarczajaca do tego, aby sprawdzic poziom na wyjsciu ukladu calkujacego z powrotem do wartosci ponizej poziomu detekcji detektora 82. Opisana kolejnosc zdarzen jest na¬ stepnie powtarzana z czestotliwoscia proporcjonal- na do amplitudy napiecia Vz. W przypadku, gdy napiecie Vz ma wartosc dodatnia, co moze wysta¬ pic w tych czesciach cyklu napiecia V, dla których przesuniecie fazowe pomiedzy napieciem V i pra¬ dem I wynosi 90°, przetwarzalnie realizowana jest kolejnosc dokladnie analogiczna do opisanej dla 30 ujemnyth wartosci Vz, lecz w tym przypadku ste¬ rowanie jest prowadzone przez detektor 84, uklad bistabilny 88 i zródlo ujemnego napiecia odniesie¬ nia —VR.Uklad bistabilny 86 wytwarza zatem pierwszy 35 ciag impulsów, którego czestotliwosc jest propor¬ cjonalna do wartosci iloczynu V«I wówczas, gdy iloczyn ten ma wartosc dodatnia, natomiast w przypadku gdy iloczyn V»I jest ujemny, uklad bi¬ stabilny 88 wytwarza ciag drugi impulsów, któ- 40 rego czestotliwosc jest proporcjonalna do wartosci iloczynu V-I. Normalna maksymalna wartosc cze¬ stotliwosci tych impulsów zostala ustalona na po¬ ziomie okolo 10 kHz.Pierwszy i drugi ciagi impulsów sa dostarczane 45 do wejsc licznika rewersyjnego 64, gdzie w wyniku sa calkowane po czasie. Kazdorazowo, gdy licznik rewersyjny 64 osiaga wstepnie okreslona wartosc — zwykle rzedu 104, wytwarza impuls nadmiaru, który jest dostarczany do tyrystora Tl pokazanego 50 na fig. 1. Dlugosc impulsu nadmiaru ustalono po¬ miedzy dlugoscia polowy i calego okresu napiecia V w celu zapewnienia przelaczenia tyrystora w stan przewodzenia, a nastepnie wywolywany jest obrót silnika krokowego 52. Silnik krokowy 52 na- 55 pedza kola wskaznikowe licznika sumujacego 54 za posrednictwem wczesniej wspomaganej przekladni w taki sposób, ze w wyniku licznik sumujacy 54 kontynuuje calkowanie po czasie rozpoczete w licz¬ niku rewersyjnym 64, a wiec wskazuje calkowita eo wartosc energii elektrycznej dostarczanej przewo¬ dami L i N do odbiorcy.Nalezy uwzglednic, ze uklad mnozacy 60, prze¬ twornik napieciowo-czestotliwosciowy 62 i licznik 64 pokazane na fig. 2 uzyskuja stale napiecia zasi- 65 lania wymagane do ich pracy z wejsc 38, 40 i 4211 128 624 12 pomiarowego ukladu elektronicznego 24 licznika energii czynnej. Dla uproszczenia na fig. 2 nie pokazano szczególów polaczen wiekszosci poszcze¬ gólnych elementów ukladu mnozacego 6), prze¬ twornika napieciowo-czestotliwosciowego 62 i licz¬ nika 64 z wejsciami 38, 40 i 42, lecz niektóre z tych polaczen zostaly pokazane w charakterze przy¬ kladu. Poszczególne napiecia zasilajace na wejs¬ ciach 38, 40 i 42 sa uzyskiwane z napiecia V po¬ miedzy przewodami L i N, jak mozna to zauwazyc na fig. 1, za pomoca ukladu zasilacza mocy utwo¬ rzonego z rezystora R6, diod Dl i D2, kondensato¬ rów Cl i C2, rezystorów R4 i R5 i diod Zenera Zl i Z2. Typowe wartosci tych napiec wynosza okolo +5 V, 0 V i —5 V w odniesieniu do zacisku 14 (a wiec w odniesieniu do przewodu L).Pomiarowy uklad elektroniczny 24 licznika ener¬ gii czynnej jest bezposrednio dolaczony do prze¬ wodu i reaguje na napiecie elektryczne tego prze¬ wodu, nadazajac za podwyzszonym napieciem tego przewodu, zwykle 250 V.Poniewaz calkowita wartosc pradu wymsgana do pracy pomiarowego ukladu elektronicznego 24 jest stosunkowo mala, rezystor R6 ma stosunkowo duza wartosc i jak juz wspomniano ma równiez sto¬ sunkowo duza wartosc. Zatem kazda duza ampli¬ tuda napiecia w stanie nieustalonym, pojawiajaja- cego sie pomiedzy przewodami Li N, jest tlumiona przez te dwa rezystory przed dojsciem do pomia¬ rowego ukladu elektronicznego 24. Rezystory te w celu dalszego zabezpieczenia wykonane sa w postaci charakteryzujacej sie duza pojemnoscia skrosna.Pomiarowy uklad elektroniczny 24 miernika ener¬ gii czynnej jest ponadto zabezpieczony przed napie¬ ciami w stanie nieustalonym wskutek tego, ze jest zamontowany na boczniku 20, stanowiacym stosun¬ kowo duzy kawalek metalu o malej rezystancji, w którym istnieje male prawdopodobienstwo wy¬ tworzenia wysokich napiec. Niezaleznie od tego, jak zabezpieczenie przed mozliwoscia pojawienia sie duzych pradów w boczniku 20, wejscia wzmacnia¬ cza 66 zabezpieczone sa przez diody D3 i D4 (fig. 2). Podobnie wejscia wzmacniacza 72 sa zabez¬ pieczone zarówno przez rezystor 11 oraz diody D5 i D6. Te rózne srodki zabezpieczenia pomiarowego ukladu elektronicznego 24 przed dzialaniem napiec w stanie nieustalonym nie zwiekszaja w istotny spo¬ sób calkowitych kosztów produkcji licznika 10 energii czynnej.Podczas pracy moze zmieniac sie temperatura bocznika, a wiec i jego rezystancja. Do kompensacji bledów, które moglyby wystapic wskutek zmian temperatury, sluzy rezystor Rl. Rezystor Rl jest wiec wybrany tak, ze jego wspólczynnik tempera¬ turowy rezystancji jest zasadniczo identyczny jak wspólczynnik -bocznika 20 i jego temperatura po¬ daza za temperatura bocznika. Stosunek R/R1„ gdzie R okresla rezystancje czesci bocznika 20 po¬ miedzy punktami 28 i 32, jest wiec zasadniczo nie¬ zalezny od temperatury. Poniewaz napiecie Vy wy¬ znacza równanie Vy = I*R, napiecie Vy na wyjs¬ ciu wzmacniacza 66 okresla zaleznosc Vy =I.R.R7/Rl (6) a wiec wartosc ta jest równiez zasadniczo niezalez¬ na od temperatury.Nalezy zauwazyc, ze poniewaz wszystkie elemen¬ ty przyrzadu pomiarowego, którym jest licznik 13, sa wlaczone miedzy zaciski 18 i 14, przy czym za¬ cisk 14 znajduje sie po stronie dostawcy, a nie od¬ biorcy energii elektrycznej, prad roboczy pobierany 5 przez sam licznik nie przeplywa przez bocznik (20) i nie cddzialywuje wiec na wskazania licznika.W wielu zastosowaniack prad roboczy pobierany przez licznik jest pomijiakiie maly. W tym przypad¬ ku energia dostarczana do pomiarowego ukladu elektronicznego 24 licznika energii czynnej moze byc doprowadzona do dowolnego punktu miedzy zaciskami 14, 16. Ma to szczególnie miejsce, gdy napiecie na boczniku bedzie bardzo m^e (kilka mV) w porównaniu z napieciem pomiedzy prze¬ wodem L i przewodem N (zwykle co najmniej 100 V) i równiez w porównaniu z napieciem zasila¬ cza mocy (zwykle okolo 10 V).W liczniku 10 dokonano kilku zmian. I tak np. bocznik 20 mozna zastapic transformatorem pra¬ dowym. Ponadto silnik krokowy 52 i tyrystor Tl 20 mozna zastapic przez element piezoelektryczny wy¬ ginany przez impulsy z wyjscia 50, przy czym wygiecia te powoduja pobudzanie licznika sumuja¬ cego 54.Innym rozwiazaniem jest zastapienie tyrystora 25 Tl, silnika krokowego 52 i licznika sumujacego 54 przez licznik elektroniczny lub rejestr, który nie zmienia stanu przy chwilowym zaniku zasilania.Licznik ten moze byc wykonany w technice pa¬ mieci na magnetycznych domenach pecherzyko- *• wych lub w technice pamieci MNOS, przy czym wskazania tego licznika sa wyswietlane na wielo- pozycyjnym wyswietlaczu cyfrowym wykonanym w technice cieklych krysztalów (LCD) lub diod swiecacych (LED) typu siedmiosegmentowego. 35 Ponadto zasilacz mocy pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego 24 licznika energii czynnej moze sta¬ nowic jakis- inny dogoffny uklad nietransformato- rowy np. uklad wytwarzajacy jedno tylko napiecie zasilajace mierzone wzgledem zacisku 14 i prze¬ to wodu. Wymaga to oczywiscie dokonania pewnych niezbednych zmian w pomiarowym ukladzie elek¬ tronicznym 24. Pomiarowy uklad elektroniczny 24 mozna ponadto zmodyfikowac, zastepujac przetwor¬ nik napieciowo-czestotliwosciowy 62 przetworni- 45 kiem analogowo-cyfrowym próbkujacym napiecie Vz z okreslona czestotliwoscia.Na figurze 3 jest przedstawione inne wykonanie pomiarowego ukladu elektronicznego z fig. 1 i 2.Pomiarowy uklad elektroniczny 124 licznika ener- 50 gii czynnej zawiera uklad mnozacy 160, przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy 162 i licznik rewer- syjny 164 zbudowane w sposób analogiczny jak uklad mnozacy 60, przetwornik napieciowo-czesto¬ tliwosciowy 62 i licznik rewersyjny 64 pomiarowego 55 ukladu elektronicznego 24. Uklad elektroniczny 124 ma wejscia 126, 130, 134, 138, 140, 142 i wyjscie 150, które odpowiadaja wejsciom 26, 30, 34, 38, 40, 42 i wyjsciu 50 pomiarowego ukladu elektronicznego 24, jednakze sam pomiarowy uklad elektroniczny 60 124 licznika energii czynnej jest wlaczony w licz¬ niku 10 i w nieco inny sposób, co zostanie wyjas¬ nione pózniej.Uklad mnozacy 160 jest ukladem o zmiennej transkonduktancji i ma dwie (pierwsza i druga) 65 pary tranzystorów TRI, TR2 i TR3, TR4 o wspól-13 128 624 14 nych emiterach. Bazy tranzystorów TRI i TR3 sa wspólne i dolaczone do wejscia 130 pomiarowego ukladu elektronicznego 124 natomiast bazy tranzy¬ storów TR2, TR4 sa równiez wspólne i dolaczone do wejscia 126. Wejscia 126 i 130 sa dolaczone bez¬ posrednio do punktów 28 i 32 bocznika 20, przy czym pominieto rezystor Rl z fig. 1.Wspólne emitery tranzystorów TRI, TR2 i TR3, TR4 sa dolaczone poprzez poszczególne rezystory R21, R22 o równej rezystancji i do ujemnego wejs¬ cia zasilajacego 142.Rezystor R3 z fig. 1 i 2 równiez pominieto, tak ze wejscie 134 pomiarowego ukladu elektronicz¬ nego 124 jest dolaczone zewnetrznie jedynie do za¬ cisku 18 (przez rezystor R2 o stosunkowo duzej wartosci). Wejscie 134 jest dolaczone zewnetrznie poprzez szeregowe polaczenie pólprzewodnikowego przelacznika SIO i rezystor R23 do wspólnych emiterów tranzystorów TRI, TR2 a poprzez pól¬ przewodnikowy przelacznik Sil do wejscia wzmac- niacza-róznicowego 180. Przelaczniki SIO i Sil sa uruchamiane w przeciwfazie sygnalami o przebiegu prostokatnym o wypelnieniu równym 1:1. Wyjscie wzmacniacza 180 jest dolaczone poprzez rezystory R24, R25 o wartosci równej wartosci rezystorów R21 i R22 do negujacego wejscia tego wzmacniacza i do wspólnych emiterów tranzystorów TRI, TR2, podczas gdy wejscie nienegujace wzmacniacza 180 jest dolaczone poprzez równolegle polaczenie kon¬ densatora C10 i diody D18 spolaryzowanej w kie¬ runku przewodzenia do wejscia 143 o napieciu rów¬ nym zero woltów i poprzez rezystor R26 do ujem¬ nego wejscia zasilajacego 142.Kolektory tranzystorów TRI i TR2 sa pouczone w punkcie 182, natomiast kolektory tranzystorów TR2, TR4 — w punkcie 184, przy czym punkty 182 i 184 stanowia wejscie ukladu mnozacego l Punkty 182 i 184 sa polaczone poprzez rezystory R27, R28 o równej wartosci z koncem lancucha zlo¬ zonego z kilku (np. szesciu) polaczonych szeregowo diod D10 do D15, przy czym drugi koniec lancucha diod jest dolaczony do baz pary tranzystorów pnp TR5, TR6. Bazy tranzystorów TR5, TR6 sa dolaczo¬ ne poprzez rezystor R29 do dodatniego wejscia za¬ silajacego 138 i emitery tych tranzystorów sa do¬ laczone równiez do wejscia 138. Kolektory