一种自适应GIS高压带电显示电路制造技术

本发明专利技术涉及GIS高压带电显示电路技术领域，特别涉及一种自适应GIS高压带电显示电路，包括传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、MCU电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路，MCU电路分别与传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路电连接，当三相高压电容传感器的信号线接入电路时，传感器信号处理电路、传感器容值测量电路分别处理信号，通过LED显示电路显示三相高压带电状态，并可通过RS485通讯电路，将气体绝缘开关设备内三相高压带电状态、高压电容传感器容值变化数据等传输至后台，实现在线监测。实现在线监测。实现在线监测。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应GIS高压带电显示电路


[0001]本专利技术涉及GIS高压带电显示电路
，特别涉及一种自适应GIS高压带电显示电路。

技术介绍

[0002]应用于GIS封闭式组合电气柜内的带电显示装置包括2个部分：一套主机加三只电容型传感器，其中传感器与主机之间多采用有线连接方式；传感器一般由GIS封闭式组合电气柜生产厂家出厂前将传感器装入柜内，一般较难识别及测量。
[0003]现有生产GIS带电显示装置的厂家在进行适配不同电容容值的传感器时，一般采用电位器调节适配，或根据实际电容值调整带电显示装置的内部电路参数。但是存在以下缺点：无法读取电容容值，无法知道传感器使用状态，无法判断传感器接线是否接线良好，长时间运行后，传感器容量若是存在衰减，则容易带来安全隐患；无法实时根据实际应用自适应调节电路，适配不同电容值的传感器，传感器电容值若是存在衰减，则主机可能导致无法正确指示带电状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种自适应GIS高压带电显示电路。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种自适应GIS高压带电显示电路，包括传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、MCU电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路，所述MCU电路分别与传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路电连接。
[0007]本专利技术的有益效果在于：r/>[0008]通过设置LED显示电路用于显示三相高压带电状态；设置按键操作电路用于系统自检；设置传感器信号处理电路用于三相信号调理放大处理；设置传感器容值测量电路用于检测三相传感器的电容值大小；设置电源电路用于为整套系统供电；设置RS485通讯电路用于远程传输三相高压带电状态、传感器电容容值及状态；当三相高压电容传感器的信号线接入自适应GIS带电显示电路时，传感器信号处理电路、传感器容值测量电路分别处理信号，并将处理之后的信息传输至MCU电路中进行数据处理，通过LED显示电路显示三相高压带电状态，并可通过RS485通讯电路，将气体绝缘开关设备(即GIS)内三相高压带电状态、高压电容传感器容值变化数据等传输至后台，实现在线监测。
附图说明
[0009]图1为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的模块电连接框图；
[0010]图2为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的传感器容值测量电路的电路原理图；
[0011]图3为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的传感器信号处理电路的电路原理图；
[0012]图4为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的LED显示电路的电路原理图；
[0013]图5为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的LED显示电路的电路原理图；
[0014]图6为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的按键操作电路的电路原理图；
[0015]图7为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的MCU电路的电路原理图；
[0016]图8为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的电源电路的电路原理图；
