專利名稱：智能化電流監(jiān)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是采用單片計(jì)算機(jī)來對(duì)電力發(fā)電供電系統(tǒng)中的電流實(shí)施智能化監(jiān)控，可以取消原來電力系統(tǒng)中用于監(jiān)測(cè)電流的電流互感器，屬于電流的監(jiān)測(cè)裝置。
目前，各種電力系統(tǒng)中的電流互感器有以下幾項(xiàng)不足1.體積大，不便于安裝;
2.能耗大、成本高、耗費(fèi)大量有色金屬和材料;
3.不利于電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)控制;
4.數(shù)據(jù)讀取不直觀，讀數(shù)準(zhǔn)確度差。
本發(fā)明的目的是研制一種智能化監(jiān)控裝置，這種裝置能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)主要是電流參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，給出準(zhǔn)確、直觀的讀數(shù)。
本發(fā)明由檢測(cè)部分、處理部分、顯示部分組成。它取消了原來電力系統(tǒng)中的電流互感器，指針式電流表。只要將電流檢測(cè)元件串入原來的主回路中，當(dāng)電路中流過電流時(shí)將在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)微小的壓降，這個(gè)小壓降經(jīng)過運(yùn)算放大器的放大，然后經(jīng)過一個(gè)壓控振蕩器將這個(gè)經(jīng)過放大的電壓信號(hào)變成一個(gè)頻率可變的矩形波，最后經(jīng)過光耦將這個(gè)信號(hào)送入8031單片機(jī)進(jìn)行處理和顯示。
本發(fā)明將8～20厘米金屬導(dǎo)線△L作為檢測(cè)部分的檢測(cè)元件串入電路中，其兩端分別連接處理部分的運(yùn)算放大器組件IC1兩異相輸入端，運(yùn)算放大器組件IC1的輸出端經(jīng)二極管D接運(yùn)算放大器組件IC2反相輸入端，IC2的同相輸入端連晶體三極管V1集電極，IC2輸出端經(jīng)電阻接晶體三極管V1基極和光耦PC陽(yáng)極，光耦輸出端PCA至顯示部分的單片機(jī)U1的P3.3端腳，單片機(jī)U1的P0口接鎖存器U2、U3及存儲(chǔ)器U4的數(shù)據(jù)端，單片機(jī)U1P2口連存儲(chǔ)器U4地址端口A0～A7，U4地址端A8～A12送鎖存器U2、U3地址端腳，鎖存器U2、U3輸出端腳至譯碼器U5輸入端，U5輸出端連共陰極數(shù)碼管LED陽(yáng)極，數(shù)碼管LED陰極接晶體三極管V2～V5集電極，晶體三極管V2～V5的基極連單片機(jī)U1P1.0～P1.3端口。
本發(fā)明可以應(yīng)用到發(fā)電廠、變送電站以及各類工廠、礦山、農(nóng)村等部門的變電站、所，可以使各類變電站、所的控制系統(tǒng)減小，以便于集中控制?？梢怨?jié)約大量的能源，以及有色金屬。其數(shù)據(jù)讀取直觀，讀數(shù)準(zhǔn)確度高。


圖1為本發(fā)明的控測(cè)部分和處理部分電路原理圖。
圖2為本發(fā)明的顯示部分電路原理圖。
圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)程序框圖。
本發(fā)明拋棄了古老的電流檢測(cè)元件電流互感器。而采用一小段金屬導(dǎo)線△L作為檢測(cè)元件(長(zhǎng)度約8～20厘米，截面積視電流大小而定)，當(dāng)電流在導(dǎo)線中流過時(shí)，因其△L導(dǎo)線的電阻作用，在其上將產(chǎn)生交流電壓信號(hào)△U，該信號(hào)△L經(jīng)過運(yùn)算放大器IC1放大后，經(jīng)二極管D整流和電容C1，電阻R3的濾波后送至運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端而成為直流電壓信號(hào)△U。當(dāng)電源通電后運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端的電壓開始按著et/τ的指數(shù)關(guān)系上升，當(dāng)電壓升至超過反相輸入端的電壓時(shí)IC2的輸出端立即翻為高電平，這時(shí)三極管V1開始導(dǎo)通。