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智能高压绝缘电阻检测仪

文档作者：江冰胡钢文档来源：河海大学计算机及信息工程学院		点击数：	更新时间： 2024年11月24日
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智能仪表
高压绝缘电阻检测仪
河海大学计算机及信息工程学院(213022) 江冰 胡钢
[摘要] 智能高压绝缘电阻检测仪(或智能兆欧表)其核心是通过内部的微控制器和外部电路完成对数据
的采集、处理、存储、显示和保护等功能。
关键词绝缘检测智能兆欧表单片机
0 引言
电气设备的所有故障中， 绝
缘故障占80％ 以上。所以对设备绝
缘检测十分重要。
智能高压绝缘电阻检测仪在
现场调试、交接试验及运行维护
电力设备作直流绝缘实验时， 可
完成对绝缘电阻、吸收比及极化
系数的测量， 判断设备的绝缘是
否合格， 并据此决定是否安排泄
漏、介质损耗、局部放电等绝缘性
能试验和耐压试验， 为后续实验
提供安全保障；也可定期检测由
油渍、污秽、腐蚀及空气潮湿引起
的电气设备绝缘性能的退化进程，
以便预测绝缘状况， 推断绝缘热
老化、绝缘油劣化等内部薄弱环
节， 安排维护计划；还可应用于设
备去湿热烘处理过程中， 检测绝
缘的改善程度及其他系统的绝缘
检测领域。因此， 该产品应用范围
广， 设计和开发智能高压绝缘电
阻检测仪有十分重要的实际意义。
l 系统设计
智能高压绝缘电阻检测仪的
系统框图如图1， 主要有3个部分
组成。前级电路包括：直流高压，
测量Rx量程变换和A／D；主控电路
包括：AT89C5 1、存储、显示和键盘
控制；保护电路包括：看门狗电路、
掉电保护和高压保护电路。
图1 智能高压绝缘电阻
检测仪总体框图
2 系统软件设计
智能高压绝缘电阻检测仪的
系统软件分为监控和功能模块，
采用MCS一5 1汇编语言设计。各个
模块的具体功能如图2。
监控模块
2．1 I序
图2 监控模块和功能模块框图
2．1软件资源的分配
内存资源的分配：位标志区：
00H一04H：
数据采集通道寄存器：2 7 H，
28H；
极集数据缓冲区：30H一38H；
键盘缓冲区：50H一5EH；
堆栈区：60H．7FH；
中断资源分配：外部中断0：用
于8279查询；
外部中断1：用于ADC0804；
定时器T。：用于看门狗W DT。
2．2 系统主程序设计
主程序的功能主要完成内存
的分配， 各端口和功能部件的初
始化、清标志位、查询键盘状态、
单路和多路数据采集标志， 若标
志位有效则转入相应键的功能入
口， 完成既定功能。
2．3 单路绝缘电阻检测子程序设计
单路数据采集及显示是该系
统的核心子程序， 采用巡回检测
方式、由单片机根据8279传送的
选通路数对相应的继电器进行操
作， 使其吸合。考虑到继电器存在
动作时间， 由单片机延时10ms进
行数据采集，A／D转换后存入单片
机数据缓；中区。采集完毕(1 min)，
求取平均值作滤波处理， 防止脉
冲干扰， 然后对该值判断以选择
量程。若已处于标准量程， 则可断
开继电器作定点数据运算， 计算
电阻值， 经查表输出显示码。
2．4 多路绝缘电阻检测子程序
多路数据采集是在单路采集
的基础上， 增加了一个辅助通道
寄存器。在调用单路采集子程序
后， 使辅助通道寄存器加1， 再循
环检测。
2．5 自动量程转换子程序
自动量程转换是智能化仪表
重要的功能之一。当采样数据与被
测值偏差大， 会导致系统相对误差
增大， 造成数据失真。本系统采用
CD4051提供四路采样电阻(四档)比
较， 而软件编程可参考图3自动量
程转换子程序流程图。
图3 自动量程转换子程序流程图
2．6看门狗子程序
看门狗子程序的作用是增强
系统的自诊断、自恢复能力， 提
高系统可靠性。采用单片机将定
时器TO产生l S定时， 每隔l S给
看门狗MAX690的输入端WDl一
个触发脉冲使MAX690复位。由于
(下转第35页)
2002年5期四圆29
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三E
测控技术
謦意尊号远传睾测系统
集美大学信息工程学院 方怡冰 黄义新
自动监测系统中， 常需距离
较远的测控点数据， 如何快速可
靠的实现数据的远传是自动监测
系统须解决的问题。数据远传可
