基于直流电阻的智能型主变温度传感器校验装置研制与应用
基于LabVIEW的高精度电阻-温度法相变点测试仪研制
基于LabVIEW的高精度电阻-温度法相变点测试仪研制黎文航;杨峰;朱志愿;芦笙;郭宇航【摘要】根据材料学研究中对金属相变测试的需要,采用虚拟仪器的思想,研制了高精度电阻温度法相变点测试仪,主要完成对试样温度和电阻的测量.硬件部分采用"传感器+信号调理电路+数据采集卡+PC机"的形式.温度信号采用三线制的铂电阻,利用XTR105电流变送器来简化电路设计,同时提高精度,电阻信号经恒流源转换成电压信号并通过可编程增益放大器将其放大.两路信号经数据采集卡输入到PC机上,采用LabVIEW软件编程实现对铂电阻的非线性进行高精度校正,同时实现对信号的实时采集、分析、显示、保存和报表打印等功能.该测温系统从软硬件上保证高精度,并具有一定的抗干扰性和可扩展性.【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(024)006【总页数】4页(P555-558)【关键词】虚拟仪器;相变点测试仪;铂电阻【作者】黎文航;杨峰;朱志愿;芦笙;郭宇航【作者单位】江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】TG115材料的研究方法很多,如:组织、相、相结构、物理性能、力学性能、相变温度、相变热力学等．其中材料的相变温度作为研究的重要参数是材料的重要表征方法之一．差示扫描量热计和热重分析仪是分析材料相变和相变热力学的精密仪器,作为理论实验研究有着它们独特的优势．但也有缺点,其对样品的尺寸大小有着严格的要求:一般不超过20 mg,在实际应用中有较大的局限性．如对一整体尺寸较大的材料或一维方向较长的样品不能实施测量，因而严重限制了材料的研究[1-2]．本项目开发研制的相变点测试仪弥补这一缺陷．实验要求温度测试范围为-150～750 ℃,精度为±1 ℃．1 测试系统原理及结构对于电阻的测量：一种是测量流经电阻的电流、电压；另一种是通过电桥进行测量．为便于自动化测量,采用第一种方法,并使用恒流源进行供电．由于试样的电阻较小,为克服导线连接处电阻的影响,采用四线制．恒流源采用专用设备供电,实验时采用电流表校正．对于温度的测量,主要分为接触式和非接触式2种,其中,接触式精度更高．接触式中又可分为热电偶、热电阻和半导体式等．基于铂电阻的热电阻测温具有测温范围大、稳定性好、易标定、示值复现性高和耐氧化等特点．故此处采用铂电阻进行温度的测量．随着计算机技术的发展,虚拟仪器技术正成为测量与控制领域的重要应用工具[3]．利用虚拟仪器在数据采集、分析、存储方面的优点[4-5],在其平台下构建灵活且高精度电阻温度测试系统，进而求取相变点.整个测试系统的原理如图1,系统由硬件和软件两部分组成．硬件分两路信号通道．温度信号由Ptl00铂电阻温度传感器和相应的温度信号调理电路组成．电阻信号由恒流源和增益可调放大器组成．这两路模拟信号接入12位的凌华PCI-1711L 数据采集卡(DAQ)模拟输入接口．软件部分在PC机上完成,采用美国NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件平台,完成对采集信号的处理、分析、显示和打印．图1 温度测试系统Fig.1 Temperature measuring system2 系统的硬件设计2.1 传感器的选择温度传感器选用美国Omega公司的铂电阻(RTD-810)．其满足DIN标准的Class A．在0 ℃时具有100 Ω的阻值．其温度系数为0.003 85 Ω/℃．测温范围为-200～750 ℃,能够采用三线制进行连线，满足应用需要．电阻的测量使用图2的四线接线法．接线端1，2连接电源,并和电压测试端3，4分离,这样在电流接线端1，2可能出现的电压降就不会被测入．2.2 信号调理电路的设计对于电阻的测量,如图2,恒流源通过待测金属后产生电压降,考虑到电阻阻值较小时该电压信号一般较小,需要放大,且对不同金属其值相差较大,故采用集成可编程增益放大器LH0084,其放大倍数由DAQ的数字输出信号进行控制．信号放大后经由截止频率为500 Hz的RC低通滤波器进行滤波．图2 四线制电阻测量Fig.2 4-wire resistance measurement对于温度的测量,在传统的智能温度检测电路中,通常是采用不平衡电桥或恒流源电路检测铂电阻随温度变化的毫伏信号输出．在这种检测电路中,由于不平衡电桥具有非线性特性,易引起温度漂移,且对恒压源或恒流源的精度要求比较高,会给最后的温度测量带来一定的误差．文中采用电压电流变换器来简化电路设计并提高精度．XTR105 是TI公司生产的自带传感器激励源和内置线性化电路的4～20 mA电流变送器,可直接与铂电阻相连构成温度传感器．其内置的线性化电路对铂电阻温度特性的非线性进行矫正,可达到40 ∶1 的改善．图3为利用XTR105实现的三线制铂电阻信号调理电路．图中,RTD为铂电阻．