专利名称：干式变压器温度控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种干式变压器温度控制器，属于温度控制仪器技术领域。
背景技术：
温度指标是电力变压器各项指标中比较重要的指标之一，使用中的变压器温度超过一定值时会引起变压器功率下降甚至烧毁。干式变压器有三组绕组线圈组成，变压器使用中三相绕组因负荷不同温度有差异，温度控制器通过采集三相绕组的温度，当采集到任一相的温度高于某一设定值时启动风扇对变压器进行降温，因此温度测量是控制器的核心部分，其测量精度高低直接关系到控制精度。当前市场上的电子温度控制器温度测量精度受环境温度影响较大，测量精度不高。
发明内容鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种控制精度高、成本低、受环境温度影响小的干式变压器温度控制器。为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案本实用新型所述的干式变压器温度控制器，其由温度传感器电桥电路、多路开关及信号处理电路、AD转换芯片、微处理器、键盘、通信接口、显示单元、控制输出和参考电桥电路组成。其特征在于该干式变压器温度控制器以微处理器为控制器的核心，通过输入输出口与键盘、通信接口、显示单元和控制输出相连接，温度传感器电桥电路和参考电桥电路经多路开关及信号处理电路放大滤波后与AD转换芯片的模拟口相连接，AD转换芯片通过 SPI总线与微处理器相连接。作为优选，所述的AD转换芯片3采用包含两个M位Δ - Σ模数转换器和一个温度传感器的芯片CS5550，其优点AD转换精度高、成本低廉、能进行温度补偿。作为优选，所述的多路开关输入通道除与温度传感器电桥电路、参考电桥电路和用于零点校准的black线相连外其余都接地，多路开关输出经同一信号处理电路与AD芯片相连。该电路设计具有多个优点，第一信号采集经多路开关后使用同一个放大器，即的放大倍数是一致的，不存在因放大倍数差异的不同而引起误差；第二、多路开关和放大器等器件存在零点飘移和温度飘移现象，通过微处理器控制两个多路开关选择将等电位信号 black经同一差分信号处理电路处理后送AD转换芯片进行AD转换，微处理器根据ADC转换结果得知硬件电路造成的偏差数据，在实际计算中可以减去这个偏移分量来提高测量精度，实现软件动态校准。
图1是本实用新型的电路示意框图。图2是本实用新型A路温度传感器电桥电路原理图[0011]图3是本实用新型一种实施例的电路原理图其中1-温度传感器电桥电路 2-多路开关及信号处理电路3-AD转换芯片4-微处理器5-键盘6-通信接口7-显示单元 8-控制输出9-参考电桥电路
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。如图1所示，本实用新型所述的干式变压器温度控制器由温度传感器电桥电路1、 多路开关及信号处理电路2、AD转换芯片3、微处理器4、键盘5、通信接口 6、显示单元7、 控制输出8和参考电桥电路9等组成。三个温度传感器电桥电路1和一个参考电桥电路9 与多路开关输入端相连接；多路开关的输出端经信号放大滤波电路处理后与AD转换芯片3 模拟输入口相连接；微处理器4通过输出口控制多路开关切换，同时通过SPI总线从AD转换芯片3读取相应通道AD转换数字进行数据处理；键盘5、显示单元7控制输出与微处理器4的I/O 口相连接；通信接口 6通过UART总线与微处理器4相连接。微处理器4采用 MICROCHIP公司的PIC16F917芯片，其内部存贮有数据处理、逻辑判断和控制输出等工作程序。如图2所示本实用新型的干式变压器温度控制器A路温度传感器电桥电路原理图，温度传感器采用钼电阻PtlOO，测量钼电阻的电路有钼电阻PtlOO (A)和电阻R5、R6、R7 构成不平衡电桥，钼电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源+2. 