本实用新型专利技术提出了智能配变可视化前端振动感知装置，通过在偏置电路的输出端设置稳压电路，对偏置电路输出的基准电压信号进行稳压处理，使其不随负载变化而变化，保证偏置电路的输出稳定，从而提高采样精度；在稳压电路中设置电压跟随器和放大器，通过电压跟随器实现缓冲和提高输入阻抗的目的；当负载变化时，通过调节放大器放大倍数从而保证偏置电路输出信号稳定，不会跟随负载变化而变化，使得偏置电路输出的直流信号恒定；通过设置加法电路，以及采用电压抬升的方式将振动传感器输出交流信号的0V基准电压抬升，以便被微处理器采集。集。集。
【技术实现步骤摘要】
智能配变可视化前端振动感知装置
[0001]本技术涉及配电变压器故障监测
，尤其涉及智能配变可视化前端振动感知装置。
技术介绍
[0002]智能配变可视化前端状态感知系统用于配电变压器负荷运行及故障监测，是一套具有远程传输能力的分布监控、集中管理、及时通知型的智能化配电变压器综合管控平台。可采集配电变压器的运行参数，并能将采集的信息传送至主站或其他的智能装置，为配电系统远程运行、控制及管理提供所需的数据，可以进一步分析配电变压器的状态，实现配电变压器的状态检修，风险评估。
[0003]配电变压器振动主要来源于铁芯与绕组。变压器铁芯由层叠的硅钢片构成，硅钢片在强磁场下的磁致伸缩引发了铁芯的振动。该振动振幅与励磁电压的平方成正比。绕组和铁芯引起的振动通过不同路径传递到变压器箱壁上，通过采集分析箱壁的振动信号可以监测变压内部铁芯和绕组的变化。在配电变压器表面安装振动传感器，获取设备运行过程的振动信号，经过信号处理电路处理后输出至微处理器，微处理器提取其时域及频域特征信息，构成表征设备运行状态的信息，进而采用一定的故障诊断方法评估设备的工作状态。
[0004]由于振动传感器输出信号为
±
5V交流信号，以0V为基准电压波动，由于后级运算放大器极限值的限制，使得
±
5V交流信号中小于0V的半波形无法得到放大，为了可以采集到负半波信号，一般在信号处理电路中设置加法电路对振动传感器输出信号进行电压抬升，将振动传感器输出交流信号的0V基准电压抬升，以便被微处理器采集。加法电路的原理是将振动传感器输出的交流信号与偏置电路输出的基准电压进行相加，但是偏置电路输出的基准电压易受负载影响导致其输出不稳定，使得加法电路输出不稳定，部分信号不能被微处理器采样。因此，为了解决这个问题，本技术提供智能配变可视化前端振动感知装置，保证偏置电路的输出稳定，使其不受负载变化影响，进一步提高采样精度。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本技术提出了智能配变可视化前端振动感知装置，保证偏置电路的输出稳定，使其不受负载变化影响，进一步提高采样精度。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了智能配变可视化前端振动感知装置，其包括振动传感器、信号处理电路和微处理器，信号处理电路包括：加法电路、偏置电路和稳压电路；
[0007]振动传感器采集配电变压器的振动信号，并将振动信号转换为电压信号，所述电压信号输出至加法电路的反相输入端，偏置电路通过稳压电路与加法电路的同相输入端电性连接，加法电路的输出端与微处理器的模拟输入端电性连接。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，稳压电路包括电压跟随器和放大器；
[0009]偏置电路与电压跟随器的输入端电性连接，电压跟随器的输出端通过放大器与加
法电路的同相输入端电性连接。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，信号处理电路还包括钳位电路；
[0011]加法电路的输出端通过钳位电路与微处理器的模拟输入端电性连接。
[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，偏置电路包括电源、电阻R9和电阻R10；
[0013]电源通过电阻R9分别与电阻R10的一端以及电压跟随器的输入端电性连接，电阻R10的另一端接地。
[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，放大器包括电阻R11、电阻R12和运算放大器TL072；
[0015]电压跟随器的输出端通过电阻R11与运算放大器TL072的引脚2电性连接，运算放大器TL072的引脚3接地，电阻R12并联在运算放大器TL072的引脚2及其引脚1之间，运算放大器TL072的引脚1与加法电路的同相输入端电性连接。
