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[color=#333333] 血压是血管内血液对血管壁的[/color][url=https://baike.baidu.com/item/%E4%BE%A7%E5%8E%8B%E5%8A%9B][color=#333333]侧压力[/color][/url][color=#333333],是人体重要的生命参数。测量血压的方法包括直接测量法和间接测量法。由于血压的直接测量法属于有创式测量法,除了较危重的病人很少使用,所以我们常见的血压测量方法主要是间接测量法,其测量原理包括:柯式音法和示波法。其中柯式音法又是目前被大众最为认可的测量方法,被誉为血压测量的“金标准”,是国际医学界最为认可的血压测量方法。目前在我国所使用的血压计仍为水银柱式血压计。但水银柱式血压计属于液体式压力计,其完成测量的介质是水银,存在水银易外泄、易蒸发的问题。外泄后,水银在常温 即可蒸发,生成的汞蒸汽人吸入后会造成严重的汞中毒,故已成淘汰的趋势,但另一种常用的采用柯式音法测量的血压表却又存在稳定性差、可靠性低、易损坏、易失准的问题,在实际工作中使用较少。而目前出现的LED光柱血压计却不存在上述问题,污染并且完全的模拟了传统水银柱式血压计读数模式,使用方便。但目前这种LED光柱血压计却缺少必要的通行的检定方法。[/color][color=#333333][b]LED光柱式血压计的基本原理[/b][/color][color=#333333] LED光柱式血压计测量过程中的基本原理与传统的水银柱式血压计相同,均是都是使用[/color][url=http://www.baike.com/sowiki/%E6%9F%AF%E6%B0%8F%E9%9F%B3%E6%B3%95?prd=content_doc_search][color=#333333]柯氏音法[/color][/url][color=#333333]原理的血压计,不同之处在于LED光柱式血压计使用压力传感器代替了水银柱[/color]式血压计的水银壶和指示标尺。当压力传感器受压后,由控制电路驱动装有LED发光二极管的光栅条,使光栅条内的LED发光点增多或减少,进而指示出压力值。[b]一、LED光柱式血压计的检测方法[/b] 因为LED光柱式血压计与[color=#333333]水银柱式血压计使用和工作原理基本相同,检测过程中可参考JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》的相关内容。JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》规定血压计和血压表需检定的计量性能项目包括:零位误差、血压计灵敏度、气密性、示值误差、血压表指针偏转平稳性。由于[/color]LED光柱式血压计不同于传统的水银柱式血压计和血压表,不存在指针,示值显示不通过机械传动,并且压力传感器不与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]通,所以[color=#333333][b]血压计灵敏度[/b]和血压表指针偏转平稳性两个检定项目不适用于[/color]LED光柱式血压计。而其他项目适用,并应该定期进行检测。[b]1、LED光柱式血压计的[color=#333333]零位误差及检测方法[/color][/b][color=#333333] 参考JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》提出的要求,[/color]LED光柱式血压计的[color=#333333]零位误差[/color]不应大于±0.5kPa。检测[color=#333333]零位误差时,在[/color]LED光柱式血压计无臂袋条件下,使LED光柱式血压计直接与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]通,此时LED光柱应不高于+0.5kPa或完全熄灭。[b]2、LED光柱式血压计[color=#333333]示值误差及检测方法[/color][/b][color=#333333] 参考JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》提出的要求,[/color]LED光柱式血压计的[color=#333333]示值误差[/color]不应大于±0.5kPa。检测[color=#333333]零位误差时,在[/color]LED光柱式血压计无臂袋条件下,通过三通将LED光柱式血压计与标准压力计、压力发生源相连通,如下图所示。[img=,559,241]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808011115470322_9470_1638093_3.png!w559x241.jpg[/img] 对LED光柱式血压计的[color=#333333]示值误差检测点不少于5个点(不含零点),以40kPa作为检测的起始点,进行2次降压测量,以2次降压测量示值误差的绝对值最大的作为[/color]LED光柱式血压计的[color=#333333]示值误差。[/color][color=#333333][b]3、气密性检查[/b][/color] LED光柱式血压计橡皮球上的气阀旋紧时不应漏气,回气阀应有止气作用。在气阀旋紧时,LED光柱式血压计压力下降速率不大于0.5kPa/min。[img=,666,159]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808011117005222_8311_1638093_3.png!w666x159.jpg[/img] LED光柱式血压计不仅具备传统水银柱式血压计简洁直观的读数方式,同时不存在水银泄漏的问题。在现今示波法无创自动测量血压计临床应用中可靠性仍不被认可的情况下,只要解决好LED光柱式血压计的周期检测问题,使其计量性能得到有效保证,用其代替传统的水银柱式血压计将具有良好的应用前景。
测量技术,诸如长度,宽度,高度等量的测定,这些被测对象是分离,单一,独立的量,故而要求技术实现难度不高;检测技术,诸如医学检测,食品成分检测,这些被测对象一般与其他非检测对象混杂在一起,是隐蔽的,混合的,故而要求技术实现难度较高;测控技术,诸如微机化仪器,智能仪器,它除了有测定对象,还有控制对象,诸如航天测控网;测试技术,测定信号与其他信号交织在一起,测量过程是一个测量试验的过程。这些观点不对处,欢迎参加讨论!
