断路器分合控制回路在线自动检测的探讨
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２ ｓ 因此这 一 时 间 引起 的误 差 很 小 ，测 量 误 差 主 要 由 ０，
≥ （／ ） ３ ４ ／ ，则 ４
则次高位 Ｄ 存 Ｉ ，否 则 Ｄ ：一０ ；如 最 高 位 为
比较 ，如 ≥
０，则 Ｖ 。 Ｖ“ ／ ，与 一 ４
Ｄ 位 存 Ｉ ，否则 存 ０ 。以此 类 推 ，逐 次 比较 得 到 输 … 出数 字 量 。将 得 到 的 数 字 量 由单 片 机 进 行 逻 辑 判 断 ， 并通过 Ｌ ＥＤ显 示 ４位 数 结 果 ，我 们 对 结 果 进 行 定 义 ：
Βιβλιοθήκη Baidu
中低 压 电器
开 始
出
结合和上次数据 进行判断
２ 次数据接收 间隔 是否超过 ｉ？ ｓ
＼ ／
Ｉ 接收数据存
ｌ
图 ３ 断路器在线检测仪 电路总体架构
正常台闸不发信号
通 过采 集 接 口进 入 ， 并 通 过 电 压 比较 器 ，控 制 逻 辑 电
清 空寄存器
路进 行 Ａ／ Ｄ转换 后 成 为 数 字 信 号 ，进 入 单 片机 系 统进
行 逻辑 判 断 ，在 电压 采 集 接 口加 载 一 个 继 电 器 作 为 控 制 电路 的断路 控 制 。 Ａ／ 芯 片采 用 逐 次 比较 式 转 换 器 要 求 分 辨 率 达 到 Ｄ
１ ２位 ，转 换 速 度 ２ ＃ ５ ｓ及 以 下 ，这 种 Ａ／ 转 换 器 具 有 Ｄ
图 ４ 单片机软 件程序流程图
础 上不 断 增 加 各 种 功 能 ，逐 步 完 善 检 测 仪 的 各 种 检 测 功 能 。状 态 检 修 有 必 要 向结 合 微 控 制 电 路 方 向 发 展 ，
（ 转第 ８ 下 ３页 ）
续 接 收数 据 并 进 行 主 程 序 逻 辑 判 断 得 出 结 果 ，并 同 时
电 工技术 Ｉ０ ８１ 期Ｉ ０ ０ ８ ２ Ｉ １
００ ０ ０为 正 常 状 态 ， ¨ｌ １为 严 重 状 态 ，０ １ ０ Ｉ为 注 意 状 态 ，ｌ ０ １ ０为异 常 状态 。 显 示 灯 信 号 可 进 行 扩 展 ， 以显 示 接触 不 良等 状态 的检 测结 果 。
前 ２ 原 因造 成 。 为 了减 少 误 差 ， 提 高 测 量 精 度 ，对 个
应 发 出 Ｉ Ｏ 的 信 号 指 示 ； 电 压 降 ０ ６ Ｖ 以 下 严 重 １Ｏ ．０
转换 速 度 快 ，精 度 高 的特 点 。 图 ３数模 转 换 电 路部 分 由启 动 脉 冲 启动 后 ，在 第 １
，
个 时钟 脉 冲作 用 下 ，控 制 电 路 使 时 序 产 生 器 的 最 高 位 置１ ，其 他 位置 ０ ，其输 出经 数 据 寄存 器 送入 Ｄ／ Ａ转 换
器 。输 入 电 压 首 先 与 Ｄ／ 的 输 出 电 压 （ Ａ Ｖ ／ ） 比 ２ 相
： 器 ＼ 喜 ＼
较 ， 如
≥ Ｖ ／ ， 比 较 器 输 出 为 １ 若 Ｖ ＜ ２ ，
一 据 ／
状态对 应发 出 Ｉ １ ｌ １的 信 号 指 示 ； 电 压 降 １ ３ 异 常 ．Ｖ 状 态对应发 出 Ｉ０ １ ０的 信 号 指示 ；接 点 接 触 不 好 也 可
升压 变 压器 和 取 样 环 节 造 成 的 转 换 误 差 ，采 用 了分 段
线 性 化 插 值 补 偿 算 法 ，另 外 ，硬 件 方 面 的 措 施 有 ：
ＡＤ ７ Ａ 的模 拟 输入 采 用 ｏ １ Ｖ 的量 程 ，以 提 高分 辨 ５４ ～ ０ 率 ，同 时 ，对 单 片 机 的工 作 电源 单 独 供 电 ， 以 提 高 电
清 除寄 存器 数 据 等 待下 一 次数 据 。
通 过 实验 分 析 可 以得 出如下 结 果 ： 如 合 闸 线 圈 两端 的 电压 降 １ 发 出 正 常 状 态 对 应 Ｖ 发出 ００ ０ ０的信 号 指 示 ； 电 压 降 ０ ７ 注 意 状 态 对 应 ．Ｖ 发出０ １ ０ １的 信 号 指 示 ； 电 压 降 ０ ６ Ｖ 异 常 状 态 对 ．２
