[实用新型]一种带计量功能的微机保护装置

说明书

本实用新型涉及一种带计量功能的微机保护装置，处理器，以及与处理器连接的模拟量采集模块、键盘显示模块、看门狗电路、通信模块、出口模块以及为装置提供电力支持的电源模块，出口模块用于完成开关量的输入/输出；模拟量采集模块的输出端还与一个AD转换模块连接，AD转换模块依次连接一编码器，编码器连接一触发器，触发器连接至处理器和出口模块；本方案采用外置AD转换模块的方式实现处理器的模拟信号、数字信号的同步接收，其中数字信号仅用于实现计数，依靠模拟量自身实现数据的准确传输，既完成了计量又保证了数据精度，同时成本更低，对AD转换模块的要求更低。

技术领域

本实用新型涉及微机保护领域，具体涉及一种带计量功能的微机保护装置。

背景技术

微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器(MCU)，即通常所说的单片机，输入输出通道包括模拟量输入通道(模拟量输入变换回路(将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量，±2.5V、±5V或±10V)、低通滤波器及采样、A/D转换)和数字量输入输出通道(人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等)。

现有技术的缺陷在于：传统的微机系统的计量功能一般是通过采样电路内部的A/D转换转换后形成的多位数字电路来实现的，这就使得处理器最后接收的数据是一个数字信号，例如电流采样值范围在0～10mA，采用10位AD可以达到精确到小数点后一位，大致可以满足多数的电动机保护的要求，为了尽量充分的利用芯片资源，采用了片内AD转换进行设计。但是考虑到保护尤其是监控精度要求的严格性，一般会对芯片进行扩展，这样可以更好的符合精度要求，其缺点就在于成本的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带计量功能的微机保护装置，采用外置AD转换模块的方式实现处理器的模拟信号、数字信号的同步接收，其中数字信号仅用于实现计数，依靠模拟量自身实现数据的准确传输，既完成了计量又保证了数据精度，同时成本更低，对AD转换模块的要求更低。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种带计量功能的微机保护装置，包括：

处理器，以及与处理器连接的模拟量采集模块、键盘显示模块、看门狗电路、通信模块、出口模块以及为装置提供电力支持的电源模块，所述出口模块用于完成开关量的输入/输出；

所述模拟量采集模块的输出端还与一个AD转换模块连接，所述AD转换模块依次连接一编码器，编码器连接一触发器，触发器连接至处理器和出口模块；

所述AD转换模块对大于等于阈值K的模拟量号输出为1，小于阈值K的模拟量号输出为0，所述编码器用于统计AD转换模块的累计输出值，当其大于阈值F时则激活触发器向处理器和出口模块发送相应的控制字。

进一步的，所述AD转换模块的精度为2位。

进一步的，所述处理器由TMS320F240微处理系统构成。

进一步的，所述出口模块设置有扩展接口。

进一步的，所述通信模块由CAN通信模块电路构成，采用Philips的SJA1000作为CAN控制器，驱动器采用CAN控制器接口芯片PCA82C250。

进一步的，所述触发器采用D触发器构成。

进一步的，所述阈值K是指设备正常运行状态下的参数上限值。