tranzy¬ storów TR5, TR6 sa' dolaczone do punktów 182 i 185.Punkty 182 i 184 sa dolaczone do wejsc negujacego i nienegujacego wzmacniacza róznicowego 186, którego wejscia sa jednoczesnie wejsciami przetwornika na- pieciowo-czestotliwosciowego 162. Wyjscie wzmac¬ niacza 186 jest dolaczone w petli ujemnego sprze¬ zenia zwrotnego do wejscia negujacego tego wzmacniacza poprzez kondensator Cli w celu uzyskania ukladu calkujacego, a ponadto jest do¬ laczone poprzez rezystor R30 do wejscia detektora 188 poziomu napiecia. Wejscie detektora 188 jest dolaczone poprzez kondensator C12 do ujemnego wejscia zasilajacego 142, podczas gdy wejscie de¬ tektora 188 jest dolaczone do wejscia oikladu bista- bilnego 193. Wejscie ukladu bistabilnego 193 jest dolaczone do wejscia ukladu bistabilnego 192, któ¬ rego wyjscie jest dolaczone do wejscia dwuwejs- ciowego elementu logicznego I 194. Wejscie zega¬ rowe ukladu bistabilnego 192 i wejscie zerujace ukladu bistabilnego 190 sa polaczone w celu od¬ bierania odpowiednich sygnalów zegarowych CLJ. i CL2 wytwarzanych przez generator 196 impulsów zegarowych a drugie wejscie elementu I 194 od¬ biera sygnaly zegarowe CLI poprzez dwa inwer- tery 198 i 199 polaczone kaskadowo. Generator 196 impulsów zegarowych zawiera oscylator stabilizo¬ wany kwarcowo (nie pokazany) o czestotliwosci pracy 32768 Hz, dzielnik czestotliwosciowy i ob¬ wody logiczne (nie pokazane) w celu wytwarzania w znany sposób sygnalów zegarowych CLI i CL2, o jednakowej czestotliwosci, zwykle 8192 Hz i ksztalcie pokazanym na fig, 4.Wyjscie elementu I 194 jest dolaczone do elektro- dy sterujacej pólprzewodnikowego przelacznika S12 wlaczonego miedzy zródlo 200 ujemnego na¬ piecia odniesienia podobne do zródla —VR z fig. 2, a jeden koniec rezystora R31. Druga koncówka re¬ zystora R31 jest dolaczona do bazy tranzystora npn TR7 i poprzez rezystor R32 do wejscia 140.Rezystor B-32 jest zamontowany na zewnatrz po¬ miarowego ukladu elektronicznego 124 blisko bocz¬ nika 2QT w miejsce rezystora Rl z fig., 1 i 2, Pomiarowy uklad elektroniczny 12£, zawiera dodat¬ kowe wejscie 218 Emiter tranzystora TE7 jest do¬ laczony do tranzystora npn TR8, tworzac nastepna pare (tranzystorów o wspólnych emiterach, które sa dolaczone poprzez rezystor R33 do zródla 200 na¬ piecia odniesienia. Baza tranzystora TR8 jest dola¬ czona do wejscia 140" poprzez rezystor R34 i do wejscia 142 poprzez szeregowe polaczenia rezystora R35 i potencjometru RV1. Kolektpry tranzystorów TR7, TR8 sa dolaczone do wejsc wzmacniacza 186* Wyjscie elementu I 194 stanowi wyjscie prze¬ twornika napieciowo-czestotliwosciowego 162 i jest podlaczone przez wzmacniacz buforowy 202 do wejscia zliczajacego 203 licznika rewersyjnego 164.Licznik 164 jest binarnym licznikiem 12-bitowym z mozliwoscia wstepnego ustawiania i ma wejscie sterujace 234 kierunkiem zliczania, wejscie 206 wstepnego ustawiania i zespól wejsc 208, do któ¬ rych dostarczany jest w sposób "ciagly sygnal cy¬ frowy reprezentujacy zadany stan poczatkowy.Licznik rewersyjny 164 ma równiez zespól wyjsc 210 podlaczonych do dekodera Z12, który wytwarza impuls wyjsciowy po osiagnieciu przez licznik za¬ danego stanu. Wyjscie dekodera 212 jest dolaczone do wejscia ukladu bistabilnego 214, na którego drugie wejscie podawany jest z inwertera 198 za¬ negowany sygnal zegarowy CLI. Wyjscie ukladu bistabilnego 214 jest dolaczone do wejscia 206 licz¬ nika 164 i stanowi wyjscie 150 pomiarowego ukla¬ du elektronicznego 124 licznika energii czynnej.Wspomniane uprzednio sygnaly w przeciwfazie do sterowania przelacznikami SIO i Sil sa wytwa¬ rzane przez uklad 216 zawierajacy rezystor R35 o duzej impedancji (680 kQ) wlaczony miedzy zacisk 18 licznika 13, a wejscie 220 pomiarowego ukladu eleCstronicznego 124. Wejscie 220 jest dolaczone po¬ przez kondensator C13 do wejscia 142 i poprsez szeregowe polaczene rezystora R36 i wzmacniacza 222 do wejscia ukladu bistabilnego 224. Wyjscie ukladu bistabilnego 224 jest dolaczone do wejscia przelacznika SIO i wejscia 204 licznika 164 — pod¬ czas gdy wyjscie tego ukladu bistabilnego jest do¬ lo 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60128 624 15 laczone do wejscia przelacznika Sil i wejscia ukladu bistabilnego 224.Dzialanie pomiarowego ukTadu elektronicznego 124 jest nastepujace.Wzmacniacz 222 w ukladzie 216 wytwarza syg¬ nal prostokatny o czestotliwosci równej czestotli¬ wosci napiecia V miedzy przewodami L i N (to jest czestotliwosci sieci 50 Hz lub 60 Hz). Ten sygnal prostokatny dochodzi do ukladu bistabilnego 224, który wytwarza na wyjsciach sygnaly prostokatne bedace w przeoiwfazie wzgledem siebie, o wspól¬ czynnikach wypelniania równych 1:1 i o czestotli¬ wosci równej polowie czestotliwosci sieci. Te syg¬ naly w przeciwfazie o czestotliwosci 25 Hz wlaczaja i wylaczaja naprzemiennie przelaczniki SI) i Sil w taki sposób, ze w chwili przewodzenia przelacz- nika SIO przelacznik Sil nie przewodzi i na od¬ wrót Rezystor R2 wymusza przeplyw pradu Ix o war¬ tosci proporcjonalnej do napiecia V miedzy prze¬ wodami Li Nj stanowi pierwsze wejscie ukladu mnozacego 160 o zmiennej transkonduktancji. Re¬ zystor R2 po kazdym kolejnym wlaczeniu prze¬ lacznika 810, Sil zmienia prad plynacy we wspól¬ nych emiterach tranzystorów TRI, TR2 o wartosc równa Ix, przy czym znak tego pradu zmienia sie po kazdej polowie okresu przebiegów prostokat¬ nych w przeciwfazie, w którym to okresie prze¬ lacznik Sil przewodzi. Zmiane znaku powoduje wzmacniacz odwracajacy faze o wzmocnieniu jed¬ nostkowym, zawierajacy wzmacniacz 180 i rezystor R24 ujemnego sprzezenia zwrotnego. Zmiany pra¬ du powoduja zmiane transkonduktancji tranzysto¬ rów TRI i TR2.Bocznik 20 wytwarza miedzy punktami 28 i 32 napiecie Vy o wartosci chwilowej proporcjonalnej do chwilowej wartosci pradu I plynacego w prze¬ wodzie L. Napiecie Vy jest równiez dostarczane do ukladu mnozacego 160 miedzy bazy tranzystorów TRI, TR2.Tranzystory TRI, TR2 daza do wytworzenia na¬ piecia wyjsciowego V0 miedzy kolektorami (czyli miedzy punktami 182, 184 proporcjonalnego do iloczynu Vy«Vx). Gdyby tranzystory TRI i TR2 byly jedynymi tranzystorami w tym^ukladzie, na¬ piecie wyjsciowe zawieraloby skladowe harmonicz¬ na, które sa eliminowane z ukladu przez tranzy¬ story TR2 i TR4 dzieki faktowi, ze otrzymuja one to,samo napiecie wejsciowe Vy, jednak ich wyjscia (czyli kolektory) sa sprzezone krzyzowo z wyjs¬ ciami (kolektorami) tranzystorów TRI, TR2.Napiecie Vc jest dodawane algebraicznie w pun¬ ktach 182, 184 z napieciem uchybu wytwarzanym przez tranzystory TR7, TR8 w przetworniku na- pieciowo-czestotliwosciowym 162 podczas okresu nieprzewodzenia przelacznika S12. Napiecie uchybu reguluje sie potencjometrem RV1 w celu uzyska¬ nia ujemnego napiecia wiekszego od u$mnego na¬ piecia Vc pelnego zakresu, dzieki czemu napiecie róznicowe dostarczane w stanie nieprzewodzenia przelacznika S12 do ukladu calkujacego pracujace¬ go w oparciu o wzmacniacz 186 ^dostarczanego do wejscia przetwornika 162) jest ispwsze ujemne. Na¬ piecie róznicowe powoduje liniowy wzrost napiecia wyjsciowego wzmacniacza 186 z szybkoscia zalezna od *wartosci napiecia róznicowego, przy czym na- 16 piecie to dostarczane jest do detektora 188 w celu przelaczenia go.Przelaczenie detektora 188 powoduje uslawien'e ukladu bistabilnego 190, z kolei który wymusza 5 ustawienie ukladu bistabilnego 192 przez nastep¬ ne narastajace zbocze sygnalu zegarowego CLI (pokazanego jako przebieg A na fig. 4). Uklad bi- stabilny 192 dziala na element I 194, dzieki czemu przelacznik S12 jest wprowadzany w stan przewo- 10 dzenia tym samym narastajacym zboczem sygnalu zegarowego CLI. Nastepne narastajace zbocze syg¬ nalu zegarowego CL2, pokazane jako przebieg B na fig. 4 zeruje uklad bistabilny 193, przygotowu¬ jac go do wyzerowania nastepnym narastajacym zboczem zegarowego sygnalu CLI. Wyzerowanie ukladu bistabilnego 192 blokuje element I 194, wprowadzajac przelacznik S12 ponownie w stan nieprzewodzenia. Przelacznik S12 pozostaje w sta- n e przewodzenia w scisle okreslonym czasie rów- _ nym jednemu okresowi sygnalu zegarowego CLI.Podczas przewodzenia przelacznik S12 zmienia napiecie uchybu wytwarzane przez tranzystory TR7, TR8 o scisle okreslona wartosc potrzebna do otrzyman;a dodatniego napiecia róznicowego, co z ^ kolei powoduje spadek napiecia wyjsciowego wzmacniacza 186 do wartosci mniejszej od poziomu progowego detektora 188. Wówczas gdy przelacznik S12 ponownie stanie sie nieprzewodzacy, cala opi¬ sana tu kolejnosc5 zdarzen powtarza sie. 3o Nalezy oczekiwac, ze maksymalna czestotliwosc przelaczania przelacznika S12, czyli maksymalna czestotliwosc wyjsciowa przetwornika napieciowo- -czestotliwosciowego 162 wynosi 8192 Hz. Potencjo¬ metr RV1 ustawiony jest w taki sposób, ze przy 35 zerowym pradzie plynacym przez, bocznik 20 czesto¬ tliwosc wyjsciowa przetwornika wynosi polowe czestotliwosci maksymalnej czyli 4096 Hz. Przy nie_ zerowym pradzie bocznika wynikowe napiecie V0 wytwarzane przez tranzystory TRI, TR2 zmienia 40 wspomniane napiecie róznicowe, tak, ze czestotli¬ wosc pracy przelacznika S12 zwieksza sie lub ma¬ leje wzgledem 4096 Hz, w zaleznosci od tego, czy napiecie V0 jest,ujemne czy dodatnie, przy czym wartosc tego przyrostu lub spadku zalezy od ilo- 45 czynu V»L Przetwornik napieciowo-czestotliwoscio- wy 162 wytwarza wiec na wyjsciu (czyli na wyjsciu elementu I 194) sygnal impulsowy, którego czesto¬ tliwosc zalezy od wartosci iloczynu V-I.Impulsy wytwarzane przez przetwornik napie- 50 ciowo-czestotliwosciowy 162 sa dostarczane i zli¬ czane w liczniku rewersyjnym 164. Sygnal o prze¬ biegu prostokatnym i czestotliwosci 25 Hz, steru¬ jacy przelacznikiem Sil steruje równiez kierun¬ kiem zliczania licznika rewersyjnego 164, który 55 zlicza w góre, gdy przewodzi przelacznik SIO i w dól — gdy przewodzi przelacznik Sil. Poniewaz przelaczniki SIO i Sil zmieniaja równiez znak ilo¬ razu Vo/V, liczba N impulsów dostarczanych do licznika rewersyjnego 164 podczas jednego okresu eo przebiegu prostokatnego o czestotliwosci 25 Hz w czasie tx wynosi: tt+T/t T ti+T T N = [i0+kf V-Mt] [fo—kf V-I«dt]— tt 2 tj+T/, 2128 624 17 ii Co po uproszczeniu: kT tj+T N= $ V-I-dt (8) 2 tt gdzie: fo — czestotliwosc impulsów dla I = 0, T — okres sygnalów prostokatnych 25 Hz, k — stala.Liczba impulsów zliczanych przez licznik rewer- syjny 164 jest proporcjonalna do calki po czasie z iloczynu V«I.Nalezy oczekiwac, ze licznik rewersyjny 164 moze zliczac do 21* czyli do 4096. Jednakze za kazdym razem po osiagnieciu przez licznik 164 okreslonego stanu zliczania wynoszacego