專利名稱：配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)方案涉及電力系統(tǒng)的磁路飽和大電流的檢測(cè)，具體地說是配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)電設(shè)備發(fā)出電能的90%以上是通過電磁設(shè)備分配使用的。電磁設(shè)備在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、科教、文衛(wèi)、金融、商業(yè)、旅游服務(wù)和人民生活等領(lǐng)域的安全配電中得到廣泛應(yīng)用，其工作性能和可靠性直接關(guān)系國(guó)民生產(chǎn)的正常運(yùn)行。但是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)供電質(zhì)量的要求越來越高以及電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，因磁路飽和導(dǎo)致故障的現(xiàn)象也越來越多。當(dāng)鐵磁材料的磁化強(qiáng)度達(dá)到極限，使部分磁路磁飽和時(shí)，會(huì)產(chǎn)生局部大電流將電磁設(shè)備燒壞，從而影響正常供電。因此需要研發(fā)一種能在配電網(wǎng)低壓(即三相220V，下同)下進(jìn)行大電流磁場(chǎng)的模擬顯示、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉和測(cè)量精度高的智能化大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，以用作現(xiàn)代電力系統(tǒng)的磁路故障檢測(cè)的重要工具，這是磁路飽和大電流檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，該裝置不僅能在配電網(wǎng)低壓下產(chǎn)生大電流，而且能在該裝置的顯示器中模擬顯示該大電流，是一種攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉和測(cè)量精度高的智能化大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，由硬件部分和軟件部分組成，其中，硬件部分包括配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、5V穩(wěn)壓電源、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器；軟件部分為主控電路的操作程序，由控制主程序、數(shù)據(jù)處理子程序和顯示子程序組成；所述的配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路由自耦變壓器T1、激磁變壓器T2和電流互感器T3的原邊構(gòu)成，該三部分的連接順序依次為自耦變壓器T1的副邊接激磁變壓器T2的原邊，激磁變壓器T2的副邊接電流互感器T3的原邊；所述的低壓大電流檢測(cè)器由電流互感器T3的副邊和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2組成，電流互感器T3的副邊和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2并聯(lián)；所述的A/D轉(zhuǎn)換器由ADC0809芯片和SUN7474芯片組成；配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置的硬件部分的整體連接方式是配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、5V穩(wěn)壓電源、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器六部分之間通過導(dǎo)線連接，其中低壓大電流檢測(cè)器的電流互感器T3的副邊與標(biāo)準(zhǔn)電阻R2并聯(lián)后，一端輸出作為取樣信號(hào)與ADC0809芯片輸入端相連，另一端接地，控制單片機(jī)對(duì)ADC0809芯片的地址輸入線進(jìn)行賦值，ADC0809芯片的輸出作為控制單片機(jī)的輸入，SUN7474芯片與ADC0809芯片的地址鎖存端口 ALE相連，5V穩(wěn)壓電源的電壓源與A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器的供電端通過導(dǎo)線連接。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路中的激磁變壓器T2的原邊匝數(shù)為2933匝，副邊為一匝大電流銅線，其長(zhǎng)為I. 7147m、橫截面積為120mm2,參數(shù)選為 75mV/300A。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的阻值為I Q。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述的5V穩(wěn)壓電源由芯片LM22676及其外圍電路組成，其中芯片LM22676與外圍電路的連接方式如下芯片LM22676的第7管腳VIN經(jīng)輸入電容Cl和C2并聯(lián)接地，芯片LM22676的第5管腳使能端EN接高電平，芯片LM22676的第6管腳GND接地，芯片LM22676的第2和3管腳NC懸空，芯片LM22676的第I管腳BOOT與第8管腳SW之間接自舉電容C3，Sff再經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，芯片LM22676的第8管腳SW輸出端接電感LI 一端，LI另一端并經(jīng)分壓電阻Rl和R2串聯(lián)接地以及電容C4接地，芯片LM22676的第4管腳FB接于Rl和R2之間。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述的控制單片機(jī)采用80C51單片機(jī)。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述的顯示器是LED數(shù)碼管顯示器，
