一种超声波无线传感器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声波无线传感器，包括电源、超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机和无线传输模块，所述电源分别与所述超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机和无线传输模块相连，所述超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器和单片机依次相连；所述单片机与无线传输模块通过RS?232接口连接。本发明的超声波无线传感器，用于在线监测电气设备的局部放电信号，其内部集成无线传输模块，能够实现局部放电信号的无线数据传输要求。
【专利说明】
一种超声波无线传感器
技术领域
[0001]本发明涉及一种超声波无线传感器。
【背景技术】
[0002]随着我国电力工业的突飞猛进，现代电力系统正向大电网、大机组、超高压、大容量的方向发展，对电力设备的绝缘水平也提出了更高要求。变配电站作为智能电网输电、配电系统的重要环节，对其各类电气设备实施绝缘状态监测并进行早期预警，可以有效地提高变配电站电气设备的运行可靠性，减少设备的运行维护成本，延长设备的使用寿命，减少事故发生率。
[0003]局部放电是反映变配电站关键设备绝缘性能的重要数据之一，包含了设备绝缘劣化的征兆和表现形式，能够提前反映电气设备内部运行工况和绝缘状态，及时发现设备内部绝缘可能存在的安全隐患或缺陷，便于工作人员采取有针对性的处理措施，预防潜伏性、突发性恶劣事故的发生。因此，局部放电监测作为绝缘诊断的重要手段得到了越来越广泛的应用。
[0004]目前局部放电的监测方法主要有化学监测法、脉冲电流法、超高频监测法、超声波监测法等。当电气设备发生局部放电时，在放电区域中分子间产生剧烈撞击，会伴随存在超声波能量的释放，超声波传感器正是基于该原理，实时监测设备的局部放电信号。局部放电的超声波监测法是用超声波传感器接收电气设备发生局部放电时产生的超声波，由此来检测局部放电的大小和位置。该方法对设备的运行没有任何影响，更适用于在线监测，同时在设备放电源定位方面具有独到优势。
[0005]但是变配电站实际工况复杂，被测设备众多，需要大量的数据传输线路，采用有线数据传输难以满足监测终端与工控机之间的通信需求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种超声波无线传感器，用于在线监测电气设备的局部放电信号，其内部集成无线传输模块，能够实现局部放电信号的无线数据传输要求。
[0007]实现上述目的的技术方案是:一种超声波无线传感器，包括电源、超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机和无线传输模块，所述电源分别与所述超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机和无线传输模块相连，所述超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器和单片机依次相连;所述单片机与无线传输模块通过RS-232接口连接;其中:
[0008]所述超声传感装置采集待测设备发生局部放电时的超声波信号，并将该超声波信号传给所述前置放大电路；
[0009]所述前置放大电路对接收的超声波信号进行放大处理，并把经过放大处理的超声波信号发送给所述滤波电路；
[0010]所述滤波电路对接收的经过放大处理的超声波信号进行滤波处理，并把经过滤波处理的超声波信号发送给所述A/D转换器；
[0011]所述A/D转换器对接收的经过滤波处理的超声波信号进行模数转换，将经过滤波处理的超声波信号转变为数字信号，并把该数字信号发送给所述单片机；
[0012]所述单片机对接收的数字信号进行存储，并通过无线传输模块实现该数字信号的无线传输。
[0013]上述的一种超声波无线传感器，其中，所述前置放大电路选用可以调节增益系数的AD620运算放大器。
[0014]上述的一种超声波无线传感器，其中，所述滤波电路选用AD826运算放大器，所述滤波电路由两个二阶高通滤波器与一个二阶低通滤波器级联构成。
[0015]本发明的超声波无线传感器，用于在线监测电气设备的局部放电信号，其内部集成无线传输模块，能够实现局部放电信号的无线数据传输要求。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的超声波无线传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其【具体实施方式】进行详细地说明:
[0018]请参阅图1，本发明的最佳实施例，一种超声波无线传感器，包括电源1、超声传感装置2、前置放大电路3、滤波电路4、A/D转换器5、单片机6和无线传输模块7，电源I分别与超声传感装置2、前置放大电路3、滤波电路4、A/D转换器5、单片机6和无线传输模块7相连，超声传感装置2、前置放大电路3、滤波电路4、A/D转换器5和单片机6依次相连;单片机6与无线传输模块7通过RS-232接口连接。
[0019]本发明的超声波无线传感器，超声传感装置2采集待测设备发生局部放电时的超声波信号，并将该超声波信号传给前置放大电路3;前置放大电路3对接收的超声波信号进行放大处理，并把经过放大处理的超声波信号发送给滤波电路4;滤波电路4对接收的经过放大处理的超声波信号进行滤波处理，并把经过滤波处理的超声波信号发送给A/D转换器5;A/D转换器5对接收的经过滤波处理的超声波信号进行模数转换，将经过滤波处理的超声波信号转变为数字信号，并把该数字信号发送给单片机6;单片机6对接收的数字信号进行存储，并通过无线传输模块实现该数字信号的无线传输。
[0020]前置放大电路3选用可以调节增益系数的AD620运算放大器。滤波电路4选用AD826运算放大器，滤波电路4由两个二阶高通滤波器与一个二阶低通滤波器级联构成。单片机6(MCU，微控制器单元)由计算机直接进行编程设计，实现数据采集以及相应的预处理，并与无线传输模块7通过RS-232接口连接，通过与数据集中器配合，实现局放信号采集数据的实时传输，从而达到在线监测的目的。
[0021]本发明的超声波无线传感器，在使用时，通过无线传输模块把监测到的待测设备的局部放电信号发送给工控机，满足监测终端与工控机之间的无线通信需求。
[0022]综上所述，本发明的超声波无线传感器，用于在线监测电气设备的局部放电信号，其内部集成无线传输模块，能够实现局部放电信号的无线数据传输要求。
[0023]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种超声波无线传感器，其特征在于，包括电源、超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机和无线传输模块，所述电源分别与所述超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机和无线传输模块相连，所述超声传感装置、前置放大电路、滤波电路、A/D转换器和单片机依次相连;所述单片机与无线传输模块通过RS-232接口连接;其中: 所述超声传感装置采集待测设备发生局部放电时的超声波信号，并将该超声波信号传给所述前置放大电路； 所述前置放大电路对接收的超声波信号进行放大处理，并把经过放大处理的超声波信号发送给所述滤波电路； 所述滤波电路对接收的经过放大处理的超声波信号进行滤波处理，并把经过滤波处理的超声波信号发送给所述A/D转换器； 所述A/D转换器对接收的经过滤波处理的超声波信号进行模数转换，将经过滤波处理的超声波信号转变为数字信号，并把该数字信号发送给所述单片机； 所述单片机对接收的数字信号进行存储，并通过无线传输模块实现该数字信号的无线传输。2.根据权利要求1所述的一种超声波无线传感器，其特征在于，所述前置放大电路选用可以调节增益系数的AD620运算放大器。3.根据权利要求1所述的一种超声波无线传感器，其特征在于，所述滤波电路选用AD826运算放大器，所述滤波电路由两个二阶高通滤波器与一个二阶低通滤波器级联构成。
【文档编号】G01R31/12GK105911435SQ201610221207
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】刘达伟, 乔亚兴, 朱钦, 刘剑青, 孔凡群, 徐泽禹, 王冬云, 孙文清
【申请人】国网上海市电力公司