專利名稱：信號(hào)處理模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)處理模塊，特別涉及一種測(cè)量無間隙金屬氧化物避 雷器電位分布不均勻性的信號(hào)處理模塊，屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)金屬氧化物避雷器試驗(yàn)要求，220kV及以上電壓等級(jí)的避雷器應(yīng)通過電 位分布試驗(yàn)，為確保金屬氧化物避雷器安全運(yùn)行，在新產(chǎn)品投入批量生產(chǎn)之前有 必要進(jìn)行避雷器整體電位分布的研究，以避免避雷器電位分布不均勻系數(shù)大于標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定，致使電阻片局部荷電率過高而最終導(dǎo)致熱崩潰，引起電力系統(tǒng)安全事故。 目前常用的測(cè)量電位分布的方法是光纖一電流法。
目前的光纖-電流法采用的信號(hào)處理模塊通常采用多個(gè)信號(hào)處理模塊并列使 用才滿足試驗(yàn)，這種方法使用儀器設(shè)備較多，不利于同步控制、費(fèi)用昂貴并且攜 帶不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種信號(hào)處理模塊，包括數(shù)據(jù)接收電路、信號(hào)控 制電路和電平轉(zhuǎn)換電路，用于測(cè)量無間隙金屬氧化物避雷器電位分布不均勻性； 本實(shí)用新型具有占用資源少、電路簡潔、精度高、速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種信號(hào)處理模塊，其特征在于它的數(shù)據(jù)接收 電路、信號(hào)控制電路和電平轉(zhuǎn)換電路依次電連接；數(shù)據(jù)接收電路采用八選一電子 開關(guān)，信號(hào)控制電路采用8片MSP430F149單片機(jī)并列連接。
如上所述的信號(hào)處理模塊，其特征在于八選一電子開關(guān)采用74HC151芯片。
如上所述的信號(hào)處理模塊，其特征在于電平轉(zhuǎn)換電路采用MAX485芯片。 本實(shí)用新型的工作原理是數(shù)據(jù)接收電路采用一個(gè)芯片74HC151八選一電 子開關(guān)的切換依次接收數(shù)據(jù)，信號(hào)控制電路采用MSP430F149單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理 和控制，并且采用8片MSP430F149單片機(jī)并列連接，結(jié)合數(shù)據(jù)接收電路的八選一電子開關(guān)可一次性接收到40個(gè)傳感器的電流波形與幅值。
數(shù)據(jù)接收電路將前端傳感頭傳輸過來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路可以識(shí)別的 電壓信號(hào)，能同時(shí)接收40路信號(hào)；信號(hào)控制電路采用MSP430F149單片機(jī)作為 下位機(jī)與系統(tǒng)PC機(jī)的溝通橋梁；電平轉(zhuǎn)換電路將處理過的數(shù)據(jù)經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后 發(fā)送至系統(tǒng)PC機(jī)，進(jìn)一步由PC機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
本實(shí)用新型的有益效果是與以前電位分布測(cè)試設(shè)備所用的信號(hào)處理電路相
比，本實(shí)用新型只需采用一個(gè)信號(hào)處理模塊就可以將前端傳感頭采集得到的40 路信號(hào)統(tǒng)一由MSP430F149單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，并由MSP430F149單 片機(jī)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)發(fā)送電路進(jìn)行控制，具有占用資源少、電路簡潔、精度高、速度 快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。


圖l，本實(shí)用新型實(shí)施例工作原理框圖。 圖2，圖1中的電平轉(zhuǎn)換電路工作原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型信號(hào)處理模塊做進(jìn)一步的說明。
圖1中標(biāo)記的說明l-光電轉(zhuǎn)換模塊，2-數(shù)據(jù)接收電路，3-信號(hào)控制電路， 4-電平轉(zhuǎn)換電路，MSP430F149-單片機(jī)，RAM-隨機(jī)存儲(chǔ)器；
圖2中標(biāo)記的說明5-PC機(jī)，MAX485-芯片，RS485/232-電平轉(zhuǎn)換器，TXD-輸出數(shù)據(jù)，RXD-輸入數(shù)據(jù)。
如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例信號(hào)處理模塊包括數(shù)據(jù)接收電路2，信號(hào)控 制電路3和電平轉(zhuǎn)換電路4，它們依次電連接；信號(hào)控制電路3采用MSP430F149 單片機(jī)，它包括串口O、串口 1和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。接收前端傳感頭發(fā)送數(shù)據(jù) 的光電轉(zhuǎn)換模塊1電連接數(shù)據(jù)接收電路2。