从IR1和IR2分别发出两路0.8 mA的精密电流信号分别流经铂电阻RTD和比较电阻RZ,其两端电压差输入到XTR105的2个电压输入端VIN,经XTR105内部放大器放大(放大倍数由RG决定)并将信号变换后,转换为4～20 mA的电流信号从V+端输出,经过输出电阻V0转换为电压信号并经截止频率为500 Hz的RC低通滤波器滤波后接入到数据采集卡模拟信号输入端．图3 基于XTR105测温电路原理Fig.3 Temperature measurement circuit diagram based on XTR105为克服铂电阻的传输线较长时导线电阻对测量精度的不利影响,铂电阻采用三线制接法,RLIN1,RLIN2为相应的校正电阻,其值根据测量范围进行计算．此外,为提高抗干扰性,铂电阻导线外部进行屏蔽并进行适当接地,信号调理电路放入封闭铁盒中．2.3 PCI-1711L数据采集卡数据采集卡接收信号调理电路的输出信号,并将其采样、A/D转换后输入到计算机中．此处数据采集卡有2种选择:一种是NI公司生产的数据采集卡,对LabVIEW的数据采集程序具有更好的支持性,使用简单,但价格一般较高;另一种是其他公司的数据采集卡,支持性和易用性相比差些,但是价格便宜．从成本考虑,采用研华公司的PCI-1711L．该采集卡具有16个单端输入通道, 32路数字I/O口．该采集卡通过模拟多路复用开关使各路通道共用一个12位的A/D转换器,采样速率可达 100 kHz．此外,数据采集卡的接线端子为研华的PCLD-8710,接线端子处实现了截止频率为500 Hz的RC低通滤波器．3 LabVIEW功能实现在PC机上,采用LabVIEW编程实现对温度信号和电阻信号的处理．电阻信号只需经过简单的运算．温度信号则需要进行各种信号的变化及对铂电阻的非线性进行校正．此处主要论述温度信号的处理．3.1 铂电阻阻值的计算DAQ卡输入电压与铂电阻阻值的关系可通过实验测量记录数值,然后进行拟合获得．因为本质上铂电阻的测温是基于铂电阻阻值的变化,实验时可以利用精密电阻或变电阻来替代铂电阻,并改变阻值,记录当前阻值RTD和信号调理电路的输出电压UOUT(多次测量后取平均值)．表1 电阻与输出电压的实验数据Table 1 Experimental data of resistance and output voltageUOUT/VRTD/ΩUOUT/VRTD/Ω1.540.24.932251.9364.85.552562.37905.85270 2.72110.16.382943.18134.76.763133.61577.273364.06181.57.86362 4.472028.25378表1为实际所测得的数据．将UOUT作为自变量,进行三次多项式拟合,可得63.169×UOUT-51.139 2(1)拟合值和实际值的误差平均值为0.318 7 Ω,误差最大值为0.983 1 Ω,满足需要．3.2 测温系统的线性化校正在获取铂电阻温度后,即可利用电阻计算温度．在高精度温度测量中,需要考虑铂电阻的非线性,即铂电阻阻值和温度并不是严格的线性关系[6]．电阻阻值与温度之间的函数关系满足下式Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3](2)式中，Rt和R0分别表示铂电阻在t ℃和0 ℃时的阻值；A=3.908 02×10-3；B=-0.582×10-6；当t<0 ℃时C=-4.273 50×10-12，当t>0 ℃, C=0.在采用硬件电路或单片机进行非线性校正时,由于难以进行高次的运算,使得精度受到一定程度影响[7-8]．在虚拟仪器开发平台下,充分结合了现有的计算机资源与测试对象的要求,可以进行高次的数值计算,直接通过求解式(2)得到相应的温度值．当计算的电阻RTD>100 Ω,求解一元二次方程,否则求解一元四次方程．文中采用Mathscript节点进行计算．3.3 数据的采集分析和显示图4为LabVIEW的后端图形化编程界面．图中,进一步采用巴特沃斯滤波器进行滤波,并采用了中值和平均值相结合的滤波方式;数据的显示采用波形图和X-Y图分别显示;数据的保存采用“write to measurement”子VI实现;报表的打印采用report的相关VI实现．图4 LabVIEW后端图形化编程Fig.4 Backside graphical LabVIEW programming4 结论1) 采用虚拟仪器的思想,使系统具有很好的灵活性和可扩展性;2) 采用铂电阻测温,并利用计算机进行非线性校正,使测温精度大大提高;3) 采用硬件滤波和数字滤波的方式,提高系统的抗干扰能力,可满足实际应用需要．参考文献(References)[1] 甄睿. 形状记忆合金相变温度的常用测量方法[J]. 南京工程学院学报:自然科学版, 2006, 4(1): 27-32.Zhen Rui. Methods of measuring shape memory alloys′ transformation temperature[J]. Journal of Nanjing Institute of Technology:Natural Science Edition, 2006, 4(1): 27-32. (in Chinese)[2] 李长庚, 周孑民. 相变材料相变点温度热物性的测试及误差分析[J]. 