專利名稱：一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所要保護的技術(shù)方案涉及一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器。
背景技術(shù)：
隨著我國電氣工業(yè)的迅速發(fā)展，電氣設(shè)備正在向自診斷、智能化的方向發(fā)展，從原來定期檢修轉(zhuǎn)為狀態(tài)檢修，減少日常維護費用；目前許多的電氣設(shè)備長期處于高電壓、大電流及滿負荷運行，并且采用封閉式結(jié)構(gòu)，散熱效果差、熱積累大，其結(jié)果造成熱量累積加劇， 溫升增高，從而直接危害電氣設(shè)備的電氣絕緣；而這些電氣設(shè)備發(fā)熱部位的溫度無法依靠人工進行實時監(jiān)測，由此釀成火災事故，導致電氣設(shè)備損壞影響系統(tǒng)正常運行，造成巨大的經(jīng)濟損失。目前對處于高電壓、大電流的電器測溫，例如對6 35kV真空斷路器觸頭溫度檢測，大多采用光譜測溫儀，光譜測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、 顯示輸出等部分組成。被測物體和反饋源的輻射線經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后輸入到紅外檢測器。兩信號的差值經(jīng)反放大器放大并控制反饋源的溫度，使反饋源的光譜輻射亮度和物體的光譜輻射亮度一樣。顯示器指出被測物體的亮度溫度。光譜測溫儀因探頭不易對準被測點造成測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，以達到能隨時監(jiān)控電力設(shè)備的溫升情況，及時排除設(shè)備隱患，保證電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，其特征在于，所述的測溫傳感器由電流互感器、測溫傳感器芯片、光電轉(zhuǎn)換器所組成， 采用等電位原理，將測溫傳感器芯片安裝在斷路器觸頭上，在觸頭臂上安裝專用電流互感器，當觸頭臂上有電流流過時，利用互感器的飽和特性取電作為測溫傳感器芯片和光電轉(zhuǎn)換器的電源，通過測溫傳感器芯片，將斷路器觸頭上溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器通過光纖輸出光信號。所述的電流互感器由2匝限定導磁率的矽鋼片，1200 2000匝直徑為Imm漆包線繞制的線圈組成。所述的電流互感器通過開關(guān)二極管分別與測溫傳感器芯片和光電轉(zhuǎn)換器相連接。所述的測溫傳感器芯片型號為MAX6577。一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點， (1)性價比高結(jié)構(gòu)簡單、實用、成本低且功能強大；(2)準確度高該傳感器不受外界電磁場干擾，從而使得傳送的溫度信號不會出現(xiàn)錯誤，而且不會出現(xiàn)因探頭不易對準被測點造成測量誤差；(3)便于安裝此數(shù)字溫度采集模塊體積小，便于安裝，而且對電氣設(shè)備毫無影響。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明；圖1為本發(fā)明用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為圖1所示測溫傳感器芯片引腳示意圖；圖3為本發(fā)明溫度轉(zhuǎn)換框圖；圖4為圖1所示的電流互感器結(jié)構(gòu)框圖；圖5為電流互感器與雙系列開關(guān)二極管連接電路原理圖；圖6為測溫傳感器芯片與光電轉(zhuǎn)換器連接電路原理圖；在圖1-圖6中，1、電流互感器；2、測溫傳感器芯片；3、光電轉(zhuǎn)換器；4、雙系列開關(guān)二極管。