摘 要:电力系统中高压开关柜的一次开关设备工作状态、温湿度控制、高压带电指示等功能一般是由信号灯和独立的电气元件实现的,这势必会带来集成度低、配线复杂、可靠性差的缺点。本文介绍了一种开关柜智能测控装置,适用于3~35kV户内高压开关柜,用于一次开关设备状态模拟显示、高压带电指示、防凝露温湿度控制、电参数测量等,大大提高了开关柜操控和测显的集成度和智能化程度。关键词:MC9S08AW32;开关柜;一次系统图;智能测控装置Abstract: According to the survey, working state of the switching device, control of temperature and humidity and high-voltage live instruction are usually achieved by some signal lamps and several independent electronic devices in a high-voltage switchboard of power system, which will inevitably bring about the shortcomings of low integration, complex wiring, and lower reliability. An intelligent monitoring and control device for switchboard named ASD is introduced in this paper, which is used in 3 ~ 35kV indoor high voltage switchboard. The device is used for the indicate of switching device status, high-voltage live instructions, anti-condensing temperature and humidity control, electrical parameter measurement and so on, which is highly increased the integration and intelligence of manipulation and measurement of the switchboard.Key words: MC9S08AW32; switchboard ; primary system diagram; intelligent monitoring and control device0 引言 开关柜一般有断路器(负荷开关)、隔离刀闸、接地刀闸等一次开关设备。在运行或调试中,监测这些一次开关设备状态是至关重要的。在传统的开关柜上,一般使用信号灯来指示这些状态的,这样做显示不直观,且接线不方便。开关柜智能测控装置将一次设备状态显示与开关柜的一次方案图相结合,LED显示器件置于一次方案图中设备符号所处位置,电路状态一目了然,生动直观,如图1 同时集成的高压带电显示、自动温湿度控制、电参数测量功能使开关柜盘面简洁大方,降低二次接线工作量。1 硬件设计方法1.1 设计平台 中央处理器采用Freescale公司的第一款基于高度节能型S08核的器件MC9S08AW32高性能单片机,该单片机片上资源丰富,支持BDM片上调试功能,片内集成看门狗电路,抗干扰能力突出,具有业内最佳的EMC性能。CPU总线频率最高可达20MHz,最高运行速率可达40MHz。丰富的片上资源:32KB在线可编程FLASH存储器,内部时钟发生器,带有2个可编程定时器,丰富的I/O口:双SCI口,SPI、I2C等接口,极大的方便了硬件的扩展。 电能计量芯片采用美国ADI公司的高精确度三相电能测量芯片ADE7758。该芯片的测量精度高,功能强大。