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微机多路多电量变送器制造技术

技术编号:2893172 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种多路多电量变送器。它利用单片机进行信号处理,与信号输入系统和信号输出系统相结合,组成多路多电量变送器。它具有集成度高、精度高、稳定性好,抗干扰能力强,功能价格比高以及变送电量多的特点。一台该种变送器可以替代现有的4N台变送装置,N可大于10。微机多路多电量变送器可用于发电厂、变电站、各级调度所、中心试验研究所、科研单位、各大工矿企业以及一切需电量变换的场合。特别适用于输电回路较多的站、所,如枢纽变电站、发电厂、地区调度所及中心调度所。(*该技术在2010年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电量测量和计算机应用领域。变送器是把某种形式的电量变换成与之成线性关系的直流电压或直流电流的装置。本专利技术人曾于1989年9月递交的一项专利技术专利申请,申请号为89102547.2,专利技术名称为“微机多功能动态电量变送器”,就实现了电量变换。这种变送器的缺点是一台只能变送一个输电回路中的六种电量,若输电回路数较多时,所用电量变送器个数就要增多。本专利技术人以进一步了解到许多变送器用户关心的是变送器的功能价格比,所用变送器占的总体积、变送精度以及工作可靠性,而对变送器的转换速度要求并不高,时延不大于1秒即可。本专利技术的目的是用单片机进行多信号处理和多模拟信号输出,组成“微机多路多电量变送器”,使变送器具有集成度高,稳定性强,抗干扰能力强以及功能价格比高等特点,一台变送器可变送N个输电回路的4种电量,也就是说一台可同时变送4N个电量。本专利技术的内容是,在上述已有技术变送器的基础上,于信号输入系统中使用多个多路开关,以增加输入信号,又加入译码器,通过译码,选择其中一个多路开关导通并进入模数转换部分。在信号输出系统中,使用多个保持器以及译码器,通过译码器译码,使每一瞬时只选择其中一个保持器输出。 附图说明图1变送器原理框2信号输入系统框3信号输出框图下面结合附图详细介绍本专利技术的内容。图1是变送器原理框图。它由信号输入系统,单片机系统信号输出系统等部分组成。图2是信号输入系统框图。整个系统由电压互感器(P.T.)、电流互感器(C.T.)、滤波、采样、多路开关、译码器、模数转换、光耦等部分组成。由于输入信号较多(N个回路有6N个输入量),为了共用一个模数转换器,使用了多个多路开关,通过译码器译码,选择其中一个多路开关导通,每一瞬时使其输入量中的一个量,进入模数转换部分。图3是信号输出系统框图。它由光耦、数模转换、多路开关、译码器和保持器等部分组成。由于输出信号较多(N个回路有4N个输出量),为了共用一个数模转换器,使用了多个保持器(N个回路要用4N个保持器),通过译码器译码,每一瞬时选择其中一个保持器输出。下面详细介绍单片机的数据处理过程。电压量的获得,采用均方根算法。这种方法只要求信号是周期性的,而不要求是准确的正旋波,即U=1/T∫0TU2dt=1nΣk=1nuik2]]>Uik是瞬时采样值。要得到电流的有效值,首先将交流电流信号转化为与之对应的交流电压信号,然后再除以变换电阻,即I = Ui/R =1R1nΣk = 1nu2i k]]>Uik是瞬时采样值。有功功率采用平均功率的概念得到,即P=1/T∫0Tpdt=1T∫0Tuidt=1RnΣk=1nukuik]]>根据无功功率的定义,计算无功功率的公式为Q =S2-P2]]>其中S=UI,称为视在功率,U、I分别是电压和电流的有效值,P是有功功率。为了使整个装置能够正常工作,采用了高效的抗干扰措施。如外壳用双层屏蔽,可以大大削弱电磁波的干扰;电源采用高抗干扰器件,隔绝干扰信号从电源部分进入单片机;在软件中还采用数字滤波,以消除硬件没有滤掉而进入单片机内的噪声,再者数字量输入输出均采用光电耦合器件。微机多路多电量变送器可用于发电厂、变电站、电网各级调度所、中心试验研究所、有关科研单位、各大厂矿企业及一切需多路电量变换的场合。本专利技术的一个实施例为以变送15路60个量为例。这种变送器可替代60个模拟式变送器。采用并联1千微法拉的无感电容滤波,增强信号的抗干扰能力;多路开关采用16∶1的多路开关AD7506;译码器采用4-16译码器74154;采样保接器为LF398,捕捉时间小于10微秒;模数变换器为高速高精度模数变换器AD574;光电耦合器是数字光电耦合器4N35;CPU采用8031型8位单片机;程序存贮器采用两片2764型EPROM,程序空间可达16K;数据存贮器RAM采用两片6264,使数据容量可达16K;数模变换器为高精度的DAC1210。权利要求1.一种由信号输入系统、单片机和信号输出系统组成的多路多电量变送器,所述的信号输入系统由电压互感器P.T、电路互感器C.T、滤波采样、多路开关、模数转换和光耦部分组成,信号输出系统由光耦、数模转换和保持部分组成,其特征在于信号输入系统中采用多个多路开关,在多路开关模数转换器之间加入译码器,信号输出系统中采用多个保持器,在数模转换器和保持器之间加入译码器,利用译码器选通。全文摘要本专利技术涉及一种多路多电量变送器。它利用单片机进行信号处理,与信号输入系统和信号输出系统相结合,组成多路多电量变送器。它具有集成度高、精度高、稳定性灯、抗干扰能力强,功能价格比高以及变送电量多的特点。一台该种变送器可以替代现有的4N台变送装置,N可大于10。微机多路多电量变送器可用于发电厂、变电站、各级调度所、中心试验研究所、科研单位、各大工矿企业以及一切需电量变换的场合。特别适用于输电回路较多的站、所,如枢纽变电站、发电厂、地区调度所及中心调度所。文档编号G06F1/00GK1046234SQ9010185公开日1990年10月17日 申请日期1990年4月6日 优先权日1990年4月6日专利技术者卢强, 孙元章, 周雪松, 李国杰 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由信号输入系统、单片机和信号输出系统组成的多路多电量变送器,所述的信号输入系统由电压互感器P.T、电路互感器C.T、滤波采样、多路开关、模数转换和光耦部分组成,信号输出系统由光耦、数模转换和保持部分组成,其特征在于信号输入系统中采用多个多路开关,在多路开关模数转换器之间加入译码器,信号输出系统中采用多个保持器,在数模转换器和保持器之间加入译码器,利用译码器选通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卢强孙元章周雪松李国杰
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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