基于微型计算机控制技术的检测设备方案设计

4 直流监测系统主机

该部分是整体设备的测量控制中心，其主要是以串行口控制电动调压器以及负载调整装置，使充电机达到测试所需的状态；测量被测充电机的有关输出量并对结果实施分析计算，最终得出稳压精度、稳流精度、纹波系数三大参数。采用触摸液晶显示器、微型打印机作为人机界面，用于参数的设定、调整及结果的显示。

4.1 数据采集

4.1.1 充电电压

采集电压通过共扼线圈滤除杂波后，经由CPU控制的模拟开关到达运放，由精密四运算放大器TL052构成精密运放器，输入到TC7109CPL进行A/D变换。

4.1.2 充电电流

采集电压通过共扼线圈滤除杂波后，经由CPU控制的模拟开关到达运放器，输入到TC7109CPL，进行A/D变换。

4.1.3 纹波系数

取直流输出的交流分量，首先通过共扼线圈，滤除干扰信号，再通过由精密运放TL052构成的带通滤波器（只允许接近工频范围的信号通过）同步跟随后，到达精密全桥整流电路，将峰峰值相叠加后，输入到TLC2543进行A/D变换。

4.2 串口通信电路

主机采用模拟开关CD4052扩展通信口，实现主机CPU与辅机交流电压调整装置、直流输出负载调整装置的交互式通信及触摸屏通信。

通信电路扩展如图2所示。

图2 通信电路示意图

4.3 人机界面

本系统采用YD612，8色/6英寸（15.24cm）触摸液晶屏做为系统显示输入部件。它具有显示信息量大（中文15行×20列，图形点阵320×240）、画面丰富（32K）的特点，它的使用使系统大量的数据输入变得简单易行，呈现给用户的画面更加友好，操作变得简单快捷。用户只要翻阅储存在系统中的简要使用说明，就可操作本系统，方便易学。

4.4 微型打印机

本系统采用TPUP－40微型打字机做为系统的打印输出设备,它与单片机89C55通过74HC574相连，接口简单。只要测得P3.5（BUSY）为低电平，即可向打印机发送命令和数据。它能够打印中文字体，使得计算出的稳压精度、稳流精度、纹波系数以表格形式，方便地输出给用户。

5 结语

本检测设备的研制成功，解决了目前国内各变电站直流系统现场使用、维护单位不能进行直流电源现场检测的难题，对保障电网安全运行具有重要意义。检测系统采用微型单片计算机控制及测量技术，通过对被测设备的交流输入电压、直流输出负载按标准进行调节，同时自动进行采样计算，实现直流充电设备技术指标的现场标准检测。在技术上主要采用磁补偿原理、IGBT技术、触摸屏技术、多机通信技术、高速采样技术，使检测设备达到可移动式，且具备检测精度高的特点。