專利名稱：一種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力變壓器安全運(yùn)行的輔助裝置領(lǐng)域，特別是涉及到一種變壓器上所使用的數(shù)字式測量油面溫度的計(jì)量表。
背景技術(shù)：
電力變壓器運(yùn)行過程中，一般通過 監(jiān)測變壓器頂層油溫來啟動和停止變壓器冷卻系統(tǒng)，通過冷卻系統(tǒng)的工作來為變壓器進(jìn)行降溫。目前變壓器頂層油溫的測量通常會采用測溫包式指針溫度表去實(shí)現(xiàn)溫度值的測量。通過溫度接點(diǎn)的變化來接通或斷開冷卻控制回路。現(xiàn)有技術(shù)中的此種方法弊端是顯示不直觀，控制溫度信號不能連續(xù)輸出，同時(shí)也不具備數(shù)據(jù)通信的功能?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一些技術(shù)難題需要突破，例如溫度表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝使用起來都不方便；溫度表的可靠性不夠高遇到突發(fā)情況會失靈等。還有的溫度表功能較為單一不是數(shù)字化技術(shù)。為此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需要一種可同時(shí)解決上述問題的新型溫度表。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種集變壓器頂層油溫測量、就地顯示和數(shù)據(jù)通信于一體的多傳感器變壓器油面溫度表，具有結(jié)構(gòu)簡單、油溫測量可靠性高、安裝簡單、能夠與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)。一種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征是包括殼體、主控線路板、顯示線路板、外部傳感器連接航空插頭、電源和通信航空插頭、DC-DC模塊、單片微型計(jì)算機(jī)、看門狗集成電路、RS485轉(zhuǎn)換電路、晶體振蕩器、補(bǔ)償電容器、整流橋、傳感器接線端子、通信接線端子、電源接線端子、第一顯示連接插座、顯示器、LED通信指示器、74LS373鎖存集成電路、ULN2803驅(qū)動集成電路、第二顯示連接插座，所述的主控線路板通過第一定位安裝孔固定在殼體內(nèi)；所述的顯示線路板通過第二定位安裝孔固定在殼體的前面板上，顯示線路板與主控線路板使用扁平電纜經(jīng)由第一顯示連接插座和第二顯示連接插座相連接，顯示線路板的焊接面上布置有顯示器和LED通信指示器，且顯示線路板的元件面上布置有三片74LS373鎖存集成電路和三片ULN2803驅(qū)動集成電路；所述的外部傳感器連接航空插頭、電源和通信航空插頭設(shè)置在殼體的內(nèi)部；所述的DC-DC模塊布置在主控線路板上，且DC-DC模塊與單片微型計(jì)算機(jī)相連接；所述的單片微型計(jì)算機(jī)的復(fù)位端與看門狗集成電路相連接；所述的RS485轉(zhuǎn)換電路既與單片微型計(jì)算機(jī)相連，同時(shí)又與通信接線端子相連接；所述的晶體振蕩器和補(bǔ)償電容器與單片微型計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘端相連接；所述的整流橋布置在主控線路板上，整流橋與DC-DC模塊相連接；所述的傳感器接線端子與外部的三只DS18B20傳感器相連接，且外部的三只DS18B20傳感器通過傳感器接線端子與單片微型計(jì)算機(jī)相連接；所述的電源接線端子與外部直流+12V電源相連接，且電源接線端子與整流橋相連接；所述的74LS373鎖存集成電路通過印刷線路與ULN2803驅(qū)動集成電路相連接，且74LS373鎖存集成電路同時(shí)與第二顯示連接插座相連接；所述的ULN2803驅(qū)動集成電路通過印刷線路與顯示器相連接。所述的外部傳感器連接航空插頭與三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器相連接，且三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器通過傳感器接線端子給單片微型計(jì)算機(jī)傳遞信號。所述的DC-DC模塊的輸入電壓為直流12V，輸出電壓為直流5V。所述的顯示器連接直流12V的電壓器。所述的單片微型計(jì)算機(jī)連接直流5V的電壓器。通過上述設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型可以帶來如下有益效果本實(shí)用新型采用三路數(shù)字溫度傳感器同時(shí)測量變壓器油面溫度，任何一路傳感器故障均不至于導(dǎo)致測溫失敗，具有測溫可靠性高的特點(diǎn)。重點(diǎn)在于采用三只數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為變壓器油面溫度測量傳感器，能夠提高變壓器油面溫度測量的準(zhǔn)確性與可靠性。本實(shí)用新型采用RS485通信接口和標(biāo)準(zhǔn)ModBus總線協(xié)議與其它控制器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)溫度表的組網(wǎng)監(jiān)控，即對變壓器油面溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本實(shí)用新型發(fā)明了一種集變壓器頂層油溫測量、就地顯示和數(shù)據(jù)通信于一體的多傳感器變壓器油面溫度表，具有結(jié)構(gòu)簡單、油溫測量可靠性高、安裝簡單、能夠與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的原理框式圖。