[0017]图9为根据本专利技术的一种自适应GIS高压带电显示电路的RS485通讯电路的电路原理图；
[0018]标号说明：
[0019]1、传感器信号处理电路；2、RS485通讯电路；3、LED显示电路；4、MCU电路；5、传感器容值测量电路；6、电源电路；7、按键操作电路。
具体实施方式
[0020]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0021]请参照图1，本专利技术提供的技术方案：
[0022]一种自适应GIS高压带电显示电路，包括传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、MCU电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路，所述MCU电路分别与传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路电连接。
[0023]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：
[0024]通过设置LED显示电路用于显示三相高压带电状态；设置按键操作电路用于系统自检；设置传感器信号处理电路用于三相信号调理放大处理；设置传感器容值测量电路用于检测三相传感器的电容值大小；设置电源电路用于为整套系统供电；设置RS485通讯电路用于远程传输三相高压带电状态、传感器电容容值及状态；当三相高压电容传感器的信号线接入自适应GIS带电显示电路时，传感器信号处理电路、传感器容值测量电路分别处理信号，并将处理之后的信息传输至MCU电路中进行数据处理，通过LED显示电路显示三相高压带电状态，并可通过RS485通讯电路，将气体绝缘开关设备(即GIS)内三相高压带电状态、高压电容传感器容值变化数据等传输至后台，实现在线监测。
[0025]进一步的，所述传感器容值测量电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容CAX1、二极管D1、二极管D2和芯片U1，所述芯片U1的第一引脚接地，所述芯片U1的第二引脚分别与芯片U1的第六引脚、电阻R3的一端和电容CAX1的一端电连接，所述电容CAX1的另一端接地，所述芯片U1的第三引脚分别与二极管D1的阴极、二极管D2的阳极和电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端与MCU电路电连接，所述二极管D1的阳极与二极管D2的阴极电连接且二极管D1的阳极与二极管D2的阴极接地，所述芯片U1的第四引脚与芯片U1的第八引
脚电连接且芯片U1的第四引脚和芯片U1的第八引脚均接电源，所述芯片U1的第五引脚与电容C1的一端电连接，所述电容C1的另一端接地，所述芯片U1的第七引脚分别与电阻R1的一端和电阻R3的另一端电连接，所述电阻R1的另一端接电源。
[0026]由上述描述可知，电容CAX1为实际封闭式组合电气柜(即GIS，也称为气体绝缘开关设备)内安装的高压电容传感器，为待测电容；当系统通电源时，电容CAX1被充电，芯片U1的第二引脚的电压上升，芯片U1被复位，同时内部放电三极管导通，此时A_duanxian为低电平；电容CAX1通过电阻R3和内部放电三极管放电，使得芯片U1的第二引脚的电压下降。当芯片U1的第二引脚的电压下降时，触发器又被置位，翻转为高电平，如此A_duanxian可得到一个周期性的方波，其频率为f＝1.44/(R1+2R2)*CAX1，MCU电路通过读取A_duanxian的方波频率可推算出此时接入电容CAX1的电容值大小。
[0027]当电容CAX1未接入或者传感器线出现短路、断线等情况时，芯片U1的第三引脚输出为低电平，MCU电路读取到A_duanxian的电平后，可判断传感器的安装状态。
[0028]电容C1为U1芯片的旁路电路，保证芯片U1处于稳定工作；电阻R1和电阻R2为电容容值测量匹配电阻，调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应GIS高压带电显示电路，其特征在于，包括传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、MCU电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路，所述MCU电路分别与传感器信号处理电路、RS485通讯电路、LED显示电路、传感器容值测量电路、电源电路和按键操作电路电连接。2.