變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，包括電壓信號(hào)輸入線、電壓頻率變換器、頻率信號(hào)輸出線、第一電阻、第二電阻、第四電阻、第一電容及第二電容，其中，第一電阻兩端分別與電壓信號(hào)輸入線和電壓頻率變換器連接，頻率信號(hào)輸出線與電壓頻率變換器連接，第一電容一端連接在第一電阻與電壓頻率變換器之間的線路上，其另一端接地。第四電阻和第二電容并聯(lián)構(gòu)成并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路一端與電壓頻率變換器連接，其另一端與第二電阻連接，第二電阻另一端接地。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，采用本發(fā)明將傳感器探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，能保證轉(zhuǎn)換精度，進(jìn)而能提升變電站氣體濃度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站安全防護(hù)領(lǐng)域，具體是變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài)，其內(nèi)空氣處于非流動(dòng)狀態(tài)，變電站內(nèi)易沉積大量分子量高的氣體，因此，對(duì)變電站內(nèi)氣體濃度進(jìn)行定期檢測(cè)尤為重要。為了檢測(cè)變電站內(nèi)氣體濃度，現(xiàn)今設(shè)計(jì)了一種變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其包括傳感器、直流穩(wěn)壓電源、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及數(shù)字顯示電路，該檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)由直流穩(wěn)壓電源為整個(gè)系統(tǒng)供電，傳感器將探測(cè)到的體積濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后通過數(shù)字顯示電路顯示氣體濃度值。該變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路直接采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，其應(yīng)用時(shí)精度較低，進(jìn)而會(huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種將傳感器探測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)時(shí)能保證轉(zhuǎn)換精度的變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。
[0004]本發(fā)明解決上述問題主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，包括電壓信號(hào)輸入線、電壓頻率變換器、頻率信號(hào)輸出線、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一可調(diào)電阻、第二可調(diào)電阻、第一電容及第二電容，所述第一電阻兩端分別與電壓信號(hào)輸入線和電壓頻率變換器的第七管腳連接，第一電容一端連接在第一電阻與電壓頻率變換器第七管腳之間的線路上，其另一端接地；所述第四電阻和第二電容并聯(lián)構(gòu)成并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路一端同時(shí)與電壓頻率變換器的第一管腳和第六管腳連接，其另一端與第二電阻連接，第二電阻相對(duì)連接第四電阻和第二電容構(gòu)成的并聯(lián)支路端的另一端接地，所述第三電阻一端連接在第四電阻和第二電容構(gòu)成的并聯(lián)支路與第二電阻之間的連接線路上，其另一端與第一可調(diào)電阻的動(dòng)觸頭連接，第一可調(diào)電阻一端連接電源，其另一端接地；所述第五電阻兩端分別與電壓頻率變換器的第二管腳和第二可調(diào)電阻連接，第二可調(diào)電阻相對(duì)連接第五電阻端的另一端和電壓變換器的第四管腳均接地；所述第六電阻一端與電壓變換器的第五管腳連接，其另一端和電壓變換器的第八管腳均外接電源；所述頻率信號(hào)輸出線與電壓頻率變換器的第三管腳連接。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，傳感器探測(cè)到的信號(hào)由電壓信號(hào)輸入線輸入，經(jīng)過第一電阻和第一電容構(gòu)成的濾波電路濾波后輸入電壓頻率變換器，電壓頻率變換器將電壓轉(zhuǎn)換成脈沖序列，然后再經(jīng)頻率信號(hào)輸出線輸出線性頻率信號(hào)。
[0005]進(jìn)一步的，變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，還包括第一瞬變電壓抑制二極管，第一電容在第一電阻與電壓頻率變換器之間線路的連接節(jié)點(diǎn)為第一節(jié)點(diǎn)，第一瞬變電壓抑制二極管一端連接在第一節(jié)點(diǎn)與電壓頻率變換器第七管腳之間的線路上，其另一端接地。其中，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)第一瞬變電壓抑制二極管可以在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)地導(dǎo)通，可將靜電干擾弓I入地，從而能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行保護(hù)。
