基于集成应用的智能绝缘检测仪设计

　　对于直流电力系统中使用的智能隔离检测器的软件和硬件设计，使用直流泄漏电流方法，并使用非接触式磁调制直流微电流传感器来测量反冲。线利用由正母线和负母线的接地电阻产生的泄漏电流。地电阻大小，以确定母线接地故障。技术不需要在总线上叠加任何信号，它不会对DC总线电源产生负面影响，并且将完全消除由于总线对地面的分布式容量而导致的判断错误和遗漏。流电源用于为发电厂和变电站提供电源，并提供控制动态负载和负载以及直流事故照明负载所需的电流。接是直流系统的一部分，接地故障在直流系统中最常见。果无法及时发现并排除故障之一，则在系统有多个接地点的情况下，会导致直流电源短路或保护设备故障，导致严重的后果。此，研究直流接地故障检测系统具有重要作用。能绝缘检测器使用非接触式磁调制DC微电流传感器来测量分支的绝缘电阻值，利用由母线的接线电阻对母线的正负所产生的泄漏电流接地，从而确定电源分支的接地故障，并实现母线电压异常报警和隔离功能。统框图如图1所示。能绝缘测试仪使用TI的MSP430F149单片机作为主要芯片控制，以执行信号收集，故障报警，记录事件和分支总线接地隔离的其他功能。统的硬件架构采用模块化设计，分为电源模块，信号采集模块，MCU数据处理模块和通信模块。
　　电源使用独立的电源模块，并将24VDC输入电压转换为5VDC和3.3VDC，以供芯片内部使用。输入端增加一个保护电路，例如压敏电阻和热敏电阻，以防止过电压和过电流。AD采样系统使用集成在MSP430F149主芯片中的AD采样模块来处理A / N值，前部检测由电流互感器输入的电压信号。
　　24个模拟信号通过3个数控多路复用器分为三个信号组。24个信号被发送到运算放大器。号经过放大和滤波后，将被发送到主MCU芯片的AD端口。路复用器选择三个74HC4051，以对24个分支电压信号进行芯片选择。74HC4051是八极单极开关。换机所连接的通道由3位地址代码ABC确定。中，ABC 3位地址代码由光耦合器隔离，并由MCU控制。MCU数据处理模块，主要功能是信号采集，报警处理以及与上位机的通讯。过电流传感器将24分支隔离信号转换为0-4 V电压信号，该信号经过运算放大器进行整形和滤波，然后在通过光耦合器隔离后发送到AD模块进行处理。
　　过RS485串口与主监控模块通讯。认波特率是9600。可以根据需要选择其他频段的波特率。号通过两个光电耦合器进入MAX3485通信芯片，并在A和B端发射。件的可靠性直接影响系统的运行可靠性。系统软件系统还采用了模块化的设计思想，电缆主要实现的功能包括：实时信号采集与处理；与主显示器的实时通讯；警报功能报告。成初始化MSP430。
　　主要包括CPU内部寄存器的初始化，特殊功能寄存器的初始化，串行中断，定时器中断，链接到WatchDog的寄存器的初始化参数，链接变量的初始化以及缓冲区。个部分分为独立的模块化设计，便于调用。接到系统的每个模拟数据通道的实时采样。集任何模拟输入通道的值，然后通过RS485串行端口将其报告给主机。模块一次收集总共24个模拟DC值，计算实际的模拟输入值并将其存储在MCU的RAM中。据处理流程图如图2所示。

　　检测数据实时报告给主机：通信程序实现了主机与模块之间的通信处理。用ModBusASCII通信协议，并且主机作为主机。
　　要求从站报告数据。机仅接收来自主机的请求命令。从模块接收到与其自身地址相对应的命令时，它返回数据或返回提取的命令包的错误信息。响应，数据流程图如图3所示。
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