一种用于断路器检测的模拟量输入位移传感器通道电路的制作方法

本实用新型涉及一种用于断路器检测的模拟量输入位移传感器通道电路，属于断路器技术领域。

背景技术：

断路器担负着限制短路电流、提高系统可靠性的重大责任。断路器能及时和准确地接通或断开电力供应，其可靠性，在很大程度上依赖于其内部机械部件的正确动作。断路器实验和实际应用的统计数据表明，在断路器不能正常发挥作用时，引起的原因大部分由于是其内部的机械部件不能准确而可靠地动作。对于断路器的生产厂家来说，提高断路器的成品出厂检验手段是十分必须的，尤其是针对其机械特性。断路器检测装置在这个环节发挥了重要的作用，扮演了不可替代的角色。因此，断路器检测装置也是高压断路器生产行业中不可缺少的设备。断路器检测装置硬件系统中对其接收到的输入信号有一定的要求，本文提出一种用于断路器检测装置的模拟量输入位移传感器通道电路。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种用于断路器检测的模拟量输入位移传感器通道电路，用于实现对断路器分合闸线圈信号的处理。

本实用新型技术方案是：一种用于断路器检测的模拟量输入位移传感器通道电路，包括电流互感器la58-p、电阻r1、r2、r5、电容c1、电压跟随器a1、光电耦合器loc211、信号调理电路；所述信号调理电路包括电压跟随器a2、电阻r3、滑动变阻器r4、电容c2；

断路器分合闸线圈与电流互感器la58-p连接，电流互感器la58-p两端并联一个电阻r1，电流互感器la58-p还通过电阻r2与电压跟随器a1的负向输入端连接，电阻r2的一端连接电流互感器la58-p，另一端分别连接电容c1的一端、电压跟随器a1的负向输入端、loc211的3脚，电压跟随器a1的正向输入端接地，电容c1的另一端接电压跟随器a1的输出端，电压跟随器a1的输出端还与光电耦合器loc211的1脚连接，loc211的2脚通过电阻r5与+9v电源连接，loc211的14脚分别与电容c2的一端、电阻r3的一端、电压跟随器a2负向输入端连接，电阻r3的另一端与滑动变阻器r4的一端连接，滑动变阻器r4的另一端、滑动变阻器r4的滑动端、电容c2的另一端均与电压跟随器a2的输出端连接，电压跟随器a2的输出端再与外接的控制器相连。

进一步地，所述电流互感器la58-p用于把断路器分合闸线圈的大电流转换为小的直流电流，经39k的电阻r1将电流信号转换成电压信号，通过一个电压跟随器a1，经光电耦合器loc211进行光耦隔离，将电压信号转换为断路器检测装置中的控制器能接受的直流电平信号，电压信号进入信号调理电路后送入控制器的ad模块。

进一步地，所述外接的控制器为断路器检测装置中的控制器，具体的，电压跟随器a2的输出端再与外接的控制器的a/d模块相连。

进一步地，所述控制器采用dsp。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型电路具有使用寿命长、稳定性好、可靠性高等优点。

2、能对断路器分合闸线圈的电流信号进行处理，为后续断路器的检测装置提供符合要求的信号数据。

附图说明

图1是本实用新型模拟量输入位移传感器通道电路的电路原理图；

图2是本实用新型7路开关量输入电路的电路图；

图3是本实用新型电平转换电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1所示，一种用于断路器检测的模拟量输入位移传感器通道电路，包括电流互感器la58-p、电阻r1、r2、r5、电容c1、电压跟随器a1、光电耦合器loc211、信号调理电路；所述信号调理电路包括电压跟随器a2、电阻r3、滑动变阻器r4、电容c2；

断路器分合闸线圈与电流互感器la58-p连接，电流互感器la58-p两端并联一个电阻r1，电流互感器la58-p还通过电阻r2与电压跟随器a1的负向输入端连接，电阻r2的一端连接电流互感器la58-p，另一端分别连接电容c1的一端、电压跟随器a1的负向输入端、loc211的3脚，电压跟随器a1的正向输入端接地，电容c1的另一端接电压跟随器a1的输出端，电压跟随器a1的输出端还与光电耦合器loc211的1脚连接，loc211的2脚通过电阻r5与+9v电源连接，loc211的14脚分别与电容c2的一端、电阻r3的一端、电压跟随器a2负向输入端连接，电阻r3的另一端与滑动变阻器r4的一端连接，滑动变阻器r4的另一端、滑动变阻器r4的滑动端、电容c2的另一端均与电压跟随器a2的输出端连接，电压跟随器a2的输出端再与外接的控制器相连。