zwykle 7/8 stanu ma¬ ksymalnego (czyli stanu 3584), dekoder 212 wytwa¬ rza impuls wyjsciowy, który ustawia licznik w za¬ danym stanie wstepnym wynoszacym zwykle 1/8 stanu maksymalnego (czyli 512). Licznik rewersyj- ny 164 zlicza w góre i w dól i moze zliczac w góre tylko do okreslonego stanu, w którym spo¬ woduje wytworzenie na wyjsciu 150 impulsu. To znaczy, jezeli tym okreslonym stanem jest stan 3584, przy którym licznik wytwarza impuls wyjs¬ ciowy i nastepnie natychmiast zlicza w dól, zlicza¬ nie w dól zacznie sie od ustalonego stanu 512.Dzieki takiemu rozwiazaniu uniknieto wytwarzania na wyjsciu 150 blednych impulsów wyjsciowych.Impulsy wystepujace na wyjsciu 150 sa dostar¬ czane do tyrystora II z fig. 1, który steruje silni¬ kiem krokowym 52 i licznikiem rewersyjnym 54, co opisano w polaczeniu z fig. 1 i 2.Do poprawnego dzialania pomiarowego ukladu elektronicznego 124 niezbedne jest, aby charaktery¬ styki (jak np. wzmocnienie pradowe) przynajmniej tranzystorów TRI do TR4 i TR7, TR8 byly scisle dopasowane, jednakze poniewaz pomiarowy uklad elektroniczny 124 zrealizowano w postaci pojedyn¬ czego ukladu scalonego, co opisano w powiazaniu z pomiarowym ukladem elektronicznym 24 na fig. 1 i 2t to wymaganie jest w praktyce stosun¬ kowo latwe do realizacji.Pomiarowy uklad elektroniczny 124 ma kilka istotnych zalet, przy czyim najwaznejsza jest prawdopodobnie sposób samokomipensacji zmian w wyniku zmian temperatury i uchybów wystepuja¬ cych w ukladzie mnozacym 160 o zmiennej trans- konduktancji. Rozwazajac równanie (7), w tym samym okresie jak okres sygnalu o przebiegu pro¬ stokatnym i o czestotliwosci 25 Hz omawiany w równaniu <7), te zmiany i uchyby mozna uwazac za stale, w zwiazku z czym powoduja one zmiane f0 o mala, stala wartosc. Mozna je wyeliminowac dzieki pracy przelaczników SIO, Sil i odpowied¬ nim zmianom kierunku zliczania licznika rewer- syjnego 164.Tranzystory TR7, TR8 moga dzia!a£ skutecznie jako uklad mnozacy, analogicznie do ukladu utwo¬ rzonego na tranzystorach TRI do TR4, w celu wy¬ tworzenia sygnalu odniesienia przeciwdzialajacego sygnalowi V0 wytworzonemu przez tranzystory TRI do TR4. W ten sposób uchyby wynikajace np. ze starzenia sie tranzystorów TRI do TR4 beda usuwane przez odpowiedne zmiany charaktery¬ styk tranzystorów TR7, TR8, dzieki wspomnianemu dokladnemu dopasowaniu charakterystyk tych tran¬ zystorów w wyniku Wykonania ich w ukladzie scalonym.Uchyby temperaturowe pochodzace od bocznika 20 eliminowane sa przez rezystor R32, który ze 3 wzgledu na stycznosc cieplna z bocznikiem i po¬ siadanie tego samego wspólczynnika temperaturo¬ wego rezystancji, zmienia sygnal odniesienia sprzezenia, zwrotnego wytwarzany przez tranzystory TR7, TR8 w okresie przewodzenia przelacznika io S12, przy czym zmiana ta jest proporcjonalna do temperaturowej zmiany rezystancji bocznika.Tranzystory TR5 i TR6 dzialaja jako zródla pradu stalego w celu utrzymania przeplywu pra¬ dów wplywajacych do punktów 182, 184 z dodat- 15 niego zasilajacego wejscia 138 na poziomie stalym, okreslonym przez srednia wartosc napiec w tych punktach. Jezeli jest to pozadane, mozna zastapic tranzystory TR5, TR6 wraz z ich ukladami po¬ laryzacji przez dwa rezystory o równych wartos- 20 ciach, wlaczone miedzy wejscie 138 i punkty 182 i 184.Innym mozliwym wykonaniem pomiarowego ukladu elektronicznego 124 licznika energii czyn¬ nej jest usuniecie wzmacniacza 180 i zwiazanych as z nim rezystorów R24, R26 oraz kondensatora C10 i dolaczenie wyjscia przelacznika Sil do wspól¬ nych emiterów tranzystorów TR3, TR4 tak, aby przelaczniki SIO, Sil zmienialy skuteczna polary¬ zacje pradu Ix dostarczanego do ukladu mnozacego 30 160. Pomiarowy uklad elektroniczny 124 mozna równiez zmodyfikowac, zastepujac przetwornik na¬ pieciowo-czestotliwosciowy 162 przetwornikiem analogowo-cyfrowym, co opisano wczesniej podczas omawiania pomiarowego ukladu elektronicznego 35 24, przy czym w takim przypadku polaryzacja, z jaka sygnaly cyfrowe wytwarzane przez ten prze¬ twornik sa akumlowane w liczniku rewersyjnym 164 (lub innych ukladach pamieciowych) zmienia¬ laby sie okresowo pod wpTywem sygnalu o prze- 40 biegu prostokatnym i o czestotliwosci 25 Hz.Poniewaz czestotliwosc sygnalów o przebiegu prostokatnym, które steruja przelacznikami SIO, Sil i kierunek zliczania licznika rewersyjnego 164 nie sa parametrami krytycznymi, innym wykona- 45 niem, w jakim mozna wykonac pomiarowy uklad elektroniczny 124 jest zastapienie ukladu 621 przez dzielnk czestotliwosciowy 1/256 podlaczony do ge¬ neratora 196 impulsów zegarowych i uklad bista- bilny dzielacy przez dwa — podlaczony do wyjscia ^ dzielnika 1/256. Ten uklad bistabilny wytwarza wiec dwa prostokatne sygnaly w przeciwfazie o czestotliwosci 16 Hz, zastepujace sygnaly prosto¬ katne o czestotliwosci 25 Hz.Nalezy zauwazyc, ze opisana technika eliminacji gg zmian w pomiarowym ukladz e elektronicznym 124 moze byc po niewielkich zmianach zastosowana w innych ukladach zawierajacych uklady mnozace, np. w pomiarowym ukladzie elektronicznym 24 z fig. 2. 60 Na figurze 3C jest przedstawiony uklad zabez¬ pieczania 230 przed przeciazeniem, który mozna zastosowac w pomiarowym ukladzie elektronicz¬ nym 124. Uklad zabezpieczenia 230 przed przecia¬ zeniem zawiera binarny licznik rewersyjny 232 z K mozliwoscia wstepnego zadawania stsnu. Licznik128 624 19 20 rewersyjny 232 ma wejscie zliczajace 234 pocTa^ czone do wyjscia wzmacniacza 2D2 z fig. 38, wejs¬ cie 236 wstepnego ustawienia pod aczone do wyjs¬ cia dwuwejsciowego elementu LUB 238 i zespól wejsc 240, do których sa dostarczane w sposób cia- & gly sygnaly cyfrowe reprezentujace zadany wstepnie stan. Licznik rewersyjny 232 ma równiei zespól wejsc 242 podlaczonych do dekodera 214, który wytwarza impuls wyjsciowy po osiagnieciu przez licznik rewersyjny 232 zadanego stanu. Wyjscie 10 dekodera 244 jest podlaczone do wejscia uk'adu bistabilnego 246 którego wyjscie jest podlaczcne do wejscia elementu LUB 238. Na drugie wejscie elementu LUB 238 jest doprowadzony jeden z sy¬ gnalów o czestotliwosci 25 Hz z ukladu 216 z w fig. 3B przez dzielnik czestotliwosci 1/5 247 i uklad 248 formowania impulsów.Wejscie zerujace ukladu bistabilnego 246 jest podla¬ czone do zródla napiecia (np. dodatniej szyny zasilaja¬ cej 138) przez przycisk zerujacy 249 dostepny na 20 zewnatrz obudowy 12 licznika 13, podczas gdy wyjscie ukladu bistabilnego 246 jest równiez pod¬ laczone przez odpowiedni wzmacniacz 250 do wyjs¬ cia 252 pomiarowego ukladu elektronicznego 124.Wyjscie 252 jest podlaczone do wylacznika (nie ^ pokazanego) laczacego przewody L i N po stronie odbiorczej licznika 10 energii czynnej. Wylacznik ten mozna umiescic w licznku 10 np. w obudowie 12, w takim przypadku przycisk 249 moze rów¬ niez dzialac jajko przycisk zerujacy wylacznika. 30 Podczas dzialania ukladu licznik rewersyjny 232 zlicza te same impulsy co licznik rewersyjny 164 z fig. 3B. Ustawienie licznika rewersyjnego 232 w stanie poczatkowym dokonuja co 200 ms impulsy o czestotliwosci 5 Hz, wytwarzane przez dzielnik 35 247 i uklad 248 formowania impulsów.Wstepnie zadany stan, po osiagnieciu którego nastepuje wytworzenie impulsu wyjsciowego przez dekoder 244, wybiera sie W taki sposób, aby licz¬ nik 232 nie osiagnal go w warunkach maksymal- 40 nego obciazenia (czyli wtedy, gdy do przewodów L i N ,po stronie odbiorczej licznika 10 podlaczono maksymalne dopuszczalne obciazenie), ale aby ten stan zostal osiagniety po przekroczeniu obciazenia maksymalnego, czyli w warunkach przeciazenia. 45 Po wystapieniu przeciazenia i osiagnieciu przez licznik 232 zadanego stanu, dekoder 244 wytwarza impuls wyjsciowy ustawiajacy uklad bistabilny 246, który z kolei uruchamia wspomniany wylacz¬ nik za posrednictwem wzmacniacza 250 przewi- & dzianego do tego celu, co spowoduje przerwanie doplywu energii dostarczanej do odbiorcy. Uklad bistabilny 246 zeruje ponadto licznik rewersyjny 232, ustawiajac go w stanie poczatkowym za po¬ srednictwem elementu LUB 238. Po znalezieniu 55 i usunieciu przyczyny przeciazenia, dostarczenie energii mozna przywrócic za pomoca przycisku 249.Na figurze 5 jest przedstawiony zmieniony i uproszczony zasilacz mocy stosowany z pomiaro¬ wymi ukladami elektronicznymi 24 lub 124. W za- 60 silaczu tym zacisk 18 nie jest dolaczony bezpos¬ rednio do przewodu N, lecz do jednego konca re¬ zystora R40 o stosunkowo malej wartosci, którego drugi koniec jest dolaczony bezposrednio do prze¬ wodu N przy zacisku 118. Ogranicznik udarowy & 260, który stanowi warystor lub rezystor stero¬ wany napieciowo typu ZnO, jest wlaczony miedzy zacisk 18 a zacisk 14 ogranicza napiecie miedzy tymi dwoma zaciskami do wartosci 600 V.Zacisk 18 jest dolaczony przez kondensator C20 i dwie wlaczone przeciwnie diody Zenera 23, 24 do zacisku 14. Diody Zenera ograniczaja amplitude napiecia przemiennego w wezle J miedzy konden¬ satorem C20f a diodami Zenera do wartosci okolo 8 V. Wezel J jest douczony do zacisku 14 przez szeregowe polaczenie diody B20 i kondensatora C21 i przez szeregowe polaczenie diody D21 i konr densatora C22, przy czym diody D20 i D21 sa wlaczone przeciwnie. Dodatnie sta\e napiecie zasir lania +VS równe okolo +7 V jest wiec wytwa¬ rzane na katodzie diody D23, podczas gdy ujemne stale napiecie zasilania —Vs równe okolo —7 V jest wytwarzane na anodzie diody D21.Elektroniczny licznik energii czynnej lOg z fig. 6 i 7 jest podobny w znacznej mierze do licznika 10 z fig. 1. W stosunku do licznika 10 licznik lOg za¬ wiera scalony pomiarowy uklad elektroniczny 124g pcdoVny do ukladu elektronicznego 124 z fig. 3A i 3C. W pcnizszym opisie fig. 6 i 7 wszystkie ele¬ menty odpowiadajace elementom z fig. 1 i 3 maja te same oznaczenia i opisane zostana tylko te elementy licznika 10g, które róznia sie od elemen¬ tów licznika 10.W liczniku lOg z fig. 6 wejscia 126 pomiarowe¬ go ukladu elektronicznego 124g jest dolaczone do koncówki 16 poprzez rezystor R60 o malej impe- dancji i do wejscia 134 przez inny rezystor R62, podczas gdy wejscie 130 jest dolaczone do zacisku 14.Wejscie 134 pomiarowego ukladu elektronicznego 124g nie jest dolaczone bezposrednio do wezla 36 miedzy rezystorami R2 i R3, a przez rezystor re¬ gulowany RV10. Koncówka rezystora R2 nie do¬ chodzaca do wezla 36 jest dolaczona do koncówki 18 poprzez rezystor R64 i do koncówki 16 po¬ przez warystor 502 zabezpieczenia udarowego typu ZnO.Zacisk 18 jest dolaczony poprzez szeregowe po¬ laczenie rezystora R65, rezystora R66 i kondensa¬ tora C30 do anody diody D30 i do katody diody D31. Inny warystor 504 zabezpieczenia udarowego