该IC内嵌高精度的模数转换器和固定模式的数字处理信号处理器( DSP),具有数字积分、数字滤波、实用电能监测、计量功能。芯片带有一个SPI串行口、有功电能脉冲输出、无功电能脉冲输出,可用于各种三相系统中有功功率、无功功率、电能、电压电流有效值的测量以及以数字方式校正系统误差所必须的信号处理电路。 ADE7758为各相提供系统校准功能,包括有效值偏移校准、相位校准、功率校准。1.2 设计框图 装置硬件电路设计框图如下,整个系统以MC9S08AW32为核心,按功能可划分为中央处理单元、电源模块、电压电流采样及运算、开关量控制模块、温湿度采集模块、人机交互模块、通讯模块等。1.3 部分电路1.3.1 中央处理单元 中央处理单元电路图如图3所示,CPU对采样信号进行处理计算,根据测量得到的电流、电压、温湿度值与预先设定的各种保护数值进行对比,由此来判断开关柜的电压电流是否正常、温湿度状况是否正常,若不正常则输出相应的告警信息。外部扩展了铁电存储器,用于存储一些重要的参数,即使以后升级程序也不会丢失先前的重要数据。1.3.2 开关量控制模块 开关量控制模块包括开关量输入和告警输出,其电路图如图4所示。开关量输入经光电耦合接入CPU;告警由GPIO口经光电耦合器连接到继电器输出。开关量输入设有8路,依次对应一次图中的断路器合、断路器分、手车工作位置、手车试验位置、接地刀位置以及弹簧储能指示,其余预留。开关量输入对应一次图可编程设置。开关量输出设有6路,依次输出加热器1、加热器2、风扇、告警、照明、闭锁的状态。1.3.3 人机交互单元 本装置高端产品的人机交互界面采用LCD液晶显示模块。LCD采用128*128点阵显示,初始界面为电参量显示界面,通过按键输入进入菜单设置界面,菜单选项均采用中文显示界面,使得操作直观易懂。通过菜单选项可以设置诸如接线方式、电压变比、电流变比、告警定值、通信地址波特率等参数。低端产品则采用双排四位LED数码管显示来温湿度信息及各种可编程信息。用户可根据实际需要进行设置各种告警定值参数、通信地址波特率等。1.4 评述 本装置采用的电源模块为开关电源模块。该电源模块输入电压为AC90~285V或DC100~300V,输入频率45~60Hz,输出电压稳定、故障率小,输出纹波<1%,转换效率≥75%。具有过压、过流保护。该模块经实际现场使用,具有很高的稳定性、可靠性和抗干扰能力。 温湿度传感器采用SHT10,该系列产品是一款高度集成的温湿度传感器芯片,具有超快响应、抗干扰能力强等优点,提供全标定的数字输出。CPU与SHT10采用串行接口,在传感器信号的读取及电源损耗方面,都做了优化处理。 高压带电显示模块由高压带电传感器输入电信号,由此判断此高压柜是否带电。由于母线电压较高,所以高压带电显示电路采用了各种过压保护、隔离保护器件来确保装置内部电路的正常工作。 此外,本装置还集成有操控功能、人体感应功能、语音防误提示功能等。2 软件设计流程 系统软件设计包括主程序、通讯模块2个部分。 主程序完成上电或复位初始化,电能芯片初始化,其他外设初始化,温湿度测量,读取电参数,电量计算,状态显示及报警处理,LCD显示刷新及按键处理等功能,程序设计流程如图5。 CPU初始化主要指对CPU的特殊状态寄存器SFR进行配置,设置I/O口的输入输出状态及初始状态,读取铁电寄存器数据等;电能芯片初始化主要指对ADE7758功能寄存器的配置;主程序其余部分则是对各项功能的完成,只有合理安排程序流程来完成这些功能,装置才能可靠工作。 通讯模块以中断方式实现,主要完成接收数据,协议处理等功能。通讯协议采用标准MODBUS-RTU规约,便于上位机的通讯,与其他网络仪表组网使用,实现对开关柜状态的实时监测。3 实现的技术指标及性能 ASD系列开关柜智能测控装置的技术指标见表1。产品设计时采用优异的电磁干扰PCB设计技术,生产时经过整机带电老化与出厂检验测试,确保了产品的长期工作的稳定性和可靠性。 表1 ASD装置技术指标技术参数指标输入网络三相三线、三线四线频率45~60 Hz[t