干变温度控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及温度控制技术，公开了一种干式变压器温度控制器。它由外接半桥式差分温度传感器电路、ESD保护电路、信号调理电路、多路切换开关、A/D转换电路、微控制器、键盘、显示单元、继电器控制输出、RS485通讯电路和4-20mA输出电路组成。该干变温度控制器以微控制器为核心，通过低温漂电阻电桥电路及远端传感器差分式半桥接法，在提高测量及控制精度的同时，提高了产品的抗干扰性能和测量的稳定性。
【专利说明】干变温度控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种干式变压器温度控制器，属于温度控制仪器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]变压器在运行中，遇到短路、过载、环境温度过高或冷却通风不够等情况时，就会过热。干式变压器热平衡性能差，绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏是导致变压器不能正常工作的主要原因。因此，对变压器绕组的运行温度进行检测、驱动风机实现强迫风冷及报警控制是十分重要的。
[0003]干式变压器温度控制器是随干式变压器而发展的，它主要用于对干式变压器的保护，防止其绕组温度过高而损坏变压器。此外，它还具有综合测温和显示功能，可显示三相绕组的温度、最高温度、整定温度以及用户设定的温度等；能指示超温、超高温、故障状态，通过键盘可更改设定温度等，通过远距离测量传送数据实现保护。随着计算机控制技术在这方面的应用，温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节的控制效果要好得多。
[0004]干式变压器温度控制系统是维护干式变压器运行的重要部件，它能有效防止变压器温升过高引发事故，还能促进变电站的科学管理。当前市场上的干式变压器温度控制器产品测量精度不高，且受环境温度影响较大；此外，干变温控器产品一般应用于存在强电磁干扰的场合，工频干扰对测量稳定性影响很大。
【发明内容】
[0005]鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种测控精度高、受环境温度及电磁干扰影响小、测控稳定的低成本干变温控器。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0007]—种干变温度控制器，包括:微控制器和温度传感器电路，温度传感器电路连接相互串联的ESD保护电路、信号调理电路、多路切换开关以及Α/D转换电路，即温度传感器电路与ESD保护电路相连，ESD保护电路与信号调理电路相连，信号调理电路与多路切换开关相连，多路切换开关与Α/D转换电路相连，Α/D转换电路的另一端连接微控制器。
[0008]进一步的，所述的温度传感器电路为外接半桥式差分温度传感器电路，温度传感器并联一个电阻RA2，一端通过传感器导线连接到ESD保护电路，另一端通过传感器导线连接到信号调理电路。
[0009]进一步的，电阻Ra2和电阻Rb并联后，一端连接电压输出端，另一端连接信号调理电路。
[0010]进一步的，还包括键盘、显示单元和指示灯，键盘、显示单元和指示灯分别连接微控制器。
[0011 ] 进一步的，还包括多路继电器，多路继电器连接微控制器。
[0012]进一步的，温度传感器电路至少包括A相、B相、C相三相。还可以添加一个d路。
[0013]进一步的，还包括RS485通讯电路和4_20mA输出电路，RS485通讯电路和4_20mA输出电路分别连接微控制器。
[0014]作为优选，所述外接半桥式差分温度传感器电路，其含温度传感器的二分之一半桥电路，通过传感器导线连接到干变温控器主机电路板上。其优点是可以抵消传感器长导线上的共模干扰信号，提高测量的精度和稳定性。
[0015]作为优选，所述的温度传感器电路，其电桥上采用1ppm的低温漂电阻。其优点是有效地降低了温漂对电桥输出信号的影响，降低了系统误差。
[0016]本实用新型能满足轨道交通、电站、机场等工作环境恶劣的场合，具有良好的测量精度，并且具有很强的测量稳定性和抗干扰能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为干变温控器的工作原理图；
[0018]图2为干变温控器外接半桥式差分温度传感器的原理图；
