基于無線通信的高壓設備溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計-wenkub
2023-07-08 15:32:12 本頁面
【正文】 否正常來判斷高壓側的太陽能電池是否能獲得足夠的光源，如有故障立即報警。5%；轉換效率（EFF），%177。其主要參數(shù)如下：開路電壓（Voc）， V177。A))；K為玻耳茲曼常數(shù)(10–23J/K)；T是絕對溫度(K)；n為二極管指數(shù)，取1~2。太陽能電池實際上是一個大面積的平面二極管，在光線的照射下便可產生直流電。本系統(tǒng)采用太陽能電池供電，顯然，在高電壓電器系統(tǒng)中，能直接應用太陽能的情況不多，這里采用在低壓側的聚光燈射向處于高壓側的太陽能電池板為處于高壓側信號轉換與發(fā)射單元供電的方案。在共振的條件下，輸入阻抗由下式計算： (5)回路電感LA，回路導體電感LL計算式由式(6)、(7)計算： (6) (7)據以上各式計算，可得到如圖5所示的天線尺寸及相關元件參數(shù)。而矩形銅箔可用圓形導線等效，等效的圓形導線的半徑b=b1+b2圖4中的輸入阻抗ZIN由下式給出： (1)式中：RR，RL，RX分別為輻射電阻、損耗電阻和附加電阻(電容CP的等效串聯(lián)電阻等)；LA，LL分別為環(huán)形天線的電感和回路電感。這里選擇以PCB板銅箔形成的環(huán)形天線，因此要按照天線設計的要求仔細設計，否則將無法通信或通信不可靠。這些高速運動的離子撞擊空氣分子，便有更多的分子電離。處于高壓側的單片機由太陽能電池板供電。3 高壓設備溫度監(jiān)測系統(tǒng)總體框圖本系統(tǒng)總體硬件框圖如圖1所示。以緊貼在高壓側信號轉換與發(fā)射單元的太陽能電池為主的專用電源不僅安全可靠，而且安裝非常方便。因此，一般不采用該方案。由于高電壓設備的特殊性，無線通信的天線設計是必須解決的關鍵問題。特別是由于紅外信號無法穿透障礙物，無論是紅外輻射或紅外信號空間傳送方案的應用都將受到很大制約，而難以獲得實際應用。但是，光纖畢竟屬于有線傳輸介質。在無線通信與太陽能電池研究的基礎上，設計了高壓設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。由于高電壓系統(tǒng)的高電壓、強磁場等特殊問題，常規(guī)的測溫方法是不適用的。 temperature monitoring7 / 81 引 言在電力系統(tǒng)運行中，過電流將導致電器、母線等過熱；母排、觸頭、電纜等接頭導電部分接觸不良也將導致過熱。 the power source based on solar cells in the highvoltage equipment, for which energy is provided by the MCUcontrolled spotlight on the low potential side, which steadily produces a V voltage through the low power voltage control module。該系統(tǒng)的高壓側單片機通過高壓側無線發(fā)射接收模塊與低壓側的無線發(fā)射接收模塊進行無線雙向通信，實現(xiàn)了高壓設備的溫度監(jiān)測信號向低壓側傳送。本文針對該系統(tǒng)的關鍵問題，重點介紹了以PCB板銅箔為介質的無線通信天線設計的基本方法與計算式，設計了無線發(fā)射模塊的PCB板銅箔環(huán)形天線參數(shù)；介紹了高壓側以太陽能電池為主的專用電源的設計，該電源由處于低壓側的單片機系統(tǒng)控制的聚光燈為高壓側的太陽能電池提供能量， V；介紹了綜合性能較好的溫度傳感器及其特性處理方式。 and the parameters and the processing method of a wellperformed temperature sensor. The tests in laboratory indicate the reliabilityof this system in munication.Key words：highvoltage equipment。設備過熱又將導致絕緣損壞并產生絕緣老化甚至造成短路故障。毫無疑問，保證高電壓設備的溫度監(jiān)測系統(tǒng)的安全、可靠與監(jiān)測的準確度，該系統(tǒng)必須重點解決信號的提取，高壓側信號轉換與發(fā)射電路的電源以及信號的可靠隔離與傳輸。本文還給出了具體的模塊、電路與有關參數(shù)。在梅雨季節(jié)或潮濕的氣候條件下，其絕緣強度將大幅度減小。由于無線通信技術的快速發(fā)展，采用無線通信的方式進行各種物理參數(shù)的監(jiān)測也越來越引起人們的關注。目前，高壓側信號傳感轉換單元的電源主要有幾種形式：電池供電；高壓側電流互感器供電；太陽能電池供電[7]。目前實際運行的電源主要是通過高壓側電流互感器從母線電流獲取能量的方案。因此，太陽能供電是優(yōu)于電池供電與高壓側電流互感器供電的方案。由于所用的nRF905為集發(fā)送、接收為一體的芯片，該系統(tǒng)高低壓側單片機通過高壓側無線發(fā)射接收模塊、無線通信天線、低壓側無線發(fā)射接收模塊進行無線雙向通信，不僅實現(xiàn)了由溫度傳感器感受的高壓側被測溫度信號向低壓側的傳送，而且低壓側的單片機可以發(fā)送各種命令要求處于高壓側的單片機執(zhí)行相關命令，如根據需要改變采樣間隔時間等。圖1 整個系統(tǒng)硬件框圖 Hardware block diagram4 信號無線傳輸?shù)奶炀€設計在小功率短距離無線通信系統(tǒng)中，通信的可靠性與天線密切相關，天線設計是系統(tǒng)設計重點之一。這時空氣成為導體，于是就產生了尖端放電現(xiàn)象。如圖2所示的粗線部分為環(huán)形天線，圖3為P
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