Tài liệu Đồ án tốt nghiệp - Rơ le số bảo vệ cách điện pdf

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
RƠLE SỐ BẢO VỆ CÁCH ĐIỆN
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
MỤC LỤC
.......................................................................................................1
N T T NGHI PĐỒ Á Ố Ệ ...................................................................1
R LE S B O V C CH I NƠ Ố Ả Ệ Á Đ Ệ .................................................1
.......................................................................................................1
M C L CỤ Ụ ......................................................................................2
CH NG I. T V N V V NHI M V THƯƠ ĐẶ Ấ ĐỀ À À Ệ Ụ Ư..........6
I. Đ t v n đặ ấ ề...........................................................................................6
II. Các nhi m v , ch c năng c a r le s b o v cách đi n:ệ ụ ứ ủ ơ ố ả ệ ệ ........6
III.Nhi m v c th c a R le s b o v cách đi n cho m t đ ngệ ụ ụ ể ủ ơ ố ả ệ ệ ộ ộ
c t i nhà máy phân đ m Hà B cơ ạ ạ ắ ........................................................7
CH NG 2:T NG QUAN V R LE SƯƠ Ổ Ề Ơ Ố...................................8
I. T ng quan v s phát tri n c a R le s ổ ề ự ể ủ ơ ố .........................................8
Tr c nh ng n m 70 các thi t b o l ng và b o v là nh ng ướ ữ ă ế ị đ ườ ả ệ ữ
r le i n t tuy chúng có th b o v thi t b i n kh i s c nhung ơ đ ệ ừ ể ả ệ ế ị đ ệ ỏ ự ố
còn mang nhi u nh c i m :ề ượ đ ể ...........................................................8
II. Các ch c năng c a r le s ứ ủ ơ ố ..............................................................9
2.1 .Ch c n ng o l ng :ứ ă đ ườ ..................................................................9
L ch c n ng u tiên v quan tr ng, nh m o, à ứ ă đầ à ọ ằ đ
l c, tính ra nh ng thông s m ch i n m r le ọ ữ ố ạ đ ệ à ơ
ph i canh. Các d i l ng v o u tiên nói chung lả ạ ượ à đầ à
: dòng 3 pha , dòng trung tính , áp 3 pha , áp th ứ
t zêro . S l ng c th tu theo yêu c u c th ự ố ượ ụ ể ỳ ầ ụ ể
c a t ng lo i r le . Nh ng i l ng n y khi khôngủ ừ ạ ơ ữ đạ ượ à
có s c có d ng hình sin v cân b ng , dòmh ự ố ạ à ằ
trung tính áp th t zêro b ng không . Nh ng ứ ự ằ ư
khi có s c s có nh ng bi n ng m nh c a t n ự ố ẽ ữ ế độ ạ ủ ầ
s công nghi p , th ng sinh ra m t i x ng v ố ệ ườ ấ đố ứ à

sinh ra các th nh ph n ng c v zêro . M t nét à ầ ượ à ộ
c bi t quan tr ng khác n a l k m theo ó đặ ệ ọ ữ à ề đ
- 2 -
2
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
th ng sinh ra nh ng th nh ph n quá t do ườ ữ à ầ độ ự
l n không chu k khi n cho dòng i n áp quá ớ ỳ ế đ ệ độ
m t d ng hình sin . Do ó nh ng dòng áp o c n ấ ạ đ ữ đ ầ
c :đượ ...........................................................................................9
2.2. Ch c n ng l y m u và canh s c ứ ă ấ ẫ ự ố ...........................................9
2.3. Ch c n ng b o v r le và ghi chép s cứ ă ả ệ ơ ự ố...............................10
2.4. Ch c n ng ch ng s cứ ă ố ự ố............................................................10
2.5. Ch c n ng t ng óng l i ứ ă ự độ đ ạ .....................................................10
2.6. Ch c n ng giao ti p v i ng i dùngứ ă ế ớ ườ .........................................10
III. Các ch ng lo i R le thành b ngày nay ủ ạ ơ ộ ......................................10
3.1. ng ây truy n t i Đườ đ ề ả .................................................................10
3.2. ng dây phân ph i Đườ ố ...............................................................11
3.3. B o v máy bi n áp ả ệ ế ..................................................................11
3.4. B o v môtả ệ ơ...............................................................................11
CH NG 3: THI T K T NG QU TƯƠ Ế Ế Ổ Á ......................................12
I.Ph ng h ng gi i quy t v n đươ ướ ả ế ấ ề...................................................12
II.Gi i thi u v m t s vi m ch dùng trong thi t bớ ệ ề ộ ố ạ ế ị.........................17
2.1 Vi i u khi n 89C52đ ề ể .............................................................17
C u trúc bên trong 89C52ấ .................................................................18
Dòng dò đ u raầ ......................................................................................24
V- = -5V(0,5 so v i GND)ớ .............................................25
2.3 ng h th i gian th c DS12887Đồ ồ ờ ự ...............................................33
Nh ng nét c tr ng c a DS 12887:ữ đặ ư ủ ..............................................33
Ch c n ng c a m t s chân c b nứ ă ủ ộ ố ơ ả ...............................................34
CH NG 4:T NH TO N THI T K CHI TI TƯƠ Í Á Ế Ế Ế .........................39