热能动力工程, 2004, 19(1): 45-47.Li Changgeng, Zhou Jiemin. Design for measurement system on determination of thermophysical properties of metallic materials during phase transition[J]. Journal of Engineering for Thermal Energy and Power, 2004, 19(1): 45-47. (in Chinese)[3] 杨乐平,李海涛,杨磊.LabVIEW 程序设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2005:1-15.[4] 周润景,郝晓霞.Multisim & LabVIEW虚拟仪器设计技术[M]. 北京:航空航天大学出版社,2008:19-27.[5] 闫玲,方开翔,姚寿广.基于LabVIEW的多功能数据采集与信号处理系统[J]. 江苏科技大学学报:自然科学版,2006, 20(3): 51-54.Yan Ling, Fang Kaixiang, Yao Shouguang. Multi-function data acquisition and signal processing system based on LabVIEW[J]. Journal of Jiangsu University of Science and Technology:Natural Science Edition, 2006, 20(3): 51-54. (in Chinese)[6] 杨永竹.铂电阻高精度非线性校正及其在智能仪表中的实现[J].仪表技术与传感器,2002(8):44-46.Yang Yongzhu. Linear compensation for platinum resistance thermometers with high accuracy and its realization in intelligent instruments[J]. Instrument Technique and Sensor, 2002(8): 44-46. (in Chinese)[7] 刘少强,黄惟一.基于插值计算与优化的铂电阻非线性校正方法[J].仪器仪表学报,2003,24(2):215-217.Liu Shaoqiang, Huang Weiyi. A linearization processing method for platinum thermoresistor using interpolating calculation and optimization[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2003,24(2):215-217.(in Chinese)[8] 杨挺,张逸成,任恒良. 虚拟仪器平台下的高精度铂电阻测温系统设计[J].测控技术,2007,26(7):9-11.Yang Ting, Zhang Yicheng, Ren Hengliang. A virtual instrumentation platform-based temperature test system of high precision by platinum resistance[J]. Measurement & Control Technology, 2007,26(7):9-11.(in Chinese)。
一种实用新型变压器温度控制器校验装置的研制
一种实用新型变压器温度控制器校验装置的研制摘要：结合当前变电站主变压器温度控制器检测耗时、费力、效率低下的特点，以简单、快速和精准测试为目的，完成一种实用新型变压器温度控制器校验仪的研制。
1.研究背景主变压器是任何变电站中最核心的设备，站内其他设备都是为其服务，帮助其运行在理想状态。
主变的使用寿命显得尤为重要，而变压器的健康状况又与其运行时的温度有极大的关系，需要使用温度控制器来监视它的运行温度，同时控制变压器的冷却系统的启停及发出报警、跳闸信号[1]。
因此，温度控制器的准确性、可靠性直接影响着变压器的实际运行工作，但现在普遍使用的校验方法比较繁琐、测试设备多而且重。
变压器温度控制器试验包括交接试验和例行试验，一是通常新建变电站的变压器温度控制器在投运前，都会送检到试验室内进行校验，对比出厂试验报告，确保产品合；二是当前检修人员接触到的大多数情况，校验现场分散在供电区域内不同的变电站，需要搬运笨重、大型的测试设备，实际的测试操作流程比较复杂，工作人员容易疲劳，花费的校验时间也长，工作效率低，且时间上不满足送回实验室校试的条件[2]。
2.研究主要内容2.1整体设计研究的实用新型变压器温度控制器校验仪，包括温包、数字温度计、温度显示屏、接口、温度调节器和指示灯；其中数字温度计设置于温包中，与待测温度控制器的热敏元件连接，将获取的温度值输入到温度显示屏，接口与温度控制器和温度调节器连接，而温度调节器与指示灯连接。
