专利名称：一种用cpld实现弧光紫外线频谱检测的装置及方法
技术领域：
本发明涉及低压配电弧光保护领域，尤其是低压配电电弧光的检测装置。
背景技术：
目前低压配电电弧光的检测方法主要有两种，检测光的强度或光的频谱，检测光的频谱采用的是检测短波紫外线的方法。传统的短波紫外线探测依靠专用的光电管和光谱仪结合，能有效的反映紫外线的频谱特性，可靠性高，可以通过光谱仪检测出短波紫外线。 其缺点是响应时间长，满足不了电力系统速动性的要求，通过光谱仪检测使用非常不变， 价格非常高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装置，解决了传统的紫外线检测响应时间长和不方便、成本高的问题。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的方法，解决了传统的紫外线检测响应时间长和不方便、成本高的问题。为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装置，传感器信号输入模块、取样电路、信号调理模块、信号比较器、光耦隔离模块以及CPLD模块；所述传感器信号输入模块获取的信号依次通过所述取样电路、信号调理模块、信号比较器、光耦隔离模块传递至所述CPLD模块。为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案是一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装方法，基于的硬件包括传感器信号输入模块、取样电路、信号调理模块、信号比较器、光耦隔离模块以及CPLD模块工作流程如下(I)传感器信号输入模块是整个弧光检测系统的源头，负责将紫外线的光信号转化为电信号；(2)取样电路将电信号采集出来供后面的调理电路使用；(3)信号调理模块根据采样电路采集的信号，对信号进行适当的放大和进行针对性的滤波； (4)信号比较器将信号调理模块输出的信号与标准的信号进行比较，获取一定脉宽的方波信号；(5)光耦隔离模块负责将比较电路输出的信号由强电信号转换成弱电信号，使整个系统的强弱电完全隔离；(6) CPLD模块负责方波信号的检测和脉冲个数的计数，供系统检测弧光信号用。作为改进，CPLD模块完成8路弧光脉冲计数，计数时间为Ι-lOms，在检测到弧光信号时发送中断给检测系统的CPU，并自动开始记录脉冲个数计数完成置计数完成标志。作为改进，CPU通过CPLD记录的脉冲个数来判断出是否有紫外线的出现。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是(I)解决了传统低压弧光保护紫外线频谱检测响应时间长，不能满足电力系统速动性的要求的问题。(2)检测方法大大降低了检测成本，易维护，免调节，易于用户使用。
图I为本发明功能连接图。图2为实现紫外线检测的流程图。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。如图I所示，一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装置，包括传感器信号输入模块；传感器信号输入模块是整个弧光检测系统的源头，负责将紫外线的光信号转化为电信号；取样电路；将电信号采集出来供后面的调理电路使用；信号调理模块；根据采样电路采集的信号，对信号进行适当的放大和进行针对性的滤波；信号比较器；将信号调理模块输出的信号与标准的信号进行比较，获取一定脉宽的方波信号；光耦隔离模块；负责将比较电路输出的信号由强电信号转换成弱电信号，使整个系统的强弱电完全隔离；CPLD模块；负责方波信号的检测和脉冲个数的计数，供系统检测弧光信号用。通过以上模块将光信号转换成直观的电信号，便于检测方案的实现。如图2所示，CPLD模块完成8路弧光脉冲计数，计数时间为5ms (可根据实际情况更改为Ι-lOms，通过数据总线设定时间)，在检测到弧光信号时发送中断给CPU，并自动开始记录脉冲个数计数完成置计数完成标志。中断模块的说明(I)中断的产生此功能模块根据弧光检测情况记录中断,弧光I-弧光8分别对应arcl_int_arc8_ int如果8路弧光发生,分别产生8路中断Arcl_int-Arc8_int,同时中断寄存器对应位置
1、8路中断只要有一个有中断信号就会产生一个总的中断信号Arc_int给CPU接收。(2)中断的清除此功能用于清除中断，当CPU读取Arcl_counter-Arc8_counter寄存器值的时候中断自动清除，如果arcl_int_arc8_int产生而CPU —直不读取相应Arcl_counter_Arc8_ counter寄存器的值，总的中断信号Arcjnt会一直提供频率为37. 5K的方波信号，以防止中断丢失。如果Arc l_counter-Arc8_counter寄存器的值无用，再读一遍Arc 1_ counter-Arc8_counter寄存器的值丢掉即可,这样相应通道的弧光即可清除。CPU通过CPLD记录的脉冲个数来判断出是否有紫外线的出现，最短检测时间只需 lms，能有效满足电力系统保护可靠性和速动性的要求。
权利要求
1.一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装置，其特征在于传感器信号输入模块、 取样电路、信号调理模块、信号比较器、光耦隔离模块以及CPLD模块；所述传感器信号输入模块获取的信号依次通过所述取样电路、信号调理模块、信号比较器、光耦隔离模块传递至所述CPLD模块。
2.—种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装方法，其特征在于基于的硬件包括传感器信号输入模块、取样电路、信号调理模块、信号比较器、光稱隔离模块以及CPLD模块；(1)传感器信号输入模块是整个弧光检测系统的源头，负责将紫外线的光信号转化为电信号；(2)取样电路将电信号采集出来供后面的调理电路使用；(3)信号调理模块根据采样电路采集的信号，对信号进行适当的放大和进行针对性的滤波；(4)信号比较器将信号调理模块输出的信号与标准的信号进行比较，获取一定脉宽的方波信号；(5)光耦隔离模块负责将比较电路输出的信号由强电信号转换成弱电信号，使整个系统的强弱电完全隔离；(6)CPLD模块负责方波信号的检测和脉冲个数的计数，供系统检测弧光信号用。
3.根据权利要求2所述的一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装方法，其特征在于CPLD模块完成8路弧光脉冲计数，计数时间为Ι-lOms，在检测到弧光信号时发送中断给检测系统的CPU，并自动开始记录脉冲个数计数完成置计数完成标志。
4.根据权利要求3所述的一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装方法，其特征在于CPU通过CPLD记录的脉冲个数来判断出是否有紫外线的出现。
全文摘要
一种用CPLD实现弧光紫外线频谱检测的装置及方法，包括传感器信号输入模块是整个弧光检测系统的源头，负责将紫外线的光信号转化为电信号；取样电路将电信号采集出来供后面的调理电路使用；信号调理模块根据采样电路采集的信号，对信号进行适当的放大和进行针对性的滤波；信号比较器将信号调理模块输出的信号与标准的信号进行比较，获取一定脉宽的方波信号；光耦隔离模块负责将比较电路输出的信号由强电信号转换成弱电信号，使整个系统的强弱电完全隔离；CPLD模块负责方波信号的检测和脉冲个数的计数，供系统检测弧光信号用。解决了传统的紫外线检测响应时间长和不方便、成本高的问题。
文档编号G01J1/42GK102589688SQ20121003013
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者张松 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司