typu ZnO jest wlaczony miedzy zacisk 16, a wezel miedzy rezystorem R65 a kondensatorem C30. Ka¬ toda diody D30 i anoda diody D31 sa dolaczone do zacisku 16 poprzez równolegle polaczenia diody Zenera i kondensatora, Z6 zC31 i Z7 z C32, tworzac w ten sposób odjpowiednio dodatni i ujemny punkt zasilania wzgledem zacisku 16. Punkty te i zacisk 16 sa dolaczone do wejsc 138, 142, 140 pomiaro¬ wego ukladu elektronicznego 124g.Katoda diody D30 jest równiez dolaczona po¬ przez diode swiecaca 508 i cewke 150 do pomoc¬ niczego wyjscia 512 i wyjscia 150 pomiarowego ukladu elektronicznego 124g. Cewka 510 stanowi czesc zwyklego licznika elektromagnetycznego 516 uzywanego w automatach telefonicznych.Pomiarowy uklad elektroniczny 124g ma równiez pare wejsc 520, 521, miedzy które jest wlaczony kwarc 518 stanowiacy element generatora 196 im¬ pulsów zegarowych, pare wejsc 522, 523, miedzy21 które jest wlaczony kondensator Cli przetwornika napieciowo-czestotliwosciowego 162 i pare wejsc 524, 525# miedzy które jest wlaczony regulowany rezystor RV1 przetwornika napieciowo-czestotli- wosciowego 162.Pomiarowy uklad elektroniczny 124g przedsta¬ wiono bardziej szczególowo na fig. 7, na której pokazano uklad mnozacy 160 o zmiennej transkon- duktancji, przetwornik napieciowo-czestotliwoscio- wy 162 i licznik rewersyjny 164.W ukladzie mnozacym 160 (fig. 7A) przelaczniki SIO, Sil i zwiazany z nimi obwód ukladu elek¬ tronicznego 124 z fig. 3 (te przelaczniki i zwiazany z nimij obwód okresowo zmienialy polaryzacje wejs¬ ciowego sygnalu ukladu mnozacego, który to syg¬ nal reprezentuje napiecie V miedzy przewodami L i N) zastapiono przez uklad przerywacza sty¬ kowego zawierajacy cztery tranzystory TR11 do TR14, przy czym kolektory tych tranzystorów sa dolaczone do wejscia zasilajacego 140. Bazy tran¬ zystorów TR11, TR13 sa dolaczone do wspólnego punktu 530 poprzez rezystory R70 i R71, podczas gdy bazy tranzystorów TR12, TR14 sa dolaczone do wspólnego punktu 532 poprzez rezystory R72, R73. Emitery tranzystorów TR11, TR14 sa dolaczo¬ ne przez rezystory R74, R75 o równej wartosci do wejscia —134 pomiarowego ukladu elektronicznego 124g i przez dwa dalsze rezystory R76, R77 o war¬ tosci równej wartosci rezystorów R74, R75 do pun¬ któw wyjsciowych 534, 536 przerywacza. Emitery tranzystorów TR12, TR13 sa dolaczone do punktów 234 i 536 poprzez rezystory R78, R79 o równej wartosci, których laczna wartosc jest wieksza 1,5 raza od lacznej wartosci rezystorów R74 do R77.Punkty wyjsciowe 534, 536 przerywacza styko¬ wego sa dolaczone do baz tranzystorów TR15, TR16, których kolektory sa dolaczone do wejscia ^zasilajacego 138, a których emitery sa dolaczone do baz tranzystorów TR17, TR18. Kolektory tranzysto¬ rów TR17, TR18 sa dolaczone do wspólnych emiterów tranzystorów TRI, TR2 i do wspólnych emiterów tranzystorów TR3, TR4, podczas gdy ich emitery sa podlaczone poprzez rezystory R80, R81 o wartosci równej wartosci rezystorów R74 do R77 do kolektora tranzystora TR19. Emiter tranzystora TR19 Jest dolaczony do zródla 200 ujemnego napiecia odniesienia i dziala jako zródlo pradu stalego, wspólpracujac z rezystorem R82 wlaczonym mie¬ dzy baze tranzystora TR19, a wejscie zasilajace 143 i z tranzystorem TR20 wlaczonym jako dioda (jego kolektor i baza sa zawarte) miedzy baze a emiter tranzystora TR19. Rezystory R21 i R22 po¬ miarowego ukladu elektronicznego 124 z fig. 3 pominieto w pomiarowym ukladzie elektronicznym 124g.Tranzystory TR5, TR6 pomiarowego ukladu elektronicznego 124 z fig. 3 i zwiazane z nimi ob¬ wody zastapiono dwoma rezystorami R82, R83 do¬ laczonymi do punktów 182, 184 i do wejscia zasila¬ jacego 138 i dwóch rezystorów R84, R85 dolaczo¬ nych do punktów 182, 184 i do wejscia zasilajacego 140.W przetworniku napieciowo-czestotliwosciowym 162 zastapiono przelacznik S12 przelacznikiem tranzystorowym TR21, rezystor R35 pominieto, a 624 22 regulowany rezystor RV1 polaczono szeregowo z innym przelacznikiem tranzystorowym TR22 wla¬ czonym miedzy baze tranzystora TR8 a zródlo SAO ujemnego napiecia odniesienia. Ponadto jak po- s kazano to na fig. 7B, pominieto element I 194 i jn- wertery 198, 199, a sygnal zegarowy CLI jest po¬ dawany na wejscie ukladu bistabilnego 192. Wyjs¬ cie Q ukladu bistabilnego 192 stanowi obecnie wyjscie przetwornika napieciowo-czestotliwoscio- io wego 162 i jest dolaczone do bazy przelacznika tranzystorowego TR21. To samo wyjscie Q ukladu bistabilnego 192 jest równiez dolaczone do jednego wejscia dwuwejsciowego elementu I 540, którego wyjscie jest dolaczone do bazy przelacznika tran- 15 zystorowego TR22.Wyjscie przetwornika napieciowo-czestotliwoscio- wego 162 z fig, 7B jest dolaczone do wejscia ele¬ mentu ALBO 542, którego drugie wejscie jest do¬ laczone do wyjscia dwuwejsciowego elementu 20 I 544. Do elementu I 544 dostarczany jest sygnal zegarowy CLI i sygnal zegarowy o czestotliwosci 4096 Hz wytwarzany przez uklad bistabilny 546, który dzieli czestotliwosc sygnalu zegarowego CLI przez dwa. Wyjscie elementu ALBO 542 jest do- 2s laczone do wejscia . dwuwejsciowego elementu I 548, którego drugie wejscie odbiera sygnal ze¬ garowy CL2. Wyjscie elementu I 548 jest dola¬ czone do wejscia zliczajacego 203 licznika rewer¬ sy]nego 164. 3fl Licznik rewersyjny 164 jest licznikiem osmio- bitowym, tak ze jego pelna zawartosc wynosi 256, a nastawiana wstepnie zawartosc okreslona przez sygnaly na jego wejsciach 208 wynosi 64. Dekoder 212 posiada pierwsze wyjscie 550, na którym wy- 35 twarzany jest sygnal wyjsciowy, gdy zawartosc licznika rewersyjnego 164 osiaga 240 przy zlicza¬ niu w przód i drugie wyjscie 552, na którym jest wytwarzany sygnal wyjsciowy, gdy.zawartosc licz¬ nika 164 osiaga dwa przy zliczaniu wstecz. Wyjs- 40 cie 550 jest polaczone z obwodem bistabilnym 214, podczas gdy wyjscie 552 jest polaczone z jednym wejsciem dwuwejsciowego elementu LUB 554.Inne wejscie i wyjscie elementu LUB 554 sa dola¬ czone odpowiednio do wyjscia Q ukladu bistabil- 45 nego 214 i wejscia 206 licznika rewersyjnego 164.Wyjscie Q ukladu bistabilnego 214 jest polaczone równiez z wejsciem zliczajacym prostego binar¬ nego licznika pieciobltowego 556. Licznik 556 po¬ siada glówne wyjscie 558, na którym jest wyjwa- 50 rzany sygnal wyjsciowy, gdy licznik osiaga zawar¬ tosc 16 i dodatkowe wyjscie 560 (chwilowo wyjscie jego pierwszego stopnia binarnego), na którym jest wytwarzany sygnal wyjsciowy o czestotliwosci równej polowie czestotliwosci sygnalu 4°starcza- 55 nego do jego wejscia zliczajacego. Wyjscie 560 jest polaczone poprzez wzmacniacz 562 z wyjs¬ ciem 512 ukladu elektronicznego 124g.; Wyjscie,558 jest polaczone z wejsciem ukladu bistabilnego 564, którego drugie wejscie jest przystosowane do od- n bioru sygnalu zegarowego CLI. Wejscie Q ukladu bistabilnego 654 jest polaczone z wejsciem licznika 556 i z wyjsciem ukladu bistabilnego 566, którego wyjscie Q jest polaczone z wejsciem ukladu bi¬ stabilnego 568. Wyjscie ukladu bistabilnego 568 f5 jest polaczone z innym wejsciem elementu I 540,23 128 624 24 z wejsciem elementu I 540, z wejsciem ukladu bi- stabilnego 566 i z jednym wejsciem dwuwejscio- wego elementu I 570. Inne wejscie ukladu bistabil- nego 560 i inne wejscie elementu 570 sa polaczcne w cehi odbioru sygnalu odniesienia o przebiegu prostokatnym i czestotliwosci 8 Hz, jak to bedzie dalej widoczne, podczas gdy wyjscie elementu I 570 jest polaczone poprzez wzmacniacz 572 z wyjsciem 150 pomiarowego ukladu elektronicznego 124g licznika energii czynnej.Sygnaly, które sa w przeciwfazie i steruja prze¬ rywaczem stykowym zbudowanym na tranzysto¬ rach TR11 do TR14 (jeden z tych sygnalów, ste¬ ruje takze kierunkiem zliczania licznika 164) sa wytwarzane z sygnalu prostokatnego o czestotli¬ wosci 4096 Hz na wyjsciu Q ukladu bistabilnego 546 za pomoca dzielnika czestotliwosci 574, dzie¬ lacego przez 256. Wyjscie ukladu dzielnika 574 jest polaczone z wejsciem zegarowym ukladu bistabil¬ nego 576 i przez inwerter 577 z wejsciem zeruja¬ cym ukladu bistabilnego 580. Wejscia ukladu bi¬ stabilnego 576 odbieraja sygnal o stalej wartosci logicznej „1" i sygnal zegarowy CL3, przy czym ten ostatni jest tylko odwrócona wersja podstawo¬ wego sygnalu zegarowego o czestotliwosci 32768 Hz, z którego wytwarzane sa sygnaly zegarowe CLI i CL2 w generatorze 196 impulsów zegarowych.Wyjscie Q ukladu bistabilnego 576 jest polaczone z wejsciami zegarowymi ukladu bistabilnego 578 i ukladu bistabilnego 580, podczas gdy wyjscie Q ukladu bistabilnego 578 jest polaczone z jednym wejsciem dwuwejsciowego elementu NIE — I 581.Wyjscie q ukladu bistabilnego 578 jest polaczone z jego wejsciem i z oboma wejsciami zegarowymi ukladu bistabilnego 568 i drugim wejsciem elemen¬ tu I 578.Wyjscie elementu NIE — I 581 jest polaczone z wejsciem ukladu bistabilnego 580, którego wyjscie Q jest polaczone z wejsciem zegarowym ukladu bi¬ stabilnego 582. Drugie wejscie elementu NIE — I 581 jest polaczone z wyjsciem elementu ALBO 584, którego dwa wejscia sa polaczone z wyjsciami dwóch dalszych elementów ALBO 585, 586. Cztery wejscia elementów 585, 586 sa polaczone z wyjs¬ ciami czterech najmniej znaczacych bitów licz¬ nika rewersyjnego 164.Wspomniane wyzej sygnaly sterowania przery¬ waczem stykowym sa wytworzone na wyjsciach Q i Q ukladu bistalbilnegb 582, które to wyjscia sa dlatego polaczone z punktami 530 i 532 na fig. 7.Wyjscie Q ukladu bistabilnego 582 jest takze po¬ laczone z jednym wejsciem elementu ALBO 588, którego inne wejscie jest polaczonej wyjsciem ele¬ mentu I 544 i którego wyjscie jest polaczone z wejsciem 204 sterujacym kierunkiem zliczania licz¬ nika rewersyjnego 164.Zasada dzialania pomiarowego ukladu elektro¬ nicznego 124g z fig. 7, zatem równiez licznika lOg z fig. 6 jest zasadniczo podobna do dzialania po¬ miarowego ukladu elektronicznego 124 z fig. 3 i licznika energii czynnej z fig. 1 tak, ze tylko znaczace róznice beda wyjasnione szczególowo.Rezystory R60 i R62 wlaczone pomiedzy zacisk 16 i wejscie 134, z ich polaczeniami przylaczonymi do wejscia 126, sluza do niewielkiego przesuwania napiecia wejsciowego reprezentujacego prad po¬ miedzy wejsciami 126, 130 tak, ze zasilanie nie jest podawane przez przewody L i N, pomiarowy uklad elektroniczny 124g odbiera sygnaly wejsciowe 5 wskazujace ujemna lub odwrócona moc o bardzo maiej wartosci. Licznik rewersyjny 164 z tego po¬ wodu ma tendencje zliczania wstecz bardzo po¬ woli, ale gdy jego zawartosc zmaleje do 2, dekoder 212 zeruje go do wstepnej zawartosci równej 64. 