基于BasicRF可识别变压器相位信息的无线对时传感器的制作方法

本实用新型涉及基于BASIC RF可识别变压器相位信息的无线对时传感器。

背景技术：

目前，变压器局部放电带电检测时，在复杂的电磁环境中局部放电分析仪接收到的信号是否为真实的局部放电信号至关重要。局部放电信号与电源相位有密切关系，所以能获取到电源的相位信息，可以进一步确定接收到的信号是否为真实局部放电信号。局部放电采集装置ADC开始采集的时间与电源正向零点为同一时间时，就可以获取到电源的相位信息。现有的对时方法是通过取现场电源箱取电，通过信号调理从而获取到电源相位信息。现有方法存在两点不足：一是取对时信号不方便，二是当检测变压器为三相一体变压器时则不能区分对时信号对应哪一相。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种基于BASIC RF可识别变压器相位信息的无线对时传感器；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种基于BASIC RF可识别变压器相位信息的无线对时传感器，包括无线通讯连接的对时发送器与对时接收器；

对时发送器包括

交变电流感应传感器，用于感应待识别变压器线圈中电流的频率变化，并产生与线圈电流对应的电压信号，

信号调理模块，输入端与交变电流感应传感器输出端电连接，将交变电流感应传感器产生的电压信号调理成具有上升沿对应电压信号正向过零点时刻的特性的TTL电平；

Basic RF无线发射模块，输入端与信号调理模块输出端电连接，将发送TTL 电平作为对时信号发送；

对时接收器包括信号调理模块Basic RF无线接收模块，其无线接收到Basic RF无线发射模块发送的对时信号后，通过Basic RF技术解码对时信息，并产生可触发局部放电采集装置ADC采集的触发信号。

作为上述技术方案的进一步改进：

Basic RF无线发射模块为具有无线发射功能的单片机；Basic RF无线接收模块为具有无线接收功能的单片机。

交变电流感应传感器包括用于耦合与线圈电流相关的磁场信号的5000匝开口铁芯。

信号调理模块包括依次信号传输连接的低噪声放大器，RC滤波器和过零比较器。本实用新型的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

其中：交变电流感应传感器(1)、信号调理模块(2)、Basic RF无线发射模块(3)、信号调理模块Basic RF无线接收模块(4)。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种基于Basic RF可识别变压器相位信息的无线对时传感器，包括无线通讯连接的对时发送器与对时接收器；

对时发送器包括

交变电流感应传感器1，用于感应待识别变压器线圈中电流的频率变化，并产生与线圈电流对应的电压信号，

信号调理模块2，输入端与交变电流感应传感器1输出端电连接，将交变电流感应传感器1产生的电压信号调理成具有上升沿对应电压信号正向过零点时刻的特性的TTL电平；

Basic RF无线发射模块3，输入端与信号调理模块2输出端电连接，以最短的响应时间将发送TTL电平作为对时信号发送；

对时接收器包括信号调理模块Basic RF无线接收模块4，其无线接收到Basic RF无线发射模块3发送的对时信号后，通过Basic RF技术解码对时信息，并立即产生可触发局部放电采集装置ADC采集的触发信号。

对时发送传感器通过感应变压器线圈中内的电流变化获取到对时信息，通过Basic RF技术编码对时信息并发送。对时接收传感器通过Basic RF技术解码对时信息并将时间信息传递给ADC。

交变电流感应传感器1包括用于耦合与线圈电流相关的磁场信号的5000 匝开口铁芯；

信号调理模块2包括依次信号传输连接的低噪声放大器，RC滤波器和过零比较器；用于产生前沿陡峭的TTL电平。

Basic RF无线发射模块3为具有无线发射功能的单片机。

Basic RF无线接收模块4为具有无线接收功能的单片机。

本实用新型的工作原理，变压器每一相线圈中交变的电流产生交变的磁场，磁场中有微弱的一部分泄露到变压器外部，交变电流感应传感器(1)与空气构成磁回路，该交变磁场穿过开口铁芯构成的磁回路后产生感应电压。上述感应电压经过信号调理模块(2)中的放大、滤波、过零比较产生TTL电平；该电平的上升沿与感应电压正向过零点为同一时刻，该TTL电平上升沿小于500ns。

Basic RF无线发射模块3将单片机内的中断触发条件，设置为上升沿触发。当模块检测到脉冲上升沿时立即发送对时信号到Basic RF无线接收模块4。通过中断的方式发送对时信号，使模块的响应时间缩短到小于100ns。Basic RF 无线接收模块4,接收到对时信号后立即产生对时脉冲到ADC。

使用模块的Basic RF功能进行对时信号的发送和接收，是因为Basic RF 基本射频只是使用了IEEE802.15.4标准的一部分，省去了标准中的自动扫描节点和自动重发的功能极大的缩短了发送的延时间，使对时信号从发送到ADC的响应时间小于1us。

本实用新型主要在交变电流感应传感器获得变压器各相的相位信息，通过 Basic RF技术以最短的延时将相位信息无线发送和接收，从而达到与局部放电采集装置ADC对时的目的。

本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。