電力變壓器直流電阻的快速測量方法----硬件設計

5.1.3放電回路

放電回路的電路原理圖如圖5-5所示

測量結束時，將繼電器K 1斷開，因變壓器繞組具有大電感，電流不能立即降為零，這樣就會產生很大的電勢e=Lx×（di/dt）因此必須加有放電回路，在本放電回路中，當繼電器K 1斷開后，二極管D 1導通，繞組中電流通過放電電阻R4和二極管形成回路，完成放電過程。放電電阻的選擇要適當，放電電阻越大。電阻上消耗的功率越，放電時間越短，放電回路兩端的電壓越高。因此放電電阻的選擇既要控制放電電壓值是安全的，又要使放電時間盡可能短。

5.1.4信號采集電路

信號采集是針對80C196單片機而言的，為實現測量結果的顯示及保護等功能，必須有采樣計算電路。一方面可利用80C196單片機8路10位A/D轉換器以及CPU的計算處理功能，另一方面可以使用單獨的A/D轉換器件，選取了AD1674.但是，進入A/D轉換器和單片機的信號必須是經過調理[29]的信號，它要求符合以下條件：

（1）信號幅值不能超過±5V；

（2）進入AD1674和單片機輸入口的信號是電壓信號；

（3）輸入信號不能干擾系統的正常工作；

因此，進入AD1674和單片機的信號必須經過適當的處理。對于電信號有電流和電壓信號兩種，在進入AD1674和單片機的之前的電流信號要轉換成電壓信號，利用電阻即可實現；對于高壓、交變信號要轉換成低壓才能進入單片機。

在該設計中，采用直流采樣。被測變壓器繞組兩端的電壓通過濾波、放大和緩沖等環節送入AD1674的采集端口。濾波采用R、C濾波，緩沖采用電壓跟隨器，如圖5-6所示

5.1.5信號的A/D轉換

信號的A/D轉換電路采用了AD1674，AD1674的結構特點和性能參數如下

（1） 12位逐次逼近ADC，可選擇工作于12位，也可工作于8位。

（2）具有三態可控輸出緩沖器，數字邏輯輸入輸出電平為TTL電平。

（3） 12位數據可以一次讀出，也可以兩次讀出，便于與8位和16位微機相連接。

（4）具有+10.00V的內部電壓基準源，最大誤差為+1.2%，并可輸出1.5mA的電流。

（5）內部具有時鐘產生電路，不需要外部接線。

（6）可以單極性也可以雙極型模擬輸入，單極性時，滿量程為0V~+10V和0V~+20V，從不同引腳輸入。雙極型輸入時，滿量程0V~+5V和0V~+10V，從不同引腳輸入。

（7）單極性輸入時，輸出數字量為原碼。雙極型輸出時，輸出為偏移二進制碼。

AD1674通過外部適當連線可以實現單極性輸入，也可以實現雙極型輸入。輸入信號均以模擬的AGND為基準。模擬輸入信號的一端必須與AG相連，并且接點盡量靠近AGND引腳，接線應短。片內10V基準電壓輸出引腳REFOUT也是以AGND為基準，通常數字地DGND與AGND連在一起。所有電位器（調增益和調零點用）均應采用低溫度系數電位器。例如金屬模陶瓷電位器。

5.1.6打印機接口

目前，為單片機應用系統配置的微型打印機[31]中，比較流行的選用TPμP系列的點陣微型打印機。這種打印機整機體積小，重量輕，功能完善，操作簡單，連接方便。選用該系列的TPμP-A40P型打印機，這是一種面板式超小型點陣通用打印機。其中“TP”為商標，“μP”表示微型打印機，“A”表示面板式，“40”表示每行最多打印40個字符，最后一個字符“P”表示接口形式為并行接口。基本參數如下：打印寬度：40個字符/行打印機接口：CENTRONICS并行接口打印速度：0.4行/秒電源：直流+5V，電流1.5A外型尺寸：107*65*80mm³