一、勵磁電壓和勵磁電流的檢測與處理: 自卸除鐵器監控系統勵磁電壓是勵磁線圈的重要參數,它的較大值可達將近500V。由于是直流電壓,可以采取電阻分壓的方式進行限幅。選用200K//4W電阻和1K/1/4W直插式電阻串聯,在1K電阻上可以分到0~2.5V的電壓,電阻中流過的電流小于2.5mA,因此普通的直插電阻能夠符合要求。分壓后得到的信號與過程對象共地,會帶有工業現場的干擾信號,不能直接輸入單片機。這里采用了隔離放大器ISO124對其進行電氣隔離和1∶1的放大,就可以符合單片機的輸入要求。ISO124輸出的0~2.5V信號進入單片機內部的AD轉換器。 勵磁電流是流過勵磁線圈兩端的電流,較高時可達到100A。先使其流過FL2型分流器(比例系數200∶75),得到0~38mV的微弱電壓信號。分流器是根據直流電流通過電阻時在電阻兩端產生電壓的原理制成,主要作用是作回路限流和均流取樣檢測。廣泛用于擴大儀表測量電流范圍和通訊系統等場合。分流器取樣得到的電壓信號通過隔離放大器ISO124,得到干凈的電壓量。但mV級的信號是不能輸入單片機進行AD采樣的,這樣會造成很大的采樣誤差。因此,還需要經過一級運算放大器把小信號放大,和AD轉換器的量程相適應。 二、智能化電量測量: 。1)電量檢測用芯片∶ADE7758 ADE7758是具有三相信息的多相多功能電能測量IC芯片,它為系統提供了一個較好的電量測量方案。目前的自卸除鐵器電量測量方案是普遍采用三相電單獨測量的方式,用開關對三相電輪流切換而實現。而ADE7758可在同一時間對三相電壓、三相電流進行采樣和計算,并且具有很高的精度。此外,之所以稱之為智能化電量測量,是因為系統對電量的測量并不占用處理器的帶寬,而是由ADE7758自動完成的。處理器只要去讀取已經計算好了的放在ADE7758寄存器中的結果。 (2)調整電路∶ 電量檢測用芯片ADE7758的電壓輸入范圍為0~5V,為了符合這個要求,設計了信號調整電路,自卸除鐵器設備的功率都比較大,即電壓和電流都比較大,且帶有地線干擾,不能直接輸入電路板。因此先要對三相電壓和電流進行隔離和變換。這里采用了電壓互感器和電流互感器,將三相電壓和電流變換成微弱的電流信號(mA級)。為了將電流信號進一步轉換為0~5V的電壓,采用了150歐姆高電阻對電流進行取樣。DV1和DV2是鉗位保護電路,防止輸入電壓高過5V而損壞芯片。