上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述主程序流程是開始一初始化及輸入通道設(shè)定一啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換一A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？ 一 N，返回繼續(xù)AD轉(zhuǎn)換；Y，調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序一調(diào)用顯示子程序一返回初始化及輸入通道設(shè)定。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述數(shù)據(jù)處理子程序流程是開始—80C51初始化一輸入8位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果一二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制B⑶碼一結(jié)束。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，所述顯示子程序流程是開始—80C51初始化一動(dòng)態(tài)顯示初始化一送位選字一查段選表一段選碼送入一延時(shí)Ims —指向下一個(gè)緩沖顯示單元一4位是否顯示完成？ 一 N,顯示下一位一返回動(dòng)態(tài)顯示初始化；Y —結(jié)束。上述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其中所涉及到的電路、元件及其連接方式均是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的，所用到的元器件都可以通過商購(gòu)獲得。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置所具有的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是由于本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中設(shè)置了由自耦變壓器T1、激磁變壓器T2和電流互感器T3的原邊構(gòu)成的配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路，該電路應(yīng)用電磁飽和原理，當(dāng)自耦變壓器T1電流增大的時(shí)候，會(huì)使得激磁變壓器T2的鐵心線圈磁路達(dá)到飽和，從而產(chǎn)生大電流；同時(shí)，由電流互感器T3的副邊和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2組成的低壓大電流檢測(cè)器，可以把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)；主控單片機(jī)80C51完成對(duì)輸入的上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并通過顯示器顯示結(jié)果。本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置所具有的顯著優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步是該裝置的工作電壓為配電網(wǎng)低壓220V，因此適用范圍更廣；由于加入了相應(yīng)的控制單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了控制的自動(dòng)化和智能化；該裝置的電流測(cè)量范圍廣，測(cè)量范圍為0. 0 300A，最大電流可達(dá)300A，精度高，抗干擾能力強(qiáng)。本發(fā)明裝置不僅能在配電網(wǎng)三相電壓下產(chǎn)生大電流，而且能在該裝置的顯示器中模擬顯示該大電流磁場(chǎng)，是一種攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、測(cè)量精度高的智能化大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置。下列實(shí)施例中將進(jìn)一步證明本發(fā)明裝置的有益效果。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置的構(gòu)成框圖。圖2是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路不意圖。圖3是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的5V穩(wěn)壓電源的構(gòu)成電路圖。圖4是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的A/D轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成示意圖。圖5是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的控制單片機(jī)及顯示器的主處理芯片電路圖。
圖6是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的顯示器的構(gòu)成電路圖。圖7是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的主體部分的連接電路示意圖。圖8是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的主程序流程圖。圖9是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的數(shù)據(jù)處理子程序流程圖。圖10是本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的顯示子程序流程圖。圖中，I.自耦變壓器T1, 2.激磁變壓器T2, 3.電流互感器T3,4. ADC0809芯片。
