专利名称：一种信号处理模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号处理模块，特别涉及一种测量无间隙金属氧化物避雷器电位
分布不均匀性的信号处理模块，属于电力设备技术领域。
背景技术：
根据金属氧化物避雷器试验要求，220kV及以上电压等级的避雷器应通过电位分 布试验，为确保金属氧化物避雷器安全运行，在新产品投入批量生产之前有必要进行避雷 器整体电位分布的研究，以避免避雷器电位分布不均匀系数大于标准规定，致使电阻片局 部荷电率过高而最终导致热崩溃，引起电力系统安全事故。目前常用的测量电位分布的方 法是光纤-电流法。 目前的光纤_电流法采用的信号处理模块通常采用多个信号处理模块并列使用 才满足试验，这种方法使用仪器设备较多，不利于同步控制、费用昂贵并且携带不方便。

发明内容
本发明的目的在于提供一种信号处理模块，包括数据接收电路、信号控制电路和 电平转换电路，用于测量无间隙金属氧化物避雷器电位分布不均匀性；本发明具有占用资 源少、电路简洁、精度高、速度快、抗干扰能力强等特点。 本发明的技术方案是一种信号处理模块，其特征在于它的数据接收电路、信号 控制电路和电平转换电路依次电连接；数据接收电路采用八选一 电子开关，信号控制电路 采用8片MSP430F149单片机并列连接。 如上所述的信号处理模块，其特征在于八选一电子开关采用74HC151芯片。
如上所述的信号处理模块，其特征在于电平转换电路采用MAX485芯片。
本发明的工作原理是数据接收电路采用一个芯片74HC151八选一电子开关的切 换依次接收数据，信号控制电路采用MSP430F149单片机对数据处理和控制，并且采用8片 MSP430F149单片机并列连接，结合数据接收电路的八选一电子开关可一次性接收到40个 传感器的电流波形与幅值。 数据接收电路将前端传感头传输过来的光信号转换为数字电路可以识别的电压 信号，能同时接收40路信号；信号控制电路采用MSP430F149单片机作为下位机与系统PC 机的沟通桥梁；电平转换电路将处理过的数据经过电平转换后发送至系统PC机，进一步由 PC机对数据进行处理。 本发明的有益效果是与以前电位分布测试设备所用的信号处理电路相比， 本发明只需采用一个信号处理模块就可以将前端传感头采集得到的40路信号统一由 MSP430F149单片机对数据进行协调处理，并由MSP430F149单片机对内部数据发送电路进 行控制，具有占用资源少、电路简洁、精度高、速度快、抗干扰能力强等特点。


图l，本发明实施例工作原理框图。 图2，图1中的电平转换电路工作原理框图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明信号处理模块做进一步的说明。 图l中标记的说明l-光电转换模块，2-数据接收电路，3-信号控制电路，4-电平
转换电路，MSP430F149-单片机，RAM-随机存储器； 图2中标记的说明5-PC机，MAX485-芯片，RS485/232-电平转换器，TXD-输出数 据，RXD-输入数据。 如图1所示，本发明实施例信号处理模块包括数据接收电路2，信号控制电路3和 电平转换电路4，它们依次电连接；信号控制电路3采用MSP430F149单片机，它包括串口 0、 串口 1和随机存储器RAM。接收前端传感头发送数据的光电转换模块1电连接数据接收电 路2。 如图2所示，电平转换电路4采用芯片MAX485和电平转换器RS485/232 ，其中信号 控制电路3、芯片MAX485、电平转换器RS485/232和PC机5依次电连接。
本发明实施例工作原理框图如图1所示，光电转换模块1首先接收前端传感头发 送的数据，然后通过数据接收电路2中的芯片74HC151八选一电子开关的切换依次接收数 据，74HC151的地址输入端A、 B、 C作为选择输入信号的地址编码，3位二进制码可以编为8 个地址，每个地址对应一个数据输入端。依据地址每次从8个输入信号中选出一个输入信 号由Q端输出；接收的数据通过MSP430F149单片机的串口 0将数据存入RAM中，依次接收 完5路数据信号，然后MSP430F149单片机的串口 1 一次性将5路信号通过电平转换电路4 发送至PC机5。 MSP430F149单片机使用8腿z的晶振控制程序时序，复位电位使用电压检 测复位芯片MP809。信号控制电路3采用8片MSP430F149单片机并列连接，与数据接收电 路2的74HC15八选一电子开关配合，这样PC机5就可以一次性接收到40个传感器的电流 波形与幅值。 由于PC机5的串行通信口是RS-232-C标准，其逻辑电平对地对称，这与 MSP430F149单片机串口输出的TTL电平不同，为了保证两者的可靠数据传输，在通讯线路 中接有电平转换器RS485/232 ;同时在下位机(MSP430F149单片机)需要接一个信号接收 器，采用MAX485芯片，如图2所示。 PC机5与MSP430F149单片机之间的数据通信采用主从式，主机发送信号，从机应
答。主机发送的信号可以传送到各从机或指定的从机，各从机发送的信号只能被主机接收，
完成下位机的数据上传功能。 串口通信模块的约定通信设置如下 串口通信波特率为1200kbp/s ;帧格式为8位数据位，1位停止位；奇偶校验位为 第9位，表示为TB8，通信可以有中断传送方式和查询方式；在此采用中断方式查找第1个 发送位，利用查询方式进行发送和接收通信，联络方式为PC机5主动联络MSP430F149单片 机，PC机5采用C0M1通信口 。
权利要求
一种信号处理模块，其特征在于它的数据接收电路、信号控制电路和电平转换电路依次电连接；数据接收电路采用八选一电子开关，信号控制电路采用8片MSP430F149单片机并列连接。
2. 根据权利要求1所述的信号处理模块，其特征在于八选一电子开关采用74HC151 心片。
3. 根据权利要求1所述的信号处理模块，其特征在于电平转换电路采用MAX485芯片。
全文摘要
本发明提供了一种信号处理模块，包括数据接收电路、信号控制电路和电平转换电路，数据接收电路采用芯片74HC151八选一电子开关；信号控制电路采用8片MSP430F149单片机并列连接；本发明用于测量无间隙金属氧化物避雷器电位分布不均匀性；与以前电位分布测试设备所用的信号处理电路相比，本发明只需采用一个信号处理模块可以将前端传感头采集得到的40路信号统一由MSP430F149单片机对数据进行协调处理，并由MSP430F149单片机对内部数据发送电路进行控制，具有占用资源少、电路简洁、精度高、速度快、抗干扰能力强等特点。
文档编号G01R31/00GK101726676SQ20081019741
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者左中秋, 汤霖, 熊易, 王保山, 贾锦朝, 陈立 申请人:国网武汉高压研究院