中低 压 电 器
配 电变 压 器 的熔 丝 额定 电流 可选 为 额定 负荷 电 流 的 １ ５ ．
直 接 检 测 出来 。 在 上述 的 微 控 制 过 程 中 误 差 来 源 主 要 有 ３个 方
Ｖ ／ ２，则 为 ０ 比较结 果 存 于 数据 寄 存 器 的 Ｄ 位 。 。
然 后 在 第 ２个 ＣＰ作 用 下 ， 移 位 寄 存 器 的 次 高 位 置 １ ，
其他 低 位 置 ０ 如 最 高 位 已 存 １ 则 此 时 Ｖ。一 （ ／ 。 ， ３
４ Ｖ 。于是 再 与 （ ／ ） ） ３ ４ Ｖ 相 比较 ，如
，
面 ：电压采 集 环 节 的误 差 以及 Ａ／ Ｄ转 换 过 程 产 生 的 转 换误 差 。单 片 机 进 入 中断 到 执 行 停 止 步 进 电 机 运 行 的 指令 所 需 时 间 最 长 约 为 ２ ｓ 全 程 升 压 时 间 一 般 为 Ｏ ，
数 据 量输 入 时 将 中断 主程 序 由 时 钟控 制 ，延 时 １ Ｓ后 继
作业效率和保证人员 及设备 的安全 ，在理论上 检测仪
是 可行 的 ，但 由 于 各 种 电 路 误 差 包 括 降 压 ，模 数 转
换 ，以及 外 部 气 候 条 件 等 的 影 响 需 要 在 运 行 经 验 的 基
源的稳 定 度 。
４ 单 片 机软 件 程序 设计
单 片机 软 件 程 序 由 主 控 程 序 、 中 断 服 务 程 序 和 功
５ 结 束 语
文 中论 述 的 断 路 器 状 态 检 测 仪 器 可 大 大 提 高 检 修
能子程序组成 ，采 用主控程 序循环扫 描和事件 中断 、
定 时 中 断 的多 道 程 序 并 行 结 构 。 主 控 程 序 控 制 整 个 测 量 过 程 ，程 序 主 流程 如 图 ４所 示 。 单 片机 系 统 可 设 置 数 据 寄 存 器 、时 钟 ， 当 接 收 到
≥ （／ ） ３ ４ ／ ，则 ４
则次高位 Ｄ 存 Ｉ ，否 则 Ｄ ：一０ ；如 最 高 位 为
比较 ，如 ≥
０，则 Ｖ 。 Ｖ“ ／ ，与 一 ４
Ｄ 位 存 Ｉ ，否则 存 ０ 。以此 类 推 ，逐 次 比较 得 到 输 … 出数 字 量 。将 得 到 的 数 字 量 由单 片 机 进 行 逻 辑 判 断 ， 并通过 Ｌ ＥＤ显 示 ４位 数 结 果 ，我 们 对 结 果 进 行 定 义 ：
Βιβλιοθήκη Baidu
中低 压 电器
开 始
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结合和上次数据 进行判断
２ 次数据接收 间隔 是否超过 ｉ？ ｓ
＼ ／
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ｌ
图 ３ 断路器在线检测仪 电路总体架构
正常台闸不发信号
通 过采 集 接 口进 入 ， 并 通 过 电 压 比较 器 ，控 制 逻 辑 电
清 空寄存器
路进 行 Ａ／ Ｄ转换 后 成 为 数 字 信 号 ，进 入 单 片机 系 统进
行 逻辑 判 断 ，在 电压 采 集 接 口加 载 一 个 继 电 器 作 为 控 制 电路 的断路 控 制 。 Ａ／ 芯 片采 用 逐 次 比较 式 转 换 器 要 求 分 辨 率 达 到 Ｄ
１ ２位 ，转 换 速 度 ２ ＃ ５ ｓ及 以 下 ，这 种 Ａ／ 转 换 器 具 有 Ｄ
图 ４ 单片机软 件程序流程图
础 上不 断 增 加 各 种 功 能 ，逐 步 完 善 检 测 仪 的 各 种 检 测 功 能 。状 态 检 修 有 必 要 向结 合 微 控 制 电 路 方 向 发 展 ，
（ 转第 ８ 下 ３页 ）
续 接 收数 据 并 进 行 主 程 序 逻 辑 判 断 得 出 结 果 ，并 同 时
电 工技术 Ｉ０ ８１ 期Ｉ ０ ０ ８ ２ Ｉ １
