智能电器的五大技术
仪器仪表网 · 2012-12-16 01:13 · 43981 次点击
1检测和传感技术
线路上电参数测量时,电压通常用电压传感器(变压器),而电流常用电流传感器(电流互感器),后者有实心和空心之分,两者各有利弊。采用实心电流互感器小电流时线性度虽好,但大电流时铁心易于饱和,线性度差,测量范围小;采用空心电流互感器,线性度好,测量范围广,但小电流时,信号较小,测量误差大。要提高小电流测量精度,必须改变互感器线圈匝数,增加互感副边输出信号。小电流时,若副边输出信号过大,大电流时则信号难以采样,破坏电路正常工作。,要提高小电流时测量精度,同时兼顾电流测量范围,实现全范围电流精度测量。
另外,信号检测单元采用适当传感器后,还应采取各种信号放大器对电信号进行适当放大,采取噪声滤波器进行噪声滤波等电路。此外,需要考虑因素还有很多,如输入输出特性、灵敏度、频率响应、时间常数、温度系数、测量范围等,是实现电器产品智能化关键技术之一。
2微处理器及其接口技术
2.1对微处理器基本要求是具有硬件通用化、应用灵活化、记忆、计算、查表能力,指令系统适合实时控制、执行速度快等一系列优点,这是智能化电器核心。目前微处理器已形成多系列、多品种局面,我国当前用较多是MCS—51系列,有10多种型号。
2.2接口技术指微处理器与外围设备之间联系技术,即包括硬件,也包括软件技术。接口电路多种多样,常用有微处理器通用接口,键盘、显示器接口、打印机接口,A/D、D/A接口等。
3应用软件设计技术
可以说软件是智能元件灵魂,微处理器与数字电路本质区别就它具有软件系统,很多硬件电路能实现,软件也能做到,硬件电路设计时,可以考虑用软件来部分或全部实现。
脱扣器工作特点,快速反映对其工作性能作用不言而喻,加强传感器技术研究前提下,采用先进算法也是很有必要。,能够早期检测增加短路电流值,仅检测现电流值是不够,必须能够预测电流变化趋势。可以观察相电流一阶或多阶导数di(t)/dt获,即对所预测情况实际电流i(t)和它导数之间联系进行跟踪。这也需要先进复杂算法。
4抗干扰技术
智能化电器发展,使电磁兼容性EMC变成越来越重要问题。EMC要求包括两种含义:要求智能电器使用场合工作时,不受外界电磁干扰而引起误动作;而另要求电器操作产生电磁场不干扰附近电子设备。目前国外对智能化电器和机电一体化产品EMC问题非常重视,电磁干扰会引起这类系统失灵而误动作,会造成巨大经济损失。智能化电器和其保护、监控系统把敏感数字电器元件处于强电流及高电压电磁场中,使这些设备电磁抗干扰能力设备设计和运行中已成为不可忽视因素,国外智能化电器及其系统设计初始阶段即制定严格电磁兼容控制与管理计划。该计划主要包括产品或系统EMC分析,制定EMC设计技术指标、设计计划、标准、实施计划与测试方法等,并把这一计划作为产品或系统设计重要一环,EMC分析和设计是达到EMC技术要求关键工作,包括分析电子线路辐射程度及抗干扰能力以及系统集成电磁兼容性能;EMC设计包括电磁屏蔽、接、导线间距确定,以及考虑印刷电路板布线之间电磁耦合等。目前高频电磁场数字分析和计算机硬件发展,采用现代仿真技术取代传统测试方法和经验分析方法,已EMC分析中起到越来越大作用。
电子电器干扰来自各方面,有电气干扰,环境温度变化以及气压、振动、时间等各种因素,其中电气干扰是各类干扰中主要因素。干扰各种线路侵入微处理器系统,也以场形式从空间侵入微机系统,供电线路是电网中各种浪涌电压入侵主要途径。抗干扰有硬件抗干扰、软件抗干扰,也有软硬件相结合措施。硬件抗干扰具有效率高优点,但要增加系统投资和设备体积;软件抗干扰有投资低优点,但要降低系统效率,分析干扰源及干扰波传播途径,合理选择抗干扰措施是智能化电器产品设计和应用重要内容。
5可靠性技术
电子产品可靠性涉及范围很广,诸如元器件可靠性、技术设计、工艺水平和技术管理等共同决定了电子产品可靠性指标。提高产品可靠性,必须掌握产品失效规律,对产品失效规律进行全面了解,才能采取有效措施来提高产品可靠性。智能化电器产品实现基本功能基础上,还要实现很实用辅助功能上。具体辅助功能如下:
1)电流电压显示功能;
2)对脱扣器各种参数整定功能;
3)试验功能;自诊断功能;
4)通讯接口功能;
5)远端监控和诊断功能;
6)负载监控功能;
7)模拟功能等。