电力设备温湿度控制器的设计.pdf
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1、 l 匐 似 电力设备温湿度控制器的设计 The desi gn of con t r ol l er of t em per at ur e and hum i di t y i n el ect r i cal equi pm ent 李丽 ,汤学博 ,刘嘉文 ,贺慧勇 L l L i , T ANG Xu e _ b O , L I U J i a we n。 。 HE Hu i y o n g ( 1 广东电网公司电力科学研究院,广州 5 1 0 0 8 0;2 长沙理工大学 。长沙 4 1 0 1 1 4 ) 摘要:以P l O l 6 F 8 7 7 A 微控制器为主控芯片,采用S
2、 H T 1 1 组成数字温湿度控制器,主要用于开关柜、 端子箱等电力设备。首先温湿度传感器对相对湿度和环境的温度进行检测,然后PIC1 6 F 8 7 7 A 微控制器从S H T 1 1 的串行接口得到数字温湿度信号,进一步利用微控制器实现温度补偿和相 对湿度的非线性补偿 ,最后相对湿度和实际温度值送L E D 显示器显示,必要时启动加热器或 风机,从而实现对局部环境温湿度的控缶 关键词 :温湿度控制器;P lO l 6 F 8 7 7 A ; S H T 1 1 中图分类号:T P 2 7 3 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 9 0 1 3 4 ( 2 0 1 2 ) 1 0 (
3、下) - 0 1 4 6 0 4 D o i : 1 0 3 9 6 9 J i s s n 1 0 0 9 - 0 1 3 4 2 0 1 2 1 0 ( 下) 4 5 0 引言 许多 电力设备都要求在特定的环境条件下运 行 ,如 电保护 柜、仪表 箱、计 量柜 、开 关柜 等、 端子箱等设备。温 度过 低、温度过高 、湿度过大 ( 结露 ) 都对 电力设备的安全运行构成威胁。显然 温度和湿度参数的测量和控制是急需解决的问题。 所以 , 设计一种高效、准确、实时的温度、湿度测 控装置 ,对设备内部及周围环境温湿 度进行实时 监测与控制 ,提高 电力设备运行的安全性 ,降低 故障率,延长设备使
4、用寿命 ,以免设备过热、过 湿而发生火 灾、爬 电等事故 ,使设备 安全能够正 常运 行。当然,该 装置还 可 以应 用到其 它领域 , 比如工厂 、粮仓、档案 室、医药库 、弹药库 、矿 井、温室大棚 内、室内等。 日常生活 中,常见的温度测量工具有水银温 度计 ,体温计等 ,这种测量设备的测量速度很慢, 精度低。在温室大棚、仓库和烟叶烘烤等场合 中, 温湿度控制都有应用 ,其 大都采用温 度、湿度独 立 测量 ,分别采用传统温 度传感器和湿 度传感器 来测量,然 后通过 A D转换为数字信 号,再送单 片机处理 n 】 。在实验室的温湿度测量中采用具有高 精度、防干扰 等优 点的数字式传感
5、器 S HT 1 1 ,不 需要外部元件,可适配各种单 片机。这 为开发新 一 代的温湿度测控系统提供 了有利条件 ,同时也 有助于将温湿度测控技术提高到新的水平 。 1 电力设备温湿度控制器设计方案 温湿度控制是一种反馈控制 ,由温湿度传感 器检测温湿度的值 ,进一步来控制现场 的温湿度 值 ,同时将检 测到 的现场 的数值与 目标设定值对 照 ,最后会 自动进行修正并控制各输 出口的动作。 对该温湿度控制器来说 ,系统控制对 象是电力系 统 中的变 电柜 ,端子箱内的温湿度,整个 系统都 是由温湿度控制箱进行 自动调节 ,系统 中多处放 置有温湿度传 感器 ,同时相应的执行元件是加热 器,
6、风机。这个系统完全符合了 自动 控制系统 中 系统需要有控制对象、执行器 、调节 器等部分 的 特点,因而该系统就是个 自动控制系统。 电子式湿度传感器是一种新型的温湿度传感 器。在产 品出厂 前,湿度传感器生产厂要对温湿 度传感器用标准湿度发生器进行标定检测,电子 式湿度传感器的准确度会提高,精度可以达到 2 一 3 R H。S HT 1 1是基于 C MOS e n s 技术 的新型智 能温湿度传感器 ,该产品具有品质卓越、抗干扰 能力强 、响应迅 速 、性价 比高等 优点 。S HT 1 1 片 内设 有了温度传 感部分、湿度传 感部分、A D 转换器部分 ,它将温湿度传感器 、信号放大
7、调理 、 A D转换 、二线串行接 口全部集成于一个芯片内 , 将 C MOS芯片技 术与传感器 技术相结合 。优 点 : 单片式、超快 响应、免调试 、免标定、免外围复 杂 电路、全 互换、数字式输 出、抗干扰能力强和 收稿日期:2 0 1 2 - 0 9 1 4 基金项目:中国南方电网公司科技项 目 ( K G D2 0 1 1 4 1 4 ) l l E 者简介:李丽 ( 1 9 7 1 一) ,女,江西全南人,高级工程师,硕士,主要从事电力行业环境保护和职业卫生监测与评价工作。 1 4 6 第3 4 卷第1 0 期2 0 1 2 1 0 ( 下) 学兔兔 w w w .x u e t
8、u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 务l 匐 似 中设置 了 4个按键 ,分别为 S E T键 ( 预定值设置 键) 、 S W ( 强制加热键) 、 U P ( 上调键) 、 D O WN ( 下 调键 ) ,4个按键通过 1 0 K的电阻接到 电源 ,上拉 端接单片机 R B口,设定键和强制加热键接带有电 平 中断 I O口,来触发单片机执行相应功能 。上调 和下调键则没有必要用电平中断,普通 I O就行。 显示电路采用 MAX 7 2 1 9芯片驱动 8 位共阴极 L E D数码管工作。MAX7 2 1 9驱动芯片和微处理器 之 间的
9、连 接需要三根导线 ,其 中每一 的位数字显 示都需要有一个地址 ,并 由微处理 器写入控制执 行。允许使用者在显示 电路设计过程 中选择每位 是 BC D 译码的方式或不译码不译码的方式进行。 使 用者在进行设计的时候还可选择 各种模式的设 置,如 :数码管的数字亮度控制、停机 、数码管 显示器的测试和 L E D扫描位数等模式 。 2 3控制输出电路 当单片机检测到传感器测量 的温 湿度值与超 出预定值的范围时就 启动该部分 电路工作 ,采用 光耦隔离以提高系统抗干扰能力。电路原理如图 3 所示 。 当单片机 R E 0端输 出为 0时 ,光电耦合器导 通工作 ,继电器被吸合 开始工作 ,
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