基于zigbee的工频微小电流快速检测系统研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统研究　　摘要：基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统的关键是微控制器，该检测系统的信号采取借助电流互感器完成，由于采集到的信号为电流形式，所以还需要进行诸如变换、滤波及放大等的处理，最后再送至微控制器进行电流峰值的快速检测；检测工频电流的速度为10毫秒、微小电流测量精度为%；基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统

2、也是供配电系统实现快速继电保护、智能触电保护以及无功补偿功能的关键性技术。　　关键词：ZigBee；工频微小电流；无线传感器；快速检测　　DOI：//　　0引言　　当前我国的工业电流检测监控系统主要是以有线传输为主，因而会导致建筑内布线较多。与此同时，由于部分工程对于建筑的实际有线传输有一定限制，导致目前国内所习惯使用的传统有线传输面临较大的挑战。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确

3、保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　Zigbee以标准作为系统构建基础进行低功耗个域网协议的构建，该协议具有功耗低、自组织、成本低及可进行各种设备嵌入等特点，目前在国内的自动控制领域及远程控制领域颇受欢迎。基于ZigBee无线技术的工频微小电流快速检测传感器研制，攻克了布线受限难题，且能随时随地进行移动通信网络的构建，极大地提高了监控效益。　　1微小电流快速检测系统　　众多的智能传感器节点共同构成微

4、小电流快速检测系统，该检测系统有网络汇聚节点、工频微小电流快速检测传感器节点以及上位机。工频微小电流快速检测传感器节点的电流通过互感器进行电流信号的采集，然后将采集到的信息以无线方式传输到微控制单元，从而完成对信息的快速检测以及系统的良好控制。　　2基于ZigBee的微小电流快速检测传感器　　以ZigBee为基础的微小电流快速检测传感器的中心为微控制器，电流互感器主要负责进行电流信号的收集，收集到信息需要进行信号的变换、有源滤波以及放大的处理，然后再借助微控制器进行快速A/D的转换。系统可以一个节点的形式独立的完成检测与控制等任务，也以

5、与上位机或其他微小电流快速检测智能传感器节点完成传感控制网络的构建。　　3�流检测与波形变换电路　　电流互感器、I/V变换器、模数转换器再加上三阶有源低通滤波器共同构成电流检测单元。而模数转换器一般选择型号为STC12C516AD的微控制器模块。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组

6、织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　运算放大器A1的输出电压U与被测量的工频电流I的关系是：　　I=KUo/）　　其中K是电流互感器L的初级电流与次级电流的比值，Uo是运算放大器A1的输出电压值。测量电压Uo的值，就可以获得被测量的工频电流值I。　　4检测算法研究　　由于电网工频交流中有各种频率的干扰信号，直接进行电流检测的误差较大而且不稳定，通过滤波后能稳定的进行相位与幅度检测。经过电流互感器将电路的电流信号取出，滤波后经过放大电路，获取电流峰值，经过嵌入式微控制器的高速计算，在半个工频周期内就能快

7、速测量电流值。　　电路电流影响的分析以及计算需要在工频交流的电小电流负载情况下进行，按计算出的结果构建滤波模型，同时确定传输函数，在此基础上再进行电路结构及电路路线的设计并完成对设计参数的计算。根据各项数据完成设计控制程序的设计。　　5测试与结论　　进行电路以及控制程序的设计与制作并完成相关数据的测量，测量所得的数据即为实验测试的数据来源。实验测试需要对工频交流进行10mA至1000mA变化范围的电流实验，内容涉及有精度检测、电流速度检测、可靠性以及稳定性等。测试数据见表1。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不

8、仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进