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        干式變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命，很大程度取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過(guò)絕緣耐受溫度使絕緣被破壞，是導(dǎo)致變壓器不能正常工作的主要原因之一。因此對(duì)變壓器運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)及其報(bào)警控制是十分重要的。 變壓器結(jié)構(gòu)從從內(nèi)到外依次為鐵芯、低壓繞組和高壓繞組，而發(fā)熱源主要為鐵芯和低壓繞組。干式變壓器溫控儀則可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其溫度以達(dá)到控制溫度的目的。正是基于此，公司開(kāi)發(fā)了BWD-3K干式變壓器溫控儀。

        溫度的采樣設(shè)計(jì)

        溫控儀采用PT100高精度傳感器。PT100電阻值的和溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系為

        Rt=R0（1+AT+BT2+C(T-100)T3),T∈[-200，0]

        Rt=R0（1+AT+BT2）, T∈(0,850]

        其中R0=100歐姆，A=3.90802×10-3℃-1，B=-5.802×10-7℃-2, C=-4.27350×10-12℃-4

        顯然，上述計(jì)算方式過(guò)于麻煩，程序?qū)崿F(xiàn)起來(lái)不現(xiàn)實(shí)。所以需要一種更加方便快捷的方式。在實(shí)際設(shè)計(jì)中采樣溫度范圍為-30℃~+240℃，精度1級(jí)。在此范圍內(nèi)PT100都具有很好的線性度，但是并非是完全線性的。若果采用簡(jiǎn)單的線性算法T=(R-R0)/0.3851 ℃，（R為實(shí)測(cè)電阻，單位為歐姆；R0=100歐姆）

        由于采樣的溫度范圍較大，實(shí)際上是很難到達(dá)設(shè)計(jì)精度的。所以在設(shè)計(jì)中，還是需要采用另一種更加可靠的算法：查表法。通過(guò)查PT100熱電阻分度值表可直接得到PT100在-30℃到240℃的每個(gè)溫度點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值，實(shí)際設(shè)計(jì)中共取了-30℃、-25℃、-20℃、……、230℃、235℃、240℃這55個(gè)點(diǎn)。

        把每隔5℃分為一個(gè)小區(qū)間，一共54個(gè)小區(qū)間，在每個(gè)小區(qū)間已經(jīng)可以認(rèn)為溫度是線性的了。所以當(dāng)采樣到電阻值為R時(shí)，首先判斷R在哪個(gè)小區(qū)間中，假設(shè)此時(shí)R在區(qū)間[R1，R2]中，則此時(shí)可以得到（T-T1）/（T2-T1）=(R-R1)/(R2-R1)所以T=5*(R-R1)/(R2-R1)+T1通過(guò)上述方式，得到的溫度值能很好的滿足設(shè)計(jì)的精度。

        4-20mA電流輸出校準(zhǔn)設(shè)計(jì)

        4-20mA設(shè)計(jì)精度為±0.08mA。可是在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，每一臺(tái)裝置的輸出在相同條件下都有較小的差異。甚至有一些會(huì)超出誤差范圍！經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，原來(lái)是每一臺(tái)裝置雖然原理是相同的，可畢竟這只是理論，在實(shí)際硬件上不可能百分百相同。正是由于不可避免的微小的差異導(dǎo)致了電流輸出的差異。所以在后期設(shè)計(jì)了電流輸出校準(zhǔn)。

        電流輸出是由電平可調(diào)節(jié)的占空比PWM控制的，在4-20mA范圍內(nèi)的線性度是很好的，所以采用峰值校準(zhǔn)。設(shè)計(jì)中最大輸出電流對(duì)應(yīng)的占空比初始值為PWM0 （每一臺(tái)裝置的PWM0都是相同的），然后測(cè)量此裝置在PWM0下的電流輸出Imax，Imax理論上是20mA，實(shí)際上往往Imax是在20mA上下甚至超出誤差范圍。在這種情況下，則需要采用校準(zhǔn)，由于PWM和電流輸出的線性關(guān)系，所以PWM1/ PWM0=20/Imax更新PWM初始值為PWM1即可。經(jīng)過(guò)測(cè)試，此方式可行，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后的裝置都能達(dá)到精度要求。

        電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)

        EMC已經(jīng)日益成為衡量產(chǎn)品性能的重要因素。在設(shè)計(jì)中已經(jīng)成為一個(gè)不可忽視的重點(diǎn)、難點(diǎn)。地是影響EMC的關(guān)鍵因素，所以在設(shè)計(jì)中都盡量保證了系統(tǒng)地的完整性，為EMC構(gòu)建了一個(gè)良好的地平臺(tái)。

        設(shè)計(jì)中，在裝置電源入口增加磁環(huán)，大范圍的采用電容濾波、旁路，以及對(duì)電源線的增寬，減短處理，對(duì)接插件的接口利用電容旁路等處理，都增加了裝置對(duì)電快速群脈沖和靜電放電的抗干擾能力。而在信號(hào)線上的專門增加的兩級(jí)防護(hù)電路，則保證了裝置在雷擊浪涌的安全。

        電磁兼容：

        裝置能承受電快速群脈沖擾抗度試驗(yàn)三級(jí)

        裝置能承受靜電放電擾抗度試驗(yàn)三級(jí)

        裝置能承受浪涌（沖擊）擾抗度試驗(yàn)三級(jí)