[實用新型]一種高精度變電站母排振動測量裝置

有效

• 申請號: 202020174881.X
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN211262467U
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 楊鵬
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06;G01D5/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東;陳棟智

1.一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，包括：

碳納米管薄膜應變傳感器，用于將母排的振動信號轉化為電阻信號；

恒流源電路，用于將所述電阻信號轉變為電壓信號；

低通濾波器電路，接收所述電壓信號，用于濾除其高頻干擾信號；

反相放大電路，接收來自低通濾波電路的電壓信號，用于對其進行反相放大以滿足微控制器MCU 中A/D轉換輸入信號為正信號變化的需要；

溫度變化補償電路，用于補償溫度變化對碳納米管薄膜應變傳感器受溫度的影響，消除溫度變化帶來的測量誤差；

同相加法電路，接收來自反相放大電路和溫度變化補償電路的電壓信號，用于將測量母排振動的電壓信號和測量母排溫度的電壓信號電壓實現加法運算，補償由于溫度變化帶來的誤差；

MCU，接收來自同相加法器的電壓信號，用以處理后以無線的方式進行傳輸。

2.根據權利要求1所述的一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，所述溫度變化補償電路包括：

測溫電阻，用于測量母排溫度；

電橋轉換電路，用于將測溫電阻的阻值變化轉換為電壓變化，實現電阻到電壓的變化；

差動放大電路，接收變化后電壓，用以放大所述變化后的電壓。

3.根據權利要求2所述的一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，還包括電壓跟隨器，用于將反相放大器輸出的電壓轉換為電橋轉換電路的工作電源電壓。

4.根據權利要求3所述的一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，所述恒流源電路包括運算放大器A1及外圍電路，電阻R1一端與電壓源VR正極相連，電阻R1另一端與運算放大器A1反相輸入端及碳納米管薄膜應變傳感器RX一端相連，碳納米管薄膜應變傳感器RX另一端與運算放大器A1輸出端相連，所述電壓源VR負極接地，電阻R2一端與電壓源VR正極相連，電阻R2另一端與可變電阻VR1一固定觸頭相連，可變電阻VR1另一固定觸頭與電阻R3一端相連，所述電阻R3另外一端接地，所述的可變電阻VR1可變觸頭與運算放大器A1同相輸入端相連。

5.根據權利要求4所述的一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，所述濾波電路為低通RC濾波器，濾波電阻R4一端與運算放大器A1的輸出端相連，濾波電阻R4另一端與濾波電容器C1一端相連，濾波電容C1另一端接地，實現對高頻干擾信號的濾波。

6.根據權利要求5所述的一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，所述反相放大電路包括運算放大器及外圍電路，輸入電阻R5一端與濾波電容C1和濾波電阻R4相連，輸入電阻R5另一端與運算放大器A2的反相輸入端相連，放大器反饋電阻由R6和VR2相串聯構成，R6和VR2串聯后一端與運算放大器A2的反相輸入端相連，另一端與運算放大器A2的輸出端相連，運算放大器A2同相輸入端接地。

7.根據權利要求6所述的一種高精度變電站母排振動測量裝置，其特征在于，所述電橋轉換電路包括測溫電阻Rt、電橋電阻R12、電橋電阻R13以及電橋電位器RV3，所述測溫電阻Rt為鉑電阻Pt100，測溫電阻Rt一端與電橋電阻R12一端相連，另一端接地；電橋電阻R12另一端與電壓跟隨器A3輸出端相連，電橋電阻R13一端與電壓跟隨器A3輸出端相連，電橋電阻R13另一端與電位器RV3一端相連；電橋電位器RV3另一端接地，電壓跟隨器A3的反相輸入端與其輸出端相連，電壓跟隨器A3的同相輸入端接運算放大器A2的輸出端。