圖3為本實(shí)用新型的主控印刷線路板上主要元件在布置示意圖。圖4為本實(shí)用新型的顯示印刷線路板元件面主要元件布置示意圖。圖5為本實(shí)用新型的顯示印刷線路板焊接面主要元件布置示意圖。圖中1_殼體、2-主控線路板、3-顯示線路板、4-外部傳感器連接航空插頭、5-電源和通信航空插頭、6-DC-DC模塊、7-單片微型計(jì)算機(jī)、8-看門狗集成電路、9-RS485轉(zhuǎn)換電路、10-晶體振蕩器、11-補(bǔ)償電容器、12-整流橋、13傳感器接線端子、14通信接線端子、15-電源接線端子、16-第一顯示連接插座、17-第一定位安裝孔、18-顯示器、19-LED通信指示器、20-74LS373鎖存集成電路、21-ULN2803驅(qū)動集成電路、22-第二顯示連接插座、23-第二定位安裝孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖所示，本實(shí)用新型是一種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，包括包括殼體1，設(shè)置在殼體內(nèi)的主控線路板2，顯示線路板3，外部傳感器連接航空插頭4，電源進(jìn)線和通信線航空插頭5，單片微型計(jì)算機(jī)7，三只數(shù)字式溫度傳感器，DC-DC模塊6，RS485轉(zhuǎn)換電路9，LED顯示器18，LED驅(qū)動器和LED通信指示器19。顯示線路板3通過第二定位安裝孔23固定在殼體I的前面板上，主控線路板2通過第一定位安裝孔17固定在殼體I內(nèi)，顯示線路板3與主控線路板2使用扁平電纜經(jīng)由第一顯示連接插座16和第二顯示連接插座22相連接。主控線路板2 :包括DC-DC模塊6，單片微型計(jì)算機(jī)7，看門狗集成電路8，RS485轉(zhuǎn)換電路9，晶體振蕩器10，補(bǔ)償電容器11，整流橋12，傳感器接線端子13，通信接線端子14，電源接線端子15，第一顯示連接插座16，第一定位安裝孔17。參考圖3所示，主控線路板2上布置有DC-DC模塊6，其與單片微型計(jì)算機(jī)7相連接，并為單片微型計(jì)算機(jī)7提供直流+5V電源，且通過單片微型計(jì)算機(jī)7向其它電路提供直流+5V電源；看門狗集成電路8與單片微型計(jì)算機(jī)7的復(fù)位端相連接，提供看門狗信號，保證死鎖時(shí)的自復(fù)位，晶體振蕩器10和補(bǔ)償電 容器11與單片微型計(jì)算機(jī)7的時(shí)鐘端相連接，用于提供時(shí)鐘信號，3只外部DS18B20傳感器連接到傳感器接線端子13上，并通過傳感器接線端子13與單片微型計(jì)算機(jī)7相連，RS485轉(zhuǎn)換電路9 一方面與單片微型計(jì)算機(jī)7相連，同時(shí)與通信接線端子14相連，用于提供通信鏈路，外部直流+12V電源連接到電源接線端子15上，電源接線端子與整流橋12相連，提供正反向無關(guān)的電源輸入連接，保證電源接線的正反向無關(guān)性。如圖所示，顯示線路板3的元件面上布置有三片74LS373鎖存集成電路20，三片ULN2803驅(qū)動集成電路21，第二顯示連接插座22和第二定位安裝孔23，74LS373鎖存集成電路20的通過印刷線路與ULN2803驅(qū)動集成電路21相連接，同時(shí)與第二顯示連接插座22相連接，ULN2803驅(qū)動集成電路21通過印刷線路與顯示器18相連接提供顯示驅(qū)動、提供顯示鎖存。如圖所示，顯示線路板3的焊接面上布置有顯示器18和LED通信指示器19，通過印刷線路與第二顯示連接插座22相連。所述的數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征在于通過外部傳感器連接航空插頭4可以連接三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器。在本實(shí)施例中，為了保證變壓器油面溫度測量的可靠性，采用三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器進(jìn)行油面溫度的測量，三只DS18B20測得的變壓器油面溫度信號通過傳感器接線端子13傳送給單片微型計(jì)算機(jī)7，單片微型計(jì)算機(jī)7計(jì)算三只溫度傳感器的測溫誤差，取誤差較小的兩只傳感器的溫度平均值作為當(dāng)前變壓器油面溫度傳送到顯示器18上，同時(shí)，通過RS485轉(zhuǎn)換電路9發(fā)送給遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)，并由LED通信指示器19指示通信狀態(tài)。DC-DC模塊6的輸入電壓為直流12V，輸出電壓為直流5V，直流12V電壓供給顯示器18，直流5V電壓供給單片微型計(jì)算機(jī)7，并通過單片微型計(jì)算機(jī)7向其它電路提供直流5V電壓。綜上所述，本實(shí)用新型是一種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，重點(diǎn)在于采用三只數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為變壓器油面溫度測量傳感器，能夠提高變壓器油面溫度測量的準(zhǔn)確性與可靠性。