绝缘介质寿命记录仪系统硬件介绍
热传感器检测到的信号送人差分放大器作前置预处理后，经多路选择开关轮换选通到可编程放大器作后级信号放大，再转换为数字信号由单片机进行运算处理，获得相应的开关量信号驱动正确的开关动作。且将重要信息记录在非易失性R A M中，实时参数显示在L CD中。可通过键盘设置修改和查看参数。
一、信号前置处理
信号的前置处理采用了平衡电桥检测和差分放大方式，原理见图7。图中R和R。为P T C热敏电阻。为降低环境温度变化对检测准确性的影响，用R监测环境温度，R。监测限流电阻温度，则输入到差分放大器的信号直接反应了限流电阻相对于环境的温升△。可知调U以调节差分放大的灵敏度程度。本文中设置差分增益为1，U在0～15 V间可调。这种检测方式可有效消除外界环境的干扰，灵活调整输出信号值，为后级处理提供了方便。
二、信号可编程放大与A／D转换
在信号的前级放大处理中，其增益不能做的很大。故在实验中发现，绝缘介质未发生击穿时限流电阻仍有很小温升则可能导致运放A在高增益输出时达到饱和，将不能识别击穿信号。采用可编程放大器(PG A)则可克服此问题，见图8。可编程放大器LT C 6910—2，工作电压范围2．7～10.5V，8个增益段分别为0，1，2，4，8，16，32，64。11 M H z的增益带宽乘积，输入噪声密度低至8 nV·H z，系统动态范围至120 dB，输入失调电压1．5 m V。A／D转换器A D 574转换精度为12位，转换速度最快为35 s，转换误差±0．05。本文中设定LT C6910-2电源电压为9 V，A D574输入量程为1O V，可得各增益段与输入电压值见关系见表1。
输入可编程放大器的电压值超过各个增益段的值时，单片机自动调整增益并修改软件计算中的相应参数。为了使A D 574转换的量化误差为±0．5L SB先要进行零位调整和满量程调整。
三、单片机及外围控制
单片机及外围控制原理见图9。单片机用A t—m el公司的A T 89C 55，有20 K大小的FL A S H程序存储空间。A T 89C 55作为整个装置的核心，负责信号运算、A／D转换控制、可编程放大器控制、开关输出控制、上位机通讯和信息保存等功能。为防单片机在运行中死机，特加以看门狗作监视。重要的数据信息保存在A T 25F4096中，信息可在掉电情况下保存10 a。通过LC D液晶显示屏可实时观察重要参数。通过R S232串口与上位机通讯，可实现数据互传和遥控。输出开关量通过光电耦4N 35与继电器驱动电路隔离有利于单片机安全和抗干扰。http://www.zhpct.com
