Счетчик ампер-часов

Счетчик ампер-часов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области управления процессами нанесения гальванических покрытий. Цель - расширение функциональных возможностей. Введение знакового триггера 5, выпрямителя 6, делителей 31 и 32 час . тоты, элементов НЕ 33, ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 37 и 38, а также второго функционального канала, состоящего из преобразователя 17 напряжения в частоту , элемента И 18, реверсивного счетчика 19 и буферного регистра 24, позволяет интегрировать во времени постоянный ток, реверсированный ток ,и токи с любой формой импульса, а также компенсировать дрейф частоты преобразователей 11 и 17 напряжения в частоту . Реверсивные счетчики 13 и 19 работают в различных направлениях счета в зависимости от того, в каком режиме (измерения или компенсации) работают соответствующие функциональные каналы. В течение каждого цикла измерения в реверсивных счетчиках 13 и 19 формируется код, соответствующий разности количества электричества , выделенного источником 1 питания в прямом и обратном направлениях , и числу, обусловленному дрейфом частоты при нулевом входном напряжении , 1 ил. о S (Л с: 4. О5 СП

СОН1З СОВКТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1465777 (51)4 С 01 R 11/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 СУ АРСТ НН1 1й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4258874/24-21 (22) 31.03.87 (46) 15.03.89. Бюл. Р 10 (72) К.С. Никонов, Г.З. Хасанов, Н.М. Мусин и В.И. Захаров (53) 621 ° 317 ° 785.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1129527, кл. G 01 R 11/34, 1984. (54) СЧЕТЧИК АМПЕР-ЧАСОВ (57) Изобретение относится к области управления процессами нанесения гальванических покрытий. Цель — расширение .функциональных возможностей.

Введение знакового триггера 5, выпрямителя 6, делителей 31 и 32 час . тоты, элементов НЕ 33, ИСКЛМЧАОЩЕЕ

ИЛИ 37 и 38, а также второго функционального канала, состоящего из преобразователя 17 напряжения в частоту, элемента И 18, реверсивного счетчика 19 и буферного регистра 24, позволяет интегрировать во времени постоянный ток, реверсированный ток,и токи с любой формой импульса, а также компенсировать дрейф частоты нреобразователей ii и 17 напряжения в частоту. Реверсивные счетчики 13 и 19 работают в различных направлениях счета в зависимости от того, в каком режиме (измерения или компенсации) работают соответствующие функциональные каналы. В течение каждого цикла измерения в реверсивных счетчиках

13 и 19 формируется код, соответствующий разности количества электричества, выделенного источником 1 питания в прямом и обратном направлениях, и числу, обусловленному дрейфом частоты при нулевом входном напряжении. 1 ил.

1465777

Изобретение относится к электрон" ным устройствам измерения количества электричества в цепях постоянного тока и может быть использовано для контроля и управления процессами нанесения гальванических покрытий.

Счетчик ампер-часов предназначен для работы в цепях гальванических ванн, питающихся как реверсированным, так 1О и однополярным т9коме

Цель изобретения — расширение функ циональных возможностей за счет интегрирования во времени как постоян ного, так и реверсированного. тока, и тока с IlpOH9B0JIbHoH формой импульса.

На чертеже представлена структур, ная схема счетчика ампер-часов.

Счетчик ампер-часов содержит исто чник 1 питания, гальваническую ванну 20 !

2, шунт 3, усилитель 4 постоянного тока, знаковый триггер 5, выпрямитель

6, ключи 7-10,, первый функциональный канал, образованный первым преобразователем 11 напряжения в частоту,, 25 первым элементом И l2 первым реверсивным счетчиком 13 с входами 14-16 счета, реверса и сброса, второй функциональный канал, образованный вторым преобразователем 17 напряже- 30 ния в частоту, вторым элементом И 18, 1 вторым реверсивным счетчиком 19 с входами 20-22 счета, сброса и реверса, первый и второй буферные регист-! ры 23 и 24 сумматор 25, преобразователь 26 кода в частоту, счетчик 27, блок 28 сравнения, программный блок

29, генератор 30 импульсов, первый и второй делители 31 и 32 частоты, элемент НЕ 33, первый и второй од- 40 новибраторы 34 и 35, элемент ИЛИ 36, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 37, 38, дешифратор 39, индикатор

40, блок 41 сигнализации.

Источник 1 питания подключен через 45 шунт 3 к нагрузке (гальванической ванне 2).Параллельно шунту 3 подключены входы усилителя 4 постоянного тока, выходы которого подключены к входам знакового триггера 5 и выпрямителя 6. Первый выход выпрямителя 6 подключен к первым входам первого и второго преобразователей 11 и 17 напряжения в частоту через третий и четвертый управляющие ключи 9 и 10 соответственно. Второй выход выпрямителя 6 подключен к вторым входам преобразователей 11 и 17 напряжения в частоту.

