基于NEC單片機的漏電檢測儀表的設計(08-100)

　　霍爾磁平衡檢測方法具有以下優(yōu)點

　　·無須向直流系統(tǒng)注入低頻交流信號, 與被測系統(tǒng)沒有任何電氣聯(lián)系;

　　·由于傳感器檢測的是直流接地信號(IR) , 因此與系統(tǒng)分布電容無關;

　　·接地判據(jù)為電流, 與系統(tǒng)母線電壓無關;

　　·能檢測同一支路正、負極絕緣同等下降或成比例下降的故障;

　　·檢測靈敏度高, 能檢測到的接地電阻范圍寬, 可在線巡回檢測。

　　當然這種方法也存在不足之處,：采用磁平衡原理做成的有源傳感器, 當一次測有電流變化或有電流沖擊時, 易發(fā)生剩磁變化, 尤其是傳感無源時, 受電流沖擊后, 剩磁變化更大。這種剩磁變化會嚴重造成電流、電壓放大器及A/D 轉換器的直流偏移, 導致使用以上方法做成的選線裝置零點不斷漂移, 需及時調節(jié)裝置的零點及傳感器特性, 才能保證選線裝置的精度及穩(wěn)定性, 不僅給現(xiàn)場帶來極大的麻煩和不便, 而且造成選線裝置的不準。

　　為了解決傳感器的剩磁的問題，我們特地設置了一個零點調整功能，這樣通過校準之后，就可以消除剩磁所帶來的影響。

　　霍爾磁式平衡檢測法對信號處理的要求不高, 因為從霍爾傳感器得到的是直流信號, 信號經放大和簡單的硬件濾波后, 進行A/D 轉換, 只需對數(shù)據(jù)進行簡單的數(shù)字處理即可滿足系統(tǒng)的要求。

　　系統(tǒng)設計

　　利用NEC單片機實現(xiàn)霍爾磁平衡原理的漏電檢測的系統(tǒng)設計框圖如圖2所示。傳感器能夠在電路回路中，將流進和流出的電流轉換為直流的電壓輸出，這樣的信號再經過放大和預處理后，就可以送到NEC單片機上進行A/D轉換，模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號。在NEC單片機中，對采集到的信號數(shù)據(jù)進行分析處理，得到漏電電流的大小，并將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)碼管顯示，從而根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷是否需要對電路采取某種控制處理，如關斷電路，發(fā)出報警信號等。

　　圖2 漏電檢測系統(tǒng)設計框圖

　　UPD78F9234單片機是NEC公司生產的8位ALL-FLASH系列微處理器，該單片機具有優(yōu)越的性能：集成了一個4通道的10bit A/D轉換器;內置高精度的環(huán)形振蕩器;低功耗，寬電壓范圍，超高抗干擾;支持在線編程(ISP。

　　漏電信號采集模塊

　　漏電信號的采集是通過霍爾傳感器實現(xiàn)的 ，從霍爾傳感器得到的是直流信號，信號經過放大和濾波，即可送到單片機，進行A/D轉換處理。

　　參數(shù)存儲模塊

　　在系統(tǒng)投入工作前要進行參數(shù)設置，如產品序列、零點調整、比例系數(shù)、代碼修改密碼等參數(shù)，系統(tǒng)將這些參數(shù)寫入到EEPROM中。為了減少讀寫EEPROM的次數(shù)，在系統(tǒng)開機時將數(shù)據(jù)從EEPROM中讀出，保存在單片機的RAM中。