数字温度计包括标准温度计与被试温度计；二者分别与待测温度控制器的热敏元件连接，所并分别将获取的温度值输入到温度显示屏。
整体结构图如图1所示：2.2 内部结构设计数字温度计设置于由导热性能高的导热材质制作的温包中，并与待测温度控制器的热敏元件连接，将获取的温度值输入到温度显示屏。
为了使测量准确直观，指示灯采用红、绿、黄三路指示灯分别表示温度控制器三个节点K1、K2、K3的通断状态，K1表示第一组风机，启动温度设置为55℃；K2表示第二组风机，启动温度设置为65℃；K3表示第三组风机，启动温度设置为80℃，以此来控制冷却系统的启停。
智能电力变压器直流电阻测量仪的研制
Ｄｅ ｅ ｏ ｖ ｌｐｍ ｅ ｔｏ ｎｔ ｌ ｇ ｎ ｗｅ ａ ｓｏ ｍ ｅ ｎ ｆｔ Ｉ ｅｌ ｅ ｔＰｏ ｒＴｒ ｎ ｆ ｒ ｈｅ ｉ ｒＤＣ ｓｓ ａ ｅＭ ｅ ｓ ｒ ｎｓｒ ｎｅ ｔ Ｒｅ ｉｔ ｎｃ ａ ｕ ｅＩ ｔ ｕｉ ｎ
性要 求较 高 ，研 发 了智 能 电力变 压器 直流 电阻 快速 测量 仪 ， 硬件 和软 件方 面做 了智 能化 处理 ， 之不 在 使 仅测 试精 度高 、 性能 稳定 而且 仪器 的 自适应 能力 强 ， 测试 过程 无需人 工 干预 ，可 以有效 减 少人 为因 素引 起 的误 差 ， 大大 提高 测试 结果 的可 信度 。
Ｑ ｉ ｉｎ ， Ｕ Ｎ Ｗｅ— ｎ ． Ｕ ｅ — ｉ ＩＷｅ ｑａ ｇ一 Ｇ Ａ ｉ Ｇ ＡＮ Ｇ ｎｚ — ｍｉ ｈ
（． ｈｏ ｏ Ｅｅｔｃｌａｄ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＷｕ ａ ｎｖｒｔ， ｈ ｎ ４ ０７ ，ｈｎ ；．ｅ ｉｇ Ｅｅｔｃ Ｐ ｗ ｒＣ ｍ ａｙ １ ｃｏｌ ｆ ｌｃ ｉ ｎ ｎｉ ｅ ｎ ， ｈｎ Ｕ ｉ ｓｙＷｕ ａ ３ ０ ２ Ｃ ｉａ２Ｂ ｉｎ ｌｃ ｉ ｏ ｅ ｏ ｐｎ ， Ｓ ｒａ ｎ ｉ ｅｉ ｊ ｒ
ｃｎｇｔａｃｒ ｅａ ｄｓ ｂｅｒｓｌ ，ｕ ｌ ａ ｃｕａ ｌ ｊｄｅｗ ｉｈｄ ｐｒ ｅ ｔｈｓｆｕｔ ａ ｅ ｃｕａ ｎ ｔ ｌ ｅｕｔ ｂ ｔａ ｏ ｃｎ ａｃｒｔｙ ｕｇ ｈｃ ｅａ ｍ ｎ ａ ａｌ ｔ ａ ｓ ｓ ｌ ｔ ．
Ｋｅ ｒ ｓｔａ ｓｏ ｅ ； ｅｉｔｎ ｅ ｓ ｌ ｄａ ｎ ｓｓ ｍｉｒ ｏ ｔｏｌｒ ｕ ｉ（ Ｕ） ｙ ｗｏ ｄ ： ｎｆｒ ｒＤＣ ｒｓｓａ ｃ ；ｅｆ ｉｇ ｏ ｉ； ｃｏ ｃ ｎｒ ．以微控 制器 为核 心 ， 计算 机技 术 、 将 电子技 术和 测量 控制 技术 等相关
主变油温监测系统校验装置的研制
现场实际运行 中后台机 （监控系统 ）显示油温与油温表 析 ：ＰＴ１００精度可达 ０．１％，电阻精度可达 ０．０１％，测控装置
显示温度不一致的缺 陷比较 多。浙江省电力公司，对温度的 精度可达 ０．１％，后 台折算精 度可达 １／２８，根据 油温 监控回 异常显示缺陷有着明确的要求 ，根据 浙ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ省电力公司企业 路各转换环节 中的最低精度 Ｏ．１％ 确定温 度误差在 ０．１５￣Ｃ以
耋叠 Ｉ 建、技改工程安装调试过程中，变压器温度变化很小，现场 位开关可实现不 同挡位 阻值输入 。
耄 ｌ
＿＿裹｝｛鼋氧化 ２ｏ１ ６年第０６期总第３４９期
电压 （Ｖ）
１ 背景介绍
目前，在变 电站变压器保护测控 中，变压器油温是非常
重要的监控信息 ，通过对油温的实时监控 ，可以帮助运行 、
检修人员判断主变内部是否存在故障或异常。油温变化范 围
在 ０～ １５０￣Ｃ之间 ，实时遥测信 息一般是 由安装在变压器本 体内的铂 电阻作为温度传感器，经过温度变送器、测控装置 ，
蚪 Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ｏｏｉ：１ｏ． １３８８２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｎｃｄｑｈ．２０１６．０６．０２７
主变 油温 监 测 系统 校 验 装 置 的研 制
邢海青 ，王倩微 ，徐玉金 （国 网浙 江杭 州市 余杭 区供 电公 司 ，浙 江 杭 州 １ １ １ ００）
温 度变送 器是一种将温度变量转换为可传送的标准化 输 出信号的仪表，主要用于工业过程温度参数的测量和控制。
线性转换 ，而校验线性系数设置至少需要两个采样点 ，只校 １×１００、１０Ｘ １０、１０ｘ １、１０ＸＯ．１、１０Ｘ０．０１ Ｑ 五个挡位串联 ，
验 当时的现场温度无法正确检验系数设置的正确性。
基于阻性温度传感器的温度测量方法及装置[发明专利]
![基于阻性温度传感器的温度测量方法及装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/601f9ea3cf84b9d528ea7aea.png)
专利名称：基于阻性温度传感器的温度测量方法及装置专利类型：发明专利
发明人：李志娟,邓永忠
申请号：CN200910188944.5
申请日：20091215
公开号：CN101718595A
