基于STM32的直流絕緣監測模塊設計

CAN　　2.系統硬件設計

　　2.1 系統核心電路

　　本系統采用ST公司的STM32F107RC處理器，主要應用了芯片的USART、CAN、SPI總線、I2C及GPIO等功能，其系統核心電路結構圖如圖3所示：

　　系統通過RS485接口與上位機系統進行通信，實時傳輸直流系統絕緣情況;通過I2C擴展的存儲器EEROM用來存放一些系統給定值;復位電路確保系統的可靠穩定運行，開入開出用來檢測一些系統狀態并及時給出告警;系統絕緣檢測電路主要是利用外部ADC+光耦+分壓橋臂電阻的方式實現。

　　2.2 絕緣檢測電路

　　絕緣檢測電路主要是應用平衡橋--非平衡橋原理進行檢測，具體檢測電路結構圖如圖4所示：

　　通過平衡橋-非平衡橋電路檢測到不同的電壓狀態，經過運放電路進行放大，輸入到ADC把模擬電壓值轉換為數字電壓值，然后通過光耦隔離進入CPU進行計算處理，得出實際接地電阻值并給出告警。

　　3.實驗結果

　　把精密電阻接在CL+與PE之間或CL-與PE之間，用該硬件檢測電路檢測接入的精密電阻值，結果如表1所示：

　　通過實際檢測驗證，8KΩ到100KΩ范圍內檢測精度能夠達到5‰，完全能夠滿足系統需求。

　　4.結論

　　采用本文的硬件電路設計測量直流系統的對地絕緣電阻，檢測精度高、可靠性高，對電力系統的安全運行產生了積極的影響，給現場運行人員提供很大方便。