專(zhuān)利名稱(chēng)：微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)中應(yīng)用的一種微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀。
背景技術(shù)：
我們知道組合式過(guò)電壓保護(hù)器應(yīng)用與電力系統(tǒng)的一次保護(hù)中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生雷擊、 諧振瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)，組合式過(guò)電壓保護(hù)器內(nèi)部就會(huì)放電從而起到保護(hù)系統(tǒng)的作用，而當(dāng)放 電的時(shí)候組合式過(guò)電壓保護(hù)器內(nèi)部CT中會(huì)有電流流過(guò)光耦，但是系統(tǒng)什么時(shí)間發(fā)生了過(guò) 電壓了？在哪個(gè)相別發(fā)生的？發(fā)生了多少次了？這些我們都無(wú)從知道。為了解決這些問(wèn) 題，就需要一套解決方案能夠?qū)?dāng)次過(guò)電壓發(fā)生的時(shí)間、相別、次數(shù)保存起來(lái)，以備用戶(hù)隨 時(shí)查看。本儀器需與三相組合式過(guò)電壓保護(hù)器配套使用，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過(guò)電壓放電的時(shí)候， 組合式過(guò)電壓保護(hù)器內(nèi)部CT中會(huì)有電流流過(guò)光耦，信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離整形后進(jìn)入CPU，經(jīng)內(nèi)部 邏輯分析后，將當(dāng)次過(guò)電壓發(fā)生的時(shí)間、相別、次數(shù)存入EEPR0M，保證十年記錄不會(huì)丟失，以 備用戶(hù)隨時(shí)查看。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種在線直接監(jiān)測(cè)組合式 過(guò)電壓保護(hù)器的動(dòng)作狀態(tài)的儀器。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀包 括中央控制模塊、模擬量輸入模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊；通訊接 口模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、模擬量輸入模塊均與中央控制模塊相連，組合式 過(guò)電壓保護(hù)器的內(nèi)部CT輸出信號(hào)與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中 央控制模塊相連。其中所述中央控制模塊為MSP430F149微處理器，人機(jī)接口模塊的數(shù)碼管顯示部 分的控制線通過(guò)名稱(chēng)ULN2003D和名稱(chēng)SN74LVC245APWLE與微處理器的34-51腳連接，微處 理器的PI. 0-P1. 2端口與人機(jī)接口模塊的按鍵輸入部分連接，微處理器的PI. 3-P1. 4端口 與人機(jī)接口模塊的指示燈部分連接，微處理器的P3. 3-P3. 5端口與通訊接口模塊連接。其中所述模擬量輸入模塊的三個(gè)TLP627-2光電耦合器U5、U6、UlO的輸入端外接 組合式過(guò)電壓保護(hù)器的信號(hào)輸出端，TLP627-2光電耦合器TO的1、2、3、4腳接來(lái)自組合式 過(guò)電壓保護(hù)器的A相過(guò)電壓電流信號(hào)，TLP627-2光電耦合器TO的1、2、3、4腳接來(lái)自組合 式過(guò)電壓保護(hù)器的B相過(guò)電壓電流信號(hào)，TLP627-2光電耦合器UlO的1、2、3、4腳接來(lái)自 組合式過(guò)電壓保護(hù)器的C相過(guò)電壓電流信號(hào)，信號(hào)由三個(gè)TLP627-2光電耦合器U5、U6、U10 隔離整形送入中央控制模塊，三個(gè)TLP627-2光電耦合器TO、U6、U10的5、7腳連接后分別接 微處理器U12的Pl. 5-P1. 7端口。其中所述通訊接口模塊包括MAX487CSA接口芯片和三個(gè)TLP521光電耦合器U7、 U9、U11 ；MSP430F149微處理器的P3. 3端口接TLP521光耦U7，通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接口芯片的2、3腳相接；MSP430F149微處理器的P3. 4端口接TLP521光耦U9，通過(guò)光耦隔 離后與MAX487CSA接口芯片的1腳相接；MSP430F149微處理器的P3. 5端口接TLP521光耦 Ul 1通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接口芯片的4腳相接；MAX487CSA接口芯片的6、7腳分別 接至裝置預(yù)留的RS485通訊端口的RS485B、RS485A。其中所 述開(kāi)出量輸出模塊包括TLP521光電隔離芯片U1、三極管9014(Q1)、報(bào)警繼 電器Kl，微處理器U12的P3. 2接TLP521光電隔離芯片Ul的2腳，通過(guò)光耦隔離后光電隔 離芯片Ul的3腳經(jīng)電阻接三極管9014的基極，三極管9014的集電極分別與繼電器Kl的 線圈3腳及其續(xù)流二極管Dl的陽(yáng)極1腳相連，續(xù)流二極管Dl的陰極和繼電器Kl的線圈4 腳接電源正，繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)1、2腳連接到外部輸出端子，該接點(diǎn)是無(wú)源接點(diǎn)，可控制報(bào) 警器、指示燈。