００ ０ ０为 正 常 状 态 ， ¨ｌ １为 严 重 状 态 ，０ １ ０ Ｉ为 注 意 状 态 ，ｌ ０ １ ０为异 常 状态 。 显 示 灯 信 号 可 进 行 扩 展 ， 以显 示 接触 不 良等 状态 的检 测结 果 。
前 ２ 原 因造 成 。 为 了减 少 误 差 ， 提 高 测 量 精 度 ，对 个
应 发 出 Ｉ Ｏ 的 信 号 指 示 ； 电 压 降 ０ ６ Ｖ 以 下 严 重 １Ｏ ．０
转换 速 度 快 ，精 度 高 的特 点 。 图 ３数模 转 换 电 路部 分 由启 动 脉 冲 启动 后 ，在 第 １
，
个 时钟 脉 冲作 用 下 ，控 制 电 路 使 时 序 产 生 器 的 最 高 位 置１ ，其 他 位置 ０ ，其输 出经 数 据 寄存 器 送入 Ｄ／ Ａ转 换
器 。输 入 电 压 首 先 与 Ｄ／ 的 输 出 电 压 （ Ａ Ｖ ／ ） 比 ２ 相
： 器 ＼ 喜 ＼
较 ， 如
≥ Ｖ ／ ， 比 较 器 输 出 为 １ 若 Ｖ ＜ ２ ，
一 据 ／
状态对 应发 出 Ｉ １ ｌ １的 信 号 指 示 ； 电 压 降 １ ３ 异 常 ．Ｖ 状 态对应发 出 Ｉ０ １ ０的 信 号 指示 ；接 点 接 触 不 好 也 可
升压 变 压器 和 取 样 环 节 造 成 的 转 换 误 差 ，采 用 了分 段
线 性 化 插 值 补 偿 算 法 ，另 外 ，硬 件 方 面 的 措 施 有 ：
ＡＤ ７ Ａ 的模 拟 输入 采 用 ｏ １ Ｖ 的量 程 ，以 提 高分 辨 ５４ ～ ０ 率 ，同 时 ，对 单 片 机 的工 作 电源 单 独 供 电 ， 以 提 高 电
清 除寄 存器 数 据 等 待下 一 次数 据 。
通 过 实验 分 析 可 以得 出如下 结 果 ： 如 合 闸 线 圈 两端 的 电压 降 １ 发 出 正 常 状 态 对 应 Ｖ 发出 ００ ０ ０的信 号 指 示 ； 电 压 降 ０ ７ 注 意 状 态 对 应 ．Ｖ 发出０ １ ０ １的 信 号 指 示 ； 电 压 降 ０ ６ Ｖ 异 常 状 态 对 ．２
中低 压 电 器
配 电变 压 器 的熔 丝 额定 电流 可选 为 额定 负荷 电 流 的 １ ５ ．
直 接 检 测 出来 。 在 上述 的 微 控 制 过 程 中 误 差 来 源 主 要 有 ３个 方
Ｖ ／ ２，则 为 ０ 比较结 果 存 于 数据 寄 存 器 的 Ｄ 位 。 。
然 后 在 第 ２个 ＣＰ作 用 下 ， 移 位 寄 存 器 的 次 高 位 置 １ ，
其他 低 位 置 ０ 如 最 高 位 已 存 １ 则 此 时 Ｖ。一 （ ／ 。 ， ３
４ Ｖ 。于是 再 与 （ ／ ） ） ３ ４ Ｖ 相 比较 ，如
，
面 ：电压采 集 环 节 的误 差 以及 Ａ／ Ｄ转 换 过 程 产 生 的 转 换误 差 。单 片 机 进 入 中断 到 执 行 停 止 步 进 电 机 运 行 的 指令 所 需 时 间 最 长 约 为 ２ ｓ 全 程 升 压 时 间 一 般 为 Ｏ ，
数 据 量输 入 时 将 中断 主程 序 由 时 钟控 制 ，延 时 １ Ｓ后 继
作业效率和保证人员 及设备 的安全 ，在理论上 检测仪
是 可行 的 ，但 由 于 各 种 电 路 误 差 包 括 降 压 ，模 数 转
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源的稳 定 度 。
４ 单 片 机软 件 程序 设计
单 片机 软 件 程 序 由 主 控 程 序 、 中 断 服 务 程 序 和 功
５ 结 束 语
文 中论 述 的 断 路 器 状 态 检 测 仪 器 可 大 大 提 高 检 修
能子程序组成 ，采 用主控程 序循环扫 描和事件 中断 、
定 时 中 断 的多 道 程 序 并 行 结 构 。 主 控 程 序 控 制 整 个 测 量 过 程 ，程 序 主 流程 如 图 ４所 示 。 单 片机 系 统 可 设 置 数 据 寄 存 器 、时 钟 ， 当 接 收 到