Выводы первого и второго ключей

7 и 8 подключены параллельно преобразователям 11 и 17 напряжения в частоту соответственно. Выход первого преобразователя 11 напряжения в частоту соединен с первым входом первого элемента И 12, выход которого соединен со счетным входом 14 первого реверсивного счетчика 13, к входу

15 реверса которого подключен выход первого элемента ИСКЛ1ОЧЙОЩЕЕ ИЛИ 37, а к входу 16 сброса — выход первого одновибратора 34.

Выход второго преобразователя 17 напряжения в частоту соединен с первым входом второго элемента И 18, выход которого соединен со счетным входом 20 второго реверсивного счетчика 19, к входу 22 реверса которого подключен выход второго элемента

ИСКЛОЧЙОЩЕЕ ИЛИ 38,а к входу 21 сброса — выход первого одновибратора

34. Вход последнего соединен с одним из выходов источника 1 питания.

Выходы первого и второго реверсивных счетчиков 13 и 19 подключены через первый и второй буферные регистры 23 и 24 соответственно к входам сумматора 25, выходы которого подключены к последовательно соединенным преобразователю 26 кода в частоту, счетчику 27, дешифратору

39 и индикатору 40. Выходы счетчика

27 подключены к одним из входов блока 28 сравнения кодов, к другим входам которого подключен программный блок 29.

Выход блока 28 сравнения кодов соединен с входом блока 41 сигнализации, с отключающим. входом источника 1 питания, с вторыми входами первого и второго элементов И 12 и 18, с входом сброса счетчика 27. Выход генератора 30 импульсов подключен к тактовым входам преобразователя 26 кода в частоту и дешифратора 39, к входу первого делителя 31 частоты и к последовательно включенным второму делителю 32 частоты, второму одновибратору 35 и элементу ИЛИ 36, выход которого подключен к входам

16 и 21 сброса первого и второго реверсивных счетчиков 13 и 19 соответственно.

Выход второго одновибратора 35 подключен также к счетным входам первого и второго буферных регистров

14657

Т1

По истечении времени — (Т, = Т и, где Т,- — период сетевой частоты, и - целое число) на выходе первого делителя 31 устанавливается

"0", при поступлении которого на управляющие входы ключей 7 и 10 последние размыкаются. На управляющие входы ключей 8 и 9 с выхода элемен- 10 та HE 33 поступает "1",, и ключи замыкаются. Следовательно, первый функциональный канал начинает работать в режиме измерения, а второй канала режиме компенсации. 16

Предположим, что полярность напряжения на шунте 3 положительная,, а следовательно, на выходе знакового триггера 5 - " О". Поскольку на обоих входах первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 20

ИЛИ 37 держится "0", на входе 15 реверса первого реверсивного счетчика 13 - "6" и первый реверсивный счетчик 13 работает на сложение, что подветрждает работу первого канала в 25 режиме измерения. При этом на первом входе второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 38 - "О", а на втором входе "1".

С выхода элемента 38, поступая на вход 22 реверса второго реверсивного щ счетчика 19 переключает его не режим вычитания, что подтверждает работу второго канала в режиме компенсации е

При отрицательной полярности напряжение на шунте 3 ("1 " на выходе знакового триггера 5) и "0" на выходе делителя 31 первый реверсивный счетчик 13 начинает работать на вьтчитание, а реверсивный счетчик 19— на сложение.

Таким образом, смена полярности напряжения на шунте не приводит к изменению режима работы каналов. Реверсивный счетчик того канала, который работает в режиме измерения, при положительной полярности напряжения иа шунте работает на сложение (количество электричества, выделенное в прямом направлении)» а при отрица. Вп тельной - на:вычитание (количество электричества, выделенное в обратном направлении). Реверсивный счетчик того канала, кэторый работает в режиме компенсации, при положительной полярности напряжения на,шунте работает на вычитание, а прн отрицатель- ной - на сложение, поскольку из вход-. ного напряжения преобразователя на77 б пряжения в частоту необходимо вычитать напряжение смещения, вызванное дрейфом частоты преобразователя при нулевом напряжении на его входе °

В течение каждого цикла измерения

Т (Т = Т, и, и — целое число) в счетчиках 13 и 19 формируется код, соответствующий разности количества с электричества, выделенного источником питания в прямом направлении, количества электричества, выделенного источником питания в обратном направлении, и числа, обусловленного дрейфом частоты преобразователей 11 и 17 напряжения в частоту.