本微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀對(duì)組合式過(guò)電壓保護(hù)器的各相別進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)任何1相 發(fā)生放電時(shí)，其內(nèi)部的CT會(huì)有電流輸出，當(dāng)電流值達(dá)到光耦導(dǎo)通并觸發(fā)響應(yīng)時(shí)，微處理器 U12便會(huì)判斷出響應(yīng)的相別有過(guò)電壓發(fā)生，并將其發(fā)生的時(shí)間、次數(shù)一并保存以供查詢(xún)。采用上述結(jié)構(gòu)的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)抗干擾能力很強(qiáng)的光耦隔 離后信號(hào)非常穩(wěn)定，判斷更加準(zhǔn)確。通訊接口模塊可與綜合自動(dòng)化及遠(yuǎn)動(dòng)方便的接口?？?之本實(shí)用新型數(shù)碼管顯示，結(jié)構(gòu)緊湊，使用簡(jiǎn)便直觀，更適合寬范圍的溫度要求。

圖1為本實(shí)用新型的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述；如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀包括中央控制模塊、模擬量 輸入模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊；通訊接口模塊、開(kāi)出量輸出模 塊、人機(jī)接口模塊、模擬量輸入模塊均與中央控制模塊相連，組合式過(guò)電壓保護(hù)器的內(nèi)部CT 輸出信號(hào)與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中央控制模塊相連。中央控制模塊為MSP430F149微處理器U12 ；人機(jī)接口模塊的數(shù)碼管顯示部分的控 制線通過(guò)名稱(chēng)ULN2003D和名稱(chēng)SN74LVC245APWLE與微處理器U12的34-51腳連接，微處理 器U12的Pl. 0-P1. 2端口與人機(jī)接口模塊的按鍵輸入部分連接，微處理器U12的Pl. 3-P1. 4 端口與人機(jī)接口模塊的指示燈部分連接，微處理器U12的P3. 3-P3. 5端口與通訊接口模塊 連接。模擬量輸入模塊的TLP627-2光電耦合器U5、U6、UlO的輸入端外接組合式過(guò)電壓 保護(hù)器的信號(hào)輸出端，U5的1、2、3、4腳接來(lái)自組合式過(guò)電壓保護(hù)器的A相過(guò)電壓電流信號(hào)， U6的1、2、3、4腳接來(lái)自組合式過(guò)電壓保護(hù)器的B相過(guò)電壓電流信號(hào)，UlO的1、2、3、4腳接 來(lái)自組合式過(guò)電壓保護(hù)器的C相過(guò)電壓電流信號(hào)，信號(hào)由TLP627-2光電耦合器TO、U6、U10 隔離整形送入中央控制模塊，光電耦合器U5、U6、UlO的5、7腳連接后分別接微處理器U12 的 P1.5-P1.7 端口。通訊接口模塊包括MAX487CSA接口芯片U8和TLP521光電耦合器U7、U9、Ull ；微處理器U12的P3. 3端口接TLP521光耦U7，通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接口芯片U8的 2、3腳相接；微處理器Ul2的P3. 4端口接TLP521光耦U9，通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接 口芯片U8的1腳相接；微處理器U12的P3. 5端口接TLP521光耦Ull通過(guò)光耦隔離后與 MAX487CSA接口芯片U8的4腳相接；MAX487CSA接口芯片U8的6、7腳分別接至裝置預(yù)留的 RS485 通訊端 口 的 RS485B、RS485A。 開(kāi)出量輸出模塊包括TLP521光電隔離芯片U1、三極管9014(Q1)、報(bào)警繼電器Kl 組成。微處理器U12的P3. 2接TLP521光耦隔離芯片Ul的2腳，通過(guò)光耦隔離后Ul的3 腳經(jīng)電阻R4接三極管9014Q1的基極，Ql集電極分別與繼電器Kl的線圈3腳及其續(xù)流二 極管Dl的陽(yáng)極1腳相連，續(xù)流二極管Dl的陰極和繼電器Kl的線圈4腳接電源正，繼電器 的常開(kāi)接點(diǎn)1、2腳連接到外部輸出端子，該接點(diǎn)是無(wú)源接點(diǎn)，可控制報(bào)警器、指示燈等。本實(shí)用新型通電后，觀察板上的電源指示燈和運(yùn)行燈、數(shù)碼管。正常情況為電源 燈亮，運(yùn)行燈閃爍，數(shù)碼管實(shí)時(shí)刷新時(shí)間以及循環(huán)顯示故障相別及其系數(shù)。該儀器有很好的人機(jī)接口界面，運(yùn)行后實(shí)時(shí)檢測(cè)按鍵輸入，可方便的進(jìn)行時(shí)間、通 訊地址、波特率等的設(shè)置，還可以實(shí)現(xiàn)故障信息查看，清除等功能，實(shí)時(shí)循環(huán)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的組 合式過(guò)電壓保護(hù)器的動(dòng)作情況，過(guò)電壓保護(hù)器的過(guò)壓信號(hào)分別通過(guò)光耦TLP627-2后與微 處理器U12的Pl. 5-P1. 7端口連接。當(dāng)裝置確認(rèn)發(fā)生過(guò)壓后會(huì)通過(guò)微處理器Ul的Pl. 4端 口連接人機(jī)接口模塊的指示燈部分，點(diǎn)亮故障指示燈，通過(guò)微處理器U12的P3. 2端口連接 開(kāi)出量輸出模塊的Ul并驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器動(dòng)作，而數(shù)碼管顯示的故障相別及其相次也得到 刷新。可以理解，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例結(jié)合了具體型號(hào)的電子器件，然而本領(lǐng)域技 術(shù)人員能夠在本實(shí)用新型的總體構(gòu)思下采用不同型號(hào)的器件對(duì)上述實(shí)施例中的器件進(jìn)行 替換，并完成相應(yīng)功能。