公开日：
20100602
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种基于阻性温度传感器的温度测量方法，包括如下步骤：取得与所述阻性温度传感器当前输入值、输入偏差值和与所述阻性温度传感器串联的第一电阻的实际值；计算出所述阻性温度传感器的当前电阻值；依据所述阻性传感器的当前电阻值得到当前温度值。
本发明还涉及一种基于阻性温度传感器的温度测量装置。
实施本发明的基于阻性温度传感器的温度测量方法及装置，具有以下有益效果：由于事先取得输入偏差值及第一电阻的实际值，在计算过程中可以去掉上述输入偏差以及使用第一电阻的实际值进行计算，因此其得到的温度值较为精确。
申请人：深圳和而泰智能控制股份有限公司,佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区科技园科技南十路深圳技术创新大楼D座10层
国籍：CN
代理机构：深圳市科吉华烽知识产权事务所
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一种温度传感器校准装置[实用新型专利]
![一种温度传感器校准装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9343c286b84ae45c3a358c38.png)
专利名称：一种温度传感器校准装置专利类型：实用新型专利
发明人：吴伍明
申请号：CN202021625213.0
申请日：20200807
公开号：CN212621201U
公开日：
20210226
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种温度传感器校准装置，包括顶板，所述顶板的顶部中间固定安装有风箱，且风箱的顶部开有进风口，所述风箱的内侧顶部固定安装有电机，且电机的输出轴固定安装有风扇，所述风扇的正下方设置有挡板，且挡板的顶部开有通风孔，所述顶板的顶部位于风箱的周围焊接有隔板，所述顶板的中心开有小孔，且小孔内插接有喷头，所述顶板的底部相对的两侧分别焊接有固定板和安装板，所述固定板和安装板的顶部均等距离地焊接有测温计。
本实用新型结构简单，操作方便，能够温度传感器上的灰尘进行冲洗，且能够通过调节调节杆使安装板和固定板随温度传感器进行位置上的矫正。
申请人：东莞市森亓电子有限公司
地址：523000 广东省东莞市南城街道蛤地大新路37号301室
国籍：CN
代理机构：深圳龙图腾专利代理有限公司
代理人：代文成
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用于主变压器的温度校验仪[实用新型专利]
![用于主变压器的温度校验仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d49b762c8bd63186bdebbc4d.png)
专利名称：用于主变压器的温度校验仪专利类型：实用新型专利
发明人：丁昊,陈亮,吴国强,高泓,韩磊申请号：CN201620416483.8
申请日：20160510
公开号：CN205642673U
公开日：
20161012
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了用于主变压器的温度校验仪，属于电力系统领域。
包括与标准电阻箱连接的变送器，变送器同时与测量电表和温度校验仪输出端相连，温度校验仪的输出端通过导线与温度校验端子排连接，在温度校验仪中设置有切换开关。
通过在电路中加入切换开关，从而将电阻信号、电流信号以及电压信号三种采样信号发生装置结合在一起，能够根据不同的校验需求进行选择性的采样信号输出，相对于现有技术，减小了校验设备的体积，简化了校验设备的接线和调试流程，最终提高了现场工作效率。
申请人：国网浙江省电力公司湖州供电公司,国家电网公司
地址：313000 浙江省湖州市湖州经济技术开发区凤凰路777号
国籍：CN
代理机构：杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：项军
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变压器油温智能校验装置研究与设计
变压器油温智能校验装置研究与设计刘 伟 劳文超 邓丽丝（广东电网有限责任公司清远供电局）摘 要：本文针对变压器绕组温控器检定工作耗时长、操作难度大、配合较复杂等问题，设计了一套变压器油温智能校验装置。
该油温前后台同步一致性校验系统由图像采集装置、无线传输网络和检定校验平台组成，变压器温控表头和后台监测摄像同步监测并传送到电脑，检定绕组温控器是否达标，有效弥补了人工检定的缺陷与不足。
本文的研究成果变压器可靠运行具有重要的应用价值。
关键词：绕组温控器；检定校验；图像采集；同步一致性０ 引言变压器绕组温控器可通过感温温包测定变压器油温状况，并将实时温度值显示在仪表面板上，为变压器油温自动调节提供依据。
一般变压器绕组温控器检定可通过内场检定或现场检定的方式实现，操作过程中需多人配合，同时测试，校验绕组温控器和后台监测系统的数据是否一致。