[0006]進(jìn)一步的，變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，還包括第七電阻，所述第七電阻一端連接在頻率信號(hào)輸出線上，其另一端接電源。
[0007]進(jìn)一步的，變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，還包括第三電容，所述第三電容一端連接在電壓變換器的第五管腳與第六電阻之間的線路上，其另一端接地。
[0008]進(jìn)一步的，所述電壓頻率變換器采用LM331芯片。
[0009]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:(1)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，成本低，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，由第一電阻和第一電容對(duì)傳感器探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行濾波，再由電壓頻率變換器將電壓轉(zhuǎn)換成脈沖系列，電壓頻率變換器生成的脈沖序列的瞬時(shí)周期精確地與模擬量成正比關(guān)系，由于頻率可用數(shù)字方法進(jìn)行測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)模/數(shù)的轉(zhuǎn)換，且通過將頻率作為中間量轉(zhuǎn)換的方式能保證轉(zhuǎn)換精度。
[0010](2)本發(fā)明還設(shè)有第二電阻和第二電容，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)在第二電阻和第二電容的作用下能產(chǎn)生一個(gè)附加的滯后效應(yīng)，能改善線性度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖中附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為:1、電壓信號(hào)輸入線，2、頻率信號(hào)輸出線，R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、第四電阻，R5、第五電阻，R6、第六電阻，R7、第七電阻，RW1、第一可調(diào)電阻，RW2、第二可調(diào)電阻，Cl、第一電容，C2、第二電容，C3、第三電容，DU
第一瞬變電壓抑制二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]實(shí)施例1:
如圖1所示，變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，包括電壓信號(hào)輸入線1、電壓頻率變換器、頻率信號(hào)輸出線2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第一可調(diào)電阻RW1、第二可調(diào)電阻RW2、第一電容Cl、第二電容C2及第三電容C3。本實(shí)施例的電壓頻率變換器采用LM331芯片，其中，LM331芯片為單電源工作，電源電壓范圍為4.5?20V，其具有溫度穩(wěn)定性好、噪聲抑制能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳遞方便、量程調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單、線性誤差小、功耗低等特性，LM331芯片具有8個(gè)管腳，其第一管腳為1ut管腳,該管腳為內(nèi)部的一個(gè)精密電流源輸出端；第二管腳為Is管腳,該管腳為基準(zhǔn)電流輸出端；第三管腳為Fout管腳，該管腳為脈沖頻率輸出端；第四管腳為GND管腳，該管腳為接地管腳；第五管腳為R/C管腳，該管腳為外接定時(shí)電阻和定時(shí)電容端；第六管腳為Vt管腳，該管腳為閾值電壓輸入端；第七管腳為Vin管腳，該管腳為被轉(zhuǎn)換的外部電壓輸入端；第八管腳為Vcc管腳，該管腳外接15V電源。
[0015]本實(shí)施例的第一電阻Rl兩端分別與電壓信號(hào)輸入線I和電壓頻率變換器的第七管腳連接，頻率信號(hào)輸出線2與電壓頻率變換器的第三管腳連接，第一電容Cl 一端連接在第一電阻Rl與電壓頻率變換器第七管腳之間的線路上，其另一端接地，第七電阻R7—端連接在頻率信號(hào)輸出線2上，其另一端接15V電源。第四電阻R4和第二電容C2并聯(lián)構(gòu)成并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路一端同時(shí)與電壓頻率變換器的第一管腳和第六管腳連接，其另一端與第二電阻R2連接，第二電阻R2相對(duì)連接第四電阻R4和第二電容C2構(gòu)成的并聯(lián)支路端的另一端接地，第三電阻R3 —端連接在第四電阻R4和第二電容C2構(gòu)成的并聯(lián)支路與第二電阻R2之間的連接線路上，其另一端與第一可調(diào)電阻RWl動(dòng)觸頭連接，第一可調(diào)電阻RWl —端連接15V電源，其另一端接地。第五電阻R5兩端分別與電壓頻率變換器的第二管腳和第二可調(diào)電阻RW2連接，第二可調(diào)電阻RW2相對(duì)連接第五電阻R5端的另一端和電壓變換器的第四管腳均接地。第六電阻R6—端與電壓變換器的第五管腳連接，其另一端外接15V電源，第三電容C3 —端連接在電壓變換器的第五管腳與第六電阻R6之間的線路上，其另一端接地。