5V，其余两根分别接到钼电阻所在的桥臂及用于零点校准的black点，导线电阻值为r。当桥路平衡时，钼电阻值PtlOO (A) = (R7*R5/R6) + (R7*r/R6) _r，当R6 = R7时，导线电阻r的变化对测量结果没有影响，工业应用采用R6 ^ R7、R5的阻值接近钼电阻PtlOO (A)电阻值，试验证明导线电阻r的变化对钼电阻测量误差可以忽略。如图3所示本实施例的干式变压器温度控制器一种实施例的电路原理图，由精密电阻Rl R4组成参考电桥电路9 ；精密电阻R5 R13和钼电阻PtlOO(A)、PtlOO(B)、 PtlOO(C)组成温度传感器电桥电路1 ；四个电桥电路的两个桥端接+2. 5V和零点校准点 black点，另两个桥端接多路开关HCF4051的输入端(1脚、13-15脚)，用于零点校准点 black点；同时，两个多路开关HCF4051第12脚，两个多路开关HCF4051输出脚(3脚)经 RC滤波后以差分方式与运放0P07的2、3脚相连接，两个多路开关HCF4051的选通脚9_11 脚与微处理器4的I/O 口相连接用于多路开关的选通；运放0P07的输出脚(6脚)与AD转换芯片3的CS5550模拟输入口(16脚)相连接；AD转换芯片通过SPI总线(SDI、SD0、SCLK 脚)和中断输出INT脚与微处理器4相连接。当AD转换芯片3完成模数转换后，通过中断输出INT脚通知微处理器4可以读取数据，微处理器4响应中断通过SPI总线读取AD转换芯片3数据。微处理器4通过选通多路开关将零点校准信号通过同一路信号滤波放大处理和AD转换并读取转换数据，得知信号处理过程中硬件电路的固有误差(包括器件漂移和不平衡误差及温度漂移误差)。微处理器4通过读取AD转换芯片3的温度传感器对温度影响进行补偿，消除环境温度对控制器的测量造成影响。 上述参照实施例对干式变压器温度控制器电路进行详细描述是说明性的，不是限定性的，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改应属本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种干式变压器温度控制器，由温度传感器电桥电路、多路开关及信号处理电路、AD 转换芯片、微处理器、键盘、通信接口、显示单元、控制输出和参考电桥电路组成，其特征在于该干式变压器温度控制器以微处理器为控制器的核心，通过输入输出口与键盘、通信接口、显示单元和控制输出相连接，温度传感器电桥电路和参考电桥电路经多路开关及信号处理电路放大滤波后与AD转换芯片的模拟口相连接，AD转换芯片通过SPI总线与微处理器相连接。
2.根据权利要求书1所述的干式变压器温度控制器，其特征在于所述的AD转换芯片采用包含两个M位Δ- Σ模数转换器和一个温度传感器的芯片CS5550。
3.根据权利要求书1所述的干式变压器温度控制器，其特征在于所述的多路开关输入通道除与温度传感器电桥电路、参考电桥电路和用于零点校准的black线相连外其余都接地，多路开关输出经同一信号处理电路与AD芯片相连。
专利摘要本实用新型公开了一种干式变压器温度控制器。它由温度传感器电桥电路、多路开关及信号处理电路、AD转换芯片、微处理器、键盘、通信接口、显示单元、控制输出和参考电桥电路组成，该干式变压器温度控制器以微处理器为控制器的核心，通过输入输出口与键盘、通信接口、显示单元和控制输出相连接，温度传感器电桥电路和参考电桥电路经多路开关及信号处理电路放大滤波后与AD转换芯片的模拟口相连接，AD转换芯片通过SPI总线与微处理器相连接。控制器通过采集硬件电路固有误差和温度影响误差来实现软件自动动态校准，以提高控制器测量精度和控制精度。
文档编号G05D23/20GK202171753SQ201120269510
公开日2012年3月21日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者李月军, 柏华东 申请人:杭州之江开关股份有限公司