论文摘要
随着社会工业化的快速发展,电力工业已进入大电网、高电压、长距离、高量阶段,网架结构日益复杂,安全平稳运行的电力系统显得越来越重要。在电力系统中,输变电设备外绝缘的污秽闪络事故一直是影响系统安全运行的重要因素,成为国内外困扰系统的问题之一。如何预防污闪事故的发生,是电力系统设计、施工、制造、科研、运行部门当前一个十分重要的课题。基于这样的背景,本文在分析了一系列测量绝缘子污秽的方法的基础上,对比各种电导测量方式提出并设计了基于ARM Cortex-M3的电导盐密仪,测量绝缘子表面的等值盐量以确定在污秽层中可溶性导电物质数量,从而判定所测区段电气元件受污染程度,来制订防污闪措施和指导适时清扫。该盐密仪以ARM单片机为控制核心,实现测量自动化,除具有测量绝缘子盐密的功能外,还具有测量一般溶液的电导率、温度等功能,具有广泛的实用性。硬件方面：选用了功能强大的ARM单片机作为核心器件；电导和温度的放大能在大范围内进行自动量程切换；传感器的选择上,选用SDL-1 K=1实验室用电导电极,它可以完全取代DJS-1或进口电导电极；选用时钟芯片DS12887一方面可以用来显示时间,另一方面通过编程分频作为信号源的产生器件。仪器用液晶显示,可以显示多种信息,并配以微型打印机可打印测试信息及测试时间以便存档备查。在嵌入式操作系统的移植方面,首先介绍了嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ的内核结构和系统功能；其次,在系统的微处理器LM3S1138上成功移植了μC／OS-Ⅱ实时操作系统；提出了数据采集和人机接口各模块的软件框架。在硬件抗干扰措施中,重点用到了信号屏蔽技术、系统接地原则；软件措施中,用复合平均滤波法的数字平滑滤波克服脉冲干扰。本文设计的电导盐密仪采用ARM单片机技术,实现一机多能,同时对几项技术指标测试,也同时出结果,即对温度的测试、电导率的测试、盐密的测试。采用数字显示,克服了读数误差,采用ARM单片机系统,克服了累计误差,而且充分利用了软件资源,降低了硬件成本,具有体积小、易携带、功耗低、性能可靠等特点,适用于工业控制的工作环境,满足实际需求。