I.Tính toán thi t k m ch đo:ế ế ạ ............................................................39
II .M ch s hoá:ạ ố ......................................................................................41
III. Hi n th k t qu đo:ể ị ế ả ........................................................................42
IV. Bàn phím ch c năngứ .....................................................................47
V. EEPRROM...........................................................................................51
VI. Ghép n i máy tính.ố ..........................................................................52
CH NG 5. THI T K PH N M MƯƠ Ế Ế Ầ Ề ........................................54
I. L u đ thu t toán cho vi đi u khi n:ư ồ ậ ề ể ...........................................54
1. L u thu t toán cho ch ng trình kh i t o:ư đồ ậ ươ ở ạ ............................54
2. L u ch ng trình ph c v ng t phím:ư đồ ươ ụ ụ ắ ..................................55
3. L u ch ng trình ph c v phím FUNC:ư đồ ươ ụ ụ ...............................56
4. L u ch ng trình ph c v phím INC:ư đồ ươ ụ ụ ...................................57
6. L u ch ng trình ph c v phím OK:ư đồ ươ ụ ụ ....................................59
7. Ch ng trình ph c v ng t RTCươ ụ ụ ắ .................................................60
8. Ch ng trình ph c v ng t truy n tinươ ụ ụ ắ ề .........................................61
II. Thi t k giao di n trên PC:ế ế ệ ..............................................................64
- 3 -
3
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
II.thiết kế giao diện trên PC bằng Visual Basic: .............................................................
1. Giao diện..........................................................................................
2. lưu đồ chương trình nhận bản tin của máy tính....................................
CHƯƠNG 6: CHẠY THỬ, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
PHỤ LỤC:
I. Chương trình phần mềm cho vi điều khiển của Rơle số bảo vệ cách điện.
II. Chương trình phần mềm cho Giao diện trên PC với rơle cách điện.
III. Tài liệu tham khảo.
Lời nói đầu:
- 4 -
4

Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
Ngy nay, s phỏt trin ca cụng ngh vi in t, k thut vi x lý ó to ra nhng
bc ngot cho quỏ trỡnh t ng hoỏ sn xut cng nh cỏc hot ng xó hi khỏc. iu
ny ó mang li nhng li ớch to ln: m rng chc nng ca h thng, nõng cao tin
cy, gim giỏ thnh sn phm. Tuy nhiờn, vic trin khai ng dng nhng tin b núi trờn
vo nc ta cũn nhiu hn ch.
Vic nghiờn cu thit k nhng thit b s dng nhng tin b ny l cn thit.
Em thc hin ỏn nghiờn cu v thit k Rle s bo v cỏch in s dng Vi iu
khin vi s hng dn ca PGS. Nguyn Bỡnh Thnh v ThS.Trn Vn Tun. Nhm mc
ớch khng li nh nhng kin thc lý thuyt ó hc bng thc t nõng cao k nng kinh
nghim thit k.
Do thi gian ngn v kinh nghim bn thõn cũn hn ch nờn ti chc chn khụng
trỏnh khi nhng thiu sút, rt mong c s gúp ý t phớa thy cụ v cỏc bn.
Em xin chõn thnh cm n s giỳp tn tỡnh ca cỏc thy, cụ trong b mụn v cỏc
bn ó giỳp em hon thnh ỏn.
H ni, ngy 18 thỏng 5 nm 2004
Sinh viờn thc hin
V Trng Quyn
- 5 -
5
Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
CHNG I. T VN V V NHIM V TH
I. t vn
Tt c cỏc thit b in, m bo an ton cho ngi vn hnh v s dng, u cú
v mỏy khụng mang in. Cỏc phn t mang in u c cỏch in rt tt vi v mỏy.
nhng thit b in cú cụng sut ln yờu cu vt liu cỏch in phi cú cht lng rt
tt. Thm chớ cỏch in ca cỏc thit b in cũn phi thng xuyờn c theo dừi kim
tra, bo dng v phc hi nu khụng m bo yờu cu. c bit l i vi cỏc thit b
in lm vic trong mụi trng hoỏ cht, cỏch in ca chỳng rt d b h hi, gim tớnh
cht cỏch in. Vic xy ra chm mch ca v mỏy nhng thit b in cú cụng sut ln

