[發明專利]特高壓直流輸電線合成場強測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201310255534.4
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103308780A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 楊帆;王曉宇;張莉;劉澤輝;何為
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.?特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，其特征是：包括微控制器（1）、場磨傳感器（2）、電流信號變換電壓信號電路（3）、帶通濾波（4）、可變增益放大器（5）、A/D轉換器（6）、電機驅動電路（7）、接收器（8）、D/A轉換器（9）和存儲模塊（11）；其中，所述場磨傳感器（2）包括由靜片和動片組成的葉片（21）、直流電機（22）、MR編碼器（23）和齒輪箱（24）；

微控制器（1）控制D/A轉換器（9）輸出至少兩路相互獨立的模擬電壓信號，其中一路模擬電壓信號輸入電機驅動電路（7），經電機驅動電路（7）功率放大后，控制直流電機（22）的轉速，直流電機（22）驅動齒輪箱（24）運轉，齒輪箱（24）驅動葉片（21）中的動片旋轉；另一路模擬電壓信號輸入可變增益放大器（5），控制可變增益放大器（5）的放大倍數；

MR編碼器（23）測量直流電機（22）的轉速信號，并將直流電機（22）的轉速信號傳送給接收器（8），接收器（8）通過RS232接口與微控制器（1）通信；

電流信號變換電壓信號電路（3）將葉片（21）中靜片上的電流信號轉換成電壓信號，再傳送給帶通濾波（4）；電壓信號經帶通濾波（4）消除干擾信號后，傳送給可變增益放大器（5）；消除干擾信號的電壓信號經可變增益放大器（5）信號放大后，傳送給A/D轉換器（6）；A/D轉換器（6）采樣電壓信號，并將采集的數值傳送給微控制器（1）；

微控制器（1）與存儲模塊（11）連接。

2.根據權利要求1所述特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，其特征是：還包括與所述微控制器（1）連接的通信模塊（10）。

3.根據權利要求2所述特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，其特征是：所述通信模塊（10）包括RS232模塊、RS485模塊和無線通信模塊。

4.根據權利要求1所述特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，其特征是：所述儲模塊（11）采用SD卡。

5.根據權利要求1所述特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，其特征是：所述A/D轉換器（6）采用單獨的A/D轉換芯片或微控制器（1）內部的A/D轉換模塊。

6.根據權利要求1所述特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，其特征是：所述D/A轉換器（9）采用單獨的D/A轉換芯片或微控制器（1）內部的D/A轉換模塊。

7.利用權利要求1所述裝置進行特高壓直流輸電線合成場強測量的測量方法，包括如下步驟：

（a）設定直流電機（22）轉速Ｎ和最大轉速偏差N₀;

（b）設定D/A轉換器（9）輸出初值；

（c）電機驅動電路（7）驅動直流電機（22）旋轉，直到轉速穩定；

（d）MR編碼器（23）測量電機轉速n；

（e）判斷|n-N|是否小于N₀；若|n-N|大于等于N₀，根據轉速偏差|n-N|調整D/A轉換器（9）輸出的模擬電壓，轉到步驟（c）；若|n-N|小于N₀，轉到步驟（f）；

（f）測量葉片（21）中靜片上電流信號，并通過電流信號變換電壓信號電路（3）轉換成電壓信號，經帶通濾波（4）消除干擾信號；

（g）根據電壓信號的幅值大小改變D/A轉換器（9）輸出的模擬電壓，進而調整可變增益放大器（5）放大倍數；

（h）電壓信號經可變增益放大器（5）放大，A/D轉換器（6）采樣電壓信號，并將采集的數據傳送給微控制器（1）；

（i）根據直流電機（22）轉速N、齒輪箱（24）減速比和葉片（21）特性，求取葉片（21）中靜片上電流信號的頻率f；

（j）根據信號頻率f，對采集數據進行數字濾波或數字相敏解調處理，求出信號幅值；

（k）計算合成場強大小；

（l）將各個數據存儲到存儲模塊（11）。

8.根據權利要求7所述進行特高壓直流輸電線合成場強測量的測量方法，其特征是：還包括通過通信模塊（10）將數據傳輸給外部設備。