通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模 型及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能變壓器是計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和通信技術(shù)和變壓器技術(shù)不斷融合的結(jié) 果，主要由變壓器基本部件和智能組件組成。其中，智能組件是智能變壓器的核心部分。
[0003] 變壓器的油面溫度和環(huán)境溫度等信號(hào)是變壓器智能組件監(jiān)控的重要內(nèi)容。目前， 還沒有針對(duì)智能組件測(cè)溫功能進(jìn)行校驗(yàn)的電阻輸出模型?？梢阅M智能組件測(cè)溫原理的現(xiàn) 有電阻輸出模型大致可以歸納為兩類：一是電阻網(wǎng)絡(luò)模型，二是JFET可變電阻模型，但這 兩種模型都有較大缺陷：
[0004] ①：電阻網(wǎng)絡(luò)模型
[0005] 智能組件的測(cè)量電阻測(cè)量范圍為80-190歐姆，誤差要求小于0. 3歐姆。按照這個(gè) 要求，該模型需要的最少電阻個(gè)數(shù)為
個(gè)，需要元器件數(shù)過多，實(shí)用性 較差。
[0006] ②：JFET可變電阻模型
[0007] 由于可變電阻的電壓差很小，導(dǎo)致電壓動(dòng)態(tài)范圍狹窄。該模型與智能組件連接后， 從連接端口引入一個(gè)比較大的電壓信號(hào)，可能會(huì)使該模型失效或電壓動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)一步縮 小，達(dá)不到校驗(yàn)智能組件的要求。
[0008] 因此，需要提供一種電阻輸出精度很高，抗干擾能力很強(qiáng)，滿足智能組件校驗(yàn)要求 的模擬熱電阻的輸出模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸 出模型及其操作方法。
[0010] 第一方面，本發(fā)明中通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型的技術(shù)方案是：
[0011] 所述模型包括單片機(jī)、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、精密電位器、采樣電阻和反 饋電路；
[0012] 所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接于單片機(jī)與伺服電機(jī)之間，所述伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器 與精密電位器相連；
[0013] 所述反饋電路的一端與精密電位器的輸出端連接，另一端連接于單片機(jī)與采樣電 阻之間。
[0014] 優(yōu)選的，所述反饋電路包括繼電器、第一端子、第二端子和第三端子；
[0015] 所述繼電器的輸入端與所述單片機(jī)連接，輸出端與第三端子連接；所述精密電位 器的輸出端也與第三端子連接；
[0016] 所述第一端子與所述輸出模型的輸出端子排連接，第二端子連接于單片機(jī)與采樣 電阻之間；
[0017] 優(yōu)選的，所述第三端子與第一端子滑動(dòng)連接，或者第三端子與第二端子滑動(dòng)連 接；
[0018] 優(yōu)選的，所述采樣電阻依次通過A/D采樣電路和A/D放大電路接入所述單片機(jī)；
[0019] 優(yōu)選的，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路通過光耦轉(zhuǎn)換電路接入所述單片機(jī)。
[0020] 第二方面，本發(fā)明中通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型的技術(shù)方案是：
[0021] 所述方法包括：
[0022] 步驟1 :將反饋電路中的第三端子與第二端子連接，則精密電位器與采樣電阻串 聯(lián)連接；
[0023] 步驟2 :單片機(jī)采集所述精密電位器和采樣電阻組成的串聯(lián)支路的電壓V，以及采 樣電阻兩端的電壓Vs，依據(jù)電壓V和電壓Vs計(jì)算所述輸出模型的實(shí)際輸出電阻R
[0024] 步驟3 :單片機(jī)依據(jù)所述實(shí)際輸出電阻和預(yù)置電阻R的阻值差Δ R，向伺服電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出脈沖信號(hào)；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)所述脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025] 優(yōu)選的，所述步驟2中實(shí)際輸出電阻IU的計(jì)算公式為：
[0027] 其中，Rs為采樣電阻的阻值；
[0028] 優(yōu)選的，所述步驟3中單片機(jī)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出脈沖信號(hào)，包括：
[0029] 步驟31 :比較所述阻值差A(yù)R和閾值電阻Rthras:
[0030] 若 | Δ R | > Rthres，執(zhí)行步驟 32 ;若 | Δ R | < Rthres，執(zhí)行步驟 33 ;
[0031] 步驟32 :計(jì)算伺服電機(jī)的動(dòng)作脈沖數(shù)N，其計(jì)算公式為：
[0033] 若Δ R > 〇貝1J驅(qū)動(dòng)伺月艮電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并返回步驟2 ;若Δ R < 〇貝1J驅(qū)動(dòng)伺月艮電 機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并返回步驟2 ;
[0034] 其中，Δ R = R-R^，R0為精密電位器的最大阻值，P0為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的脈沖 數(shù)；
[0035] 步驟33 :比較所述阻值差Δ R和電阻精度Rj
[0036] 若| Δ R | >匕，執(zhí)行步驟34 ;若| Δ R | <匕，執(zhí)行步驟35 ;
[0037] 步驟34 :若Δ R > 〇則驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，并返回步驟33 ;若Δ R < 〇則驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，并返回步驟33 ;其中，AR = R-R^;
[0038] 步驟35 :停止調(diào)整精密電位器，將反饋電路中的第三端子與第一端子連接。
[0039] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是：
[0040] 1、本發(fā)明提供的一種通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型，克服了現(xiàn)有電阻 輸出模型存在的輸出電阻不連續(xù)、輸出精度差，輸出電阻非線性變化、抗干擾能力差的缺 陷，滿足依據(jù)電阻輸出模型校驗(yàn)智能組件的要求；
[0041] 2、本發(fā)明提供的一種通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用 元件少、成本低，可以用于智能組件校驗(yàn)裝置的研發(fā)。
【附圖說明】
[0042] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0043] 圖1 :本發(fā)明實(shí)施例中一種通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0044] 圖2 :本發(fā)明實(shí)施例中通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型的操作方法流程 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0046] 本發(fā)明中通過伺服電機(jī)控制模擬熱電阻的輸出模型的實(shí)施例如圖1所示，具體 為：
[0047] 該輸出模型包括單片機(jī)、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、精密電位器、采樣電阻、反 饋電路和輸出端子排。其中，
[0048] (1)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接于單片機(jī)與伺服電機(jī)之間，并通過光耦轉(zhuǎn)換電路接入 單片機(jī)。
[0049] (2)伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與精密電位器相連；
[0050] (3)反饋電路的一端與精密電位器的輸出端連接，另一端連接于單片機(jī)與采樣電 阻之間。
[0051 ] 本實(shí)施例中反饋電路包括繼電器、第一端子、第二端子和第三端子。
[0052] 繼電器的輸入端與單片機(jī)連接，輸出端與第三端子連接，精密電位器的輸出端也 與第三端子連接。第一端子與輸出端子排連接。第二端子連接于單片機(jī)與采樣電阻之間。
[0053] 第三端子與第一端子滑動(dòng)連接，或者第三端子與第二端子滑動(dòng)連接。
[0054] (4)采樣電