具體實(shí)施例方式圖I說明本發(fā)明的配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，由硬件部分和軟件部分組成，其中，硬件部分包括配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、5V穩(wěn)壓電源、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器，其連接方式為大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)、顯示器依次連接，5V穩(wěn)壓電源的電壓源與A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器的供電端通過導(dǎo)線連接；軟件部分為主控電路的操作程序，由控制主程序、數(shù)據(jù)處理子程序和顯示子程序組成。圖2左側(cè)虛框顯示，本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路由自耦變壓器T11、激磁變壓器T22和電流互感器T33的原邊構(gòu)成，該三部分的連接順序依次為自耦變壓器T1I的副邊接激磁變壓器T22的原邊，激磁變壓器T22的副邊接電流互感器13的原邊。另外，自耦變壓器T1I的原邊接配電網(wǎng)低壓220V，其副邊電壓在0 220V電壓范圍內(nèi)變化，自耦變壓器T1I對(duì)激磁變壓器T22進(jìn)行供電；該配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路發(fā)出的大電流經(jīng)電流互感器T33和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，該信號(hào)作為取樣信號(hào)輸入芯片AD⑶809。圖2右側(cè)虛框顯示，本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的低壓大電流檢測(cè)器，由電流互感器T33的副邊和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2構(gòu)成，電流互感器T33的副邊與標(biāo)準(zhǔn)電阻R2并聯(lián)，其中的標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的一端將配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路發(fā)出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并將該電壓信號(hào)作為取樣信號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的一端輸入到ADC08095的輸入端IN3,標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的另一端接地GND。圖3所示實(shí)施例表明本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的5V穩(wěn)壓電源的構(gòu)成電路由LM22676芯片、電容器C1、電容器C2、電容器C3、電容器C4、電阻R1、電阻R2、電感L1和穩(wěn)壓二極管D1組成。其中，電容器C1的正極和電容器C2的正極共同接在LM22676的第7管腳VIN上，其負(fù)極均接地GND，而VIN接高電平；LM22676芯片的第6管腳接地GND，LM22676芯片的第5管腳EN接高電平，LM22676芯片的第I管腳BOOT接電容器C3的正極，而C3的負(fù)極接LM22676芯片第8管腳SW并通過穩(wěn)壓管Dl接地，LM22676芯片第8管腳SW的另一端接電感L1 一端，電感L1另一端經(jīng)分壓電阻R1與R2串聯(lián)接地，同時(shí)電感L1另一端與電容C4正極相接并連接至該電源的電壓輸出端，另電容C4的負(fù)極接地；LM22676芯片第4管腳FB接在電阻札和電阻R2的中間接點(diǎn)上。這樣，電阻R1 —端輸出電壓即為穩(wěn)定的5V電壓，保證了本配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置的穩(wěn)定工作5V電壓，其作用是為A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器提供穩(wěn)定的工作電壓。各電子元件的參數(shù)如下4=22 u F，C2=2. 2 u F，C3=IOnF, C4= 120 u F，^=4. 7K Q，R2=O. 828K Q，L1=S. 2 u H,穩(wěn)壓二極管 D1 采用穩(wěn)壓值為 45V的 1N4756。圖4所示實(shí)施例表明本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的A/D轉(zhuǎn)換器由該圖左邊的ADC0809芯片和該圖右邊的SUN7474芯片組成。當(dāng)單片機(jī)80C51對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的第23、24和25管腳的地址輸入線ADDA、ADD-B和ADD-C分別賦值I、1、0時(shí)， 選通IN3的模擬量輸入。A/D轉(zhuǎn)換器將低壓大電流檢測(cè)器中的標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的一端輸入到ADC08095的輸入端IN3的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸出至單片機(jī)80C51單片機(jī)做下一步處理。圖5顯示本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中所用的控制單片機(jī)為80C51單片機(jī)的電路圖，80C51單片機(jī)對(duì)由A/D轉(zhuǎn)換器傳入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后得到的數(shù)據(jù)輸送至顯示器。圖6顯示本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的顯示器由單片機(jī)的P1、P2 口與芯片SR420561K的管腳相連所構(gòu)成，顯示由80C51單片機(jī)處理后得到的測(cè)量電流值數(shù)據(jù)。單片機(jī)的Pl包括Pl. 0 Pl. 7，分別與芯片SR420561K的管腳a、b、C、d、e、f、g和Dp連接；P2包括P2. 0 P2. 3，分別通過500 Q電阻和三極管與芯片SR420561K的管腳SI、S2、S3和S4連接。圖7顯示本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的主體部分的連接電路，其中A虛線框部分為配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路，B虛線框部分為低壓大電流檢測(cè)器，C虛線框部分為A/D轉(zhuǎn)換器，D虛線框部分為控制單片機(jī)80C51單片機(jī)，E虛線框部分為顯示器。其連接方式為配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、大電流檢測(cè)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、控制單片機(jī)80C51單片機(jī)和顯示器依次連接。