一种测量电能的装置，具有电流和电压检测器１、２、多路转换电路８以及模数变换器１１。一微处理机９控制多路转换电路，以便将电流和电压信号轮流提供到变换器１１，微处理机９利用位于电流取样点附近的两个电压数值和利用三个电流取样值及时计算某一瞬时的电能。利用这些装置，电压和电流的取样点之间的时间延迟可被校正。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测量电能的装置，包含电流检测器和电压检测器，它们分别向一多种转换器电路提供电流和电压信号，各信号然后按照各信号的顺序循环周期被送到一模数变换器。在电能测量的领域中，经常有这样的情况，单个模数变换器被用来对由几个检测器来的信号进行变换，以便降低在使用几个变换器时所形成的成本。为了实现这一点，使用一个多路转换器电路，其控制各信号由检测器送达变换器的顺序。遗憾的是，多路转换技术和对每个信号变换所需的时间都在电压信号和电流信号的数值变换之间产生一时间延迟。假如希望计算ac信号的瞬时电能，那么由于与被测电压的后续值相比较，被测量的电流值对应于信号的不同点所以这种时间延迟可能变得很明显。由于取样循环时间将变得较长，所以假如希望利用一个变换器测量多相网络中每相的能量消耗，与这一时间延迟相关的问题会变得更重要。为了降低这一误差，通过使用具有快速变化时间的变换器可以容易地减小各次测量之间的时间延迟。已经提出各种系统，其在后续的计算阶段补偿各次测量之间的时间延迟。特别是DE4221057介绍了一种系统，其将第一个电压测量值和后续的电流测量乘积与这一电流测量值和下一个电压测量值的乘积相加，并且利用根据信号频率和各次取样之间的时间周期得出的一个系数，对该和进行校正。这种系统需要在电压和电流测量值之间有几个乘法步骤，并且不能计算瞬时的电能。在GB1575148中介绍了带有多路转换器电路的电量计的另一个实例，该多路转换器电路具有用于补偿电流和电压取样值之间的时间延迟的装置。本专利技术的特征在于，计算瞬时电能的电子控制装置，其在电流或电压的第一个信号的测量时间点，利用第一和第二步骤计算瞬时电能，该第一步骤计算一个数值，其代表该瞬时第一个取样值的数值中取出的第一信号，第二步骤计算一个数值，其代表从第二信号的两个取样值中取出的第二信号，两次取样，在所述瞬间之前和之后进行，计算第一或第二信号数值的第一或第二步骤还利用该信号的至少两个其它的采样值，以便计算该信号的数值。通过被采样的数值的交错，在计算步骤中，时延的问题可以被补偿。每个取样值可以利用一个系数来校正，该系数的数值决定于取样的相对时间关系。在计算第一个信号的步骤使用三个取样值以及计算第二个信号的步骤使用两个取样值的情况下，第一个信号的各系数的数值对于在所述瞬间之前、在该瞬间以及在该瞬间之后所取的采样值而言将分别为1/2、1、1/2。此外，相对于第二个信号的系数的数值将为1、1。使用适合于具有相同的相关数值的两个信号的系数可提供具有相同的对幅度的第一个和第二个信号的数值。当每个信号的轮流取样在时间上是等距离的时候，使用具有这些数值的系数。例如，若存在包含另外的要变换的数值的多路转换循环，一个信号的取样点距另一信号的两个相邻的取样点不是等距离的情况下，可能产生差值。在这种情况下，可以使用其它系数值以较正被取样的数值的时间差。引入利用一个信号的至少三个取样值来计算与这个信号相对应的数值的计算步骤具有特殊的优点。特别是，其能确定具有三个或多个系数的梳状分样(decimation)滤波器。例如，在上述情况下，可以确定一个具有系数1/2、1、1/2的梳状分样滤波器，该滤波器具有一个大约与这个信号的取样频率的二分之一相对应的一个频率的平缓衰减区。比较起来，仅利用两个系数的分样滤波器限定了一个具有与最大衰减值相对应点的衰减曲线。在某些情况下，可能有叠加到电压或电流信号的其它信号，例如一高频脉动信号以改进变换器的分辨率。按照这一技术的已知的原理，一般需要在将信号变换之后除去这一高频脉动信号。实现这一点的一种方式是通过注入一其频率数值接近被测信号的取样频率的二分之一的高频脉动信号，在变换之后利用一个使该频率的信号衰减的分样滤波器来除去该信号，通常，高频脉动信号具有的频率并不严格等于取样频率的二分之一，以及采用具有两个系数和一个衰减点的分样滤波器导致剩余很小数量的高频脉动信号。比较起来，使用具有至少三个系数的分样滤波器能保证使高频脉动信号被更彻底地消除。