基于STM32的直流绝缘监测模块设计

CAN　　2.系统硬件设计

　　2.1 系统核心电路

　　本系统采用ST公司的STM32F107RC处理器，主要应用了芯片的USART、CAN、SPI总线、I2C及GPIO等功能，其系统核心电路结构图如图3所示：

　　系统通过RS485接口与上位机系统进行通信，实时传输直流系统绝缘情况;通过I2C扩展的存储器EEROM用来存放一些系统给定值;复位电路确保系统的可靠稳定运行，开入开出用来检测一些系统状态并及时给出告警;系统绝缘检测电路主要是利用外部ADC+光耦+分压桥臂电阻的方式实现。

　　2.2 绝缘检测电路

　　绝缘检测电路主要是应用平衡桥--非平衡桥原理进行检测，具体检测电路结构图如图4所示：

　　通过平衡桥-非平衡桥电路检测到不同的电压状态，经过运放电路进行放大，输入到ADC把模拟电压值转换为数字电压值，然后通过光耦隔离进入CPU进行计算处理，得出实际接地电阻值并给出告警。

　　3.实验结果

　　把精密电阻接在CL+与PE之间或CL-与PE之间，用该硬件检测电路检测接入的精密电阻值，结果如表1所示：

　　通过实际检测验证，8KΩ到100KΩ范围内检测精度能够达到5‰，完全能够满足系统需求。

　　4.结论

　　采用本文的硬件电路设计测量直流系统的对地绝缘电阻，检测精度高、可靠性高，对电力系统的安全运行产生了积极的影响，给现场运行人员提供很大方便。