通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型及其操作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模 型及其操作方法。
【背景技术】
[0002] 智能变压器是计算机技术、电力电子技术和通信技术和变压器技术不断融合的结 果，主要由变压器基本部件和智能组件组成。其中，智能组件是智能变压器的核心部分。
[0003] 变压器的油面温度和环境温度等信号是变压器智能组件监控的重要内容。目前， 还没有针对智能组件测温功能进行校验的电阻输出模型。可以模拟智能组件测温原理的现 有电阻输出模型大致可以归纳为两类：一是电阻网络模型，二是JFET可变电阻模型，但这 两种模型都有较大缺陷：
[0004] ①：电阻网络模型
[0005] 智能组件的测量电阻测量范围为80-190欧姆，误差要求小于0. 3欧姆。按照这个 要求，该模型需要的最少电阻个数为
个，需要元器件数过多，实用性 较差。
[0006] ②：JFET可变电阻模型
[0007] 由于可变电阻的电压差很小，导致电压动态范围狭窄。该模型与智能组件连接后， 从连接端口引入一个比较大的电压信号，可能会使该模型失效或电压动态范围进一步缩 小，达不到校验智能组件的要求。
[0008] 因此，需要提供一种电阻输出精度很高，抗干扰能力很强，满足智能组件校验要求 的模拟热电阻的输出模型。
【发明内容】
[0009] 为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种通过伺服电机控制模拟热电阻的输 出模型及其操作方法。
[0010] 第一方面，本发明中通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型的技术方案是：
[0011] 所述模型包括单片机、伺服电机、伺服电机驱动电路、精密电位器、采样电阻和反 馈电路；
[0012] 所述伺服电机驱动电路连接于单片机与伺服电机之间，所述伺服电机通过联轴器 与精密电位器相连；
[0013] 所述反馈电路的一端与精密电位器的输出端连接，另一端连接于单片机与采样电 阻之间。
[0014] 优选的，所述反馈电路包括继电器、第一端子、第二端子和第三端子；
[0015] 所述继电器的输入端与所述单片机连接，输出端与第三端子连接；所述精密电位 器的输出端也与第三端子连接；
[0016] 所述第一端子与所述输出模型的输出端子排连接，第二端子连接于单片机与采样 电阻之间；
[0017] 优选的，所述第三端子与第一端子滑动连接，或者第三端子与第二端子滑动连 接；
[0018] 优选的，所述采样电阻依次通过A/D采样电路和A/D放大电路接入所述单片机；
[0019] 优选的，所述伺服电机驱动电路通过光耦转换电路接入所述单片机。
[0020] 第二方面，本发明中通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型的技术方案是：
[0021] 所述方法包括：
[0022] 步骤1 :将反馈电路中的第三端子与第二端子连接，则精密电位器与采样电阻串 联连接；
[0023] 步骤2 :单片机采集所述精密电位器和采样电阻组成的串联支路的电压V，以及采 样电阻两端的电压Vs，依据电压V和电压Vs计算所述输出模型的实际输出电阻R
[0024] 步骤3 :单片机依据所述实际输出电阻和预置电阻R的阻值差Δ R，向伺服电 机驱动电路输出脉冲信号；伺服电机驱动电路依据所述脉冲信号，驱动伺服电机转动。
[0025] 优选的，所述步骤2中实际输出电阻IU的计算公式为：
[0027] 其中，Rs为采样电阻的阻值；
[0028] 优选的，所述步骤3中单片机向伺服电机驱动电路输出脉冲信号，包括：
[0029] 步骤31 :比较所述阻值差AR和阈值电阻Rthras:
[0030] 若 | Δ R | > Rthres，执行步骤 32 ;若 | Δ R | < Rthres，执行步骤 33 ;
[0031] 步骤32 :计算伺服电机的动作脉冲数N，其计算公式为：
[0033] 若Δ R > 〇贝1J驱动伺月艮电机逆时针转动，并返回步骤2 ;若Δ R < 〇贝1J驱动伺月艮电 机顺时针转动，并返回步骤2 ;
[0034] 其中，Δ R = R-R^，R0为精密电位器的最大阻值，P0为伺服电机转动一圈的脉冲 数；
[0035] 步骤33 :比较所述阻值差Δ R和电阻精度Rj
[0036] 若| Δ R | >匕，执行步骤34 ;若| Δ R | <匕，执行步骤35 ;
[0037] 步骤34 :若Δ R > 〇则驱动伺服电机逆时针转动一定角度，并返回步骤33 ;若Δ R < 〇则驱动伺服电机顺时针转动一定角度，并返回步骤33 ;其中，AR = R-R^;
[0038] 步骤35 :停止调整精密电位器，将反馈电路中的第三端子与第一端子连接。
[0039] 与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
[0040] 1、本发明提供的一种通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型，克服了现有电阻 输出模型存在的输出电阻不连续、输出精度差，输出电阻非线性变化、抗干扰能力差的缺 陷，满足依据电阻输出模型校验智能组件的要求；
[0041] 2、本发明提供的一种通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型，结构简单、使用 元件少、成本低，可以用于智能组件校验装置的研发。
【附图说明】
[0042] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0043] 图1 :本发明实施例中一种通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型结构示意 图；
[0044] 图2 :本发明实施例中通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型的操作方法流程 示意图。
【具体实施方式】
[0045] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0046] 本发明中通过伺服电机控制模拟热电阻的输出模型的实施例如图1所示，具体 为：
[0047] 该输出模型包括单片机、伺服电机、伺服电机驱动电路、精密电位器、采样电阻、反 馈电路和输出端子排。其中，
[0048] (1)伺服电机驱动电路连接于单片机与伺服电机之间，并通过光耦转换电路接入 单片机。
[0049] (2)伺服电机通过联轴器与精密电位器相连；
[0050] (3)反馈电路的一端与精密电位器的输出端连接，另一端连接于单片机与采样电 阻之间。
[0051 ] 本实施例中反馈电路包括继电器、第一端子、第二端子和第三端子。
[0052] 继电器的输入端与单片机连接，输出端与第三端子连接，精密电位器的输出端也 与第三端子连接。第一端子与输出端子排连接。第二端子连接于单片机与采样电阻之间。
[0053] 第三端子与第一端子滑动连接，或者第三端子与第二端子滑动连接。
[0054] (4)采样电