具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計的製作方法

2023-07-25 02:24:31

專利名稱：具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種具有同時對多颱風機進行過流保護的變壓器用電阻溫度計，屬於儀器儀表製造的技術領域。
在現有的技術中，變壓器用電阻溫度計採用模擬和數字集成電路組成，測量元件為鉑電阻，測量電路為電橋，電橋輸出的信號經過放大器和模擬開關切換後送模/數轉換器，最後將其結果送顯示器顯示，當測量溫度超過溫度設定值後，電阻溫度計啟動多颱風機進行冷卻。在這種結構的處理電路中，完全依靠電路完成鉑電阻的非線性校正和電橋的非線性校正，因此其結構複雜，精度差，溫度設定值用電位器選擇，有設定誤差，尤其是風機受阻發生過流情況時，不能關閉風機進行過流保護，以致造成風機的損壞。
本實用新型的發明目的就是提供一種利用單片計算機進行多點數據採集，處理和輸出控制，達到信號採集精度高，工作可靠的具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計。
本實用新型的具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計由電橋、一級模擬開關、放大器、風機過流檢測電路、二級模擬開關、模數轉換電路、單片計算機、輸出驅動器組成，其中電橋的輸出端接一級模擬開關的輸入端，一級模擬開關的輸出端接放大器的輸入端，放大器和風機過流檢測電路的輸出端接二級模擬開關的輸入端，模數轉換電路的輸入端接二級模擬開關，其輸出端接單片計算機，單片計算機的輸出端分別接一級模擬開關和二級模擬開關的控制端以及輸出驅動器。
電橋有三組電橋組成，每組電橋上的測溫電阻均採用鉑電阻。
風機過流檢測電路由電流互感器及峰值保持器構成，電流互感器的次組L2通過電阻R21與運算放大器F2的同相輸入端相接，運算放大器F2的輸出端接二級管D1的正級，運算放大器F2的反向輸入端接二級管D1的負級，同時該端作為風機過流檢測電路的輸出端與一級模擬開關中的輸入端相接。
其工作原理和工作過程為以測溫電路中的一路為例，其測溫元件鉑電阻作為電橋的一個臂，當溫度變化使電橋失去平衡時，輸出傳感信號，它們通過由單片計算機控制的一級模擬開關進行切換後輸出送放大器，經放大的信號送二級模擬開關。這是一路傳感信號，另幾路傳感信號是風機過流檢測電路產生，每颱風機的電流流過互感器的初級L1，互感器的次級L2產生感應信號由運算放大器F2和二級管D1，電阻R21、R22、電容C1組成的峰值保持器，由峰值保持器檢出風機電流的最大值送二級模擬開關，單片計算機控制二級模擬開關，選擇由測溫電路送來的一組信號或由風機過流檢測電路送來的某一組信號送至模數轉換電路，經模數轉換後送單片計算機進行信號處理。各種溫度設定值預先通過鍵盤輸入計算機，計算機將採集的溫度信號變換為溫度實測值，再將該實測值與設定值進行比較，當實測值大於設定值時，發出風機啟動信號和其它各種輸出信號給輸出驅動器，當風機啟動後，計算機又接收到由風機過流檢測電路送來的風機電流超過限值的信號時，計算機立即發出關閉風機的信號並發出報警信號。
本實用新型的優點在於採用計算機為核心構成的變壓器用電阻溫度計，由軟體完成電橋的非線形校正和鉑電阻溫度的非線性形校正，採用滿刻度自校正和零點自校正電路，使得測量精度高，性能穩定。計算機檢測風機電流的大小。當發現風機因故障而電流過大時立即關閉風機進行保護，從而避免燒壞風機。這種過流保護的方法特別適用於多颱風機，小電流風機，啟動電流和阻斷電流十分接近的風機。


圖1是本實用新型的電路結構框圖。
圖2是本實用新型的電路結構原理圖。
本實用新型的實施方案如下電橋1由電阻R1～R15及3隻鉑電阻Pt100所組成，其輸出端分別接由模擬開關「4051A、4051B」組成的一級模擬開關2的輸入端「x1～x6」，一級模擬開關中「4051A」的輸出端「x0」接放大器3的同相輸入端，一級模擬開關中「4051B」的輸出端「x0」接放大器3的反相輸入端，放大器3由運算放大器F1和電阻R16～R19組成。風機過流檢測電路4由電流互感器B和由運算放大器F2、電阻R21、R22、電容C1、二級管D1組成的峰值保持電路所構成，電流互感器B的信號輸出端接峰值保持器中運算放大器的同相輸入端，運算放大器的反相輸入端作為風機過流檢測電路的輸出端與二級模擬開關的輸入端「x1～x4」中的一個端相接，風機過流檢測電路可有幾組同時工作，每一組的輸出分別接二級模擬開關輸入端的一個端。二級模擬開關5由集成模擬開關電路「4051C」所構成，模數轉換電路6採用模數轉換集成電路「7135」，單片計算機7採用型號為「AT89C51」的單片計算機，輸出驅動器8採用集成電路「MC14143」。由模數轉換電路6將輸入的模擬信號轉換成數位訊號送單片計算機作信號處理，最後單片計算機的輸出端接輸出驅動器8，控制設備的正常運行。根據以上所述，便可組成本實用新型。
權利要求1．一種具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計，其特徵在於該溫度計由電橋(1)、一級模擬開關(2)、放大器(3)、風機過流檢測電路(4)、二級模擬開關(5)、模數轉換電路(6)、單片計算機(7)、輸出驅動器(8)組成，其中電橋(1)的輸出端接一級模擬開關(2)的輸入端，一級模擬開關(2)的輸出端接放大器(3)的輸入端，放大器(3)和風機過流檢測電路(4)的輸出端接二級模擬開關(5)的輸入端，模數轉換電路(6)的輸入端接二級模擬開關(5)，其輸出端接單片計算機(7)，單片計算機(7)的輸出端分別接一級模擬開關(2)和二級模擬開關(5)的控制端以及輸出驅動器(8)。
2．根據權利要求1所述的具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計，其特徵在於電橋(1)有三組電橋組成，每組電橋上的測溫電阻均採用鉑電阻。
3．根據權利要求1或2所述的具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計，其特徵在於風機過流檢測電路(4)由電流互感器及峰值保持器構成，電流互感器的次組L2通過電阻R21與運算放大器F2的同相輸入端相接，運算放大器F2的輸出端接二級管D1的正級，運算放大器F2的反向輸入端接二級管D1的負級，同時該端作為風機過流檢測電路(4)的輸出端與一級模擬開關(2)中的輸入端相接。
專利摘要具有風機過流保護功能的變壓器用電阻溫度計是一種具有同時對多颱風機進行過流保護的變壓器用電阻溫度計,其中電橋的輸出端接一級模擬開關的輸入端,一級模擬開關的輸出端接放大器的輸入端,放大器和風機過流檢測電路的輸出端接二級模擬開關的輸入端,模數轉換電路的輸入端接二級模擬開關,其輸出端接單片計算機,單片計算機的輸出端分別接一級模擬開關和二級模擬開關的控制端以及輸出驅動器。
文檔編號G01K7/16GK2314361SQ9724754
公開日1999年4月14日 申請日期1997年10月21日 優先權日1997年10月21日
發明者丁傑, 王光明, 高敏麟 申請人:東南大學