具體實施例方式如圖1所示，一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，測溫傳感器由電流互感器1、測溫傳感器芯片2、光電轉(zhuǎn)換器3所組成，采用等電位原理，將測溫傳感器芯片2安裝在斷路器觸頭上，在觸頭臂上安裝專用電流互感器1，當觸頭臂上有電流流過時，利用互感器的飽和特性取電作為測溫傳感器芯片2和光電轉(zhuǎn)換器1的電源，通過測溫傳感器芯片2， 將斷路器觸頭上溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到光電轉(zhuǎn)換器3，光電轉(zhuǎn)換器3通過光纖輸出光信號。如圖2、圖3、圖4所示，測溫傳感器的溫度信號轉(zhuǎn)換部分核心元器件為傳感器芯片MAX6577，MAX6577是MAXIM公司推出的低成本、功耗新型溫度傳感器。其主要特點如下；(1)可實現(xiàn)溫度/頻率變換(2)采用單引腳頻率輸出，只占用一個I/O 口 ；(3)測溫范圍為-40 +125°C;(4)典型誤差為士0.8°C，最大為士4.5°C;(5)不用外接其它元件；(6) 電源電壓為2. 7 5. 5V ； (7)典型電源電流為140tLA ；⑶采用小型6腳S0T23封裝。測溫傳感器芯片MAX6577的引腳排列如圖2所示，其中引腳VDD為電源輸入引腳； TSU TSO分別為邏輯UO引腳；OUT為輸出引腳；NO為空腳。接通電源后，測溫傳感器芯片 MAX6577即可處于自發(fā)工作狀態(tài)，輸出占空比為1 1的方波，但方波的頻率受環(huán)境溫度的調(diào)制，具體表達式為T = f/KO — 273. 15K1其中T為環(huán)境溫度(。C) ；f為輸出頻率(Hz) ；KO為輸出系數(shù)(K/Hz) ；Kl為開氏溫度。輸出系數(shù)KO由引腳TSl、TSO接VDD或GND設(shè)定，具體如表1所列。表1輸出系數(shù)K的確定測溫傳感器芯片M6577的頻率輸出為推挽輸出，在5V電源情況下，該輸出符合TTL 電平標準，可直接與單片機連接，也可以在相應的電壓下與低電壓版本的單片機直接連接。 為了方便使用。將常用溫度與輸出頻率之間的對應關(guān)系列于表2。表中的k越大，傳感器的靈敏度越高，但噪聲的幅值也越大
權(quán)利要求
1.一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，其特征在于，所述的測溫傳感器由電流互感器(1)、測溫傳感器芯片O)、光電轉(zhuǎn)換器C3)所組成，采用等電位原理，將測溫傳感器芯片(2)安裝在斷路器觸頭上，在觸頭臂上安裝專用電流互感器(1)，當觸頭臂上有電流流過時，利用互感器的飽和特性取電作為測溫傳感器芯片⑵和光電轉(zhuǎn)換器⑴的電源，通過測溫傳感器芯片O)，將斷路器觸頭上溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到光電轉(zhuǎn)換器(3)，光電轉(zhuǎn)換器C3)通過光纖輸出光信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，其特征在于，所述的電流互感器(1)由2匝限定導磁率的矽鋼片，1200 2000匝直徑為Imm漆包線繞制的線圈組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，其特征在于，所述的電流互感器⑴通過開關(guān)二極管分別與測溫傳感器芯片⑵和光電轉(zhuǎn)換器⑶相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，其特征在于，所述的測溫傳感器芯片(2)型號為MAX6577。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器，其特征在于，所述的測溫傳感器由電流互感器、測溫傳感器芯片、光電轉(zhuǎn)換器所組成，將測溫傳感器芯片安裝在斷路器觸頭上，在觸頭臂上安裝專用電流互感器，當觸頭臂上有電流流過時，利用互感器的飽和特性取電作為測溫傳感器芯片和光電轉(zhuǎn)換器的電源，通過測溫傳感器芯片，將斷路器觸頭上溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器通過光纖輸出光信號。具有以下優(yōu)點，(1)性價比高結(jié)構(gòu)簡單、實用、成本低且功能強大；(2)準確度高該傳感器不受外界電磁場干擾，從而使得傳送的溫度信號不會出現(xiàn)錯誤；(3)便于安裝此數(shù)字溫度采集模塊體積小，便于安裝。
文檔編號G01K7/00GK102393259SQ20111034085
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者周潔, 張先才, 張圣保, 張春芽, 徐懷賓, 束龍勝, 汪桂林, 秦小州, 錢田義, 陳堅偉 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司