權(quán)利要求一種微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于包括中央控制模塊、模擬量輸入模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊；通訊接口模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、模擬量輸入模塊均與中央控制模塊相連，組合式過(guò)電壓保護(hù)器的內(nèi)部CT輸出信號(hào)與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中央控制模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述中央控制模塊為 MSP430F149微處理器，人機(jī)接口模塊的數(shù)碼管顯示部分的控制線通過(guò)名稱(chēng)ULN2003D和名 稱(chēng)SN74LVC245APWLE與微處理器的34-51腳連接，微處理器的PI. 0-P1. 2端口與人機(jī)接口 模塊的按鍵輸入部分連接，微處理器的PI. 3-P1. 4端口與人機(jī)接口模塊的指示燈部分連 接，微處理器的P3. 3-P3. 5端口與通訊接口模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述模擬量輸入模塊 的三個(gè)TLP627-2光電耦合器U5、U6、UlO的輸入端外接組合式過(guò)電壓保護(hù)器的信號(hào)輸出 端，TLP627-2光電耦合器TO的1、2、3、4腳接來(lái)自組合式過(guò)電壓保護(hù)器的A相過(guò)電壓電流 信號(hào)，TLP627-2光電耦合器U6的1、2、3、4腳接來(lái)自組合式過(guò)電壓保護(hù)器的B相過(guò)電壓電 流信號(hào)，TLP627-2光電耦合器UlO的1、2、3、4腳接來(lái)自組合式過(guò)電壓保護(hù)器的C相過(guò)電壓 電流信號(hào)，信號(hào)由三個(gè)TLP627-2光電耦合器TO、U6、UlO隔離整形送入中央控制模塊，三個(gè) TLP627-2光電耦合器U5、U6、U10的5、7腳連接后分別接微處理器U12的Pl. 5-P1. 7端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述通訊接口模塊包 括MAX487CSA接口芯片和三個(gè)TLP521光電耦合器U7、U9、U11 ；MSP430F149微處理器的P3. 3 端口接TLP521光耦U7，通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接口芯片的2、3腳相接；MSP430F149 微處理器的P3. 4端口接TLP521光耦U9，通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接口芯片的1腳相 接；MSP430F149微處理器的P3. 5端口接TLP521光耦Ull通過(guò)光耦隔離后與MAX487CSA接 口芯片的4腳相接；MAX487CSA接口芯片的6、7腳分別接至裝置預(yù)留的RS485通訊端口的 RS485B、RS485A。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述開(kāi)出量輸出模塊 包括TLP521光電隔離芯片U1、三極管9014(Q1)、報(bào)警繼電器K1，微處理器U12的P3. 2接 TLP521光電隔離芯片Ul的2腳，通過(guò)光耦隔離后光電隔離芯片Ul的3腳經(jīng)電阻接三極管 9014的基極，三極管9014的集電極分別與繼電器Kl的線圈3腳及其續(xù)流二極管Dl的陽(yáng)極 1腳相連，續(xù)流二極管Dl的陰極和繼電器Kl的線圈4腳接電源正，繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)1、2 腳連接到外部輸出端子，該接點(diǎn)是無(wú)源接點(diǎn)，可控制報(bào)警器、指示燈。
專(zhuān)利摘要一種微機(jī)過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)儀，包括中央控制模塊、模擬量輸入模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊；通訊接口模塊、開(kāi)出量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、模擬量輸入模塊均與中央控制模塊相連，組合式過(guò)電壓保護(hù)器的內(nèi)部CT輸出信號(hào)與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中央控制模塊相連。本實(shí)用新型計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，抗干擾力極強(qiáng)，運(yùn)行可靠，與綜合自動(dòng)化接口方便。適用于三相組合式過(guò)電壓保護(hù)器且需配套使用。
文檔編號(hào)G01R19/165GK201732117SQ20102000423
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者袁有啟 申請(qǐng)人:保定市創(chuàng)新恒瑞測(cè)控有限公司