[实用新型]基于复合型传感器的变压器测温电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量设备领域，尤其涉及基于复合型传感器的变压器测温电路。

背景技术

现有的变压器测温电路有1)PT100测温：采用PT100作为测温传感器，温度变化时PT100产生正温度系数阻值变化，电阻信号经运放MCP604等运放器件，放大滤波等最终输入MCU。2）NTC热敏电阻测温：该传感器的陶瓷(金属氧化尖晶石)，温度变化时会产生负温度系数阻值变化，信号经过阻值分压、滤波简单电路输入MCU。3）光纤测温：不同的温度变化，转化为光信号，经专门的解调器转化为电信号。最终转化为光信号。4）采用红外测温：对变压器绕组的红外光线进行检测，经专用芯片解调为电信号。

1、PT100作为独立测温传感器存在的问题：1）PT100本身的阻值较小，导线电阻是测量的敏感量。2）PT100结构通常为绕线式和基片式，由于铂是贵金属，所以通常传感器与电缆连接处都很细，抗震能力有限。

2、NTC电阻作为独立测温传感器存在的问题：1）NTC线性度差，有些温度点分辨率低。2）NTC传感器测量精度，普遍比PT100低。

3、光纤测温存在的问题：1）行业发展还不够成熟，购价昂贵。2)使用不同厂家光纤，都需捆绑购买各自厂家的解调器，替换性差。

4、红外测温存在的问题：1）采用的光学仪器，对安装工艺要求高。2）变压器在运行过程中会振动，对红外的光斑、视距有影响，导致精度偏差。3）在长期运行中，现场的灰尘影响测量，难于维护。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供基于复合型传感器的变压器测温电路。

本实用新型采用的技术方案是：

基于复合型传感器的变压器测温电路，其包括复合型传感器、微控制器，所述复合型传感器由PT100电阻和NTC电阻制成，PT100电阻依次通过第一电桥采样电路、运算放大器、第一滤波电路和第一AD转换电路连接微控制器；PT100电阻和第一电桥采样电路采样生成PT100模拟信号，运算放大器用于PT100模拟信号的放大，第一滤波电路用于放大后的PT100模拟信号的滤波处理，第一AD转换电路用于将PT100模拟信号转换成PT100数字信号；NTC电阻依次通过第二采样电路、第二滤波电路和第二AD转换电路连接微控制器；NTC电阻和第二采样电路采样生成NTC模拟信号，第二滤波电路用于NTC模拟信号的滤波处理，第二AD转换电路用于将NTC模拟信号转换成NTC数字信号；微控制器用于处理PT100电阻和NTC电阻的采集信号并输出温度显示。

进一步地，第一滤波电路和第二滤波电路均选用RC一级或二级电压滤波电路。

进一步地，第一电桥采样电路包括电阻AR1、电阻AR2和电阻AR3，第一滤波电路包括电阻AR4和电容AC2,PT100电阻的一端连接运算放大器的第一输入端，电源通过电阻AR1连接运算放大器的第一输入端，PT100电阻的另一端通过电阻AR3连接运算放大器的第二输入端，电源通过电阻AR2连接运算放大器的第二输入端，PT100电阻的另一端接地线，

运算放大器的电源端连接电源，运算放大器的接地端接地线，运算放大器的输出端连接电阻AR4的一端，电阻AR4的另一端分别连接电容AC2的一端和第一AD转换电路的第一输入端，电容AC2的一端分别连接地线和第一AD转换电路的第二输入端，第一AD转换电路的输出端连接微控制器，

第二采样电路包括电阻AR5，第二滤波电路包括电阻AR6和电容AC3, NTC电阻的一端连接电阻AR6的一端，电源通过电阻AR5连接电阻AR6的一端， NTC电阻的另一端接地线，电阻AR6的另一端分别连接电容AC3的一端和第二AD转换电路的第一输入端，电容AC2的一端分别连接地线和第二AD转换电路的第二输入端，第二AD转换电路的输出端连接微控制器。

进一步地，所述电阻AR1的取值范围为4.3K~12K，电阻AR2的取值范围为4.3K~12K，电阻AR3的取值范围小于100Ω，电阻AR4的取值范围为10K~22K，电阻AR5的取值范围为30K~100K，电阻AR6的取值范围为10K~22K，所述电容AC3的取值范围为101~105，电容AC2的取值范围为101~105。

进一步地，所述微控制器为单片机。