變壓器溫度控制是日常供電維護中比較重要的部分，需要經常對變壓器油溫進行多點油溫巡回檢測，變壓器油溫巡回檢測儀在變電所中常被應用，在其保證安全方面起到了重要作用。

　　1 油溫檢測儀的總體方案設計

　　變壓器是輸變電系統中的重要設備，變壓器油溫的高低直接關系輸變電系統的運行安全，因此每個變電所都需要對變壓器油溫進行監測。目前變電所大多采用傳統的動圈顯示儀表，該種儀表具有顯示不夠直觀，不能進行多路檢測等缺點，因此性能價格比低。本文采用價格低廉，功能較強的AT89C2051單片機構成了4路變壓器油溫檢測儀。

　　檢測儀主要性能指標：

　　1）4-12路溫度信號輸入，測溫范圍：0～100℃；2）測溫精度：±0.1℃；3）溫度上限通過軟件進行設置，超溫進行聲光報警；4）具有巡回顯示及定點顯示功能。

　　1.1 溫度測量電路。本檢測儀采用了由集成溫度傳感器AD590構成的溫度測量電路將測得的溫度值信號轉化成相應的電信號。因為AD590器件具有良好的線性和互換性，測量精度高，并具有消除電源波動的特性。

　　1.2 控制系統?；贏T89C2051單片機的功能特點和優點，后面將對其作詳細的介紹。因此本檢測儀中我選用了AT89C2051單片機作為控制系統。AT89C2051單片機控制多路轉換開關4051循環切換選擇4路溫度信號中的一路，該信號經V/F轉換器VFC32將電信號轉換成為相應的頻率信號，由AT89C2051單片機再對頻率信號進行采樣，每路輸入信號都須多次測量求平均值，最后經標度轉換后由LED數碼管輸出，顯示。單片機系統負責存儲顯示數據、安排控制信號的定時與順序等。單片機將外部數據存入內部RAM中，當要求顯示時，由內部調出數據輸出。在單片機控制多路轉換開關4051電路中，又采用了V/I轉換電路，I/V轉換電路和光電耦合器等裝置，目的是為了避免在長距離傳輸中能量的過多損失。

　　1.3 多路切換及V/F轉換電路。V/F轉換器實際上是一個受電壓控制的多諧振蕩器，或者說是頻率隨控制電壓的變化而變的振蕩電路。通過單片機控制多路轉換開關CD4051，循環切換選擇4路溫度信號中的一路，該信號經V/F轉換器VFC32將電信號轉換成為相應的頻率信號，其中由溫度信號轉化為電信號再轉化為頻率信號過程中，可以通過調節相關元器件的參數值使三者之間呈現良好的線性關系。在本檢測儀中采用V/F轉換電路將電信號轉換為頻率信號目的是為了在傳輸中避免干擾以及能量的過多損失。在用V/F轉換器進行A/D轉換時，單片機只要對V/F轉換器輸出的Fout計數，即可得到模擬電壓VIN所對應的數字量。

　　1.4 鍵盤顯示及聲光報警電路。按鍵用于選擇顯示指定路數的溫度測量值，無按鍵時則巡回顯示4路溫度的測量值，溫度的上限值通過軟件編程設置，當溫度超出上限值時進行聲光報警。鍵盤采用中斷方式的獨立式按鍵電路。4片74LS164擴展4位LED顯示器，用于巡回顯示每路溫度的測量值，測量精度到小數點后一位。通過按鍵選擇顯示指定路數的溫度測量值。在聲光報警電路中，用P3.7口進行控制聲光報警，當P3.7=1時，系統工作正常，綠燈亮，當P3.7=0時，溫度越限，紅燈亮，同時蜂鳴器發聲報警。

　　1.5 電源部分。電源部分采用7805三端穩壓器提供5V的電源，對AT89C2051、74LS164、CD4051等進行供電。

　　2 強電磁干擾問題的解決方法

　　本檢測儀是為變電所專門設計的，由于變電所內高壓電力線密集，空間電磁干擾及電源竄入干擾特別嚴重。經過多次現場實踐，改進，解決了干擾問題，具體采取的措施如下：1）溫度測量電路中采用多次電容濾波。2）采用抗干擾能力強的V/F轉換器時進行模數變換。3）模擬數字電路間進行光電隔離。4）直流穩壓電源前接交流穩壓器。5）測量的溫度信號采用中值和均值混合濾波方式。6）軟件采用模塊化結構設計，在每個模塊之后和程序存儲器空白區加軟件陷阱，并且在一些重要跳轉指令之后加了軟件冗余指令。

　　3 系統的軟件設計

　　本設計的軟件部分采用的是模塊化設計，共分為五個部分：主程序，中斷處理程序，測量子程序，顯示子程序，報警子程序。主程序對各個寄存器進行初始化操作，當有按鍵按下時，轉入中斷處理程序。否則，依次調轉各個子程序，實現巡回檢測并顯示相應各路的溫度測量值。

　　各個功能模塊的設計方案如下：1）溫度測量模塊：對與溫度測量電路輸出的溫度值相對應的頻率值進行采樣，20ms采樣一次，多次采樣取平均值，作為最后的測量值。2）顯示模塊：把經測量轉換后要顯示的二進制數據轉換成BCD碼后，由串行接口發送存儲至串行移位寄存器，發送完畢后由數碼管顯示相應數值，完成溫度的顯示功能。3）溫度越限報警模塊：當溫度值超過設定上限值時，便啟動報警程序，直至有人來處理，復位后繼續進行溫度巡回檢測。4）中斷處理程序：當發生中斷時，系統便測量并顯示某一特定路數的溫度值，路數的選擇由按鍵決定。5）主程序：完成對各個寄存器的初始化操作后，若無中斷，則依次調用測量，顯示，報警三個子程序，通過循環實現多路巡回檢測。

　　4 結束語

　　基于AT89C2051單片機多點變壓器油溫巡回檢測儀的設計簡單，成本低廉，應用方便，因此在實際應用上被越來越多用戶采用，其應用前景是非常廣闊的。

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