[发明专利]一种变压器绕组状态监测系统的硬件电路

权利要求书

1.一种变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：包括传感器、信号调理电路、改进锁相倍频电路、A/D转换模块、中央控制模块、通讯接口电路、人机交互接口电路；所述信号调理电路包括抗混叠低通滤波器、限幅电路；中央控制模块包括DSP、MCU；所述传感器、抗混叠低通滤波器、限幅电路、A/D转换模块依次连接；传感器还通过过零检测电路与改进锁相倍频电路连接，改进锁相倍频电路再通过采样控制选择电路与A/D转换模块连接，A/D转换模块、采样控制选择电路与DSP连接，DSP通过双向RAM与MCU连接，MCU再与人机交互接口电路连接，MCU还通过通讯接口电路与外界通信。

2.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述信号调理电路还包括同步方波变换电路，同步方波变换电路分别连接DSP的CAP捕捉模块及改进锁相倍频电路。

3.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：还包括时钟电路，时钟电路与MCU连接。

4.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述传感器包括电压互感器、电流互感器和振动加速度传感器；电压互感器采用SPT204A，电流互感器采用SCT254FK。

5.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述抗混叠低通滤波器采用二阶Sallen-Key低通滤波器。

6.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述改进锁相倍频电路中，锁相芯片选用了CD4046，二进制分频器CD4040的前端设计了一个用于通道选择的模拟多路开关电路CD4051。

7.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述A/D转换模块采用16位同步采样模数转换器ADS8364芯片。

8.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述DSP采用TMS320F28335。

9.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述人机交互接口电路还与报警指示LED、通道指示LED、按键控制、OLED液晶显示模块连接；OLED液晶显示模块采用集成SSD1305OLED驱动器的VGY12864C显示模块。

10.根据权利要求1所述的变压器绕组状态监测系统的硬件电路，其特征在于：所述传感器用于将变压器绕组侧的二次侧电压、电流信号转换为同波形的弱电电压信号，通过加速度传感器采集振动信号；

所述信号调理模块用于对信号进行有效的调整；抗混叠低通滤波器用于对传感器信号进行滤波处理；限幅电路用于防止采样电压高于AD转换模块所能承受的输入电压；

所述改进锁相倍频电路用于实现同步等间隔采样的控制；

所述A/D转换模块用于实现对信号进行同步无相差的转换；

所述DSP用于实时采集读取A/D转换模块转换后的数字量，对测量数据进行参数的计算；

所述MCU用于进行系统控制和数据交换；

所述通讯接口电路用于和外界工控机进行通信连接；

所述人机交互接口电路用于提供人机交互连接；

所述采样控制选择电路与DSP连接用于通过DSP提供时钟频率。