10 Mozna ocenic, ze uklad zapewnia to, ze gdy moc nie jest podawana przez przewody N i L, nawet dla przedluzonych okresów, pomiarowy uklad elek¬ troniczny 124g wytwarzajacy impulsy wyjsciowe nie ma mozliwosci powiekszenia zawartosci ukla- 15 du sumujacego 516.Wplyw ma:ej zmiany napiecia wejsciowego, po¬ wodowanej przez rezystory R60, R62, gdy ener¬ gia elektryczna jest dostarczana przez przewody L i N, jest kompensowany podczas kalibracji przez wyregulowanie zmiennych rezystorów RV10 i RV1.W przerywaczu stykowym zbudowanym na tranzystorach TRll do TR14 do punktów 530 i 532 sa dostarczane prostokatne sygnaly w przeciwfa- 25 zie, których wytwarzanie zostanie opisane ponizej.Powoduja one najpierw przewodzenie tranzysto¬ rów TRll, TR13 i nieprzewodzenie tranzystorów TR12, TR14, a nastepnie na odwrót, i maja czesto¬ tliwosc 8 Hz. Stad napiecie V'x reprezentujace na- 30 piecie V pomiedzy przewodami L i N pojawia sie na przemian w punktach 534 i 536 i jest dlatego dostarczane na przemian do baz tranzystorów TR15 i TR16. Nalezy zauwazyc, ze impedancja zródla dolaczona do baz kazdego z tranzystorów TR15, TR16 jest stala, niezaleznie od tego, która para tranzystorów TRll do TR14 przewodzi w wyniku wyboru wzglednych wartosci rezystorów R74 do R79.Tranzystory TR15 do TR18 razem z tranzysto- i0 rami TR19, TR20 tworza wzmacniacz róznicowy, punkty 534 i 536 tworza wejscia róznicowe wzmac¬ niacza, stad napiecie Vx posiada odwrócona bie¬ gunowosc skuteczna, gdy jest przelaczane pomiedzy punktami 534, 536 i w innym przypadku zmienia 45 poszczególne prady plynace przez wspólne emitery par tranzystorów TRI, TR2 i TR3, TR4 w przeciw¬ nych kierunkach, to jest w przeciwfazie.Uklad przerywacza zbudowany na tranzystorach TRll do TR14 i wzmacniacza róznicowego zbudo- jp wanego na tranzystorach TR15 do TR20 zmniejsza dalej niepozadane sygnaly w punktach 182, 184, co jest jednym z czynników umozliwiajacych usunie¬ cie tranzystorów TR5, TR6 pomiarowego ukladu elektronicznego 124, z fig. 3 z pomiarowego ukladu 55 elektronicznego 124g.Dla duzych wartosci energii elektrycznej poda¬ wanej przez przewody L i N, krzywa bledu dla pomiarowego ukladu elektrycznego 124 z fig. 3 wykazuje nieznaczna tendencje do przesuwania M sie w strone ujemnych wartosci bledu (pomiar malej mocy). Jest to korygowane w pomiarowym ukladzie elektronicznym 124g przez przelaczanie tranzystora TR22, oprócz tranzystora TR21, stad efektywnie zmniejsza sie sygnal odniesienia wy- i5 twarzany przez tranzystory TR7, TR8 celem25 128 624 26 Pierwszy z nich wspólpracuje z ukladem bistabil- nym 546 celem wytwarzania ciagu impulsów o czestotliwosci 4096 Hz, które sa zgodne z impul¬ sami zegarowymi CLI, tak jak ewentualnie im- 5 pulsy wytwarzane przez przetwornik 162.Celem dzialania elementu ALBO 542 jest wy¬ twarzanie impulsu wyjsciowego, jesli przetwornik •napieciowo-czestotliwosciowy 162 wytwarza impuls w przedziale pomiedzy dwoma kolejnymi impul- 10 sami z ciagu impulsów o czestotliwosci 4096 Hz, nie wytwarzanie impulsu wyjsciowego, jesli prze¬ twornik napieciowo-czestotliwosciowy 162 wytwa¬ rza impuls, który jest jednoznaczny z impulsem ciagu impulsów o czestotliwosci 4096 Hz i wytwa- 15 rzanie impulsu wyjsciowego w odpowiedzi na kaz¬ dy impuls ciagu impulsów o czestotliwosci 4096 Hz, który nie jest zgodny z impulsem wyjsciowym przetwornika napleciowo-czestotliwosciowego 162. ^odwrócenia sygnalu wyjsciowego par tranzysto¬ rów TRI, TR2 i TR3, TR4. Tranzystor TR22 jest sterowany przez element I 540, który prze¬ wodzi za kazdym razem, gdy wytwarzany jest impuls wyjsciowy przez licznik 556 przez czas dokladnie jednego okresu i synchronicznie ze wspomnianym poprzednio sygnalem odniesienia o czestotliwosci 8 Hz, dostarczanym do ukladu bi¬ stabilnego 568. Im wieksza jest mierzona moc, tym czesciej element I 540 przewodzi.W pewnych okolicznosciach czestotliwosc wyjs¬ ciowa przetwornika napieoiowo-czestotliwosciowego 162 zachowuje sie tak, jak gdyby byla synchronizo¬ wana podwielokrotnoscia czestotliwosci zegarowej.Dla mocy zerowej moze to czasami powodowac przyklad, gdy okres przy zliczaniu w przód syste¬ matycznie zawiera jeden impuls wiecej lub mniej niz nastepny okres zliczania wstecz. Aczkolwiek mozna pokazac, ze w dlugich okresach czasu bledy spowodowane tym zjawiskiem kluczowania znosza sie, w krótkim okresie moga ewentualnie powodo¬ wac problemy, na przyklad podczas kalibracji. Dla unikniecia tych problemów faza sygnalów steruja¬ cych przerywaczem bedacym w przedfazie i syg¬ nalów sterujacych kierunkiem zliczania dla licz¬ nika rewersyjnego 164 jest odwracana w pseudo- -przypadkowy sposób wtedy, gdy parzystosc czte¬ rech najmniej znaczacych bitów licznika rewersyj¬ nego 164 zmienia, sie, co jest wykrywane przez elementy ALBO 584 do 586.Bardziej szczególowo, uklad bistabilny 546, uklad dzielnika 574 i uklady bistabilne 576 wspól¬ pracuja celem podzialu czestotliwosci sygnalu ze¬ garowego CLI dla wytworzenia na wyjsciu Q ukladu bistabilnego 576 sygnalu o czestotliwosci 16 Hz. Ten sygnal o czestotliwosci 16 Hz jest po¬ ddawany na uklady bistabilne 578 i 580, z których pierwszy wytwarza dwie wersje w przeciwfazie prostokatnego sygnalu odniesienia, drugi zas wy¬ twarza na wyjsciu Q albo sygnal o czestotliwosci 16 Hz albo sygnal o czestotliwosci 8 Hz, w zalez¬ nosci od sygnalu wyjsciowego elementu NIE — I 581. Wyjscie elementu NIE — I 581 zalezy z kolei od sygnalu wyjsciowego elementu ALBO 584. Kaz¬ de przejscie od czestotliwosci 16 Hz do czestotli¬ wosci 8 Hz i na odwrót jest synchronizowane syg¬ nalem o czestotliwosci 8 Hz ukladu bistabilnego 578. Sygnal na wyjsciu Q ukladu bistabilnego 580 ma czestotliwosc podzielona przez dwa przez uklad bistabilny 582 celem wytworzenia dwóch sygnalów sterujacych przerywaczem w przeciwiazie na wyjs¬ ciach Q i Q. Mozna stwierdzic, ze wspomniane przejscia pomiedzy czestotliwoscia 16 Hz a 8 Hz na wejsciu zegarowym ukladu bistabilnego 582 powo¬ duja odwrócenie fazy pomiedzy sygnalami na wyjs¬ ciach Q i Q.Celem zmnejszania maksymalnej mozliwej zmia¬ ny zawartosci licznika 164 podczas ciaglego okresu zliczania w przód lub wstecz, ustalona czestotli¬ wosc 4096 Hz jest odejmowana od czestotliwosci impulsów wytwarzanych przez przetwornik na¬ pieciowo-czestotliwosciowy 162. Uzyskuje sie to za pomoca elementu I 544 i elementu ALBO 542.Element ALBO 588 zapewnia to, ze impulsy wy¬ twarzane wedlug pierwszej operacji sa zaliczane w przód przez licznik rewersyjny 164, podczas gdy impulsy wytwarzane wedlug drugiej operacji sa zliczane wstecz. Stad przy dostarczaniu zerowej energii przez przewody L i N, zawartosc w licz¬ niku rewersyjnym 164 na przemian wzrasta i ma¬ leje o jeden bit.Dekoder 212 wytwarza sygnal wyjsciowy, gdy zawartosc licznika rewersyjnego 164 wzrasta do dwustu czterdziestu. Sygnal wyjsciowy powoduje M za pomoca ukladu bistabilnego 214 wzrost zawar¬ tosci licznika 556. Licznik 556 z kolei wytwa¬ rza sygnaly wyjsciowe na wyjsciach 560, 558 dla kazdego drugiego i szesnastego sygnalu wyjs¬ ciowego dekodera 212. Ostatni z sygnalów wytwa- 35 rzanych przez licznik 556 posiada maksymalna cze¬ stotliwosc okolo 10 Hz i dziala przez wzmacniacz 562 i dodatkowe wyjscie 512 pomiarowego ukladu elektronicznego 124 celem wzbudzenia diody swie¬ cacej 508 z fig. 6 dla zrealizowania wizualnego 40 wskazania, ze przez przewody L i N jest dostar¬ czana energia, która jest mierzona przez licznik lOg energii czynnej. Ostatni sygnal z licznika 556 dziala za pomoca ukladów bistabilnych 564, 566, 568 i elementu I 570 oraz wzmacniacza 572 celem wy- 45 twarzania na wyjsciu 150 pomiarowego ukladu elektronicznego 124g impulsów wyjsciowych ó czasie trwania 62,5 ms, zsynchronizowanych z pro¬ stokatnym sygnalem odniesienia o czestotliwosci 3 Hz, Wytwarzanych na wyjeciu Q ukladu bistabil¬ nego 578, które to impulsy wyjsciowe zwiekszaja zawartosc licznika sumujacego 516 z fig. 6.Pomiarowy uklad elektroniczny 124g mozna la¬ two uczynic dwukierunkowym, to jest zdolnym gg do pomiaru energii dostarczanej w obie strony do pary przewodów takich, jak przewody L i N. Licz¬ nik rewersyjny 164 zlicza wstecz, gdy kierunek, w 'którym jest dostarczana energia zostaje zmie¬ niony. w Licznik energii czynnej moze mierzyc energie plynaca w kazdym kierunku przez licznik. Ma to znaczenie, gdy uzytkownik rozmyslnie usiluje wprowadzic energie do licznika w celu próby prze¬ stawienia go to znaczy zmiany wskazania zuzycia gc energii sa wykrywane przez opisywany uklad, który 10 15 20 a 30 35 40 45 50 55128624 27 zapobiega temu przez odwracanie kierunku zli¬ czania licznika rewersyjnego 164.Przelaczajacy uklad logiczny laczy wyjscie Q ukladu bistabilnego 582 z elementem 588 zamiast wyjscia Q, przez co odwrócona zostaje faza syg¬ nalu na wejsciu sterujacym 204 kierunkiem zliczania licznika 164.Elektroniczny licznik lOa energii czynnej z fig. 8 jest przylaczony do trójfazowego ukladu rozdziel¬ czego mocy, zawierajacego przewody LI do L3, do których jest przylozone napiecie, po jednym dla kazdej fazy i przewód zerowy N. Jak poprzednio zaklada sie, ze dostawca i odbiorca mocy znajduja sie odpowiednio po lewej i prawej stronie licznika lOa. Elementy licznika 10a odpowiadajace elemen¬ tom licznika 10 z fig. 1 i 2 sa oznaczone tymi samymi numerami, które zastosowano na fig. 1 i 2, lecz z -odpowiedniimi wskaznikami jak a, lub c.Licznik lOa sklada sie z obudowy (nie pokaza¬ nej), która ma konstrukcje podobna do obudowy 12 i która zawiera trzy pary zacisków 14a, i 16a, 14b i 16b, 14c i 16c, przy czym kazda para jest wlaczona szeregowo W jednym z trzech przewodów LI do L3 i nastepny zacisk 18a jest polaczony z przewodem N. Trzy boczniki pradowe 20a, 2tó i 20c sa w zasadzie identyczne jak bocznik Z0 i wlaczone szeregowo pomiedzy zaciski z jednej z par to jest bocznik 20a jest wlaczony pomiedzy zaciski 14a i 16a oraz trzy pomiarowe uklady elek¬ troniczne 24a, 24b, 24c sa w zasadzie identyczne jak pomiarowy uklad 24 elektroniczny i sa zwia¬ zane z odjpowiednimi bocznikami w sposób doklad¬ nie analogiczny do opisanego w zwiazku z fig. 1 i 2 w przypadku bocznika 20 i pomiarowego ukladu elektronicznego 24. Dzielniki napiecia, z których kazdy zawiera pare rezystorów takich jak rezystory R2a i R3a sa wlaczone pomiedzy zacisk 18a i odpowiedni zacisk 14a, 14b, 14c, przy czym kazdy dzielnik napiecia jest polaczony z odpowied¬ nim wejsciem pomiarowych ukladów elektronicz¬ nych 24a, 24b, 24c Kazdy z rezystorów R2a, R2b, R2c ma duza wartosc rezystancji, typowo przy¬ najmniej 100 razy wieksza niz wartosc rezystancji rezystora R3a, R3b lub R3c Kazdy z pomiarowych ukladów elektronicznych 24a, 24b, 24c posiada za¬ silacz mocy 25a, 25b, 