[0016]在以上技术方案的基础上，优选的，加法电路包括运算放大器AD8605、电阻R14、二极管D3和二极管D4；
[0017]振动传感器与运算放大器AD8605的反相输入端电性连接；电压跟随器的输出端通过放大器与运算放大器AD8605的同相输入端电性连接；二极管D3的负极和二极管D4的正极分别与运算放大器AD8605的同相输入端电性连接，二极管D3的正极和二极管D4的负极分别与运算放大器AD8605的反相输入端电性连接；电阻R14并联在运算放大器AD8605的同相输入端及其输出端之间，运算放大器AD8605的输出端与微处理器的模拟输入端电性连接。
[0018]本技术的智能配变可视化前端振动感知装置相对于现有技术具有以下有益效果：
[0019](1)通过在偏置电路的输出端设置稳压电路，对偏置电路输出的基准电压信号进行稳压处理，使其不随负载变化而变化，保证偏置电路的输出稳定，从而提高采样精度；
[0020](2)在稳压电路中设置电压跟随器和放大器，通过电压跟随器实现缓冲和提高输入阻抗的目的；当负载变化时，通过调节放大器放大倍数从而保证偏置电路输出信号稳定，不会跟随负载变化而变化，使得偏置电路输出的直流信号恒定；
[0021](3)通过设置加法电路，以及采用电压抬升的方式将振动传感器输出交流信号的0V基准电压抬升，以便被微处理器采集；
[0022](4)通过设置钳位电路，限制加法电路的输出，使其固定在某一范围，防止加法电路输出电压超过微处理器引脚的电压范围，起到限幅和保护作用。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本技术智能配变可视化前端振动感知装置的结构图；
[0025]图2为本技术智能配变可视化前端振动感知装置中信号处理电路的电路图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0027]如图1所示，本技术的智能配变可视化前端振动感知装置，其包括振动传感器、信号处理电路和微处理器。
[0028]振动传感器，安装在配电变压器表面，获取配电变压器运行过程的振动信号，通过采集分析箱壁的振动信号可以监测配电变压器内部铁芯和绕组的变化。本实施例中，并不限制振动传感器的型号，可以根据实际应用选用具体型号的振动传感器。一般的，振动传感器输出信号为幅值为5V且正负交替的交流信号。
[0029]由于振动传感器输出信号为
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5V交流信号，以0V为基准电压波动，由于后级运算放大器极限值的限制，使得
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5V交流信号中小于0V的半波本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.智能配变可视化前端振动感知装置，其包括振动传感器、信号处理电路和微处理器，其特征在于：所述信号处理电路包括：加法电路、偏置电路和稳压电路；所述振动传感器采集配电变压器的振动信号，并将振动信号转换为电压信号，所述电压信号输出至加法电路的反相输入端，偏置电路通过稳压电路与加法电路的同相输入端电性连接，加法电路的输出端与微处理器的模拟输入端电性连接。2.如权利要求1所述的智能配变可视化前端振动感知装置，其特征在于：所述稳压电路包括电压跟随器和放大器；所述偏置电路与电压跟随器的输入端电性连接，电压跟随器的输出端通过放大器与加法电路的同相输入端电性连接。3.如权利要求1或2所述的智能配变可视化前端振动感知装置，其特征在于：所述信号处理电路还包括钳位电路；所述加法电路的输出端通过钳位电路与微处理器的模拟输入端电性连接。4.如权利要求2所述的智能配变可视化前端振动感知装置，其特征在于：所述偏置电路包括电源、电阻R9和电阻R10；所述电源通过电阻R9分别与电阻R10的一端以及电压跟随器的输入端电性连接，电阻R10的另一端接地。5.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏小鹏，张聪，魏万水，林兴，晏斌，郑德龙，
申请(专利权)人：武汉慧测电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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