使電容C2開始放電，電容C2上的電壓降至反相輸入端的電壓以下時(shí)，IC2的輸出端又翻回到低電平，使三極管V1重新截止，電容C2又開始充電，這樣就完成了一個(gè)振蕩蕩周期。在IC2輸出端為高電平時(shí)，光耦PC將導(dǎo)通，PCA點(diǎn)將為低電平，在IC2輸出端為低電平時(shí)，光耦PC將截止，PCA點(diǎn)將為高電平，如果用單片計(jì)算機(jī)測(cè)出PCA點(diǎn)電平上下翻轉(zhuǎn)的時(shí)間，就可以按著et/τ指數(shù)函數(shù)的關(guān)系，求出電壓值并計(jì)算出電流值。
本發(fā)明的顯示部分是由單片機(jī)U1(8031)的P0口、P2口和P1口來完成的。8031單片機(jī)的P2口控制著鎖存器U2、U3(74LS373、74LS273)來完成鎖存數(shù)據(jù)的，被鎖存的數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼器U5(74LS48)譯碼后送至數(shù)碼管的陽(yáng)極，P1口送出的數(shù)據(jù)來控制掃描哪一位數(shù)碼管。
本系統(tǒng)可以將8031的串行輸入輸出端作本系統(tǒng)與其它計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和控制端，可以將本系統(tǒng)已經(jīng)測(cè)出的數(shù)據(jù)通過此輸出端送到其它的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以便集中測(cè)試和監(jiān)視。也可以接受總控計(jì)算機(jī)的各種控制指令，達(dá)到監(jiān)控本系統(tǒng)是否過載、斷相、電流平衡等各項(xiàng)的技術(shù)指標(biāo)的目的。
圖中的U4為EPROM(2764)，晶體三極管V1～V5的型號(hào)為2SC1918。
權(quán)利要求
1.智能化電流監(jiān)控器，由檢測(cè)部分、處理部分、顯示部分等構(gòu)成，其特征是將8～20厘米金屬導(dǎo)線ΔL作為檢測(cè)部分的檢測(cè)元件串入電路中。
2.按照權(quán)利要求1所述的智能化電流監(jiān)控器，其特征是檢測(cè)元件兩端分別連接處理部分的運(yùn)算放大器組件IC1兩異相輸入端，運(yùn)算放大器組件IC1的輸出端經(jīng)二極管D接運(yùn)算放大器組件IC2反相輸入端，IC2的同相輸入端連晶體三極管V1集電極，IC2輸出端經(jīng)電阻接晶體三極管V1基極和光耦PC陽(yáng)極，光耦輸出端PCA至顯示部分的單片機(jī)U1的P3.3端腳，單片機(jī)U1的P0口接鎖存器U2、U3及存儲(chǔ)器U4的數(shù)據(jù)端，單片機(jī)U1P2口連存儲(chǔ)器U4地址端口A0～A7，U4地址端A8～A12送鎖存器U2、U3地址端腳，鎖存器U2、U3輸出端腳至譯碼器U6輸入端，U6輸出端連共陰極數(shù)碼管LED陽(yáng)極，數(shù)碼管LED陰極接晶體三極管V2～V5集電極，晶體三極管V2～V5的基極連單片機(jī)U1P1.0～P1.3端口。
全文摘要
本發(fā)明是采用單片計(jì)算機(jī)來對(duì)電力發(fā)電供電系統(tǒng)中的電流實(shí)施智能化監(jiān)控，可以取消原來電力系統(tǒng)中用于監(jiān)測(cè)電流的電流互感器，屬于電流的監(jiān)測(cè)裝置。由檢測(cè)部分、處理部分、顯示部分組成。其特征是將8～20厘米金屬導(dǎo)線△L作為檢測(cè)部分的檢測(cè)元件串入電路中，其兩端經(jīng)處理部分至顯示部分讀取數(shù)據(jù)。可以使各類變電站、所的控制系統(tǒng)減小，以便于集中控制。能節(jié)約大量的能源，以及有色金屬。其數(shù)據(jù)讀取直觀，讀數(shù)準(zhǔn)確度高。
文檔編號(hào)G01R19/00GK1097065SQ93112039
公開日1995年1月4日 申請(qǐng)日期1993年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月28日
發(fā)明者吳偉 申請(qǐng)人:吳偉