低壓大電流產(chǎn)生電路的輸入端接配電網(wǎng)低壓220V，其輸出端與低壓大電流檢測(cè)器相連，低壓大電流檢測(cè)器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，低壓大電流檢測(cè)器輸出的電壓信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809的輸入端,通過A/D轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)化變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào)至控制單片機(jī)80C51單片機(jī)的輸入端，控制單片機(jī)80C51單片機(jī)將處理后得到的數(shù)據(jù)通過Pl和P2 口送出至顯示器，并控制顯示器SR420561K顯示得到的測(cè)量電流值數(shù)據(jù)。圖8所示實(shí)施例為本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的主程序流程是開始一初始化及輸入通道設(shè)定一啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換一A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？ 一N，返回繼續(xù)AD轉(zhuǎn)換；Y，調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序一調(diào)用顯示子程序一返回初始化及輸入通道設(shè)定。
圖9所示實(shí)施例為本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的數(shù)據(jù)處理子程序流程是開始一80C51初始化一輸入8位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果一二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制B⑶碼一結(jié)束。圖10所示實(shí)施例為本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置中的顯示子程序流程是開始一80c51初始化一動(dòng)態(tài)顯示初始化一送位選字一查段選表一段選碼送入一延時(shí)1ms—指向下一個(gè)緩沖顯示單元一4位是否顯示完成？ 一N,顯示下一位一返回動(dòng)態(tài)顯示初始化；Y —結(jié)束。
實(shí)施例I按照上述圖2 圖10配置和安裝本實(shí)施例所用的配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其中，激磁變壓器T22的副邊為一匝大電流銅線，這樣當(dāng)自耦變壓器T1I電流增大時(shí)，會(huì)使得激磁變壓器T22線圈的磁路達(dá)到飽和，由磁路飽和的相關(guān)知識(shí)可知，激磁變壓器T22的線圈中會(huì)產(chǎn)生大的畸變電流，該畸變電流可達(dá)三百安培以上。激磁變壓器T22的副邊大電流銅線長(zhǎng)為I. 7147m、橫截面積為120mm2，參數(shù)選為75mV/300A。根據(jù)變壓器變比公式
U1 /， N'020
= f = #得，得激磁變壓器12的原邊匝數(shù)iV2 = ZZU—3 =2933，此時(shí)本裝置的功率為:u2 1I 275x10
P=300AX75mV=22. 5W。這一功率參數(shù)能夠達(dá)到常用電源的容量限定，保證供電設(shè)備能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置的大電流磁場(chǎng)產(chǎn)生在設(shè)計(jì)上合理，易于與常規(guī)的測(cè)量設(shè)備適配，且其電流能夠達(dá)到300A以上。這里使用標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的阻值為IQ，保證測(cè)量精度。用該裝置進(jìn)行配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示，其操作過程和結(jié)果是實(shí)驗(yàn)開始前檢查電流互感器，以防副邊開路發(fā)生事故。接通三相交流電源，調(diào)節(jié)自耦變壓器T1,使自耦變壓器T1副邊的輸出電壓為220V。5V穩(wěn)定電壓源向A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器提供穩(wěn)定的工作電壓。80C51單片機(jī)進(jìn)行初始化及輸入通道的設(shè)定，其I/O口 P3. 4、P3. 5和P3. 6對(duì)ADC0809芯片的地址輸入線ADD-A、ADDB和ADD-C分別賦值為I、
1、0時(shí)，選通ADC0809芯片的IN3模擬量輸入，SUN7474芯片作為ADC0809芯片的CLK信號(hào)頻率發(fā)生器。ADC0809芯片將輸入IN3的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為80C51單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，80C51單片機(jī)通過I/O 口 PO. 0 PO. 7接收數(shù)據(jù)，并調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)調(diào)用顯示子程序?qū)⑻幚斫Y(jié)果通過I/O 口 Pl. 0 Pl. 7、P2. 0 P2. 3輸送至四位數(shù)碼顯示器SR420561K芯片。結(jié)果數(shù)碼顯示器顯示結(jié)果為299. 3A,誤差為0. 23%<0. 5%,在誤差允許范圍內(nèi)。實(shí)施例2除是操作時(shí)將配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路中的自耦變壓器T1的副邊電壓調(diào)至127V之外，本實(shí)施例所用的配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置和其他操作過程同實(shí)施例