因此，本专利技术提供一种系统，其补偿电压和电流数值之间的时间延迟，特别适于结合高频脉动信号使用，以便在变换之后消除这一信号。在一个实施例中，该装置还包含一装置，用于将一高频脉动信号叠加到一具有的频率约为这一信号的取样频率的二分之一的第一信号上。在本文中，一个特别优异的实施例采用具有由第一计算步骤确定的三个系数的分样滤波器和具有由第二步骤确定的两个系数的分样滤波器。这个实施例对于在变换后完全抑制高频脉动信号是特别有利的，并且避免了与利用具有多于三个系数的滤波器相关的计算复杂性的问题。同样地，对于另一信号使用具有两个系数的滤波器消除信号间的时间延迟。为了在单相上测量电能，可以采用本专利技术。本专利技术还适用于测量多相网络电能的装置，该装置对每相都有电流检测器和电压检测器，电子控制装置和多路转换器电路、控制装置，该电子控制装置和多路转换电路功能相结合，以便将来自每个检测器的信号按照一顺序循环周期提供到变换器，该控制装置对每相如上所述计算瞬时电能。在电量计量领域中，可能有脉动控制信号送入该网络，其控制计量表的工作。在一个实施例中，多路转换电路包含一适于接收脉动控制信号的输入端，例如与其中一个电压检测器相关的脉动控制接收器，这一测量量与其它测量量一起按照顺序的循环周期提供到变换器。为了维持多路转换循环的对称性，除了表示脉动控制信号的数值之外，还需要在该循环周期中添加另一个数值，以便该循环周期包含偶数个取样点。为了能够消除由于电路元件的″存储″作用。特别是在开关电路中的电容有关的电荷而引起的寄生电压，可以使这一通道取一等于零的电压值。在一个实施例中，电子控制装置按照小于一个通道取样频率的一个频率，控制另一个表示一个或多个被监测的量的监测信号向多路转换电路的一个通道的连接，以便除了能立即接收通到变换器的监测信号外，使这一通道对大多数时间处于零电位，利用这些装置实现消除寄生电压，同时多路转换电路能够将在该装置上从另一信号源提供的信息通到变换器。例如，与计量箱的断开或计量表的供电状态有关的信息可以响应于来自控制装置的控制信号的到达而通到变换器。考虑到在电压和电流信号之间可能出现的幅值差，在一个优选实施例中，将零信号和监测信号置于在多数转换循环周期中的电压取样点和电流取样点之间。结合参阅附图，通过对以说明性的和非限定性的实例举例方式给出的本专利技术的一个实施例的如下介绍，将会对本专利技术充分地理解，其中附图说明图1表示作为本专利技术的一个实施例的，用于测量三相网络的电能的一个装置；图2表示利用图1所示装置进行多路转换的循环周期和取样程序；图3表示代表具有由图2所示取样程序限定的两个和三个系数的分样滤波器工况的两个曲线。图1表示一用于测量三相网络电能的装置。对于每一相，有一包含互感式变换器1的电流检测器和一包含分压器2的电压检测器。该变换器的电流信号提供到一模拟式低通滤波器3(防假滤波器)，接着到相位校正器4，其校正在电流和电压通道之间存在的相位差。一高频脉动信号电路5将一高频脉动信号叠加到该电流信号上，以及积分器6对该信号积分，这是必需的，原因在于互感式变换器提供的信号代表被测电流的导数。还将电压信号提供到低通滤波器7，然后将电压和电流信号提供到多路转换器8的输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量电能的装置，包含一电流检测器和电压检测器，它们分别向多路转换电路提供电流和电压信号，然后该信号按照信号的顺序循环周期送到模数变换器，其特征在于，电子控制装置在电流或电压的第一个信号的测量时间点，利用第一计算步骤和第二计算步骤计算该瞬时的电能，该第一步骤计算一个数值，其代表从该瞬时第一取样值的数值中取出的第一信号，该第二步骤计算一个数值，其代表从第二信号的两个取样值中取出的第二信号，该两次取样在所述瞬间之前和之后进行，计算第一或第二信号数值的第一或第二步骤，还利用该信号的至少两个其它的取样点，以便计算该信号的数值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M杜滨，J塔尔博特，P德科，
申请(专利权)人：施卢默格工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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