如圖2所示，電平轉(zhuǎn)換電路4采用芯片MAX485和電平轉(zhuǎn)換器RS485/232, 其中信號(hào)控制電路3、芯片MAX485、電平轉(zhuǎn)換器RS485/232和PC機(jī)5依次電 連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例工作原理框圖如圖1所示，光電轉(zhuǎn)換模塊1首先接收前端傳感頭發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)接收電路2中的芯片74HC151八選一電子開 關(guān)的切換依次接收數(shù)據(jù)，74HC151的地址輸入端A、 B、 C作為選擇輸入信號(hào)的 地址編碼，3位二進(jìn)制碼可以編為8個(gè)地址，每個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。依 據(jù)地址每次從8個(gè)輸入信號(hào)中選出一個(gè)輸入信號(hào)由Q端輸出；接收的數(shù)據(jù)通過 MSP430F149單片機(jī)的串口 0將數(shù)據(jù)存入RAM中，依次接收完5路數(shù)據(jù)信號(hào)， 然后MSP430F149單片機(jī)的串口 1 一次性將5路信號(hào)通過電平轉(zhuǎn)換電路4發(fā)送至 PC機(jī)5。 MSP430F149單片機(jī)使用8MHz的晶振控制程序時(shí)序，復(fù)位電位使用電 壓檢測(cè)復(fù)位芯片IMP809。信號(hào)控制電路3采用8片MSP430F149單片機(jī)并列連 接，與數(shù)據(jù)接收電路2的74HC15八選一電子開關(guān)配合，這樣PC機(jī)5就可以一 次性接收到40個(gè)傳感器的電流波形與幅值。
由于PC機(jī)5的串行通信口是RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)，其邏輯電平對(duì)地對(duì)稱，這與 MSP430F149單片機(jī)串口輸出的TTL電平不同，為了保證兩者的可靠數(shù)據(jù)傳輸， 在通訊線路中接有電平轉(zhuǎn)換器RS485/232;同時(shí)在下位機(jī)(MSP430F149單片機(jī)) 需要接一個(gè)信號(hào)接收器，采用MAX485芯片，如圖2所示。
PC機(jī)5與MSP430F149單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信采用主從式，主機(jī)發(fā)送信號(hào)， 從機(jī)應(yīng)答。主機(jī)發(fā)送的信號(hào)可以傳送到各從機(jī)或指定的從機(jī)，各從機(jī)發(fā)送的信號(hào) 只能被主機(jī)接收，完成下位機(jī)的數(shù)據(jù)上傳功能。
串口通信模塊的約定通信設(shè)置如下
串口通信波特率為1200 kbp/s;幀格式為8位數(shù)據(jù)位，l位停止位；奇偶校 驗(yàn)位為第9位，表示為TB8，通信可以有中斷傳送方式和査詢方式；在此采用中 斷方式查找第1個(gè)發(fā)送位，利用査詢方式進(jìn)行發(fā)送和接收通信，聯(lián)絡(luò)方式為PC 機(jī)5主動(dòng)聯(lián)絡(luò)MSP430F149單片機(jī)，PC機(jī)5采用C0M1通信口 。
權(quán)利要求1、一種信號(hào)處理模塊，其特征在于它的數(shù)據(jù)接收電路、信號(hào)控制電路和電平轉(zhuǎn)換電路依次電連接；數(shù)據(jù)接收電路采用八選一電子開關(guān)，信號(hào)控制電路采用8片MSP430F149單片機(jī)并列連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理模塊，其特征在于八選一電子開關(guān)采 用74HC151芯片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理模塊，其特征在于電平轉(zhuǎn)換電路采用MAX485芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種信號(hào)處理模塊，包括數(shù)據(jù)接收電路、信號(hào)控制電路和電平轉(zhuǎn)換電路，數(shù)據(jù)接收電路采用芯片74HC151八選一電子開關(guān)；信號(hào)控制電路采用8片MSP430F149單片機(jī)并列連接。本實(shí)用新型用于測(cè)量無間隙金屬氧化物避雷器電位分布不均勻性；與以前電位分布測(cè)試設(shè)備所用的信號(hào)處理電路相比，本實(shí)用新型只需采用一個(gè)信號(hào)處理模塊可以將前端傳感頭采集得到的40路信號(hào)統(tǒng)一由MSP430F149單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，并由MSP430F149單片機(jī)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)發(fā)送電路進(jìn)行控制，具有占用資源少、電路簡潔、精度高、速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201278009SQ200820191760
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者左中秋, 霖 湯, 易 熊, 王保山, 賈錦朝, 立 陳 申請(qǐng)人:國網(wǎng)武漢高壓研究院