一种高电位温度实时检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高电位温度实时检测装置，主要用于高压晶闸管模块及散热器的温度检测，包括温度信号检测单元、信号转换单元、解码输出单元，温度信号检测单元与信号转换单元相连，信号转换单元与解码输出单元相连，温度信号检测单元将监测点的温度值转换为电阻信号传送给信号转换单元，信号转换单元将对应的电阻信号转换为频率信号，并通过光电隔离通信方式传送给解码输出单元，解码输出单元经过计算，将频率信号转换成数字信号，通过通信单元传送给监视系统，完成温度的实时监测。通过实施本实用新型专利技术所描述的技术方案，在隔离高电位对温度测量影响的同时，使温度实时检测结构简化，可靠性提高，精度增加，传输距离增长，成本下降。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

High potential temperature real-time detection device

The utility model discloses a high temperature real-time detection device, mainly used for temperature measurement of high voltage thyristor module and radiator, comprising a temperature signal detection unit and a signal conversion unit, decoding unit, temperature signal detection unit and a signal conversion unit which is connected with the signal conversion unit and decoding output unit which is connected with the temperature signal detection unit the monitoring points of the temperature value is converted to resistance signals to the signal conversion unit, signal conversion unit converts the resistance signal corresponding to the frequency signal, and through a photoelectric isolation communication transmitted to the decoder output unit, decoding output unit after calculation, the frequency signal is converted into digital signal through the communication unit to transmit to the monitoring system, real-time the temperature monitoring. Through the implementation of the technical scheme of the utility model is described, in the isolation effect of high potential on the temperature measurement at the same time, the real-time detection of the temperature structure is simplified, the reliability is improved and the accuracy increases, transmission distance increases, the decline in the cost of.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种温度检测装置，尤其是涉及一种应用于高压晶闸管阀温度检 测基于光电隔离的高电位温度实时检测装置，该装置还可应用于其他功率半导体温度检测 及其相关高电位温度检测领域。
技术介绍
在静态无功补偿系统及输配电系统中，晶闸管是非常重要的组成部分。工作时晶 闸管频繁地承受大电流的冲击，如果散热条件不好，可导致晶间管上的温度过高，这样将直 接降低晶闸管的载流能力，损耗晶闸管的使用寿命，甚至烧毁晶闸管；同时晶闸管的价格昂 贵，因此对运行中的处于高电位晶闸管的温度实时监测是十分必要的。在现有技术当中主 要有以下几种温度检测方式文献1为公开号为CN2396386，1999年11月25日申请，2000年9月13日公布的高压及超高压开关触头温度检测装置中国技术专利所描述的温度检测装置由自供电 装置、数字测温和红外通讯单元组成。自供电装置是从汇流条耦合出的能量供给测量端。采 用集成数字化测温元件。并采用红外通讯与主控机实现数据传输。通过红外通讯实现了高 低压隔离，但红外通讯有距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断等缺点，不适合 高压晶闸管阀温度的检测。文献2为公开号为C拟833M0，2005年10月观日申请，2006年11月1日公布的高 压电气设备的温度检测器中国技术专利所描述的温度检测装置由以单片机为核心的 触发唤醒及温度测试电路、红外通信电路和供电电池组成。其触发唤醒电路单元由单片机、 联接在该单片机的DTIl端的反相器及阻容偶合振荡电路组成；其温度测试电路单元由单 片机、联接在该单片机的ADC7端的热敏电阻、采样电阻和三个测试档位转换电阻组成；其 红外通信电路由单片机、联接在该单片机的XCK端的红外接收器和联接在该单片机的ADCO 端的红外发射管组成。它是一种基于红外传输的接触式的高压电气设备温度检测器。由于 采用红外通讯的方式隔离高压，不足之处与文献1相同；同时采用电池的供电方式带来了 后续维护的不便。