这种检验方式在时间上存在滞后性，检定效果并不理想，仍需进一步调整和优化，以实现变压器油温前后同步一致性校验的目标。
１ 问题分析变压器运行中，遇到短路、过载、环境温度过高或冷却通风不够等情况时，就会使变压器过热，而温度则是影响变压器寿命的重要因素。
电力变压器的油温和绕组温度是主变压器运行工况监测的重要参数，关系到运行中的变压器风冷投入、温高报警、油温过高跳闸等保护的正常动作。
保证绕组温控器对温度测量的准确性，报警接点和跳闸接点的动作可靠性对变压器的可靠运行至关重要［１ ２］。
目前绕组温控器的检定仍存在不少困难，检定过程中需要同时监测指针式表头，ＰＴ１００和后台监控，同时使用的仪器种类繁多，如信号接点状态显示仪、恒温油槽、交流电流源、交流电流（钳）表、标准温度计等，且由于不同仪器的操作配合起来复杂不同步，同时至少需要四人，一人看表头，一人校验ＰＴ１００，一人后台电话或对机报数，引入非常多的不确定因素误差。
为解决这个问题，本设计的变压器油温前后台同步一致性校验系统，将上述诸多仪器功能融为一体，合理布局各功能模块，融入用无线摄像头来采集表头通过图像识别做出相应的图像和数据值，并传送到电脑上经行比对，大大简化了检定时的操作步骤，实时性的生成同步报告，并进行运算判断，从而确定温度控制的合规性，大大的提高准确性和工作效率。
一种变压器直流电阻测试装置[实用新型专利]
![一种变压器直流电阻测试装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1470df80294ac850ad02de80d4d8d15abe230088.png)
专利名称：一种变压器直流电阻测试装置
专利类型：实用新型专利
发明人：谭海云,周雷,沈潇晔,侯伟宏,汤明,史宇超,邱治淳,孙琳,沈正阳,陈嘉敏,马涛,王海荣,王建强,徐航,杨中彪,
陈致远,徐建文
申请号：CN202123031742.5
申请日：20211203
公开号：CN216449656U
公开日：
20220506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种变压器直流电阻测试装置，涉及变压器领域，当计算直流电阻结束后，可通过双臂桥模块中开关对的交替导通，实现待测变压器绕组两端施加正、负交替的电压，实现对待测变压器的消磁。
通过本实用新型提供的变压器直流电阻测试装置，在变压器直流电阻测量后可实现对变压器的消磁，不需要增加额外的设备对变压器进行消磁。
申请人：国网浙江省电力有限公司双创中心
地址：310052 浙江省杭州市滨江区江晖路701号B幢
国籍：CN
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智能型变压器直流电阻测试系统研发 赵宝斌
智能型变压器直流电阻测试系统研发赵宝斌摘要：提出一种智能型变压器直流电阻测试系统，通过该系统的三个模块分别实现快速测量变压器直流电阻、自动控制切换分接开关位置和综合分析数据并给出结论的功能。
以某220kV变电站新建变压器为例，验证本系统的可行性。
关键词：有载调压变压器；直流电阻测试；有载分接开关；数据分析1 引言电力变压器是电力系统中最重要的输变电设备之一，其正常运转对电网的安全稳定运行至关重要。
电力变压器绕组直流电阻测量是变压器出厂试验和例行检查、检修及预防性试验的主要项目之一。
通过测量直流电阻的变化，可以检查绕组内部导线、引线与绕组的焊接质量，分接开关位置、引线与套管等载流部分的接触是否良好，三相不平衡率、绕组直阻历史变化率等，对保证变压器安全运行起到了重要作用[1]。
国内110kV及以上有载调压变压器普遍具有17个分接档位，特高压换流变压器最高有31个分接档位。
对有载调压变压器绕组的直流电阻测量时，一般采用一人控制分接开关，一人进行测量作业，效率较低。
同时，常规220kV及以上三相三绕组变压器的直流电阻数据有上百组，换流站变压器则更多，而每组测量数据都需通过温度换算，与历时数据比对，同时比较变压器直流电阻的三相不平衡率。
如果仅仅通过人工进行数据计算，不仅消耗大量时间，降低调试效率，而且容易导致数据计算错误，造成对变压器实际参数的误判断，影响调试质量。
因此，研制一种可以自动控制有载分接开关档位切换且精密自动的智能型测试系统具有重要的实际意义。
2 变压器直流电阻测试系统智能型变压器直流电阻测试系统具有较宽的测量范围、很高的测量精度、较快的测量速度、分接档位的自动切换、测量结果的自动处理等功能。
包括三个模块：控制模块M1，测量及采样模块M2，分接档位切换模块M3。
如图1所示，控制模块M1包括控制单元和分析单元，测量及采样模块M2包括直流稳压电源和电压、电流采样单元，分接档位切换模块M3包括分接开关控制单元。
一种主变温控器全自动检测装置研发
一种主变温控器全自动检测装置研发发表时间：2020-09-27T10:37:49.013Z 来源：《中国电业》2020年15期作者：李贵良罗新元陈德帛罗永盛[导读] 本文就德宏供电局前期知识产权成果“主变温控器智能检测装置”的基础上，结合恒温油槽、图文转化技术、3W测试法，深度研发制作出集恒温油槽和主变温控器智能检测装置一身的温控器全自动检测装置。
