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基于NEC单片机的漏电检测仪表的设计(08-100)

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作者:朱坤旺 钱江 凌朝东 华侨大学嵌入式开发研究实验室时间:2009-03-02来源:电子产品世界收藏

  霍尔磁平衡检测方法具有以下优点

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/91909.htm

  ·无须向直流系统注入低频交流信号, 与被测系统没有任何电气联系;

  ·由于传感器检测的是直流接地信号(IR) , 因此与系统分布电容无关;

  ·接地判据为电流, 与系统母线电压无关;

  ·能检测同一支路正、负极绝缘同等下降或成比例下降的故障;

  ·检测灵敏度高, 能检测到的接地电阻范围宽, 可在线巡回检测。

  当然这种方法也存在不足之处,:采用磁平衡原理做成的有源传感器, 当一次测有电流变化或有电流冲击时, 易发生剩磁变化, 尤其是传感无源时, 受电流冲击后, 剩磁变化更大。这种剩磁变化会严重造成电流、电压放大器及A/D 转换器的直流偏移, 导致使用以上方法做成的选线装置零点不断漂移, 需及时调节装置的零点及传感器特性, 才能保证选线装置的精度及稳定性, 不仅给现场带来极大的麻烦和不便, 而且造成选线装置的不准。

  为了解决传感器的剩磁的问题,我们特地设置了一个零点调整功能,这样通过校准之后,就可以消除剩磁所带来的影响。

  霍尔磁式平衡检测法对信号处理的要求不高, 因为从霍尔传感器得到的是直流信号, 信号经放大和简单的硬件滤波后, 进行A/D 转换, 只需对数据进行简单的数字处理即可满足系统的要求。

  系统设计

  利用实现霍尔磁平衡原理的漏电检测的系统设计框图如图2所示。传感器能够在电路回路中,将流进和流出的电流转换为直流的电压输出,这样的信号再经过放大和预处理后,就可以送到上进行A/D转换,模拟信号转变为数字信号。在中,对采集到的信号数据进行分析处理,得到漏电电流的大小,并将数据输出到数码管显示,从而根据该数据判断是否需要对电路采取某种控制处理,如关断电路,发出报警信号等。

 

  图2 漏电检测系统设计框图

  UPD78F9234单片机是NEC公司生产的8位ALL-FLASH系列微处理器,该单片机具有优越的性能:集成了一个4通道的10bit A/D转换器;内置高精度的环形振荡器;低功耗,宽电压范围,超高抗干扰;支持在线编程(ISP。

  漏电信号采集模块

  漏电信号的采集是通过霍尔传感器实现的 ,从霍尔传感器得到的是直流信号,信号经过放大和滤波,即可送到单片机,进行A/D转换处理。

  参数存储模块

  在系统投入工作前要进行参数设置,如产品序列、零点调整、比例系数、代码修改密码等参数,系统将这些参数写入到EEPROM中。为了减少读写EEPROM的次数,在系统开机时将数据从EEPROM中读出,保存在单片机的RAM中。



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