s gõy thit hi nghiờm trng v ngi v ca. Vỡ vy phi cú mt thit b luụn theo dừi v
kim tra cỏch in cho cỏc thit b in. Nu xy ra s c v cỏch in thỡ phi lp tc ct
ngay thit b in ú ra khi li.
Cụng vic theo dừi v tỏc ng loi tr thit b in cú s c v cỏch in ra khi
li in cng nh bỏo ng v s c ny, c thc hin bi thit b cú tờn l Rle bo
v cỏch in.
II. Cỏc nhim v , chc nng ca rle s bo v cỏch in:
+o canh in tr cỏch in ca thit b in. Phi o ngay khi thit b ang l vic.
+Khi xy ra s c v cỏch in ca thit b in phi tỏc ng ct ngay thit b ú ra
khi li in. Thụng bỏo v s c ny bng ốn bỏo hoc cũi bỏo.
+Hin th giỏ tr in tr o c.
+Cú th ci t cỏc thụng s config v thụng s setting cho rle nh khong o yờu
cu chớnh xỏc, s on tuyn tớnh hoỏ, h s tuyn tớnh hoỏ trờn tng on, in tr
ngng...
+Ghi li lch s cỏch in.
+Truyn tin vi phũng iu khin trung tõm ca h thng thu thp qun lý v iu
khin d liu ca nh mỏy qua cng truyn thụng RS232 hoc RS485, ngi vn hnh
cú th i thoi, ci t thụng s cho Rle t phũng iu khin trung tõm.
- 6 -
6
Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
III.Nhim v c th ca Rle s bo v cỏch in cho mt ng c ti nh mỏy
phõn m H Bc
Ti nh mỏy phõn m H Bc, mt mụ t quay mỏy bm dung dch Amoniac ,tt
c b ngõm chỡm trong b dung dch Amụniac. Vỡ lm vic trong mụi trng hoỏ cht nờn
cỏch in ca mụ t d b h hi.
Nhim v ca thit b ny l o in tr cỏch in ca mt ng c in xoay chiu ba
pha 380V. ng c c cp in bi mt bin ỏp xoay chiu ba pha 380V qua mt mỏy
ct, phớa th cp ca mỏy bin ỏp l hỡnh sao trung tớnh khụng ni t. Cun dõy stato ca
ng c cng l ba pha hỡnh sao trung tớnh khụng ni t.

-Ta phi o in tr cỏch in gia stato ca ng c v v mỏy ngay c khi ng c
ang lm vic.
-Khi thy in tr cỏch in gim xung di mt ngng an ton ó t thỡ phi ra
lnh ct ng c ra khi li. Bng vic ct mỏy ct t trờn ng cp in cho ng c.
-Giỏ tr in tr cỏch in c hin th trờn mn hỡnh LCD v mn hỡnh LED. Ngoi
ra cũn h thng ốn bỏo vic thụng bỏo c thun tin hn.
-Lch s cỏch in c ghi li theo yờu cu sau
Nu R
c
>600k , in tr cỏch in m bo cho ng c vn hnh an ton thỡ R
c
c ghi li mi ngy mt ln (ghi giỏ tr nh nht ca R
c
trong ngy ú) .
Nu R
c
nm trong khong t 500k ữ 600k tuy ng c vn cú th vn hnh
c nhng Rle phi da ra tớn hiu cnh bỏo v tỡnh trng ny v R
c
c ghi li theo
chu k dy hn mi gi ghi mt ln (ghi giỏ tr nh nht ca R
c
trong gi ú ) .
Nu R
c
<500k, khụng m bo an ton cho ng c vn hnh na thỡ nu ng c
ang chy phi ct ngay ng c ra khi li v ghi li lp tc giỏ tr R
c
s c ny cựng
thi im xy ra s c. Cũn nu ng c ó c ct ra khi li ri thỡ R

c
c ghi li
mi gi mt ln( cng ghi giỏ tr nh nht ca R
c
trong gi ú ).
-Cỏc thụng s ca Rle cú th c ci t bng mt bn phớm chc nng.
-Rle cú th truyn tin vi mỏy tớnh qua cng RS232.

