Cyfrowe przetwarzanie impulsowego sygnału częstotliwościowego ze statycznego licznika energii elektrycznej

Częstotliwość sygnału na wyjściu testowym statycznego licznika energii elektrycznej jest proporcjonalna do mocy czynnej dołączonego odbiornika. Gdy moc ta ulega zmianie, zmienia się czas pomiędzy kolejnymi impulsami sygnału testowego, co uniemożliwia uzyskanie wyników pomiaru mocy w równych odstępach czasu. W pracy przedstawia się algorytm cyfrowego przetwarzania impulsowego sygnału częstotliwościowego z wyjścia testowego statycznego licznika energii elektrycznej w celu uzyskania chwilowych wartości mocy czynnej w równych odstępach czasu.

The indications of electricity meters are a basis for the financial settlements for consumed electric energy. Therefore, they are subjected to appropriate regulations and their design must fulfil proper requirements. All static electricity meters must have an output of the test signal allowing for determination of the measurement errors of the meter during its legalization. It also gives additional possibilities of analyzing the load variation in the installation place, as the frequency of the pulse signal on the test output is proportional to the active power of the connected device. In order to precisely determine the frequency of the test signal in short time, it is required to measure its successive periods. But if the device power changes, the successive results of measurements are obtained in various time intervals. It makes the analysis of load variation in reference to the linear time scale more difficult. The paper presents the range of issues connected with the digital processing of the impulse frequency signal from the test output of a static electricity meter in order to obtain the instantaneous values of the active power in equal time intervals. The algorithm of obtaining the uniformly sampled frequency signal upon the basis of non-uniformly located samples is presented. It uses the multinomial approximation of the value of electric energy measured by the meter, which after calculation of derivative allows for determination of the value of the active power in selected time instants. Appropriate analytical dependences and examples of measurements results are also given.