[0019]其中:1_温度传感器电路、2-ESD保护电路、3-信号调理电路、4-多路切换开关、5-A/D转换电路、6-微控制器、7-键盘、8-显示单元、9-指示灯、10-多路继电器、11-RS485通讯电路、12-4-20mA输出电路、PT100-温度传感器、vref-电压输出端。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例和附图，对本实用新型的技术方案做进一步具体的说明。
[0021]参照图1，和图2，干变温度控制器，包括外接半桥式差分温度传感器电路、信号调理电路、多路切换开关、Α/D转换电路、微控制器、键盘、显示单元、继电器控制输出、RS485通讯电路和4-20mA输出电路。所述温度传感器电路用来获取干式变压器绕组温度，将温度信号变为电阻信号，电桥电路将传感器电阻信号变为电压信号；ESD保护电路用来抑制传感器输入线上感应的高压或电流冲击，保护后续电子元器件；信号调理电路的作用是滤波放大；多路切换开关的作用是切换温度传感器信号，同一时刻只有一路传感器信号接入到Α/D转换电路;A/D转换电路的作用是将模拟的电压信号变为数字信号，用于后续微控制器处理；显示单元用于显示温度值及控制参数信息；键盘用于用户查看和设定控制参数；继电器输出电路用来控制风机、报警输出、跳闸等外部单元；RS485通讯电路用于远程通讯和控制，方便自动化统一管理；4-20mA电流输出电路的作用是将温度信号变为标准的电流信号，用于驳接数显表和其它二次仪表。
[0022]所述的外接半桥式差分温度传感器电路如图2所示。所述的温度传感器电路为外接半桥式差分温度传感器电路，温度传感器PT10并联一个电阻rA2，一端通过传感器导线连接到ESD保护电路，另一端通过传感器导线连接到信号调理电路。电阻Ra2和电阻Rb并联后，一端连接电压输出端vref，另一端连接信号调理电路。
[0023]电阻桥式电路的下半桥放在远程端的温度传感器内；固定值电阻RA1、Ra2和Rb使用1ppm的低温漂电阻，即环境温度变化I度，电阻的阻值变化百万分之十，大大降低了环境温度对测量精度的影响，满足_30°C至80°C环境温度下满量程的测量精度要求。此外，因为半桥臂Ra2与温度敏感器件PT100处在相同的位置，2个电桥臂输出引线上感应的干扰电压一致，所以干扰信号电压会在信号调理电路中的差分放大电路中当做共模干扰而去除掉，大大提高了测量稳定性和抗干扰性能。
[0024]本实用新型还包括多路继电器，以及RS485通讯电路和4_20mA输出电路，分别连接微控制器。
[0025]温度传感器电路至少包括A相、B相、C相三相。还可以添加一个d路。
[0026]上述参照实施例对干变温度控制器电路进行详细描述是说明性的，不是限定性的，对本领域的技术人员来说，通过以上说明可以很清楚地理解具体实施例。本实用新型并不限制与此，凡按照本实用新型的技术思想，在技术方案基础上所做的不同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种干变温度控制器，其特征在于，包括:微控制器和温度传感器电路，温度传感器电路连接相互串联的ESD保护电路、信号调理电路、多路切换开关以及Α/D转换电路，即温度传感器电路与ESD保护电路相连，ESD保护电路与信号调理电路相连，信号调理电路与多路切换开关相连，多路切换开关与Α/D转换电路相连，Α/D转换电路的另一端连接微控制器。
2.根据权利要求1所述的干变温度控制器，其特征在于，所述的温度传感器电路为外接半桥式差分温度传感器电路，温度传感器并联一个电阻Ra2，一端通过传感器导线连接到ESD保护电路，另一端通过传感器导线连接到信号调理电路。
3.根据权利要求2所述的干变温度控制器，其特征在于，电阻Ra2和电阻Rb并联后，一端连接电压输出端(vref)，另一端连接信号调理电路。
4.根据权利要求1或2所述的干变温度控制器，其特征在于，还包括键盘、显示单元和指示灯，键盘、显示单元和指示灯分别连接微控制器。
5.根据权利要求3所述的干变温度控制器，其特征在于，还包括多路继电器，多路继电器连接微控制器。
6.根据权利要求1所述的干变温度控制器，其特征在于，温度传感器电路至少包括A相、B相、C相三相。
7.根据权利要求5所述的干变温度控制器，其特征在于，还包括RS485通讯电路和4-20mA输出电路，RS485通讯电路和4_20mA输出电路分别连接微控制器。
【文档编号】G05D23/20GK204116995SQ201420489376
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】郭明皇 申请人:杭州鸿程科技有限公司