[0016]本實(shí)施例中第一電阻Rl的阻值為100ΚΩ，第二電阻R2的阻值為47 K Ω，第三電阻R3的阻值為22 K Ω，第四電阻R4的阻值為150 K Ω，第五電阻R5的阻值為308 K Ω，第六電阻R6的阻值為6.8 ΚΩ，第七電阻R7的阻值為10 ΚΩ，第一可調(diào)電阻RWl的阻值可調(diào)范圍為O?47 ΚΩ，第二可調(diào)電阻RW2的阻值可調(diào)范圍為O?10 KΩ，第一電容Cl、第二電容C2及第三電容C3三者的容值均為0.1 μ F。
[0017]本實(shí)施例中第一電阻Rl和第一電容Cl組成輸入濾波環(huán)節(jié)，濾除輸入信號(hào)中的紋波，第一可調(diào)電阻RWl作為調(diào)零電位器，第二可調(diào)電阻RW2為轉(zhuǎn)換增益調(diào)節(jié)，第二電容C2和第二電阻R2產(chǎn)生滯后效應(yīng)，改善線性度。本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)傳感器探測(cè)到的信號(hào)由電壓信號(hào)輸入線I輸入，經(jīng)過電壓頻率變換器處理后再由頻率信號(hào)輸出線2輸出。
[0018]實(shí)施例2:
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上做出了如下進(jìn)一步限定:本實(shí)施例還包括第一瞬變電壓抑制二極管D1，第一電容Cl在第一電阻Rl與電壓頻率變換器之間線路的連接節(jié)點(diǎn)為第一節(jié)點(diǎn)，第一瞬變電壓抑制二極管Dl—端連接在第一節(jié)點(diǎn)與電壓頻率變換器第七管腳之間的線路上，其另一端接地。本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)，第一瞬變電壓抑制二極管Dl能在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)地導(dǎo)通，從而達(dá)到將靜電干擾引入地的目的，進(jìn)而使本實(shí)施例具有吸收靜電脈沖的能力，能避免本實(shí)施例的元器件損壞。
[0019]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，包括電壓信號(hào)輸入線(I)、電壓頻率變換器、頻率信號(hào)輸出線(2)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第一可調(diào)電阻(RW1)、第二可調(diào)電阻(RW2)、第一電容(Cl)及第二電容(C2)，所述第一電阻(Rl)兩端分別與電壓信號(hào)輸入線(I)和電壓頻率變換器的第七管腳連接，第一電容(Cl) 一端連接在第一電阻(Rl)與電壓頻率變換器第七管腳之間的線路上，其另一端接地；所述第四電阻(R4)和第二電容(C2)并聯(lián)構(gòu)成并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路一端同時(shí)與電壓頻率變換器的第一管腳和第六管腳連接，其另一端與第二電阻(R2)連接，第二電阻(R2)相對(duì)連接第四電阻(R4)和第二電容(C2)構(gòu)成的并聯(lián)支路端的另一端接地，所述第三電阻(R3)—端連接在第四電阻(R4)和第二電容(C2)構(gòu)成的并聯(lián)支路與第二電阻(R2)之間的連接線路上，其另一端與第一可調(diào)電阻(RWl)的動(dòng)觸頭連接，第一可調(diào)電阻(RWl)—端連接電源，其另一端接地；所述第五電阻(R5)兩端分別與電壓頻率變換器的第二管腳和第二可調(diào)電阻(RW2)連接，第二可調(diào)電阻(RW2)相對(duì)連接第五電阻(R5)端的另一端和電壓變換器的第四管腳均接地；所述第六電阻(R6) —端與電壓變換器的第五管腳連接，其另一端和電壓變換器的第八管腳均外接電源；所述頻率信號(hào)輸出線(2)與電壓頻率變換器的第三管腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，還包括第一瞬變電壓抑制二極管(D1)，第一電容(Cl)在第一電阻(Rl)與電壓頻率變換器之間線路的連接節(jié)點(diǎn)為第一節(jié)點(diǎn)，第一瞬變電壓抑制二極管(Dl)—端連接在第一節(jié)點(diǎn)與電壓頻率變換器第七管腳之間的線路上，其另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，還包括第七電阻(R7)，所述第七電阻(R7)—端連接在頻率信號(hào)輸出線(2)上，其另一端接電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，還包括第三電容(C3)，所述第三電容(C3)—端連接在電壓變換器的第五管腳與第六電阻(R6 )之間的線路上，其另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的變電站氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述電壓頻率變換器采用LM331芯片。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK104038229SQ201410275026
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】陳昊宇, 楊天 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)四川省電力公司成都市新都供電分公司