- 7 -
7
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ RƠLE SỐ
I. Tổng quan về sự phát triển của Rơle số
Trước những năm 70 các thiết bị đo lường và bảo vệ là những rơle điện từ
tuy chúng có thể bảo vệ thiết bị điện khỏi sự cố nhung còn mang nhiều nhược
điểm :
+Thời gian tác động chậm
+Kém chính xác
+Khó thực hiện các phép toán phức tạp
+Với những nhiệm vụ nhỏ cũng yêu cầu thiết bị bảo vệ cồng kềnh , chi phí lớn
Sau những năm 70 điện tử phát triển mạnh . ứng dụng cho thiết bị rơle bảo vệ đã
đạt được những bước tiến mạnh . Từ đó cho đến nay được chia làm 2 giai đoạn :
+Những năm 70-năm 90 : Rơle điện tử
- Nâng cao hơn về độ chính xác và độ tác động
- Thực hiện tốt một số phép xử lý : Cộng , trừ , nhân , chia , đạo hàm ,
tích phân , đếm , trễ , .....
+Từ sau những năm 90 :Vi xử lý , vi điều khiển được đưa vào thiết bị đo và bảo vệ
, đã tạo nên những bước ngoặt trong sự phát triển của các thiết bị trên .
- Đo nhanh tác động nhanh chính xác cao tin cậy cao
- Có thể thu thập dữ liệu và lưu trữ chúng với dung lượng lớn

- Khả năng biểu diễn thông tin đa dạng phong phú ( hiển thị trên LCD ,
LED , ghi và vẽ đồ thị về giá trị trạng thái của quá trình ...)
- Có thể thực hiện cùng một lúc nhiều chức năng bảo vệ cho một đối
tượng được bảo vệ ( Tính thành bộ cao )
- Truyền tin được với phòng điều khiển trung tâm
- Về kết cấu có thể tích thu gon rất nhiều : Một rơle số có thể thay thế 1 tủ
rơle cũ
- Giá thành rẻ hơn thiết bị truyền thống : Ví dụ một tủ role truyền
thống bảo vệ một đường dây phân phối cùng với tủ giá khoảng 3500 USD .
Trong khi đó một role số bảo vệ đường dây phân phối giá khoảng 1500
- 8 -
8
Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
USD , ti a l 2000 USD . Nu sn xut trong nc thỡ giỏ ch cũn mt
na n 2/3 giỏ trờn thm chớ nu a vo sn xut hng lot giỏ ch cũn 1/3
.
II. Cỏc chc nng ca rle s
2.1 .Chc nng o lng :
L chc nng u tiờn v quan trng, nhm o, lc, tớnh ra nhng thụng s mch
in m rle phi canh. Cỏc di lng vo u tiờn núi chung l : dũng 3 pha , dũng
trung tớnh , ỏp 3 pha , ỏp th t zờro . S lng c th tu theo yờu cu c th ca tng
loi rle . Nhng i lng ny khi khụng cú s c cú dng hỡnh sin v cõn bng , dũmh
trung tớnh ỏp th t zờro bng khụng . Nhng khi cú s c s cú nhng bin ng mnh
ca tn s cụng nghip , thng sinh ra mt i xng v sinh ra cỏc thnh phn ngc
v zờro . Mt nột c bit quan trng khỏc na l km theo ú thng sinh ra nhng
thnh phn quỏ t do ln khụng chu k khin cho dũng in ỏp quỏ mt dng hỡnh
sin . Do ú nhng dũng ỏp o cn c :
- Bin nh bng nhng bin dũng CT ( Current transformer ) , bin ỏp VT ( Votlage
transformer ) c bit ( Khụng bóo ho v dói rng )
- Lc thụng thp ra thnh phn tn s cụng nghip gm lc cng khi cn kt hp