进一步地，所述电流互感器la58-p用于把断路器分合闸线圈的大电流转换为小的直流电流，经39k的电阻r1将电流信号转换成电压信号，通过一个电压跟随器a1，经光电耦合器loc211进行光耦隔离，将电压信号转换为断路器检测装置中的控制器能接受的直流电平信号，电压信号进入信号调理电路后送入控制器的ad模块。

进一步地，所述外接的控制器为断路器检测装置中的控制器，具体的，电压跟随器a2的输出端再与外接的控制器的a/d模块相连。

进一步地，所述控制器采用dsp。

本实用新型的工作原理为：

为了把分合闸线圈的大电流转换为小的直流电流，采用电流互感器la58-p，经39k电阻r1将电流信号转换成电压信号，通过一个电压跟随器a1，经光电耦合器loc211进行光耦隔离，将电压信号转换为dsp能接受的直流电平信号，电压信号进入信号调理电路后送入dsp的ad模块。loc211是线性光电隔离器，具有体积小、成本低、隔离效果好等优点，其带宽大于200khz，低功耗，线性度可达0.01.在本电路中光电耦合器与运算放大器配合使用，既保证了信号基本不失真通过，又避免了外界强电干扰破坏系统内部电路，增加检测装置的稳定性。图1为模拟量输入位移传感器通道电路的电路图。

进一步地，为了更好的理解本实用新型，本实用新型能跟如下7路开关量输入电路配合使用；该7路开关量输入电路也和断路器检测装置中的控制器连接；

如图2所示，为7路开关量输入电路的电路图，所述7路开关量输入电路，分别输入为断路器6个动触头信号和一个辅助触点信号。断路器的分闸和合闸信号，以开关量方式输入，电路原理如图2所示；

7路开关量输入电路，用7个发光二极管作为断路器状态指示器。现以a相为例说明，当断路器触头处于合闸状态时，a相输入为低电平，即表示无开关量信号的输入，发光二极管u1导通，l1点亮则表示断路器a处于合闸状态，光电耦合器tlp521工作，输入控制器的信号为低电平：反之，当断路器处于分闸状态时，a相输入为高电平，发光二极管u1不导通，l1点不亮，表示断路器a相处于分闸状态，光电耦合器tlp521不工作，输入到控制器的信号为高电平。在设计上，需要检测各断口开关量的状态，通过记录断口的跳变时刻，来计算断路器的同期性。为了去除于扰信号，通过开关量输入电路到控制器处理前，加入光电隔离(tlp521)，增强仪器的抗干扰性。

进一步地，为了更好的理解本实用新型，本实用新型外接的断路器检测装置中的控制器可以用于处理判断断路器的分合闸线圈的信号，进而实现断路器是否能正常工作的检测判断，输入外接的断路器检测装置中的控制器中的本实用新型处理后的信号也可以用于其他形式的应用，本实用新型在此就不作其应用的其他说明了。

进一步地，为了更好的理解本实用新型，本实用新型外接的断路器检测装置中的控制器（dsp）还可以与pc连接，可以把断路器检测装置的一些信息发送给pc，例如断路器的分合闸状态，此时，dsp和pc之间可以通过三线制通信，所述dsp采用tms320f2812芯片；具体的，通过发送数据线txd、接收数据线rxd、地线gnd实现pc的公共端口和tms320f2812片内内置异步串行通信接口之间，按rs232c标准串行接口规程的异步串行通信。

由于tms320f2812片内sci通信接口电平为til电平，因此在电路设计时应特别考虑接口电平的匹配性，即应对它的输入/输出信号进行电平调理，将其按rs232c标准接口电平模式进行转换，才能通过rs232c标准串行电缆实现tms320f2812和pc间的电气连接。其中，将tms320f2812的输入/输出信号调理为rs232c电平的工作由电平转换电路完成，电平转换电路的核心为max232芯片。max232芯片仅需+5v电源供电，可将ttl/cmos电平转换为rs232c电平。为了满足相应的充电要求，特在c1+、c1-、c2+、c2-、v+和v-管脚分别放置0.1μf的电容实现充电作用。考虑到为了减小电源所带来的干扰，在芯片的电源输入管脚加一个0.01μf的电容来实现滤波，以减小输入端受到的干扰。电平转换电路如图3所示。

上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。