自制_三相供电电缆的漏电电阻测量与显示毕业论文

高等职业学校

毕业论文

姓名：

学号：

系部：

专业：机电一体化

设计题目：三相供电电缆的漏电电阻测量与显示指导教师：

职称：助理讲师

2012 年 5 月

高等职业学校毕业设计

任务书

系部系专业年级学生姓名

任务下达日期：2011年 5 月 6 日

毕业设计日期： 2011 年 5 月 6 日至 2012 年 5 月 4 日

毕业设计题目：三相供电电缆的漏电电阻测量与显示

毕业设计专题题目：三相供电电缆的漏电电阻测量与显示

毕业设计主要内容和要求：

本次设计采用爱特梅尔公司的AT89C51单片机，对井下三相不接地供电网绝缘电阻进行实时检测，并通过数码显示出绝缘电阻数值．我们根据传统的绝缘电阻在线检测技术，设计出用单片机来控制的在线绝缘电阻检测装置．本设计中采用外加直流电源，通过人为制造中性点加入到三相不接地系统电网中，则三相对地绝缘电阻上将有一直流电流通过，此电流的大小变化能直接反映电网对地绝缘电阻的变化，为将这一直流变化采样并送到单片机处理，考虑可以通过串接在此回路的电阻Rg，将此直流电流工的变化转换为检测电压Ug的变化，即通过电阻Rg实现工／V的变化，使检测电压Ug的变化也直接开始反映了电网对地绝缘电阻的变化．为了将模拟检测电压信号Ug转换为数字信号，在此可考虑采用A ／D转换器件，从而通过将此数字信号传送至单片机进行数据的运算处理，最终结果通过LED显示被测绝缘电阻值。

系主任签字：指导教师签字：

高等职业学校毕业设计

指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

该生的三相供电电缆的漏电检测与显示，总体的设计思路是明确的，这个设计的实际运用价值也很大，此设计涉及到了很多知识，甚至多门学科，包括：单片机技术，传感器技术，测量和数据处理等，难度还是不小的，但学生不畏困难，多方查阅资料，虚心向老师请教积极和学生讨论，解决了不少硬件设计难题和突破软件编程难点，经过努力最终达到了预计的设计要求，但论文的图片处理部分略显粗糙。

同意答辩。

成绩： 80 指导教师签字：

年月日

高等职业学校毕业设计

评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；

⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成绩：评阅教师签字：

年月日

高等职业学校毕业设计答辩及综合成绩

摘要

本设计中采用外加直流电源，通过人为制造中性点加入到三相不接地系统电网中，则三相对地绝缘电阻上将有一直流电流通过，此电流的大小变化能直接反映电网对地绝缘电阻的变化，为将这一直流变化采样并送到单片机处理，考虑可以通过串接在此回路的电阻Rg，将此直流电流工的变化转换为检测电压Ug的变化，即通过电阻Rg实现工／V的变化，使检测电压Ug的变化也直接开始反映了电网对地绝缘电阻的变化．为了将模拟检测电压信号Ug转换为数字信号，在此可考虑采用A／D转换器件，从而通过将此数字信号传送至单片机进行数据的运算处理，最终结果通过LED显示被测绝缘电阻值。

关键词：单片机；数码显示；附加直流电流法；绝缘电阻在线检测

目录

绪论 (1)

1设计任务的分析与系统的总体计 (2)

1．1 设计任务的分析 (2)

1．2 系统的总体设计 (2)

2 系统硬件设计 (4)

2．1、硬件逻辑设计、器件介绍与选择 (4)

2．1．1、AT89CSI单片机概述 (4)

2．1．2、A／D转换器 AD574 (6)

2．2、硬件系统模块电路 (7)

3 系统软件设计 (9)

3．1、软件系统分析 (9)

3．2、程序编制思路 (10)

4．1、硬件调试 (13)

4．2软件调试 (13)

结论 (16)

附录一：程序设计清单 (17)

附录二 (30)

附录三 (31)

绪论

信息科学和微电子技术的飞速发展，在不断地冲击着人类的方方面面，并将从根本上改变我们的生活．70年代以来，由于微处理机的发明和发展，使计算机走出了科学家的深院，为计算机的普及和推广应用开创了现实的可能性。当面向实时检测控制的单片机诞生以后，由于其诸多的独特特点，已经成为检测控制应用系统中的优选机种。

本次设计采用爱特梅尔公司的AT89C51单片机，对井下三相不接地供电网绝缘电阻进行实时检测，并通过数码显示出绝缘电阻数值．我们根据传统的绝缘电阻在线检测技术，设计出用单片机来控制的在线绝缘电阻检测装置．本设计中采用外加直流电源，通过人为制造中性点加入到三相不接地系统电网中，则三相对地绝缘电阻上将有一直流电流通过，此电流的大小变化能直接反映电网对地绝缘电阻的变化，为将这一直流变化采样并送到单片机处理，考虑可以通过串接在此回路的电阻Rg，将此直流电流工的变化转换为检测电压Ug的变化，即通过电阻Rg实现工／V的变化，使检测电压Ug的变化也直接开始反映了电网对地绝缘电阻的变化．为了将模拟检测电压信号Ug转换为数字信号，在此可考虑采用A ／D转换器件，从而通过将此数字信号传送至单片机进行数据的运算处理，最终结果通过LED显示被测绝缘电阻值。

1设计任务的分析与系统的总体计

1．1 设计任务的分析

对井下不接地的三相电源系统的绝缘电阻进行实时监测，对供电安全极为重要，绝缘电阻过低，将导致操作者触电电流过大，造成人身伤亡，这时要求排除故障或更换设备使绝缘电阻达到规定要求之上。

首先人为制造三相不接地系统的中点，通过该点向三相电网加附加直流的方法，实现电压的在线测量，利用单片机前置电路实现模数转换，利用单片机的程序资源设计出信号处理和计算绝缘电阻值，最后通过单片机后置硬件和软件实现绝缘电阻的数字显示。

1．2 系统的总体设计

一、传统的附加直流电源在线绝缘电阻检测系统简介

这种方法是在三相电网与大地之间附加一直流电源，则在三相对地绝缘电阻上将有一直流电流通过，该电流的大小变化就直接反应了电网对地绝缘电阻的变化．电气原理图如下：

图1电气原理图