25c w zasadzie identyczny jak zasilacz mocy pomiarowego ukladu elektro¬ nicznego 24. Rezystory R6a, R6b i R6c o wzglednie duzej wartosci rezystancji w tych zasilaczach mocy sa polaczone z koncówka 18a.Licznik lOa zawierajacy takze tyrystor Tla, sil¬ nik krokowy 52a i licznik sumujacy 54a w zasadzie identyczne jak przedstawione na fig. 1. Tyrystor Tla i silnik krokowy 52 moga byc skutecznie wla¬ czone szeregowo pomiedzy przewód N i dowolny z przewodów LI do L3, pnzy czym anoda tyrystora jest dolaczona do jednego z przewodów, przykla¬ dowo pokazano je wlaczone pomiedzy przewodami N i LI i anoda tyrystora jest polaczona z przewo¬ dem LI na koncówce 14a.Wyjscie liczników rewersyjnych w pomiarowych ukladach elektronicznych 24b, 24c sa polaczone ze zródlami swiatla 100 i 101, które zawieraja diody kwiecace (termin „swiecace" obejmuje tu równiez 28 promieniowanie podczerwone). Zródla swiatla 10O i 131 sa sprzezone optycznie pirzez uklady optyczne swiatlowodowe 102 i 103 z urzadzeniami swiatlo¬ czulymi 104, 105, ktróych wyjscia sa polaczone z. 5 dwoma wejsciami trójwejsciowego ukladu anty¬ koincydencyjnego 106. Trzecie wejscie ukladu anty¬ koincydencyjnego 106 jest polaczone z wyjsciem licznika rewersyjnego w pomiarowym ukladzie elektronicznym 24a, podczas gdy wyjscie ukladu 10 antykoincydencyjnego 106 jest polaczone z elek¬ troda sterujaca tyrystora Tla. Zródla swiatla 100 i 101 otrzymuja zasilanie niezbedne do dzialania zasilania pomiarowych ukladów elektronicznych 24b i 24c, podczas gdy urzadzenia swiatloczule 104, ii 105 i uklad antykoincydencyjny 106 otrzymuja za¬ silanie z zasilacza mocy pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego 24a.Podczas pracy kazdy z pomiarowych ukladów elektronicznych 24a, 24b i 24c dziala w sposób do- 20 kladnie analogiczny do opisanego odnosnie fig. 1 i 2 celem wytworzenia na wyjsciu licznika rewersyj¬ nego ciagu impulsów, których czestotliwosc pow¬ tarzania jest zwiazana z iloczynem napiecia po¬ miedzy jednym z przewodów LI, L2, L3 a prze- "as wodem N i pradu plynacego w tym przewodzie* Ciagi impulsów z pomiarowych ukladów elektro¬ nicznych 24a, 24b, 24c sa przenoszone do ukladu antykoincydencyjnego 106, zarówno ciag przeno¬ szony bezposrednio od pomiarowego ukladu elek- jo Ironicznego 24a jak i ten, który jest przenoszony od pomiarowych ukladów elektronicznych 24b i 24o przez izolujace sprzezenie optyczne uzyskane dzieki wlóknom optycznym ukladów optycznych swiat- owodowyeh 102 i 103. Uklad antykoincyden- * cyjny 106 doprowadza indywidualne impulsy trzecli ciagów impulsów celem zapewnienia zliczenia wszystkich impulsów przez licznik sumujacy 54a^ Licznik sumujacy 54a wskazuje dlatego calkowita energie elektryczna dostarczona uzytkownikowi za *40 pomoca czterech przewodów LI, L2, L3 i N.Poniewaz kazdy z pomiarowych ukladów elek¬ tronicznych 24a, 24b i 24c jest polaczony tezpos- rednio z przewodami LI, L2, L3, zabezpieczony jest on przed stanami nieustalonymi napiecia w 45 sposób dokladnie analogiczny do opisanego juz w zwiazku z pomiarowym ukladem elektronicznym 24 z fig. 1 i 2. Zastosowanie sprzezen optycznych dzieki wlóknom optycznym ukladów optycznych swiatlowodowych 102 i 103 zapewnia moznosc la- 30 czenia ciagów impulsów wytwarzanych przez po¬ miarowe uklady elektroniczne 24a, 24b i 24c celem zliczania bez znacznego zmniejszenia wysokiego stopnia izolacji elektrycznej pomiedzy tymi ukla¬ dami, umozliwia to takze oddzielenie fizyczne ukla- ^5 dów wzgledem siebie w obudowie 12a, przez co zmniejsza sie mozliwe oddzialywan e, np. pól ma¬ gnetycznych i daje mozliwosc utworzenia prostego ukladu mechanicznego.W bardziej ogólnym przypadku ukladu rozdziel- **i czego mocy elektrycznej skladajacego sie z N prze¬ wodów, gdzie N2, pócFstowowymi wymaganiami W7g!^dem licznika sa: (N—1) par koncówek pra¬ dów ych zwiazanych z (N—1) przewodami, kazdy z (N—1) boczników pradowych wlaczony pomiedzy ^ koncówki pradowe odpowiedniej pary, nastepna128 624 29 30 koncówka dolaczona do N-tego przewodu, kazdy z (N—1) rezystancyjnych dzielników napiecia wla¬ czony pomiedzy nastepna koncówke i wybrana koncówke pradowa odpowiedniej pary (N—1) ukladów podobnych do pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego 24 i (N—2) izolujacych polaczen dla sprzezenia (N—2) ukladów ze wspólnym stopniem wyjsciowym tyrystora, silnika krokowego i licznika sumujacego.W liczniku Da z fig. 8 mozna dokonac pewnych modyfikacji. Na przyklad, mozliwe modyfikacje pomiarowego ukladu elektronicznego 24 z fig. 1 i 2 moga byc dokonywane w pomiarowych ukla¬ dach elektronicznych 24a, 24b, 24c z fig. 8. Oprócz tego, kazdy z pomiarowych ukladów elektronicz¬ nych 24a, 24b, 24c móglby w razie potrzeby do¬ prowadzic zasilanie pomiedzy przewody LI, L2, i L3 i dowolny inny przewód, podczas gdy tyrystor Tla i silnik krokowy 52a moga byc wlaczone ze¬ garowo pomiedzy dowolna pare przewodów LI, L2, L3 i N. Jednakze jezeli anoda tyrystora jest pola¬ czona z przewodem N, musi byc zastosowane inne sprzezenie optyczne. Silnik krokowy 52a i tyrystor Tla moga byc zmodyfikowane lub zastapione, jak opisano odnosnie licznika z fig. 1 i 2. Ostatecz¬ nie pomiarowe uklady elektroniczne 24a, 24b, 24c mozna zastapic przez identyczne jak pomiarowy uklad elektroniczny 124, 124g z fig. 3 i 7, podczas gdy zasilanie pomiarowych ukladów elektronicz¬ nych 24a, 24b, 24c mozna zastapic przez zasilanie identyczne do pokazanego na fig. 5.Elektroniczny licznik 106 energii czynnej z fig. 9 jest pokazany jako wlaczony w dwufazowy po¬ miarowy elektroniczny uklad rozdzielczy mocy, skladajacy sie z dwóch przewodów LI i L2, do których jest doprowadzone napiecie z przewodu neutralnego N. Napiecia przemienne na przewo¬ dach LI i L2 wzgledem przewodu N maja zasad¬ niczo równe wantosci, zwykle 110 V i wystepuje miedzy nimi róznica faz 180°. Ponownie przyjmuje sie, ze dostawca i odbiorca energii znajduja sie odpowiednio po lewej i po prawej stronie wzgle¬ dem licznika lOb pokazanego na fig. 9. Oprócz tego elementy podobne do pokazanych na poprzednich figurach posiadaja podobne odnosniki numerowe lecz z odpowiednimi wskaznikami.Licznik lOb zawiera obudowe (nie pokazana), która ma podobna konstrukcje jak obudowa 12 z fig. 1 i która zawiera dwie pary zacisków 14d i 16d, 14e i 16e, przy czym kazda para zacisków jest wlaczona szeregowo w jeden z przewodów LI kib L2. Dwa boczniki pradowe 20d i 20e w za¬ sadzie identyczne jak bocznik 20 sa wlaczone sze¬ regowo pomiedzy pary zacisków 14d, 16d i 14e, 16e. Licznik lOb zawiera takze pomiarowy uklad elektroniczny 124a w zasadzie identyczny jak po¬ miarowy uklad elektroniczny 124 z fig. 3, w szcze¬ gólnosci pomiarowy uklad elektroniczny 124a po¬ siada1 wejscia i wyjscia oznaczone tymi samymi odnosnikami numerowymi co zastosowane w od¬ niesieniu do fig. 3, lecz ze wskaznikiem a.Izolujacy transformator napieciowy 300 posiada uzwojenie pierwotne 302 i uzwojenie wtórne 304 z przekladnia 1:1. Uizwojenie pierwotne 302 jest wlaczone pomiedzy punkty 28e i 32e bocznika 20e. 10 15 20 30 33 40 50 55 60 Jeden koniec uzwojenia wtórnego 304 jest pola¬ czony z punktem 28d bocznika 20d i drugi koniec jest polaczony z wejsciem 126a pomiarowego ukla¬ du elektronicznego 124a. Punkt 32d bocznika 23d jest polaczony z wejsciem 130a pomiarowego ukladu elektronicznego 124a.Wejscia zasilajace 138a i 140a i 142a pomiaro¬ wego ukladu elektronicznego 124a sa polaczone z zasilaczem mocy 306 identycznym jak pokazany na fig. 5. Rezystor R43 i tor zerowy zasilania tego zasilacza mocy 3D6 jest dolaczony do zacisków 14e i 14d.Wejscie 134a pomiarowego ukladu elektronicz¬ nego 124a jest polaczone przez rezystor R2d o duzej rezystancji z zaciskiem 18 w ukladzie zasilania 336, podczas gdy wyjscie 150a pomiarowego uk^du elektronicznego 124^ jest polaczone z tyrystorem, silnikiem krokowym i licznikiem sumujacym (nie pokazanym) w ukladzie w zasadzie takim, jak opisano odnosnie fig. 1.Podczas pracy pradowy bocznik 20d wytwarza pomiedzy punktami 28d i 32d napiecie Vyl, którego wartosc chwilowa jest proporcjonalna do pradu Ii plynacego w przewodzie W, podczas gdy pradowy bocznik 20e wytwarza napiecie Vy2 podobnie zwia¬ zane z pradem plynacym w przewodzie L2. Pod¬ dane transformacji napiecie Vy2 jest wytwarzane na uzwojeniu wtórnym 304 transformatora 300 i sumowane z napieciem Vyi celem wytworzenia napiecia Vsum proporcjonalnego do sumy Ix i I2 po¬ miedzy wejsciami 126a o 130a pomiarowego ukladu elektronicznego 124a. Uzwojenie wtórne 304 trans¬ formatora 300 jest polaczone tak, ze biegunowosc tego poddanego transformacji napiecia Vy2 posiada te sama biegunowosc co napiecie Vyl tak, ze na¬ piecie Vsum jest proporcjonalne do sumy wartosci bezwzglednych pradów Ix i I2.Rezystor R2d przewodzi prad Ix proporcjonalny do sumy napiec Vi i V2 na przewodach LI i L2 wzgledem przewodu N.Pomiarowy uklad elektroniczny 124a dziala w sposób dokladnie analogiczny do opisanego w zwiazku z pomiarowym ukladem elektronicznym 124 z fig. 3 celem wytworzenia sygnalu wyjscio¬ wego reprezentujacego calke po czasie z iloczynu sygnalów Vsum i Ix, który to iloczyn jest propor¬ cjonalny do (Vi+V2) di+I*). Poniewaz napiecie Vj i V2 sa równe i posiadaja róznice faz 180°, Vi+V2=2V!