基于STM32的直流絕緣監(jiān)測模塊設(shè)計

CAN　　2.系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　2.1 系統(tǒng)核心電路

　　本系統(tǒng)采用ST公司的STM32F107RC處理器，主要應(yīng)用了芯片的USART、CAN、SPI總線、I2C及GPIO等功能，其系統(tǒng)核心電路結(jié)構(gòu)圖如圖3所示：

　　系統(tǒng)通過RS485接口與上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，實時傳輸直流系統(tǒng)絕緣情況;通過I2C擴(kuò)展的存儲器EEROM用來存放一些系統(tǒng)給定值;復(fù)位電路確保系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，開入開出用來檢測一些系統(tǒng)狀態(tài)并及時給出告警;系統(tǒng)絕緣檢測電路主要是利用外部ADC+光耦+分壓橋臂電阻的方式實現(xiàn)。

　　2.2 絕緣檢測電路

　　絕緣檢測電路主要是應(yīng)用平衡橋--非平衡橋原理進(jìn)行檢測，具體檢測電路結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：

　　通過平衡橋-非平衡橋電路檢測到不同的電壓狀態(tài)，經(jīng)過運(yùn)放電路進(jìn)行放大，輸入到ADC把模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值，然后通過光耦隔離進(jìn)入CPU進(jìn)行計算處理，得出實際接地電阻值并給出告警。

　　3.實驗結(jié)果

　　把精密電阻接在CL+與PE之間或CL-與PE之間，用該硬件檢測電路檢測接入的精密電阻值，結(jié)果如表1所示：

　　通過實際檢測驗證，8KΩ到100KΩ范圍內(nèi)檢測精度能夠達(dá)到5‰，完全能夠滿足系統(tǒng)需求。

　　4.結(jié)論

　　采用本文的硬件電路設(shè)計測量直流系統(tǒng)的對地絕緣電阻，檢測精度高、可靠性高，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生了積極的影響，給現(xiàn)場運(yùn)行人員提供很大方便。