[發(fā)明專利]一種用于真空斷路器的數(shù)字式測溫傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110340852.1
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102393259A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 束龍勝;錢田義;秦小州;陳堅偉;汪桂林;張圣保;徐懷賓;張先才;張春芽;周潔
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽鑫龍電器股份有限公司
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

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備的電氣絕緣；而這些電氣設備發(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)控電力設備的溫升情況，及時排除設備隱患，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1mm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，而且對電氣設備毫無影響。

附圖說明

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℃；(4)典型誤差為±0.8℃，最大為±4.5℃；(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；(8)采用小型6腳SOT23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；TS1、TS0分別為邏輯1、0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：