李贵良罗新元陈德帛罗永盛云南电网有限责任公司德宏供电局 678400摘要本文就德宏供电局前期知识产权成果“主变温控器智能检测装置”的基础上，结合恒温油槽、图文转化技术、3W测试法，深度研发制作出集恒温油槽和主变温控器智能检测装置一身的温控器全自动检测装置。
该装置能够自动控温并自动采集数据进行处理判断。
最后再加通过自主研发的安全定位传输处理模块，实现报告的异地上传云平台及管理功能。
关键词：主变温控器、自动检测系统、图文转化正文一、研究背景市场上现有的指针式主变温控器在行业内至今没有实现全自动检测功能。
检测主变温控器时需要校验指针式弹簧管压力表、Pt100、温度变送器、节点开关，但在此之前只能使用万用表、温度转化器等工具进行简单的测试，然后经过反复的人工计算判定其误差，实验数据读取和报告记录时只能通过人工完成。
整个检测过程引入了更多的不确定度。
可谓检测工作繁琐、不严谨，导致系统误差增大而影响后台计算机的监测。
但作为自动化信息技术日益发展的今天，面对电力行业日益增长的高标准作业和工作质量要求，测试设备全自动检测技术的研究早已是一种发展趋势。
二、设计思路通过恒温油槽工作原理，结合德宏供电局之前研制出的创新成果“主变温控器智能检测装置”和图文转化技术，加工各重要测试工作部件，制作集恒温油槽和主变温控器智能检测装置一身的温控器全自动检测装置。
校验装置自动运作时，图像采集装置架设到被检品，将被检品的感温部件放入恒温油槽中，利用油槽产生所需的温场，图文装换装置识别并获得示值数据，检测装置分别获取温控器的指针示值、变送器信号、PT100阻值、节点开关等信号，然后送至处理中心进行数据处理。
智能电力变压器直流电阻不确定度自动化监测研究
智能电力变压器直流电阻不确定度自动化监测研究
苏颖
【期刊名称】《电子设计工程》
【年(卷),期】2024(32)11
【摘要】为智能电力变压器检测提供有效手段,提出智能电力变压器直流电阻不确定度自动化监测算法。
基于电阻测量的试验原理,建立直流电阻数据模型,以该模型输出的直流电阻数据为基础,通过测量不确定度的直流电阻测试仪误差产生、绕组温度与测量温度值、直流电阻测试仪重复性测量等影响因素,建立智能电力变压器直流电阻不确定度综合监测公式,以此实现直流电阻不确定度自动化监测。
实验结果表明,该系统监测智能电力变压器直流电阻不确定度灵敏系数较高,可有效监测来源不同的变压器直流电阻不确定度。
【总页数】5页(P92-95)
【作者】苏颖
【作者单位】上海电力大学;国网安徽省电力有限公司芜湖供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM934.1
【相关文献】
1.变压器直流电阻测量结果不确定度评定
2.智能电力变压器直流电阻测量仪的研制
3.配电变压器直流电阻测量误差因素及结果不确定度分析
4.快速测量大型电力变压
器直流电阻新方法的研究探索5.组合式变压器直流电阻测量结果不确定度及影响因素分析
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智能型电阻温度计的设计
智能型电阻温度计的设计
朱文兴;迟恩先;贾磊
【期刊名称】《电气自动化》
【年(卷),期】2005(27)1
【摘要】本文介绍了一种新颖的智能型干式变压器用电阻温度计的设计,该温度计能够自动实现开/关风机,超温报警,超温跳闸,显示等功能,并且可以实现与上位机的全数字通讯,我们围绕着上述功能的实现,着重介绍了下位机的硬件组成和软件设计,经实践证明,该温度计具有良好的性能.
【总页数】3页(P57-58,60)
【作者】朱文兴;迟恩先;贾磊
【作者单位】山东大学,济南,250061;山东大学,济南,250061;山东大学,济
南,250061
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.刍议工业铂电阻温度计检定用辅助工具的设计 [J], 裴利强;李助亚;陈于晴;李聃;吕慧媛
2.热敏电阻温度计设计实验中常见问题及快速解决方法 [J], 王明娥;王奇;刘升光;李会杏;吴兴伟;海然;秦颖
3.负温度系数热敏电阻温度计设计实验中的参数选择 [J], 王吉有; 李宝胜; 邓金祥
4.微安表内阻值对热敏电阻温度计设计的影响 [J], 王贵生; 雷宇; 邓金祥; 高红丽;
杨倩倩; 刘敏蔷; 王吉有
5.热敏电阻温度计设计与制作 [J], 唐琪
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２ 基 于直 流 电阻 的 ５档 位 智 能 校 验装 置研 制
模拟 。
度传感器进行了统一输 出 ４ ～２ ０ ｍＡ电流信号 的规定 ，所
以温度 变 送 器将 输 入 的各 种 电 阻 和 电势 信 号 转 变 成 统一 的 ４ ￣２ ０ ｍＡ 电流 信 号输 出 。主变 温 度传 感器 数 据 变送 原理 如
图 ２所 示 。
１ 主 变 温 度 数 据 采 集 方 式 与 原 理 分 析
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ８ — ２ ５
