1引言 电力变压器是具有两个或多个绕组的静止设备,为了传输电能,在同一频率下,通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电流和电压。在电力系统中变压器是一个主要的设备。随着我国经济的发展,越来越多的配电变压器投入使用,对于配电变压器的运行状况进行监测的工作量也越来越大,以往传统的离线监测方式已经不能满足要求,所以我们开发了一种便携式的配电变压器在线监测仪。
2监测仪的总体方案设计
变压器运行的重要参数包括电压、电流、有功功率、无功功率等,还有故障时的录波数据,根据录波数据判定有无故障出现。在故障判定中我们采用了目前较为先进的小波变换技术,需要硬件中数字信号处理器的支持,相应的我们在硬件中采用了美国TI公司的带有片上A/D转换器的TMS320C240数字信号处理器,在系统功能中它主要完成数据的采集和处理(计算),系统采用DSP AT89C51的双CPU结构,AT89C51用来完成键盘、结果显示及结果打印及与上位机通信的功能,DSP与AT89C51之间采用双口RAM(IDT7132)交换数据,系统总体方案如图1所示。
图1监测仪总体方案图 其中EEPROM采用ATMEL公司生产的AT93C46,具有三线制串行接口,操作指令集包括读、写、擦除、全部擦除、写禁止、解除写禁止及写所有地址。它还提供一个可以改变芯片内部结构的引脚ORG,当ORG接高电平时,选择16位存储器结构,对芯片的各种操作以字为单位,若接地或悬空,即选择8位存储器结构,对芯片的各种操作以字节为单位。我们将ORG接高电平,使DSP可以一次读取或写入一个字。
键盘我们选用通用键盘,包括16个键。除了10个数字键还有:确认键、取消键、选择键、打印键、开始键、复位键。我们选择8279芯片作为键盘接口芯片,它能自动完成键盘的扫描输入,能自动清除按键抖动,并实现多键同时按下的保护,减轻了单片机的软件负担。
LCD我们选择了带有接口芯片T6963C的点阵式液晶显示器,它可以直接与AT89C51连接,可以图形方式、文本方式及图形和文本合成方式显示,具有内部字符发生器,可治理64K显示缓冲区及字符发生器,答应单片机随时访问显示缓冲区。
我们预留了打印机接口和与上位机的通信接口,以备作进一步功能扩展之用。
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