一种变压器绕组变形检测装置的制作方法

本实用新型涉及变压器绕组检测技术领域，具体涉及一种变压器绕组变形检测装置。

背景技术：

随着当今社会与科技的不断进步，电网的建设逐渐向智能化方向发展，越来越多的使用新科技的设备被应用到电气领域，电网的整个结构出现了比较大的改变。变压器在整个电力系统中的地位非常重要，变压器安全可靠地运行对于确保整个电网的正常运行是非常必要的。而对于变压器来说，绕组是其出现问题的主要部分，因此针对这种情况，研制出准确性比较高的检测装置用于对绕组进行检测是十分必要的，它对整个电网安全可靠地运行具有非常大的意义。但现有的检测装置，检测准确率低，而且对外界干扰的抵抗力比较差，检测所花的时间比较长，并且重复性不是很好。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种检测准确、模块集成度高的变压器绕组变形检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种变压器绕组变形检测装置，包括中央处理器、信号发生单元、第一信号采集单元、第二信号采集单元、触摸显示屏、数据存储模块和电源模块，所述信号发生单元包括依次电连接的DDS信号发生器、滤波模块和功率放大模块，所述中央处理器的输出端与DDS信号发生器的输入端连接，所述功率放大模块输出的检测信号从被测绕组的一端输入，所述第一信号采集单元和第二信号采集单元均包括依次电连接的信号调理模块、直流转换模块和AD转换模块，所述第一信号采集单元的信号调理模块的输入端与功率放大模块的输出端连接，所述第一信号采集单元的AD转换模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述第二信号采集单元的信号调理模块的输入端与被测绕组的另一端连接，所述第二信号采集单元的AD转换模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述触摸显示屏和数据存储模块均与中央处理器连接，所述电源模块为装置提供电源。

如上所述的一种变压器绕组变形检测装置，其特征在于：所述中央处理器采用S3C6410处理器及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种变压器绕组变形检测装置，其特征在于：所述DDS信号发生器由DDS发生芯片及其外围电路组成。

如上所述的一种变压器绕组变形检测装置，其特征在于：所述直流转换模块采用AD637芯片及其外围电路组成。

如上所述的一种变压器绕组变形检测装置，其特征在于：所述数据存储模块采用Micro SD卡。

如上所述的一种变压器绕组变形检测装置，其特征在于：所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压。

本实用新型的有益效果是：本装置结构简单，成本低廉，具有很好的实用性。通过在被测绕组的两端同时采集信号进行对比，从而使检测结果更加准确。通过设置触摸显示屏，能使操作更加简单，同时便于观察检测结果。采用模块化设计，提高了整个系统的集成度，同时增强了抗外界电磁干扰的能力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为DDS信号发生器实施例结构示意图。

图3为功率放大模块实施例结构示意图。

图4为直流转换模块实施例结构示意图。

图5为触摸显示屏实施例结构示意图。

图6为数据存储模块实施例结构示意图。

图7为电压转换模块实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本实用新型提供的一种变压器绕组变形检测装置，包括中央处理器、信号发生单元、第一信号采集单元、第二信号采集单元、触摸显示屏、数据存储模块和电源模块。

所述中央处理器采用S3C6410处理器及其外围电路组成的最小系统。所述S3C6410处理器属于ARM处理器的一种，具有诸多优点，其中最显著的特点就是它能够超低功耗运行，它的处理器功耗和接口线输入漏电流在业界都是最低的，并且体积较小，可以缩小产品设计的体积，给使用环境带来很多便利，并且大大降低了产品成本。使用时只需要在添加必要的外围电路使其正常工作即可，其外围电路主要包括时钟电路、复位电路和连接接口等，由于其外围电路为现有技术的常规手段，故其不做具体阐述说明。当然，所述中央处理器还可以采用DSP处理器，这里不一一做具体说明。为了便于说明，下文都将采用S3C6410处理器组成的中央处理器为例来对其他模块做具体说明。

所述信号发生单元包括依次电连接的DDS信号发生器、滤波模块和功率放大模块，即DDS信号发生器的输出端与滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与功率放大模块的输入端连接，所述中央处理器的输出端与DDS信号发生器的输入端连接，所述功率放大模块输出的检测信号从被测绕组的一端输入。

所述DDS信号发生器用于将中央处理器输出的数字量通过模数转换的方式转换成模拟量输出波形，所述DDS信号发生器由DDS发生芯片及其外围电路组成，例如采用AD9910，其具体连接电路图如图2所示，其为现有技术，这里不对其工作原理做具体阐述。

所述DDS信号发生器输出的检测信号经过滤波模块进行滤波，挑选出合适的频率信号，从而降低干扰，提高准确度。所述滤波模块主要包括低通滤波和高通滤波，均为现有技术，根据使用情况，自行决定。

