基于dsc的微机转速测量装置的制造方法

文档序号:10854681阅读:681来源:国知局
基于dsc的微机转速测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于DSC的微机转速测量装置,包括:信号采集模块、信号预处理模块、数字信号控制器、信号输出模块、指令输入模块;信号采集模块包括电流互感器、电压互感器、光电传感器;信号预处理模块有三组,每组信号预处理模块由一个信号整定电路和一个光电隔离电路串联组成;信号输出模块包括modbus通信模块、隔离驱动电路、数码管显示器、以及模拟量输出模块;电流互感器、电压互感器、以及光电传感器分别与一个信号整定电路连接;三个光电隔离电路与数字信号控制器连接;数字信号控制器分别与modbus通信模块、数码管显示器、以及模拟量输出模块连接;数字信号控制器通过隔离驱动电路与继电器和LED显示装置连接。
【专利说明】
基于DSC的微机转速测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及发电机组技术领域,特别是涉及一种基于DSC的微机转速测量装置。
【背景技术】
[0002]转速是发电机组运行中非常重要的检测数据,机组的起励建压、转速限制、过速保护及投入刹车控制的启动信号均由转速信号器提供。传统的转速信号器由一组电压继电器组成,用机端PT或永磁机的电压来反映机组的转速。这种信号装置不仅功能单一,测量精确度低,整定困难(定值的准确整定只有在现场进行),且动作值范围小,易漂移,可靠性低,制约着机组控制自动化水平的提高;尤其在信息技术日益发展的今天,传统信号器很难接入电站控制局域网络(LAN)。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种基于DSC的微机转速测量装置。该基于DSC的微机转速测量装置旨在实现发电机转速测量的准确性和稳定性。
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0005]—种基于DSC的微机转速测量装置,至少包括:
[0006]信号采集模块,该信号采集模块包括用于检测发电机输出电流信号的电流互感器、用于检测发电机输出电压信号的电压互感器、用于检测齿盘转动的光电传感器;
[0007]信号预处理模块,该信号预处理模块包括三组,每组信号预处理模块由一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、和一个光电隔离电路串联组成;
[0008]数字信号控制器,所述数字信号控制器的型号为:dsPIC30F6012A;
[0009]信号输出模块,该信号输出模块包括modbus通信模块、隔离驱动电路、数码管显示器、以及模拟量输出模块;
[0010]指令输入模块,该指令输入模块包括键盘;其中:
[0011]所述电流互感器、电压互感器、以及光电传感器的输出端子分别与一个信号整定电路的输入端子电连接;三个光电隔离电路的输出端子与数字信号控制器的信号输入端子电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子分别与modbus通信模块、数码管显示器、以及模拟量输出模块电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子通过隔离驱动电路与继电器和LED显示装置电连接。
[0012 ]进一步:所述模拟量输出模块的输出电流范围是4?20mA。
[0013]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0014]通过采用上述技术方案,由于本实用新型中的信号采集模块包括用于检测发电机输出电流信号的电流互感器、用于检测发电机输出电压信号的电压互感器、用于检测齿盘转动的光电传感器;因此在实际信号检测的过程中,三路信号互为热备用,大大提高信号的可靠性;由于本实用新型中采用了信号预处理模块,因此能够将上述三路信号转换为方波信号,进而实现频率测量;最后数字信号控制器通过频率与转速的关系得出转速,由于频率信号与电压幅值或者电流强弱没有关系,因此能够提高测量的准确性。由于信号输出模块中采用了modbus通信模块,因此能够方便接入计算机网络系统;由于模拟量输出模块的输出电流范围是4?20mA;因此能够给电站其他设备提供模拟组转速信号。
【附图说明】
:
[0015]图1是本实用新型优选实施例的结构框图;
[0016]图2是本实用新型优选实施例的数字信号控制器(DSC)及通讯接口电路原理图;
[0017]图3是本实用新型优选实施例的模拟量输出模块电路原理图;
[0018]图4是本实用新型优选实施例的信号整定电路的电路原理图;
[0019]图5是本实用新型优选实施例的数码管显示及键盘电路原理图;
[0020]图6是本实用新型优选实施例的开关量隔离输出驱动继电器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0021]为能进一步了解本实用新型的【实用新型内容】、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
[0022]请参阅图1,一种基于DSC的微机转速测量装置,包括:
[0023]信号采集模块,该信号采集模块包括用于检测发电机输出电流信号的电流互感器、用于检测发电机输出电压信号的电压互感器、用于检测齿盘转动的光电传感器;在本优选实施例中:光电传感器包括一个发光二极管和一个光电探测器,该发光二极管和一个光电探测器位于齿盘的两侧,这样齿盘在转动的过程中,光电探测器将接收到二值光信号;
[0024]信号预处理模块,该信号预处理模块包括三组,每组信号预处理模块由一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、和一个光电隔离电路串联组成;
[0025]数字信号控制器,所述数字信号控制器的型号为:dsPIC30F6012A;
[0026]信号输出模块,该信号输出模块包括modbus通信模块、隔离驱动电路、数码管显示器、以及模拟量输出模块;
[0027]指令输入模块、该指令输入模块包括键盘;其中:
[0028]所述电流互感器、电压互感器、以及光电传感器的输出端子分别与一个信号整定电路的输入端子电连接;三个光电隔离电路的输出端子与数字信号控制器的信号输入端子电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子分别与modbus通信模块、数码管显示器、以及模拟量输出模块电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子通过隔离驱动电路与继电器和LED显示装置电连接。
[0029 ]进一步:所述模拟量输出模块的输出电流范围是4?20mA。
[0030]本优选实施例的工作原理为:信号采集模块采集发电机输出的电流信号、电压信号、以及齿盘转动的信号;其中:电流信号、电压信号均为正弦波(也可以是余弦波),齿盘转动的信号为二值信号;随后电流信号、电压信号和二值信号通过信号整定电路后转换为方波信号,之后利用光电隔离电路滤除噪声信号;最后进入数字信号控制器的为一个方波信号,数字信号控制器通过该方波信号得出一个频率信号,作为公知技术,发电机的转速与输出信号的频率之间存在一个固定的函数关系,即频率信号与转速为一个单值函数,所以数字信号控制器将接收到的方波信号转换为转速信号进行输出。
[0031]图2至图6是上述优选实施例的局部电路原理图;具体为:
[0032]请参阅图2:U1为装置核心控制单元,外围元件包括晶振和上电复位阻容电路。U2为485通讯驱动芯片,用于实现与上位机通讯。
[0033]请参阅图3: DSC高速输出端口的PffM脉冲信号,输出到该电路左侧的PWM端口,经光电隔离后,进入到由两个运放组成的电压-电流转换电路,变成4?20mA电流信号。将O?10Hz频率信号转变成4?20mA输出。
[0034]请参阅图4:机组电压互感器(PT)的100V信号经该电路变压器Tl降压后,进入运放N2A及相关电路组成的比较电路,变成方波信号,再通过光耦隔离后,进入到DSC高速脉冲捕捉端口,进行频率测量。机组电流互感器(CT)信号进入到CTl,整形原理同上。
[0035]请参阅图5: DSC输出的信号过驱动芯片(Ul?U6)后点亮4个数码管LED,和状态指示发光二极管。SBl?3为三个按键开关,直接连接到DSC管脚。
[0036]请参阅图6:DSC输出的控制信号经过锁存器U3和光耦隔离后,进入到U4继电器驱动芯片,最终驱动继电器动作,同时每个继电器的都有相应的LED指示动作情况。
[0037]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种基于DSC的微机转速测量装置,其特征在于:至少包括: 信号采集模块,该信号采集模块包括用于检测发电机输出电流信号的电流互感器、用于检测发电机输出电压信号的电压互感器、用于检测齿盘转动的光电传感器; 信号预处理模块,该信号预处理模块包括三组,每组信号预处理模块由一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、和一个光电隔离电路串联组成; 数字信号控制器,所述数字信号控制器的型号为:dsPIC30F6012A; 信号输出模块,该信号输出模块包括modbus通信模块、隔离驱动电路、数码管显示器、以及模拟量输出模块; 指令输入模块,该指令输入模块包括键盘;其中: 所述电流互感器、电压互感器、以及光电传感器的输出端子分别与一个信号整定电路的输入端子电连接;三个光电隔离电路的输出端子与数字信号控制器的信号输入端子电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子分别与modbus通信模块、数码管显示器、以及模拟量输出模块电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子通过隔离驱动电路与继电器和LED显示装置电连接。2.根据权利要求1所述的基于DSC的微机转速测量装置,其特征在于:所述模拟量输出模块的输出电流范围是4?20mA。
【文档编号】G01P3/44GK205539033SQ201620116153
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】裴彦明, 胡东生
【申请人】天津市明硕科技发展有限责任公司
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