基于微型計算機控制技術的檢測設備方案設計

4 直流監測系統主機

該部分是整體設備的測量控制中心，其主要是以串行口控制電動調壓器以及負載調整裝置，使充電機達到測試所需的狀態；測量被測充電機的有關輸出量并對結果實施分析計算，最終得出穩壓精度、穩流精度、紋波系數三大參數。采用觸摸液晶顯示器、微型打印機作為人機界面，用于參數的設定、調整及結果的顯示。

4.1 數據采集

4.1.1 充電電壓

采集電壓通過共扼線圈濾除雜波后，經由CPU控制的模擬開關到達運放，由精密四運算放大器TL052構成精密運放器，輸入到TC7109CPL進行A/D變換。

4.1.2 充電電流

采集電壓通過共扼線圈濾除雜波后，經由CPU控制的模擬開關到達運放器，輸入到TC7109CPL，進行A/D變換。

4.1.3 紋波系數

取直流輸出的交流分量，首先通過共扼線圈，濾除干擾信號，再通過由精密運放TL052構成的帶通濾波器（只允許接近工頻范圍的信號通過）同步跟隨后，到達精密全橋整流電路，將峰峰值相疊加后，輸入到TLC2543進行A/D變換。

4.2 串口通信電路

主機采用模擬開關CD4052擴展通信口，實現主機CPU與輔機交流電壓調整裝置、直流輸出負載調整裝置的交互式通信及觸摸屏通信。

通信電路擴展如圖2所示。

圖2 通信電路示意圖

4.3 人機界面

本系統采用YD612，8色/6英寸（15.24cm）觸摸液晶屏做為系統顯示輸入部件。它具有顯示信息量大（中文15行×20列，圖形點陣320×240）、畫面豐富（32K）的特點，它的使用使系統大量的數據輸入變得簡單易行，呈現給用戶的畫面更加友好，操作變得簡單快捷。用戶只要翻閱儲存在系統中的簡要使用說明，就可操作本系統，方便易學。

4.4 微型打印機

本系統采用TPUP－40微型打字機做為系統的打印輸出設備,它與單片機89C55通過74HC574相連，接口簡單。只要測得P3.5（BUSY）為低電平，即可向打印機發送命令和數據。它能夠打印中文字體，使得計算出的穩壓精度、穩流精度、紋波系數以表格形式，方便地輸出給用戶。

5 結語

本檢測設備的研制成功，解決了目前國內各變電站直流系統現場使用、維護單位不能進行直流電源現場檢測的難題，對保障電網安全運行具有重要意義。檢測系統采用微型單片計算機控制及測量技術，通過對被測設備的交流輸入電壓、直流輸出負載按標準進行調節，同時自動進行采樣計算，實現直流充電設備技術指標的現場標準檢測。在技術上主要采用磁補償原理、IGBT技術、觸摸屏技術、多機通信技術、高速采樣技術，使檢測設備達到可移動式，且具備檢測精度高的特點。