微电流信号提取系统的研制.pdf

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1、第30卷第1期上海电力学院学报Vo1．30．No．12014年2月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerFeb．2014DOI：10．3969／j．issn．1006—4729．2014．01．010微电流信号提取系统的研制张理智，陈炯，王鲁杨(上海电力学院电气工程学院，上海200090)摘要：微电流信号检测是高压电气设备在线监测及时发现设备隐患、提高设备稳定运行的关键技术．对模拟信号进行5阶巴特沃斯滤波，利用MAX132模数转换芯片实现对模拟信号18位高精度双积分数字转换，同时可以抑制50Hz的工频干扰．通过89C51单片机

2、对整个系统进行控制，以实现微电流信号的提取．关键词：微电流；美信132；信号提取系统；噪声中图分类号：TP212文献标志码：A文章编号：1006—4729(2014)01—0046—05DevelopmentofMicro-currentSignalExtractionSystemZHANGLizhi，CHENJiong，WANGLuyang(SchoolofElectricPowerEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract：Micro—currentsignal

3、detectioniskeytechnologiesofhighvoltageelectricalequipmenton—linemonitoringanddetectionofthehiddendangerofequipmenttoimprovetheoperationalstability．Thesystemusesthe5thorderButterworthfiltertoperformfilteringtheanalogsignal，usingtheMAX132chipanalog—digitalconversionoftheanalogsignaltoreali

4、ze18precisiondoubledigitalconversions，anditcaninhibitthe50Hzfrequencyinterference．Thesystemusesthe89C51microcontrollertocontroltheentiresystemandachievemicro—currentsignalextraction．Keywords：micro—current；MAX132；signalextractionsystem；noise微电流信号提取在电力系统高压设备在线监磁波居多；机械噪声主要是指机械振动转换的电测中得到了广泛应用

5、．但在电力系统中，高压设备噪声，如压电效应噪声、颤噪效应噪声等．因此，在的运行环境复杂，存在着各种噪声干扰，主要包括微电流信号提取中对电流信号的滤波处理尤为重电力线噪声、电气设备噪声、射频噪声、机械起源要，只有对信号进行必要合适的滤波处理，才能提噪声等．电力线噪声主要是由工频电磁场、大功率取出所需要的信号，正确判断设备的运行状态．开关通断引起的尖峰脉冲、电网电压波动等产生目前，国内外对微弱电流采集系统的研究和的噪声；电气设备噪声主要包括设备产生的工频开发的技术水平已日趋成熟，国外先进的恒电位电磁场、电晕放电、火花放电、弧光放电等引起的仪的最高电流分辨率可以达到30pA，但

6、其价格噪声干扰；射频噪声主要是由生活中的电视、雷昂贵．而国内的产品质量和技术指标与国外相比达、无线通信等通信工具造成的干扰，其中调制电还有一定的差距，有待继续研究．4。收稿日期：2013—11—18通讯作者简介：张理智(1989一)，男，在读硕士，江苏宿迁人．主要研究方向为高压电缆绝缘在线系统的研制和开发．E—mail：longwant@126．com．张理智，等：微电流信号提取系统的研制471系统原理2硬件设计本系统采用高精度电阻采样信号，将电流信2．1采样及放大电路号转换为电压信号以便提取，对转换后的信号进行一次放大和预处理．鉴于信号中含有诸多噪声ICL7650是斩波

7、稳零(无零漂)集成运算放大信号，采用5阶巴特沃斯低通滤波，将高于3Hz器，它具有超低失调电压和超低漂移，以及高增的信号都滤除(本系统选用MAX7410芯片能很益、高输入阻抗、高共模抑制比等特点，性能极为好地实现该功能)．对滤波后的信号进行二次放优越稳定．在测量微弱信号的电路中常用作前置大和A／D转换，将模拟信号转换为数字信号，便放大器，如图2所示．图2中，ICL7650接成反向于后续的数据处理．本系统采用MAX132芯片，放大器．尺为10k12高精度采样电阻，将流过的电可以实现18位高精度转换，同时可以抑制50Hz流转换成电压