图 ３ 测控装置温度采集原 理及 毫安 温度 曲线图
作 者简介 ： 汤晓晖（ １ ９ ８ １ 一 ） ， 硕 士， 工程师 ， 从 事电 网调 度 自动化技术运维 、 区域 智能电网研 究工作 ， 研 究三 乡区域智能 电网项 目建设 。
传 感 检 测 技 术
基 于 直 流 电 阻 的 智 能 型 主 变 温 度 传 感 器 校 验 装 置 研 制 与 应 用
汤 晓 晖
（ 广 东电 网公 司中山供 电局 ，广 东 中山 ５ ２ ８ ４ ０ ０ ）
［ 摘 要］ 介 绍变电站 综 自系统 中主变温度数 据 采集方 式与原 理 ，针 对综 自系统 主 变温度数据 难 以 实际模 拟校验 的 问 题 ，提 出采 用 直 流 电 阻进 行 校 验 的 方 法 ，并研 制 出一 种 具 备 自动 输 出的 ５档 位 温度 传 感 器 测 试 装 置 ， 实现 了
１ ． １温 度数 据 采集 网络
在 电力 系 统 中 ，主 变温 度 采 集 网络 通 常包 括 温度 探 头
４～ ２ ０ ｍＡ亘 流 输 出
输 八 部 分
电源部分 变换回路转换部分
输 出 部 分
传感 、电阻输人 、温度传感器 、温度 传感器 ４ ～２ ０ ｍＡ直
流输 出 、综 自系统 测 控装 置 采 集 、 变 电 站监 控 后 台显 示 与
命 等 产 生极 大 影 响 ，严 重 时 甚 至 可 能 引 起 爆 炸 。《 南方 电
网变 电站 自动 化 系 统 检 验 规 范 》 要 求 对 温 度 变 送 器 进 行
１ ． ２ 主 变温 度传 感器 变换 原理
一
体化温度变送器将温度传感元件 （ 热 电阻或热电偶）
与 信 号转 换 放 大单 元有 机 集 成 在一 起 ，用 来 测 量 各 种 工 艺 过 程 中 一２ （ ） ０ ～１ ６ ０ ０ ℃ 范 围 内 的液 体 、蒸 汽及 其 它气 体 介 质 或 固体 表 面 的温 度 ｌ ２ ］ 。为 了便 于 自动 化 检 测 ，对 各种 温
调度 主站 端 显 示 几 个 部 分 。 主 变 温 度 采 集 网 络 如 图 １所
示。
图 ２ 温度传感器数据变送原理图
１ ． ３ 测控 装置 温度 采集 显示 原理
测 控 装 置 内部 配 置 直 流 量定 值 参 数 ，对 ４ ～２ ０ ｍＡ 直
流量乘以系数可将其转换为温度数据。根据温度传感器 的
信 直 号 流 采 模 集 块
图１ 主 变温度采集 网络 图
模 口Ａ 块 块 模
口Ｂ网
主 变 温度 数 据从 主变 温 度探 头 以 电阻 形 式 输 入 温 度 传 感 器 ，转换 为 ４ ～２ ０ ｍＡ 直 流 量 输 出 ， 接 入 主 变 测 控 装 置
直 流 采集 模 块 ，经过 测 控装 置 内部 系数 变 换 ， 以综 自系 统
Ｉ Ｅ Ｃ １ ０ ３规约信息形式接入站控层 网络交换机 ，供后台监
控 机 ＭＭＩ 直 观显 示 ，同时 经远 动 机上 送 调度 端 显示 。
绕组温度或油温过高 ，会引起 电力变压器温度高告警 ； 若温度进一步升高 ，则会对电力变压器绝缘水平 、设备寿
１ ２ ０ 、ｉ ０ ０ 、５ ０ 、２ ０ 、０量程精 度检查 ，故设 计与
研 制 一种 主变 温 度数 据 模 拟装 置 。该 装 置 需 具 备 ５档 位 温 度 自动切 换 模 拟 回路 ，通过 一 键 式 触 发 便 可 实 现 温 度 变 送 器 性 能 曲线 数 据 的采 集 与校 验 ，改 变 以往 温 度 数 据 需 要 手 动 逐 点进 行 核 对 的情 况 ，实 现 量 程 范 围 内各 种 温 度 的 自动
变电站验收过程 中主变温度 数据的模 拟验收 ，满足 了规 程规范要求 ，有利于发现设备 质量缺 陷与隐患 ，对提
高现 场 工作 质 量起 到 了很 好 的促 进 作 用 。
关 键 词 综 自 系统 主 变 温度 传 感 器 校 验 智 能
０ 引 言
电力 变压 器 是 变 电站 的 重要 运 行 设 备 ，运 行 中若 出现
主变测控装置背面结构
Ｐ Ｗ ＡＣ ＣＯＭ Ｉ Ｎ ＤＣ
Ａ 网ｌ
主 变温度探 头 ．
ｌ Ｂ 网
４ ￣ ２ ０ ｍ Ａ直流输出
Ｂ网
『 主变测控装置 ｌ
直流采集模块 『
二） —
温度传感器 ｛
电 交 源 流 模 采 块 集
通 信 模 块
刻度 数 据 （ 以４ ￣２ ０ ｍ Ａ对应 ０ ￣１ ５ ０ ℃ 为例 ） ，每 １ ｍＡ对 应
后台监控主机 后台监控备机 Ａ机 Ｂ机
Ａ网
１ ５ ０ ℃／ （ ２ ０ —４ ） 一９ ． ３ ７ ５ ℃ ， 即转 换 系 数 为 ９ ． ３ ７ ５ 。测 控 装
Ｉ
置温 度 采集 原 理 及毫 安 温度 曲线 如 图 ３ 所示 。
电工技术 ｌ ２ ０ １ ５ ｌ １ 期 Ｊ ２ ９
传感检 测技 术
Ｓ Ｂ为 装 置启 动 按 钮 ；Ｆ Ａ 为 装 置 复 归 按 钮 ；Ｂ Ｃ为 常 规 继 电 器 ， 通 电 瞬 时 动 作 ，失 电 瞬 时 复 归 ； Ｔ １ 、Ｔ２ 、
Ｔ３ 、Ｔ４ 、Ｔ５为 时 间 继 电 器 ， 动 作 时 间 可 按 实 际 需 要 整