用MODEM 通过电话线进行， 用户
在购买MODEM 时会得到相应的
通讯软件， 计算机可通过这些软
件方便地实现数据传输。但在某
些自动监测系统中为降低系统成
本， 常用单片机作数据采集、记
录、处理单元， 这就需解决用单片
机控制M0DEM 进行数据远传的
问题。
本文介绍用单片机控制MODEM，
把数字信号调制成音频模拟信号，
通过公共电话网远传至受信端
MODEM， 经受信端MODEM 解调
成数字信号后， 供系统采集、管
理。
l 嵌人式调制解调器
单片机控制端MODEM 用嵌
入式eMODEM， 它用Rockwell专用
芯片， 支持标准AT命令集， 有拨
号／自动应答功能， 主要特点：有
l 4．4～5 6kbP S传输速率， 支持
V．32bis、V．34、V．90标准，支持标准
AT命令集拨号／自动应答功能， 符
合国家相关电信标准。
2 集测系统
集测系统连接示意如图1， 单
片机控制eMODEM 把检测到的数
字信号转换成音频模拟信号， 通
MODEM 设为自动应答方式。
(2)eMODEM 初始化， 正确完
成后开始自动拨号， 所呼叫的号
图1 集测系统连接示意图 图2 单片机与eMODEM电路结构体系
过eM0DEM 上的电话接口TIP、
RING，把音频信号送入公共电话
网， 再通过接收端MODEM， 把音
频信号转换为数字信号给上位主
机测控系统， 完成信号远传， 其中
受信端MODEM 采用普通内(外)
置MODEM 。
单片机与eMODEM 电路结构
如图2。
3操作步骤
(1)在PC端设置串口为9600bps，
无奇偶校验， 一位停止位， 无流
控， 输入AT S O=l，PC机端的
码为PC机终端的电话号码， 当通
信双方握手完成， 建立通信链路
后，eMODEM 发送数据，PC机接
收到的数据显示在终端上。
(3)eMODEM 发出“+++”，主动
断线， 断掉通信链路。
参考文献
1马宏杰，等．微机通信原理与实用
技术．清华大学出版社，1994，10
2单片机与嵌入j戈系统应用(合订本)．200 1，
I~6，《单片机与嵌入式系统应用》
杂志社
3 韩琼．调制解调器实用技术．人民
邮电出版社，2000，11
(上接第2 9页)
MAx690的单稳溢出时间为1．6s，一
旦因干扰使C P U 程序“跑飞”，
MAX690的输出端WDO将CPU复
位， 系统恢复运行， 不会产生死锁。
3 数据处理需注意的问题
系统设计调试中， 数据抗干扰
滤波处理在防脉；中干扰算术平均
值滤波法和惯性滤波法的实验比
较上， 考虑到系统的应用场合以及
滤波速度选择了防脉 中干扰算术
平均值滤波法，只要选择合适的参
数， 可达到满意的滤波效果。
在线数据处理上， 系统采用3
字节定点整数的运算， 不便处理小
数， 可以采取先放大后缩小的方
法， 即先将小数放大l0“倍为整数，
用整数参与处理， 最后结果再除以
l0“， 便得到了比较精确的结果。
本产品在设计与开发中， 始终
追求尽可能最佳的性能／价格比，
且实用可靠，具有推广应用价值。
参考文献
1 万福君．单片机原理系统设计与开
发应用．中国科技大学出版社
2 张新义．江世成．微型计算机原理
与接口技术．机械工业出版社
Intelligent High-voltage Insulated Resistance Detector
Hehai University Computer＆Information Engineering Institute(2 1 30022) Jiang Bin Hu Gang
Abstract：This paper introduced that the main function of intelligent high voltage insulated resistance detector(intelligent
megger)is data colleting，dealing，storing，displaying and protecting by internal micro controller ad external circuit．
Keywords：Insulated detecting，Intelligent megger，Monolithic
2002年5期四圆35

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