另外，本實(shí)用新型采用RS485轉(zhuǎn)換回路，可以實(shí)現(xiàn)與其它設(shè)備的通信連接和組網(wǎng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對變壓器油面溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的技術(shù)思想，凡是在技術(shù)方案基礎(chǔ)上采用三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器對變壓器油面溫度進(jìn)行測量的，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征是包括殼體(I)、主控線路板(2)、顯示線路板(3)、外部傳感器連接航空插頭(4)、電源和通信航空插頭(5)、DC-DC模塊(6)、單片微型計(jì)算機(jī)(7)、看門狗集成電路(8)、RS485轉(zhuǎn)換電路(9)、晶體振蕩器(10)、補(bǔ)償電容器(11)、整流橋(12)、傳感器接線端子(13)、通信接線端子(14)、電源接線端子(15)、第一顯示連接插座(16)、顯示器(18)、LED通信指示器(19)、74LS373鎖存集成電路(20)、ULN2803驅(qū)動集成電路(21)、第二顯示連接插座(22)，所述的主控線路板(2)通過第一定位安裝孔(17)固定在殼體(I)內(nèi)；所述的顯示線路板(3)通過第二定位安裝孔(23)固定在殼體(I)的前面板上，顯示線路板(3)與主控線路板(2)使用扁平電纜經(jīng)由第一顯示連接插座(16)和第二顯示連接插座(22)相連接，顯示線路板(3)的焊接面上布置有顯示器(18)和LED通信指示器(19)，且顯示線路板(3)的元件面上布置有三片74LS373鎖存集成電路(20)和三片ULN2803驅(qū)動集成電路(21);所述的外部傳感器連接航空插頭(4)、電源和通信航空插頭(5)設(shè)置在殼體(I)的內(nèi)部；所述的DC-DC模塊(6)布置在主控線路板(2)上，DC-DC模塊(6)與單片微型計(jì)算機(jī)(7)相連接；所述的單片微型計(jì)算機(jī)(7)的復(fù)位端與看門狗集成電路(8)相連接；所述的RS485轉(zhuǎn)換電路(9)既與單片微型計(jì)算機(jī)(7)相連，同時(shí)又與通信接線端子(14)相連接；所述的晶體振蕩器(10)和補(bǔ)償電容器(11)與單片微型計(jì)算機(jī)(7)的時(shí)鐘端相連接；所述的整流橋(12)布置在主控線路板(2)上，整流橋(12)與DC-DC模塊(6)相連接；所述的傳感器接線端子(13)與外部的三只DS18B20傳感器相連接，且外部的三只DS18B20傳感器通過傳感器接線端子(13)與單片微型計(jì)算機(jī)(7)相連接；所述的電源接線端子(15)與外部直流+12V電源相連接，且電源接線端子(15)與整流橋(12)相連接；所述的74LS373鎖存集成電路(20)通過印刷線路與ULN2803驅(qū)動集成電路(21)相連接，且74LS373鎖存集成電路(20)同時(shí)與第二顯示連接插座(22)相連接；所述的ULN2803驅(qū)動集成電路(21)通過印刷線路與顯示器(18)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征是所述的外部傳感器連接航空插頭(4)與三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器相連接，且三只DS18B20數(shù)字式溫度傳感器通過傳感器接線端子(13)給單片微型計(jì)算機(jī)(7)傳遞信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征是所述的DC-DC模塊(6)的輸入電壓為直流12V，輸出電壓為直流5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征是所述的顯示器(18)連接直流12V的電壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，其特征是所述的單片微型計(jì)算機(jī)(7)連接直流5V的電壓器。
專利摘要一種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，屬于電力變壓器安全運(yùn)行的輔助裝置領(lǐng)域，包括DS18B20數(shù)字溫度傳感器、單片微型計(jì)算機(jī)、DC-DC模塊、看門狗集成電路、RS485轉(zhuǎn)換電路、74LS373鎖存集成電路、ULN2803驅(qū)動集成電路和LED通信指示器等，采用三只數(shù)字式溫度傳感器DS18B20同行測量變壓器油面溫度，測量結(jié)果通過單片微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算、分析，取兩只傳感器測量的平均值，顯示在顯示器上，同時(shí)通過RS485轉(zhuǎn)換電路，以標(biāo)準(zhǔn)ModBus協(xié)議傳送給其它設(shè)備或系統(tǒng)，此種數(shù)字式多傳感器變壓器油面溫度表，具有測量準(zhǔn)確，工作可靠，能夠組網(wǎng)運(yùn)行的特點(diǎn)。
文檔編號G01K7/00GK202582763SQ20122020376
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者賈振國, 許琳, 李華剛, 郭瑞, 畢慶生, 劉旭 申請人:長春工程學(xué)院