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          基于8051單片機的多功能用電故障控制器實現

          作者: 時間:2012-05-02 來源:網絡 收藏

          1 引言

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/171528.htm

            對于電網短路和線路檢測保護已有不少研究。市面上的電器短路、過載、超壓的保護器功能單一。容易損壞,沒用提示功能,不夠人性化。但隨人們生活水平的不斷提高。設備也不斷增加,產生了肓目現象。這給人們造成極大的安全隱患。其中危害性最大的有三種:輸入電壓過高、室內線路嚴重過載、用電器短路。本文設計的AT89C5l用電控制系統(tǒng)的目的就是為了防止這三種故障帶來的危害。

            2 硬件的組成

            用電故障控制系統(tǒng)的硬件分別是:由降壓變壓器、2個相瓦串聯的感應線圈、升壓變JK器、電磁開關、5V穩(wěn)壓電源、超壓過流信號獲取比較電路、可編程接門擴展芯片8255、HD44780字符液晶顯示模塊、ISD2650語音芯片。揚聲器和電容電阻等元器件組成,系統(tǒng)使用一片805l為控制芯片??刂坪吞崾鞠到y(tǒng)的基本電路如圖1所示。

            

          單片機用電故障控制系統(tǒng)原理圖

            圖1 用電故障控制系統(tǒng)原理圖

            3 工作原理

            3.1獲取故障檢測電壓

            由電磁學理論得,通電導線周嗣有電磁場產生。在供電的電線旁安置兩個串聯的電磁感應線圈(形狀為矩形)來獲取由導線電流變化產生的信號電壓。

            由文獻中得,感應線圈電壓計算公式為:

            

          公式

            其中,μ0為真空磁導率,W為交流電的角頻率,Im為用戶總線的最大額定電流(可變值),N感應線圈的總匝數,l為感應線圈的長。d為感應線圈距導線的距離。a為感應線圈的寬。

            3.2 過載故障保護電路工作原理

            為了提高控制效果和減少感應線圈的匝數。則采用升壓變壓器T1把信號電壓升高的方法進行電壓提升,設升壓變壓器T1的變比為10/1。當用電過載時。流過進戶火線的電流大大增加,由電磁感應定律得,感應線圈兩端的感應電壓大大增加,通過對這個感應電壓的檢測就能判斷出當前是否出現過載現象,設這個信號電壓達到V(升壓變壓器的次級輸出為1.5V)時開始報警提示,當信號電壓超過0.159V(升壓變壓器的次級輸出為1.59V)時立即跳閘并報警提示。為了使控制系統(tǒng)獲取過載控制的取樣電壓信號。采用如圖2所示的電路。

            

          過載故障信號電壓傳輸原理網

            圖2 過載故障信號電壓傳輸原理網


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