[发明专利]用于功率测量装置的Sigma－Delta乘法电路

权利要求书

1、用于功率或能量测量装置(P,W,30,40)的乘法电路，其中：

(a)第一被测量(9)的模拟信号(U(t))被输入到第一Sigma-Delta转换器(SDM1；10)，它的输出控制一个乘法装置(20；20a,20b,20c,20d；21a,21b,22a,22b)；

(b)第二被测量(19)的模拟信号i(t)被输入到乘法装置(20)；

(c)乘法装置(20)的输出被输入到第二Sigma-Delta转换器(SDM2；30)，在该转换器输出端上提供一个输出信号(P(t))，它代表第一及第二模拟信号(u,i)积的瞬时值。

2、根据权利要求1的电路，其中

(a)第一信号是在其有效值上波动很小的交变信号，尤其是代表电网电压(U_Netz(t))的信号；

(b)第二信号是在其有效值上波动明显强烈的交变信号，尤其是代表电网电流(i_Netz(t))的信号。

3、根据权利要求2的电路，其中在110V,220V或380V的标准上对电网电压和电网电流进行测量(9,19)。

4、根据上述权利要求之一的电路，其中输出信号(P(t))被输入到一个模拟或数字的积分器(40)中，尤其是一个向上/向下计数器中，它的计数级能够在至少一个、尤其是两个及多个交变模拟信号(u,i)周期中对第二Sigma-Delta转换器(30)的二进制输出信号无溢出地计数，以使得积分器(40)的输出连续地代表这两个模拟信号作出的功(W(t))。

5、根据上述权利要求之一的电路，其中第一及第二数字反相级(50a,50b)，尤其各为一个异或门，被安置在乘法装置(20)前面，及在第二Sigma-Delta转换器(30)后面，这些反相器被一个低频率(fc)同步地控制，以便使该乘法装置中的偏移量长时期地被补偿。

6、根据上述权利要求之一的电路，其中乘法装置(20)被构成为：

(a)在一个桥式电路中的四个模拟开关(20a,20b,20c,20d)，其中桥支路是输出端并且上或下桥端点是乘法装置(20)的第一输入端，及其中乘法装置(20)的第二输入端是一个数字输入端，它总是使两个模拟开关(20a,20d；20b,20c)同时地导通及同时地关断；其中同时导通及同时关断的模拟开关各为一个半桥的上模拟开关及另一半桥的下模拟开关，以便根据第一Sigma-Delta转换器(10)的输出信号(Ux)操作模’拟开关，及根据模拟开关的开关状态直接地或反相地传输第二模拟信号

(ⅰ)：

(b)两个复用器(21a,21b)，它们的复用器输入端相互连接并构成乘法装置(20)的第二输入端，对它输入第一Sigma-Delta转换器(10)的输出信号，其中乘法装置(20)的第一输入端各具有一个模拟开关(22a,22b)，它们根据复用器(21a,21b)的输出信号或者使第二模拟信号(i)或者使模拟反相的第二模拟信号(-i)作为乘法装置(20)的输出信号通过，并且其中分别在两个复用器的被复用器信号选择的两个输入端上固定地配置反向的频率信号(f1,f2；f2,f1)，它们是用于构造在SC电路(开关电容电路)内的Sigma-Delta转换器(10,30)的模拟开关控制的非重叠时钟脉冲信号。

7、根据上述权利要求之一的电路，其中Sigma-Delta转换器(30,10)在其输出端上输出一个与模拟输入信号(u,±i)成比例的位流密度信号，该信号中逻辑1电平与逻辑零电平的比例与输入信号瞬时值成比例(一阶SD调制器)。

8、根据上述权利要求之一的电路，其中驱动Sigma-Delta调制器(10,30)的第一频率(f1,f2)比交变模拟信号(u,i)的频率高得多；并且/或根据权利要求5的低频(fc)开关频率明显地低于交变模拟信号(u,i)的频率(fu,fi)，只要交变信号作为输入信号被使用的话。