Io結(jié)果數(shù)碼顯示器顯示結(jié)果為173. 8A，誤差為0. 35%<0. 5%，在誤差允許范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于由硬件部分和軟件部分組成，其中，硬件部分包括配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、5V穩(wěn)壓電源、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器；軟件部分為主控電路的操作程序，由控制主程序、數(shù)據(jù)處理子程序和顯示子程序組成；所述的配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路由自耦變壓器T1、激磁變壓器T2和電流互感器T3的原邊構(gòu)成，該三部分的連接順序依次為自耦變壓器T1的副邊接激磁變壓器T2的原邊，激磁變壓器T2的副邊接電流互感器T3的原邊；所述的低壓大電流檢測(cè)器由電流互感器T3的副邊和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2組成，電流互感器T3的副邊和標(biāo)準(zhǔn)電阻R2并聯(lián)；所述的A/D轉(zhuǎn)換器由ADC0809芯片和SUN7474芯片組成；配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置的硬件部分的整體連接方式是配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、5V穩(wěn)壓電源、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器六部分之間通過導(dǎo)線連接，其中低壓大電流檢測(cè)器的電流互感器T3的副邊與標(biāo)準(zhǔn)電阻R2并聯(lián)后，一端輸出作為取樣信號(hào)與ADC0809芯片輸入端相連，另一端接地，控制單片機(jī)對(duì)ADC0809芯片的地址輸入線進(jìn)行賦值，ADC0809芯片的輸出作為控制單片機(jī)的輸入，SUN7474芯片與ADC0809芯片的地址鎖存端口 ALE相連，5V穩(wěn)壓電源的電壓源與A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器的供電端通過導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路中的激磁變壓器T2的原邊匝數(shù)為2933匝，副邊為一匝大電流銅線，其長(zhǎng)為I. 7147m、橫截面積為120mm2，參數(shù)選為75mV/300A。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)電阻R2的阻值為I Ω。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述的5V穩(wěn)壓電源由芯片LM22676及其外圍電路組成，其中芯片LM22676與外圍電路的連接方式如下芯片LM22676的第7管腳VIN經(jīng)輸入電容Cl和C2并聯(lián)接地，芯片LM22676的第5管腳使能端EN接高電平，芯片LM22676的第6管腳GND接地，芯片LM22676的第2和3管腳NC懸空，芯片LM22676的第I管腳BOOT與第8管腳SW之間接自舉電容C3，Sff再經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，芯片LM22676的第8管腳SW輸出端接電感LI 一端，LI另一端并經(jīng)分壓電阻Rl和R2串聯(lián)接地以及電容C4接地，芯片LM22676的第4管腳FB接于Rl和R2之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述的控制單片機(jī)采用80C51單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述的顯示器是LED數(shù)碼管顯示器，其電路由80C51單片機(jī)的P1、P2 口及芯片SR420561K組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述主程序流程是開始一初始化及輸入通道設(shè)定一啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換一A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？ 一N，返回繼續(xù)AD轉(zhuǎn)換；Y，調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序一調(diào)用顯示子程序一返回初始化及輸入通道設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理子程序流程是開始一80C51初始化一輸入8位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果一二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制BCD碼一結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，其特征在于所述顯示子程序流程是開始一80C51初始化一動(dòng)態(tài)顯示初始化一送位選字一查段選表一段選碼送入一延時(shí)1ms—指向下一個(gè)緩沖顯示單元一4位是否顯示完成？ 一N,顯示下一位一返回動(dòng)態(tài)顯示初始化；Y —結(jié) 束。
全文摘要
本發(fā)明配電網(wǎng)低壓大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置，涉及電力系統(tǒng)的磁路飽和大電流的檢測(cè)，由硬件部分和軟件部分組成，其中，硬件部分包括配電網(wǎng)低壓大電流產(chǎn)生電路、低壓大電流檢測(cè)器、5V穩(wěn)壓電源、A/D轉(zhuǎn)換器、控制單片機(jī)和顯示器；軟件部分為主控電路的操作程序，由控制主程序、數(shù)據(jù)處理子程序和顯示子程序組成；該裝置不僅能在配電網(wǎng)低壓下產(chǎn)生大電流，而且能在該裝置的顯示器中模擬顯示該大電流，是一種攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉和測(cè)量精度高的智能化大電流磁場(chǎng)模擬顯示裝置。
文檔編號(hào)G01R19/25GK102759656SQ201210248298
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者張惠娟, 李玲玲, 王杰, 韓培潔 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)