=2V2, stad iloczyn W^Y*) di+U) jest takze proporcjonalny do mocy Vi Ii+V21*, do¬ starczonej do odbiorcy przez przewody LI, L2 i N, poniewaz ViIi+V,I2 = Vx (I1+I2) = V2(Ii+I2). Licz¬ nik lOb daje dlatego wskazanie calkowitej energii elektrycznej dostarczanej do odbiorcy przez prze¬ wody LI, L2 i N.Wspomniane powyzej wysokie napiecia stanu nieustalonego, które moga wystepowac pomiedzy przewodami LI i L2, nie wywieraja tego samego wplywu na izolujacy transformator napieciowy 300, co na -izolujacy transformator pradowy wedlug znanych rozwiazan. Jest to spowodowane tym, ze istnieje zabezpieczenie przed wytwarzaniem nie¬ bezpiecznie wysokich napiec na uzwojeniu wtór¬ nym 304 transformatora 300 w wyniku faktu, ze uzwoienie wtórne jest zwarte przez bardzo mala31 128 624 32 rezystancje utworzona przez bocznik 20e dolaczo¬ ny do uzwojenia pierwotnego 332.Nalezy zauwazyc, ze polaczenie pomiedzy liczni¬ kiem lOb a przewodem N nie jest konieczne. Je¬ zeli wartosci napiec Vx i V2 sa takie same lecz maja faze przesuneta o 180°, wówczas Vi+V2 = 2Vt i nie ma znacznej róznicy czy Ix jest uzyskiwane z samego napiecia Vi czy z (V2+V2) = 2Vi.W liczniku 10b z fig. 3 mozna dokonac kilku innych modyfikacji. Uklad rozdzielczy z fig. 10 moze byc rozwazany jako identyczny z ukladem z fig. 1, podczas gdy zasilacz mocy moze byc za¬ stapiony przez podobny zasilacz jak na fig. 1.Oprócz tego tyrystor, silnik krokowy i licznik su¬ mujacy moga ponownie byc zmodyfikowane lub zastapione, jak opisano w zwiazku z licznikiem 10 z fig. 1 i 2.Jeden lub wiecej polaczen izolujacych transfor¬ matorów napieciowych i boczników, takich jak transformator 300 i bocznik 20e moze tworzyc podstawe licznika energii czynnej lub podobnego urzadzenia, w którym obwody elektroniczne sa uziemione. W liczniku wielofazowym daje to taka korzysc, ze pewne czesci pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego np. zasilacz mocy i generator synchro¬ nizacji mcga byc wspólne dla wszystkich ukladów mnozacych.Elektroniczny licznik 13c energii czynnej z fig. 10 jest polaczony z elektrycznym ukadem rozdziela¬ jacym mocy np. takim jak uklad rozdzielczy z fig. 1. Ponownie przyjmuje sie, ze dostawca i od¬ biorca energii elektrycznej znajduja sie odpowied¬ nio po lewej stronie i po prawej stron'e licznika, jak pokazano na fig. 10 i elementy odpowiadaja¬ ce elementom z poprzednich figur maja odnosniki numerowe z wlasciwymi wskaznikami.Licznik lOc zawiera obudowe (nie pokazane) o podobnej konstrukcji jak obudowa 12 z fig. 1.Obudowa zawiera pare zacisków pradowych 14f i 16f wlaczonych szeregowo w przewód L i zacisk 118f polaczony z przewodem N. Bocznik 20f w za¬ sadzie identyczny jak bocznik 20 z fig. 1 jest wla¬ czony szeregowo pomiedzy zaciskami 14f, 16f, przy czym punkty 28f i 32f tego bocznika sa polaczone z wejsciami 126b i 130b pomiarowego ukladu elek¬ tronicznego 124 w zasadzie identycznego jak po¬ miarowy uklad elektroniczny 124 z fig. 3. Wejscia zasilajace 138b, 140b i 142b ukladu elektronicznego 124b sa polaczone z zasilaczem mccy 400 identycz- nym jak zasilacz mocy z fig. 5 podczas gdy wejs¬ cie 134b ukladu elektronicznego 124b jest polaczo¬ ne z zaciskiem 18 w zasilaczu mocy 400 przez re¬ zystor R2f o duzej rezystancji.Wyjscie 150b pomiarowego ukladu elektronicz¬ nego 124b mozna selektywnie przylaczac za po¬ moca przelacznika 402 do dwóch pcdobnych reje¬ strów 434, 406, które sa realizowane przy pomocy pamieci na domenach pecherzykowych lub przy pomocy techniki pamieciowej MNOS. Impulsy wyjsciowe .pojawiajace sie na wyjsciu 150b zwiek¬ szaja zawartosc rejestru 404 lub rejestru 406 w zaleznosci od polozenia przelacznika 402.Kazdy z rejestrów 404, 406 jest polaczony z od¬ powiednim wielocyfrowym panelem wskaznikowym siedmiosegmentowym typu LED lub LCD (nie po¬ kazanym), który ma na celu wyswietlenie zawar¬ tosci odpowiedniego rejestru albo w sposób ciaglym albo w postaci krótkiego blysku w odpowiedzi na nacisniecie guzika lub przelacznika (nie pokaza¬ nych), dostepnych od zewnatrz obudowy licznika lOc. Jednakze jesli zachodzi koniecznosc, moze by6 zastosowany pojedynczy wskaznik, przy czym ko¬ lejne uruchomienie przycisku lub przelacznika ma na celu wyswietlanie kolejno przez wskaznik za¬ wartosci rejestrów 404, 406. Rejestry 404, 406 i zwiazany z nimi wskaznik lub wskazniki po— bieraja napiecie zasilania z zasilacza mocy 400,. przy czym polaczenia zostaly usuniete z fig. lfr dla uproszczenia.Przelacznik 402 tworzy czesc zdalnie sterowane¬ go przekaznika 408, który dziala w odpowiedzi na zakodowane sygnaly sterujace nalozone na nor¬ malne napiecie przemienne pomiedzy przewodami: L i N. Przekazniki takie sa znane jako przekazniki drobnych puisacji pradu.Przekaznik 408 jest takze zawarty w obudowie licznika lOc i jest w zasadzie identyczny (z wy¬ jatkiem opisanym dalej) jak znany przekaznik- Przekaznik 478 zawiera uklad 410 identyczny jak znany uklad z wyjatkiem tego, ze usunieto zasi¬ lacz stalopradowy i w jego miejsce zastosowano zasilacz mocy 400. Uklad 410 posiada wejscia za¬ silajace 414 i 416, które sa polaczone z zasilaczem mocy 430.Generator w postaci ukladu 412 stanowi czesc generatora impulsów zegarowych zawartego w po¬ miarowym ukladzie elektronicznym 124b. Uklad 412 generatora posiada wyjscie, które jest polaczone- z wejsciem 418 ukladu 410 przekaznika (jak rów¬ niez z pomiarowym ukladem elektronicznym 124b).Uklad 412 generatora zawiera generator sterowany kryszta"em kwarcowym, który to krysztal jest. zwykle oddzielnym elementem poza ukladem sca¬ lonym.Praktycznie nie jest konieczna zadna modyfi¬ kacja pomiarowego ukTadu elektronicznego 124b przy wlaczaniu przekaznika 408 do licznika lOc Pomiarowy uklad elektroniczny 124b i uklad- przekaznika 410 posiadaja zatem wspólna obud-cwe,. wspólny zasilacz mocy i wspólny generator zega¬ rowy, co daje znaczne zmniejszenie kosztów.Uklad 410 przekaznika posiada wejscie 420 po¬ laczone przez rezystor R50 o stosunkowo duzej re¬ zystancji z zaciskiem 18 w zasilaczu mocy 430 ce¬ lem odbierania zakodowanych sygnalów steruja¬ cych i dwa wyjscia 422, 424 polaczone z elektro¬ dami sterujacymi dwóch tyrystorów T10, Tli..Anody tyrystorów T10 i Tli sa polaczone po¬ przez rezystory R51, R52 ograniczajace prad z za¬ ciskiem 18 w zasilaczu mocy 400, sa takze pola^ czone ze soba poprzez uzwojenie 426 przekaznika,, który steruje polozeniem przelacznika 402. Ka¬ tody tyrystorów T10 i Tli sa polaczone z torem zerowym zasilacza mocy 400.Podczas pracy pomiarowy uklad elektroniczny 124b pracuje w sposób dokladnie analogiczny do- cp'sanego poprzednio w odniesieniu do fig. 3 i za- kuadaj^c, ze przelacznik 402 jest w polozeniu, przedstawionym na fig. 8 zawartosc rejestru 404 reprezentuje calkowita energie elektryczna dostar— 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6C128 624 33 34 t:zona przez przewody L i N do odbiorcy. Jednakze jezeli jest wymagane zróznicowanie, na przyklad pomiedzy energia zuzywana w godzinach obciaze¬ nia szczytowego i godzinach poza szczytem, to jest tak, ze uzytkownik moze byc obciazony we¬ dlug róznych taryf za energie elektryczna zuzyta w iych róznych czasach, to wlasciwie zakodowane syg¬ naly sterujace sa przesylane przez przewody L i N celem uruchamiania przelacznika 402 prze¬ kaznika 408 we wlasciwych czasach, przy czym sposób, w jaki przekaznik 408 dziala w odpowiedzi na te zakodowane sygnaly, jest znany. Jezeli re¬ jestry 404, 406 sa stosowane do zapisywania po¬ boru mocy odpowiednio w godzinach obciazenia szczytowego i poza szczytem i godziny szczytu zo¬ stana okreslone np. od godziny 6.00 do 18.00, to zakodowany sygnal majacy zmieniac polozenie przelacznika 402 z przedstawionego polozenia jest przenoszony codziennie o godzinie 18.00 a inny za¬ kodowany sygnal majacy cofnac przelacznik 402 do przedstawionego polozenia jest przenoszony co¬ dziennie o godzinie 6.00. Oczywiscie czasy te sa jedynie przykladami i moga byc dowolnie zmie¬ niane. W tym przypadku suma zawartosci reje¬ strów 404, 406 przedstawia calkowita energie elek¬ tryczna dostarczona przez przewody L i N do od¬ biorcy.Przekaznik 408 zostal uproszczony dla jasnosci w porównaniu ze znanym przekaznikiem. Oprócz modyfikacji odnoszacych sie do zasilacza mocy i juz wspomnianego generatora, przekaznik 408 w praktyce zawiera dwa przelaczniki a nie jeden przelacznik. Kazdy z tych przelaczników jest ste¬ rowany przez cewke i pare tyrystorów w ukladzie jak na fig. 10. Zastosowany jest takze nastepny stopien zabezpieczenia przed naglymi przeciaze¬ niami.? W przekazniku lOc fig. 10 mozna dokonac kilku modyfikacji. Na przyklad, dowolny dogodny lub sterowany przekaznik moze byc zastosowany w miejsce przekaznika 408. Oprócz tego uklad zasi¬ lania 400 mozna zastapic przez zasilacz typu po¬ kazanego na fig. 1, podczas gdy pomiarowy uklad elektroniczny 124b mozna zastapic przez uklad po¬ dobny do pomiarowego ukladu elektronicznego 24 z fig. 1 i 2 lub pomiarowego ukladu elektronicz¬ nego 124g z fig. 7. Oprócz tego rezystory i zwia¬ zany z nimi wskaznik moga byc zastapione przez odpowiedni silnik krokowy i licznik sumujacy w ukladzie typu opisanego odnosnie fig. 1.Aczkolwiek rózne Wykonania pomiarowych ukla¬ dów elektronicznych wedlug wynalazku zostaly tu opasane zasadniczo w zwiazku z ich zastosowaniem w elektronicznych licznikach energii czynnej, ich uzycie nie jest ograniczone do tych zastosowan.Urzadzenia elektroniczne wedlug wynalazku moga TÓwniez tworzyc podstawe ukladów zabezpiecze¬ nia przed przeciazeniem typu opisanego w zwiaz¬ ku z fig. 3c, dla polaczen w ukladach rozdzielczych mocy lub innego rodzaju miernikach to jest mier¬ nikach zapotrzebowania na moc, dla polaczen w ukladach rozdzielczych. W kontekscie mierników zapotrzebowania na moc, mozna stwierdzic, ze uklad z fig. 3c moze byc latwo przystosowany do wskazania czy srednie zapotrzebowanie na moc osiagnelo w okreslonym przedziale czasu dany po¬ ziom.Zastrzezenia patentowe 1. Licznik energii czynnej dla elektrycznego ukladu rozdzielczego mocy pradu przemiennego, zawierajacego co najmniej jeden przewód pod na¬ pieciem, który zawiera pomiarowy uklad elektro¬ niczny zawierajacy uklad mnozacy do dostarczania napiecia wyjsciowego proporcjonalnego do iloczynu napiecia miedzy przewodem pod napieciem i dru¬ gim przewodem ukladu rozdzielczego oraz pradu w tym przewodzie pod napieciem, przetwornik na- pieciowo-czestotliwosciowy dolaczony do wyjscia ukladu mnozacego oraz licznik rewersyjny dola¬ czony do wyjscia przetwornika napieciowo-czesto- tliwosciowego, zasilacz mocy stalopradowy dla po¬ miarowego ukladu elektronicznego, który to za¬ silacz mocy jest wlaczony miedzy dwa przewody ukladu rozdzielczego i ma co najmniej dwa, do¬ datnie i zerowe, wyjscia dolaczone odpowiednio do dodatniego i zerowego wejscia zasilacza mocy po¬ miarowego ukladu elektronicznego oraz licznik su¬ mujacy dolaczony do wyjscia licznika rewersyjnego pomiarowego ukladu elektronicznego, znamienny tym, ze zawiera bocznik (20) wlaczony szeregowo w przewodzie (L) pod napieciem, posiadajacy pier¬ wszy zacisk <28) i drugi zacisk (32), pomiedzy któ¬ rymi wystepuje napiecie pradu w przewodzie (L) pod napieciem i pierw¬ szy rezystor (iy dolaczony jednym koncem do drugiego przewodu (N) ukladu rozdzielczego z jed¬ nej strony i do licznika sumujacego (54, 54a) po¬ miarowego ukladu elektronicznego (24, 124) z dru¬ giej strony oraz dolaczony drugim koncem do wezla (36) laczacego pierwszy rezystor (RJ z dru¬ gim rezystorem (R|), prizy czym do pierwszego za¬ cisku (28) i do trzeciego zacisku (38) bocznika (20) jest dolaczona para pierwszych wejsc (26, 30) ukladu mnozacego (60, 160) dolaczonego do prze¬ twornika napieciowo-czestotliwosciowego (62, 162) a do wezla (36) laczacego pierwszy rezystor (RJ z drugim rezystorem (R3) jest dolaczone drugie wejscie (34, 134) ukladu mnozacego (60, 160) oraz do wejsciowego zacisku (14) bocznika (20) jest do¬ laczone zerowe wyjscie (OV) zasilacza mocy zawie¬ rajacego polaczenie rezystorów (R4, R5, R6), diod (Dl, D2), kondensatorów (Clf Cy i diod Zenera (Zl, Z2). 2. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugi rezystor (R3) jest wlaczony miedzy wezel (36) i przewód (L) pod napieciem, tworzac wraz z pier¬ wszym rezystorem (R2) dzielnik napieciowy. 3. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwszy rezystor (Rj) jest dolaczony do drugiego przewodu (N) ukladu rozdzielczego poprzez trzeci rezystor (R40) o stosunkowo malej wartosci, a mie¬ dzy zacisk (18) laczacy trzeci rezystor (R40) z pier¬ wszym rezystorem (RJ a wejsciowy zacisk (14) bocznika (20) jest wlaczony ogranicznik udarowy (260). 4. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze licznik sumujacy (54), (54a) zawiera wiele kól 10 15 30 35 40 45 50 55 6035 128 624 36 wskaznikowych napedzanych przez silnik kro¬ kowy (52). 5. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze licznik sumujacy (54), (54a) zawiera licznik elek¬ troniczny typu pamieci trwalej i elektroniczny uklad wyswietlajacy wielocyfrowy dolaczony do wyjsc zliczajacych licznika. 6. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pomiarowy uklad elektroniczny (124b) ma wyjscie (150b) selektywnie przylaczone do dwóch rejestrów (404, 406) za pomoca przekaznika (408). 7. Licznik wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze licznik rewersyjny (164) w ukladzie elektronicznym (124); (124g) ma wejscie (204), do którego jest do¬ laczony uklad bistabilny (224), (5S2) dolaczony równiez do wejsc ukladu przelaczajacego (SIO, Sil), jest wlaczony miedzy drugie wejscie (134) pomia¬ rowego uklada elektronicznego (124), (124g) a uklad mnozacy (160). 8. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad mnozacy (163) zawiera perwsza pare tran¬ zystorów (TRI, TR2) polaczonych emiterami, któ¬ rych bazy sa dolaczone do pierwszych wejsc (126, 130) i których emitery sa dolaczone do drugiego 10 15 20 wejscia (134) przez uklad przelaczajacy (SIO, Sil)*, (TR11 do TR14) i druga pare tranzystorów (TR3 TR4) polaczonych emiterami, których bazy sa rów¬ niez dolaczone do wejsc (126, 130) i których kolek¬ tory sa dolaczone do kolektorów pierwszej pary tranzystorów (TRI, TR2). 9. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze- przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy (162) za¬ wiera wzmacniacz róznicowy (186) majacy wejscia odwracajace i nieodwracajace dolaczone do kolek¬ torów pierwszej pary tranzystorów (TRI, TR2)» kondensator (Cli) ujemnego sprzezenia zwrotnego wlaczony miedzy wyjscie wzmacniacza (186) i jego wejscie odwracajace, zródlo napieciowe (R34, R35* RV1) dolaczone do bazy tranzystora (TR8), które¬ go kolektor jest dolaczony do wejscia nieodwraca- jacego wzmacniacza (186), detektor (188) poziomu napiecia dolaczony do wyjscia wzmacniacza (186)* uklad bistabilny (190) dolaczony do wyjscia detek¬ tora (188) poziomu napiecia, zródlo (200) napiecia odniesienia i przelacznik tranzystorowy (S12) wla¬ czony miedzy zródlo (200) napiecia odniesienia i baze drugiego tranzystora (TR7), którego kolek¬ tor jest dolaczony do wejscia odwracajacego wzmacniacza (186) i którego emiter jest doLaczony- do emitera tranzystora (TR8).Fig.]128 624 Lk 14 -WWSA- Fig.2 *^50 Fig.3a ,14\\20 r-H N -* ' i A-r 162-tl '128 624 224 Q Fig. 3c "1 1 f/6. 4 5^ C^4 1 Ca v r~Lcu N rUB \RdO Fig. 5 W ZhO 2S0 TO R2 C20 -o ^ Z3~2 Z4Y V, v» 1 20 d=C2J D21 -VS ±C22 O N 18 L y-R64 \—vwtf^ i MAA/^- ¦nes 504 M Wg S02^rss C30 H* Fi6.6 14 20 -f^AAAAA—(- J D30 Z6-, 1 1 C31 . \C32 i_g_2£i / W-J/4(?J;35 508 5/2 150- 5)0 ' FS2.-AvW 1 [-134 -mg- (JS »i^ps^xms128 624 Fig./a w«/U»y y -m- 162 5%- l 574 j—p l- hj^o 'br-H—- /ca f/G. 75 U^-iJ128 624 U r" o ¦~i u ± -306- 1422 ud 2od) i6d \ VWWvSA/ * J 1301 / 32d -1243,- Jl 12GZ 138 a. Y^ 13 43. irR2d 19 \R40 304 \ad Fig. 9 -300 (&mv) r 302 L2 32e 1 "U 28 e -vwvywv <- ise i4e 20e N128 624 #35 220 #36 ^222 S_ 19 —•—Y^W-^f W^—I TcTT | -C/3 1-142 CL 224 196A CL2 CU m 199 204. 194 | 202 ~u 203 210 Fig. 3b 208 -:e±- 212J CU^_ 214 * *•* 150 -USf r® (\ vu ¦400 \R2j .H2fl l3Stl -mc Fig. 10. 403 1 ¦412 ml I50b -404- ?R52 f-R51 -124b- 140b )30b\ * VWW—*=^ \\r/-402 \-^W-\ -\2Sb Iz- -406- R50^ 426 4/9- 422 TioKl^-J— ! W J/1 42]4 414 V420 IF 4/6 410 l_ PL PL PL PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Licznik energii czynnej dla elektrycznego ukladu rozdzielczego mocy pradu przemiennego, zawierajacego co najmniej jeden przewód pod na¬ pieciem, który zawiera pomiarowy uklad elektro¬ niczny zawierajacy uklad mnozacy do dostarczania napiecia wyjsciowego proporcjonalnego do iloczynu napiecia miedzy przewodem pod napieciem i dru¬ gim przewodem ukladu rozdzielczego oraz pradu w tym przewodzie pod napieciem, przetwornik na- pieciowo-czestotliwosciowy dolaczony do wyjscia ukladu mnozacego oraz licznik rewersyjny dola¬ czony do wyjscia przetwornika napieciowo-czesto- tliwosciowego, zasilacz mocy stalopradowy dla po¬ miarowego ukladu elektronicznego, który to za¬ silacz mocy jest wlaczony miedzy dwa przewody ukladu rozdzielczego i ma co najmniej dwa, do¬ datnie i zerowe, wyjscia dolaczone odpowiednio do dodatniego i zerowego wejscia zasilacza mocy po¬ miarowego ukladu elektronicznego oraz licznik su¬ mujacy dolaczony do wyjscia licznika rewersyjnego pomiarowego ukladu elektronicznego, znamienny tym, ze zawiera bocznik (20) wlaczony szeregowo w przewodzie (L) pod napieciem, posiadajacy pier¬ wszy zacisk <28) i drugi zacisk (32), pomiedzy któ¬ rymi wystepuje napiecie pradu w przewodzie (L) pod napieciem i pierw¬ szy rezystor (iy dolaczony jednym koncem do drugiego przewodu (N) ukladu rozdzielczego z jed¬ nej strony i do licznika sumujacego (54, 54a) po¬ miarowego ukladu elektronicznego (24, 124) z dru¬ giej strony oraz dolaczony drugim koncem do wezla (36) laczacego pierwszy rezystor (RJ z dru¬ gim rezystorem (R|), prizy czym do pierwszego za¬ cisku (28) i do trzeciego zacisku (38) bocznika (20) jest dolaczona para pierwszych wejsc (26, 30) ukladu mnozacego (60, 160) dolaczonego do prze¬ twornika napieciowo-czestotliwosciowego (62, 162) a do wezla (36) laczacego pierwszy rezystor (RJ z drugim rezystorem (R3) jest dolaczone drugie wejscie (34, 134) ukladu mnozacego (60, 160) oraz do wejsciowego zacisku (14) bocznika (20) jest do¬ laczone zerowe wyjscie (OV) zasilacza mocy zawie¬ rajacego polaczenie rezystorów (R4, R5, R6), diod (Dl, D2), kondensatorów (Clf Cy i diod Zenera (Zl, Z2).

2. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugi rezystor (R3) jest wlaczony miedzy wezel (36) i przewód (L) pod napieciem, tworzac wraz z pier¬ wszym rezystorem (R2) dzielnik napieciowy.

3. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwszy rezystor (Rj) jest dolaczony do drugiego przewodu (N) ukladu rozdzielczego poprzez trzeci rezystor (R40) o stosunkowo malej wartosci, a mie¬ dzy zacisk (18) laczacy trzeci rezystor (R40) z pier¬ wszym rezystorem (RJ a wejsciowy zacisk (14) bocznika (20) jest wlaczony ogranicznik udarowy (260).

4. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze licznik sumujacy (54), (54a) zawiera wiele kól 10 15 30 35 40 45 50 55 6035 128 624 36 wskaznikowych napedzanych przez silnik kro¬ kowy (52).

5. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze licznik sumujacy (54), (54a) zawiera licznik elek¬ troniczny typu pamieci trwalej i elektroniczny uklad wyswietlajacy wielocyfrowy dolaczony do wyjsc zliczajacych licznika.

6. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pomiarowy uklad elektroniczny (124b) ma wyjscie (150b) selektywnie przylaczone do dwóch rejestrów (404, 406) za pomoca przekaznika (408).

7. Licznik wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze licznik rewersyjny (164) w ukladzie elektronicznym (124); (124g) ma wejscie (204), do którego jest do¬ laczony uklad bistabilny (224), (5S2) dolaczony równiez do wejsc ukladu przelaczajacego (SIO, Sil), jest wlaczony miedzy drugie wejscie (134) pomia¬ rowego uklada elektronicznego (124), (124g) a uklad mnozacy (160).

8. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad mnozacy (163) zawiera perwsza pare tran¬ zystorów (TRI, TR2) polaczonych emiterami, któ¬ rych bazy sa dolaczone do pierwszych wejsc (126, 130) i których emitery sa dolaczone do drugiego 10 15 20 wejscia (134) przez uklad przelaczajacy (SIO, Sil)*, (TR11 do TR14) i druga pare tranzystorów (TR3 TR4) polaczonych emiterami, których bazy sa rów¬ niez dolaczone do wejsc (126, 130) i których kolek¬ tory sa dolaczone do kolektorów pierwszej pary tranzystorów (TRI, TR2).

9. Licznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze- przetwornik napieciowo-czestotliwosciowy (162) za¬ wiera wzmacniacz róznicowy (186) majacy wejscia odwracajace i nieodwracajace dolaczone do kolek¬ torów pierwszej pary tranzystorów (TRI, TR2)» kondensator (Cli) ujemnego sprzezenia zwrotnego wlaczony miedzy wyjscie wzmacniacza (186) i jego wejscie odwracajace, zródlo napieciowe (R34, R35* RV1) dolaczone do bazy tranzystora (TR8), które¬ go kolektor jest dolaczony do wejscia nieodwraca- jacego wzmacniacza (186), detektor (188) poziomu napiecia dolaczony do wyjscia wzmacniacza (186)* uklad bistabilny (190) dolaczony do wyjscia detek¬ tora (188) poziomu napiecia, zródlo (200) napiecia odniesienia i przelacznik tranzystorowy (S12) wla¬ czony miedzy zródlo (200) napiecia odniesienia i baze drugiego tranzystora (TR7), którego kolek¬ tor jest dolaczony do wejscia odwracajacego wzmacniacza (186) i którego emiter jest doLaczony- do emitera tranzystora (TR8). Fig.]128 624 Lk 14 -WWSA- Fig.2 *^50 Fig.3a ,14\\20 r-H N -* ' i A-r 162-tl '128 624 224 Q Fig. 3c "1 1 f/6. 4 5^ C^4 1 Ca v r~Lcu N rUB \RdO Fig. 5 W ZhO 2S0 TO R2 C20 -o ^ Z3~2 Z4Y V, v» 1 20 d=C2J D21 -VS ±C22 O N 18 L y-R64 \—vwtf^ i MAA/^- ¦nes 504 M Wg S02^rss C30 H* Fi6.6 14 20 -f^AAAAA—(- J D30 Z6-, 1 1 C31 . \C32 i_g_2£i / W-J/4(?J;35 508 5/2 150- 5)0 ' FS2. -AvW 1 [-134 -mg- (JS »i^ps^xms128 624 Fig./a w«/U»y y -m- 162 5%- l 574 j—p l- hj^o 'br-H—- /ca f/G. 75 U^-iJ128 624 U r" o ¦~i u ± -306- 1422 ud 2od) i6d \ VWWvSA/ * J 1301 / 32d -1243,- Jl 12GZ 138 a. Y^ 13 43. irR2d 19 \R40 304 \ad Fig. 9 -300 (&mv) r 302 L2 32e 1 "U 28 e -vwvywv <- ise i4e 20e N128 624 #35 220 #36 ^222 S_ 19 —•—Y^W-^f W^—I TcTT | -C/3 1-142 CL 224 196A CL2 CU m 199 204. 194 | 202 ~u 203 210 Fig. 3b 208 -:e±- 212J CU^_ 214 * *•* 150 -USf r® (\ vu ¦400 \R2j .H2fl l3Stl -mc Fig.

10. 403 1 ¦412 ml I50b -404- ?R52 f-R51 -124b- 140b )30b\ * VWW—*=^ \\r/-402 \-^W-\ -\2Sb Iz- -406- R50^ 426 4/9- 422 TioKl^-J— ! W J/1 42]4 414 V420 IF 4/6 410 l_ PL PL PL PL