文献3为公开号为CN201016816，2007年3月22日申请，2008年2月6日公布的 温度检测装置中国技术专利公开了一种由控制芯片和温度检测电路组成的温度检测 装置。主要由控制芯片、三态门电路和温度检测电路组成，温度检测电路所采集的温度信号 经三态门电路信号放大后传送给控制芯片，经控制芯片处理后，得到当前的环境温度。该专 利的检测方法虽然能够实时监测温度，但由于没有采取高低电位隔离措施，只能检测环境 温度，对于带高电位的检测点却无能为力。因此，对于无功补偿或者直流输电系统中的晶闸 管温度检测成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单、测量精度高、可靠性强、传输距离长、成本低，能够有效隔离高电位对温度测量的影响的高压温度检测装置及其方法，该装置和方 法主要用于高压晶闸管模块及散热器的温度检测。本技术具体提供了一种高电位温度实时检测装置的实施方式，一种高电位温 度实时检测装置包括温度信号检测单元、信号转换单元、解码输出单元，温度信号检测单 元与信号转换单元相连，信号转换单元与解码输出单元相连，温度信号检测单元将监测点 的温度值转换为电阻信号，并送给信号转换单元，信号转换单元将对应的电阻信号转换为 频率信号，即高低电平信号，并通过光电隔离通信方式将高低电平信号传送给解码输出单 元，解码输出单元经过计算，将频率信号转换成二进制数字信号，通过通信单元传送给监视 系统，完成温度的实时监测。通过采用光电隔离的传输方式，能够有效避免高电位对温度检 测的影响。通过通信单元将检测到的温度信息传送给监视系统显示，能够实时监测温度变 化，可实现任意温度值的保护。作为本技术高电位温度实时检测装置进一步的实施方式，信号转换单元将温 度信号检测单元生成的电阻信号转换为光信号输出，信号转换单元通过光纤将频率信号传 送给解码输出单元。通过光纤传送编码信号，不易受到电磁干扰，同时使得传输距离进一步 延长。作为本技术高电位温度实时检测装置进一步的实施方式，温度信号检测单元 包括钼电阻温度传感器，钼电阻温度传感器通过螺纹埋入所需测量的监测点，钼电阻温度 传感器为不平衡电桥电路中的一个桥臂电阻，钼电阻温度传感器的一根导线接到不平衡电 桥电路的电源端，其余两根导线分别接到钼电阻温度传感器所在的桥臂以及与其相邻的桥 臂上。使用钼电阻温度传感器，大大提高了温度测量的精度。将钼电阻温度传感器通过螺 纹埋入所需测量的监测点的测量方式，能够实时传感来自监测点的真实温度，同时大大提 高温度检测的精度。钼电阻温度传感器的三线制接线方式，可有效的减少引线电阻带来的 测量误差。作为本技术高电位温度实时检测装置进一步的实施方式，钼电阻温度传感器 弓I出的三根导线截面积和长度均相同。可进一步有效减少三线制接线方式中弓丨线电阻带来 的测量误差。作为本技术高电位温度实时检测装置进一步的实施方式，信号转换单元包括 高压侧取能电路，信号转换单元从高压侧取能电路取能，为信号转换单元电路工作提供电 能。高压侧取能电路进一步包括晶间管，动态均压电阻，动态均压电容，限幅电路，二极管和 电容，动态均压电阻，动态均压电容与限幅电路组成串联电路，同时并联在晶闸管的两端， 二极管V2并联在限幅电路的两端，二极管Vl与电容C2组成串联电路，同时并联在限幅电 路的两端，当晶闸管承受正向电压时，向动态均压电容和电容C2充电，当电容C2的端电压 超过设定值时，限幅电路动作，二极管V2截止，电容C2停止充电，电容C2的端电压保持为 限幅值。通过增加高压侧取能电路，信号转换单元可直接从高点位侧取能电路取能，不需要 外部单独供电，节省了供电装置，降低了系统的复杂性。作为本技术高电位温度实时检测装置进一步的实施方式，信号转换单元包括 运算放大器、V/F转换模块和光纤发送回路，运算放大器连接不平衡电桥电路的电压输出 端，不平衡电桥电路将钼电阻温度传感器的电阻信号转换为电压信号，并由运算放大器进 行放大得到所需范围的电压信号，放大的电压信号经过V/F转换模块进行压频转换，得到相对应于电压信号的频率信号，再经过三极管、光纤发送器、电阻构成的光纤发送回路，得 到所需的光脉冲信号。作为本技术高电位温度实时检测装置进一步的实施方式，解码输出单元包括 光纤接收器、处理器和通信单元，信号转换单元输出的光脉冲信号经过光纤接收器转换为 电脉冲信号，处理器接收到电脉冲信号后，首先做数字滤波处理，滤除高频信号干扰，处理 器在单位时间内对经过处理的电脉冲信号进行累加计数，通过计数得到输入信号的频率， 并转换为二进制数字信号通过通信单元送给监视器进行显示。利用本技术高电位温度实时检测装置进行高电位温度实时检测的方法，包括 以下步骤将钼电阻温度传感器通过螺纹埋入所需测量的监测点，将所述的钼电阻温度传感 器设置为不平衡电桥电路中的一个桥臂电阻；温度信号检测单元将监测点的温度值转换为电阻信号，并传送给信号转换单元；信号转换单元将对应的电阻信号转换为频率信号，即高低电平信号，再将高低电 平信号转换为光信号输出，并传送给解码输出单元；解码输出单元接收光信号转换为电脉冲信号，经过计算将频率信号转换成二进制 数字信号，通过通信单元传送给监视系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高电位温度实时检测装置，其特征在于：包括温度信号检测单元（１）、信号转换单元（２）、解码输出单元（３），温度信号检测单元（１）与信号转换单元（２）相连，信号转换单元（２）与解码输出单元（３）相连，温度信号检测单元（１）将监测点的温度值转换为电阻信号，并送给信号转换单元（２），信号转换单元（２）将对应的电阻信号转换为频率信号，即高低电平信号，并通过光电隔离通信方式将高低电平信号传送给解码输出单元（３），解码输出单元（３）经过计算，将频率信号转换成二进制数字信号，通过通信单元传送给监视系统，完成温度的实时监测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭胜武，王卫安，黄燕艳，杨磊，张定华，胡晓东，刘华东，吕顺凯，唐建宇，李保国，邱岳烽，刘永丽，王桂华，邓建华，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，
类型：实用新型
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