进行滤波模块输出的信号在通过功率放大模块进一步放大处理，因为变压器绕组的整体阻值比较小，所以必须增加输入信号驱动负载的能力。所述功率放大模块为本领域技术人员的公知技术，这里不做具体阐述。例如采用功率放大芯片AD8016组成的功率放大模块来对信号进行放大，具体结构如图3所示，只使用了该芯片中的一路运放。该电路图实现对电压信号的任意放大，即它的放大倍数可以通过控制两个数字电位器MAX5483来确定，因此放大倍数是动态的，根据使用情况自行决定。信号被放大之后，该信号被当作输入信号输入到被测绕组的一端。

所述第一信号采集单元和第二信号采集单元均包括依次电连接的信号调理模块、直流转换模块和AD转换模块，即信号调理模块的输出端与直流转换模块的输入端连接，所述直流转换模块的输出端与AD转换模块的输入端连接。所述第一信号采集单元的信号调理模块的输入端与功率放大模块的输出端连接，所述第一信号采集单元的AD转换模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述第二信号采集单元的信号调理模块的输入端与被测绕组的另一端连接，所述第二信号采集单元的AD转换模块的输出端与中央处理器的输入端连接，即第一信号采集单元用于采集被测绕组信号输入端的信号，第二信号采集单元用于采集被测绕组信号输出端的信号，从而根据两端的信号进行处理分析，便可实现对被测绕组变形的检测，通过在被测绕组的两端同时采集信号进行对比，从而使检测结果更加准确。

所述信号调理模块用于对接收到的信号进行滤波放大处理，所述直流转换模块采用AD637芯片及其外围电路组成，具体电路图如图4所示，这款芯片检测精度比较高，它检测有效值的原理是采用均方根直流转换的方法，进行转换的，它的误差精度最大为1％，它的频带比较宽，当输入信号的有效值为200mV时，输入信号的频率可以达到600KHz，当输入信号的有效值为1V时，输入信号的频率可以达到8MHz。检测过程中，要检测的信号输入到AD637的15脚，在CAV管脚和输出管脚之间接上4.7uF平均电容，有效值是从管脚11输出的，至此，正弦信号便转换成了直流信号。所述直流转换模块的输出信号通过AD转换模块后在传输给中央处理器。所述AD转换模块为现有技术，这里不做具体阐述，例如采用AD7625模数转换芯片。

所述触摸显示屏和数据存储模块均与中央处理器连接，触摸显示屏用于显示检测结果和指令的输入，例如触摸显示屏采用TFT电阻触摸屏，如图5所示，为TFT电阻触摸屏的一实施例电路图，其为现有技术，这里不做具体阐述。

所述数据存储模块用于存储检测数据，从而方便事后进行查看。为了使结构更加优化，成本低，功耗低，所述数据存储模块可以采用Micro SD卡，Micro SD卡的优点并不仅仅是它的体积微小，它还有可靠性高、速度快、存储能力强、功耗低、性价比高等诸多优点。可以使装置设计节约成本，使设计精简，能够保证存储大量的数据，并且使得数据的读取方便，为之后数据处理和分析带来了便利。如图6所示，为Micro SD卡硬件电路图，其中R8、R9、R10、R11为上拉电阻，确保数据传输的正确性。Ql为MOS管，用于控制SD卡的电源。上电时打开SD卡的电源开关，供电电压为3.3V。SD CS、SD SIMO、SD SOMI、SD UCLK为中央处理器与SD卡进行通讯的引脚，SD CS为SD卡的片选，其工作原理为现有技术，这里不做具体阐述。当然所述数据存储模块还可以选用EEPROM存储器或是其他FLASH存储器，这里不一一进行阐述。

所述电源模块为装置提供电源。图1中电源模块并不单单只与中央处理器进行连接，只是为了便于说明，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压，保证各个设备的正常使用。例如，电压转换模块包括HT7533芯片及外围电路组成，从而将12V电压转化为3.3V的稳定电压，从而保证工作电压为3.3V的设备正常使用，具体电路图如图7所示。还可以采用AS1117S-3.3稳压芯片将5V电压降到3.3V，当然该电压转换模块还包括其他转换芯片，这里不一一进行阐述。所述电源模块还可以采用多种不同的电压电源，即不采用电压转换模块，由不同的电源对不同的设备进行供电，这样结构会复杂化，但是依然能保证本装置的正常运行。

本装置结构简单，在中央处理器的控制下，通过信号发生单元产生检测信号，从被测绕组的一端进行输入，通过第一信号采集单元和第二信号采集单元分别对被测绕组两端的信号进行采集，通过对比分析，从而得出被测绕组的变形度。同时采用模块化设计，提高了整个系统的集成度，增强了抗外界电磁干扰的能力。

本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。