根据权利要求1所述的自适应GIS高压带电显示电路，其特征在于，所述传感器容值测量电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容CAX1、二极管D1、二极管D2和芯片U1，所述芯片U1的第一引脚接地，所述芯片U1的第二引脚分别与芯片U1的第六引脚、电阻R3的一端和电容CAX1的一端电连接，所述电容CAX1的另一端接地，所述芯片U1的第三引脚分别与二极管D1的阴极、二极管D2的阳极和电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端与MCU电路电连接，所述二极管D1的阳极与二极管D2的阴极电连接且二极管D1的阳极与二极管D2的阴极接地，所述芯片U1的第四引脚与芯片U1的第八引脚电连接且芯片U1的第四引脚和芯片U1的第八引脚均接电源，所述芯片U1的第五引脚与电容C1的一端电连接，所述电容C1的另一端接地，所述芯片U1的第七引脚分别与电阻R1的一端和电阻R3的另一端电连接，所述电阻R1的另一端接电源。3.根据权利要求1所述的自适应GIS高压带电显示电路，其特征在于，所述传感器信号处理电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R27、电阻R28、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R36、电阻R37、电容C20、电容C27、电容C28、电容C33、二极管D8、电感LB1、放大器U9A和芯片U7；所述芯片U7的第一引脚与电阻R22的一端电连接，所述芯片U7的第二引脚与电阻R24的一端电连接，所述芯片U7的第三引脚分别与电容C20的一端、电阻R28的一端和放大器U9A的第二端电连接，所述芯片U7的第四引脚与电阻R25的一端电连接，所述芯片U7的第五引脚与电阻R23的一端电连接，所述芯片U7的第六引脚分别与芯片U7的第七引脚和芯片U7的第八引脚电连接且芯片U7的第六引脚、芯片U7的第七引脚和芯片U7的第八引脚均接地，所述芯片U7的第九引脚和芯片U7的第十引脚均与MCU电路电连接，所述芯片U7的第十六引脚接电源，所述电阻R22的另一端分别与电容C20的另一端、电阻R23的另一端、电阻R24的另一端、电阻R25的另一端、电阻R30的一端、电阻R36的一端和放大器U9A的第一端电连接，所述电阻R36的另一端接地，所述放大器U9A的第三端分别与电阻R37的一端和电容C33的一端电连接，所述电阻R37的另一端与电容C33的另一端电连接且电阻R37的另一端和电容C33的另一端均接地，所述放大器U9A的第四端接地，所述放大器U9A的第八端接电源，所述电阻R30的另一端与电容C28的一端电连接，所述电容C28的另一端与电阻R31的一端电连接，所述电阻R31的另一端与MCU电路电连接，所述电阻R28的另一端与电容C27的一端电连接，所述电容C27的另一端分别与电阻R27的一端和二极管D8的阴极电连接，所述二极管D8的阳极接地，所述电阻R27的另一端通过电感LB1与电阻R32的一端电连接，所述电阻R32的另一端接地。4.根据权利要求1所述的自适应GIS高压带电显示电路，其特征在于，所述LED显示电路包括电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、发光二极管DA1、发光二极管DB1、发光二极管DC1和发光二极管DS1，所述电阻R15的一端与发光二极管DA1的阳极电连接，所述电阻R15的另一端接电源，所述发光二极管DA1的阴极与MCU电路电连接，所述电阻R16的一端与发光二极管DB1的阳极电连接，所述电阻R16的另一端接电源，所述发光二极管DB1的阴极与MCU电路电连接，所述电阻R17的一端与发光二极管DC1的阳极电连接，所述电阻R17的另一端接电
源，所述发光二极管DC1的阴极与MCU电路电连接，所述电阻R18的一端与发光二极管DS1的阳极电连接，所述电阻R18的另一端接电源，所述发光二极管DS1的阴极与MCU电路电连接。5.根据权利要求4所述的自适应GIS高压带电显示电路，其特征在于，所述LED显示电路还包括数码管DS2、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R60、电容C43、电容C44、电容C45和芯片U13，所述芯片U13的第一引脚与电阻R60的一端电连接，所述电阻R60的另一端接电源，所述芯片U7的第二引脚与数码管DS2的第十一引脚电连接，所述芯片U13的第三引脚与数码管DS2的第七引脚电连接，所述芯片U13的第四引脚与数码管DS2的第四引脚电连接，所述芯片U13的第五引脚与数码管DS2的第二引脚电连接，所述芯片U13的第六引脚与数码管DS2的第一引脚电连接，所述芯片U13的第七引脚与数码管DS2的第十引脚电连接，所述芯片U13的第八引脚与数码管DS2的第五引脚电连接，所述芯片U13的第九引脚与数码管DS2的第三引脚电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚锦华，林杰，陈华，陈勇，张乘风，何维钦，程春松，林潮龙，施明晃，
申请(专利权)人：福州鼎新高压电器有限公司，
类型：发明
国别省市：