基于场强分布的非接触式超高压验电器设计

摘要

本文分析了各种验电器的结构组成以及检测原理，基于超高压输电线下的场强分布，提出了一种非接触式验电方案。该验电方案采用差分式场强测量方法，以24位高精度的AD7714采集芯片以及低功耗、多功能的C8051F320处理芯片为核心，测量超高压输电线路下的电场强度。并且以该方案为核心，设计了超高压输电线下的场强测量电路。该电路实现了对电场信号的接收、滤波、放大、处理以及发送的功能。在介绍验电器硬件组成的基础上，介绍了验电器的软件整体设计思想。并且以验电器为核心，采用C51单片机编程语言，设计了下位机驱动软件。实现了对AD芯片的控制、数据的采集、滤波、处理以及与上位机的通信等功能。在验电器系统硬件和软件的基础上，为了检测设计系统的性能指标，对系统的主要部分进行了测试，用模拟环境，对该验电器的功能进行了检测。最后，在实际环境中，对该系统进行了丰富的测试，实验结果表明该验电器能够有效检测超高压输电线路下的电场强度分布情况，并且正确判断带电状态。

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第一章 绪论

1.1 课题来源以及研究的目的和意义

1.2 验电器的研究现状

1.3 高压验电器发展

1.4 本文主要研究的内容

第二章 非接触式超高压验电器的整体结构

2.1 验电器的基本结构

2.2 验电器的设计思路

2.3 验电器的主要功能和技术指标

2.4 本章小结

第三章 非接触式超高压验电器的硬件设计

3.1 传感器模块

3.2 信号采集模块

3.3 主控模块

3.4 通信接口模块

3.5 电源模块

3.6 PCB设计要点

3.7 本章小结

第四章 非接触式超高压验电器软件设计

4.1 验电器系统软件的总体概述以及流程

4.2主程序模块

4.3 本章小结

第五章 验电器系统测试与电场强度实测

5.1 系统功能验证

5.2超高压输电线下工频电场实测

5.3 验电器实验研究及分析

5.4 本章小结

总结

参考文献

致谢

作者简介

1.基本情况

2.教育背景

3.攻读硕士学位期间的研究成果