По истечении времени Т на счетные входы буферных регистров 23 и 24 поступает сигнал с выхода второго одновибратора 35, разрешая пересыпку содержимого первого и второго реверсивных счетчиков 13 и 19 в буферные регистры 23 и 24 и далее s сумматор ,25, Кроме того, сигнал с выхода второго одновибратора 35 через буферный элемент ИЛИ 36 поступает на входы 1б и 21 сброса реверсивных счетчиков 13 и 19, обнуляя их. Затем цикл измерения повторяется.

ИнформацИя с сумматора 25 поступает через преобразователь 2б кода в частоту в счетчик 27 и затем на блок

28 сравнения кодов и индикатор 40.

При совпадении кодов программного блока 29 и счетчика 27 блок 28 сравнения кодов вырабатывает сигнал на закрывание элементов И 12 и 18, на отключение источника 1 питания, на вход сброса счетчика 27 и на блок

41 сигнализации.

Принцип действия счетчика амперчасов не изменяется, если через гапьваническую ванну. протекает ток только одного направления.

Таким образом, счетчик ампер-чадов позволяет измерять количество электричества, протекающего через гальваническую ванну, питание которой осуществляется от источника реверсированного

Фока. Счетчик может работать с любой формой тока в гальванической ванне.

При отключении напряжения питания информация об измеренном количестве ампер-часов сохраняется и при последующем включении питания автоматически высвечивается на индикаторе. Счетчик ампер-часов может работать как с контактными, так и бесконтактными датчиками пульсирующего тока.

77 8 с выходом генератора импульсов, входы — с ныходами сумматора, выходы счетчика соединены с входами блока сравнения кодов, вторые нходы которого соединены с программным блоком, а выход подключен к входу сброса счетчика, блоку сигнализации и второму входу второго элемента И, входы первого и второго делителей частоты . соединены с выходом генератора импульсов и тактовым входом дешифратора, входы усилителя постоянного тока соединены с выводами шунта, а выходы — с входами знакового триггера и выпрямителя, перный вход первого элемента ИСКЛЮЧЖОП(ЕЕ ИЛИ соединен с выходом знакового триггера, второй вход — с выходом первого делителя частоты, а выход — с входом реверса первого реверсивного счетчика импульсов, выход второго элемента ИСКЛЮЧЖОЩЕЕ ИЛИ соединен с входом реверса второго реверсивного счетчика, первый вход — с выходом знакового триггера, а второй вход — с ныходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, вход второго одновибратора соединен с выходом второго делителя частоты, а выход — со счетными входами первого и второго буферных регистров и входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами .сброса первого и второго ренерсивных счетчиков импульсов, причем выводы первого и второго ключей подключены параллельно первому и второму преобразователям напряжения в частоту соответственно, первые входы первого и второго преобразователей напряжения н частоту соединены с первым выходом выпрямителя через третий и четвертый ключи соответственно, вторые входы первого и второго преобразователей напряжения н частоту соединены с вторым выхоом выпрямителя, управляющие входы первого и четвертого ключей соединены с выходом первого делителя частоты, а управляющие входы второго и третьего ключей с выходом элемента НЕ.

Заборня

ык Корректор g . .Король

7 14657

Точность измерения количества электричества в пред тагаемом счетчике ампер-часов выше, чем у известного, поскольку процесс измерения непрерьт5 вен, так как функциональные каналы поочередно через полупериод в каждом цикле измерения переключаются на режим измерения. Тем самым исключается нлйяние на точность измерения неста- 10 бильности величины тока силовой цепи.

Формула изобретения

Счетчик ампер-часов, содержащий источник питания, подключенный через шунт к нагрузке, преобразователь напряжения в частоту, выход которого подключен к первому входу элемента

И, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика импульсов, генератор импульсон, ключ, щО одновибратор, вход которого соединен . с выходом источника питания, а выход — с входом сброса реверсивного счетчика импульсов, блок сравнения кодов, выход которого соединен с 25 отключающим входом источника питания и вторым входом первого элемента И, программный блок, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, ЗО в него введены усилитель постоянного тока, триггер знака, выпрямитель, три ключа, элемент НЕ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два делителя частоты, второй одновибратор, элемент ИЛИ, два буферных регистра, сумматор, последовательно соединенные второй преобразователь напряжения в частоту, второй элемент И и второй реверсивный счетчик импульсов, носледонательно соединенные преобразователь кода в частоту, счетчик, дешифратор и индикатор, блок сигнализации,. вход сброса второго реверсивного счетчика импульсов соединен с выходом первого одновибратора, входы сумматора соединены с выходами первого и второго д реверсивных счетчиков импульсов через первый и второй буферные регистры соответственно, счетный вход преоб« разователя кода в частоту соединен

Составитель А.

Редактор И. Касарда Техред Л.Олийн

Заказ .939/44 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101