vi lc mm . Do tt c cỏc rle tớnh toỏn bng giỏ tr hiu dng hỡnh sin ca U , I m
cỏc i lng U ,I khi xy ra s c u khụng cú hỡnh sin nờn phi lc cú tớn hiu
hỡnh sin . Vớ d khi o tn s bng phng phỏp o chu k thỡ phi to ra mt xung
vuụng t xung xung hỡnh sin khi hỡnh sin i qua im 0 . Do ú mun cú kt qu o
chớnh xỏc phi tin hnh lc thụng thp
2.2. Chc nng ly mu v canh s c
Gm cỏc cụng vic sau :
- Ly mu dũng , ỏp , tn s m pha a vo b m mu.
- Tớnh toỏn phõn tớch ra cỏc s liu cn thit, tớnh toỏn cỏc biu thc c trng s
c, so ngng phỏt hin s c.
- 9 -
9
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
2.3. Chức năng bảo vệ rơle và ghi chép sự cố
Khi xảy ra sự cố thì modul canh đo sẽ khởi động chạy choc năng bảo vệ rơle để
xử lý ứng với các sự cố ấy. Đồng thời một modul sẽ ghi chép lại diễn biến của sự cố để
có thể lấy ra dùng sau này.
2.4. Chức năng chống sự cố
Khi phát hiện ra sự cố rơle sẽ canh một khoảng thời gian tuỳ vào người sử dụng
đặt. Sau khoảng thời gian đó nếu rơle vẫn phát hiện sự cố thì nó sẽ phát tín hiệu điều
khiển tác động lên máy cắt để cắt phần tử sự cố ra khỏi lưới.
2.5. Chức năng tự động đóng lại
Nếu rơle được lập trình tự động đóng lại thì khi lưới điện trở lại trạng thái ổn
định bình thường một khoảng thời gian do người dùng đặt rơle sẽ phát tín hiệu điều
khiển tác động đến cuộn đóng để đóng phần tử đã bị cắt lúc trước trở lại hoạt động.
2.6. Chức năng giao tiếp với người dùng
Người dùng có thể đặt lại các thông số ngưỡng thông qua phím chức năng, hoặc
trực tiếp trên máy tính chủ nếu rơle có chức năng ghép nối truyền tin với máy tính.
III. Các chủng loại Rơle thành bộ ngày nay
3.1.Đường đây truyền tải

Được chia làm các loại đường dây :
- Cao và siêu cao áp từ 200 – 500 kV
- Trung và cao áp từ 6 – 22 – 35 – 66 và 110 kV
Trong các bảo vệ đường dây cao áp và siêu cao áp bao gồm các bảo vệ chính sau :
- So dọc phương hướng và khoảng cách giữa các miền , có thể từ 3 – 4 miền
- Quá dòng so lệch dọc từng pha
- Khoá và cắt khi dao động mất đồng bộ
- Chạm đất tức thời
- So lệch pha
Tất cả các bảo vệ trên đều có thể đóng lại và truyền về trung tâm.
Trong các rơle bảo vệ đường dây trung tính và cao áp có thể có các loại bảo vệ sau :
- Khoảng cách giữa các miền , giữa pha và từng pha
- 10 -
10
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
- Quá dòng 4 đoạn thứ tự không
- So dọc khoảng cách có hướng
- Quá dòng cắt nhanh quá dòng định thời gian
- Quá áp và thấp áp
- Sa thải tải theo tần số
- Chạm đất
3.2. Đường dây phân phối
Bao gồm các bảo vệ chính sau :
- Quá dòng thời gian
- Quá dòng tức thời
- Bảo vệ công suất có hướng
- Quá áp và thấp áp
- Sa thải tải theo tần số
- Tự động phục hồi điện áp thấp
3.3. Bảo vệ máy biến áp

Bao gồm các bảo vệ chính sau :
- Bảo vệ so lệch
- Quá tải và quá dòng thời gian
- Bảo vệ nhiệt độ
- Bảo vệ rơle ga ( do ngắn mạch trong cuộn dây biến áp )
- Kìm hãm thành phần điều hoà
3.4. Bảo vệ môtơ
Bao gồm các bảo vệ chính sau :
- Quá dòng
- Quá tải
- Ngắn mạch
- Chạm đất , cách điện
- Giảm công suất khi mất tải
- So lệch pha
- Quá áp và thấp áp
- Ngược pha
- 11 -
11
Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
- Gim dũng
Nc ta ó t 4/5 rle s cp cao ỏp . Cỏc rle ny chy núi chung l tt tuy nhiờn
cú mt s rle ca mt s hóng hot ng cha tt . Ngi ta ó phỏt hin ra v thay th
chỳng bng cỏc rle s khỏc tt hn . Mt s nh mỏy mi xõy dng ó t rle s
mc trung ỏp , cũn phn cỏc nh mỏy h thng trung ỏp ca in lc cha lp t rle s
. Yờu cu ca nghnh in l phi nm vng k thut rle núi chung, tin hnh t rle
s ng dõy trung ỏp, tin ti t rle s ng dõy h ỏp
i vi rle s vic phõn loi thnh b theo nhúm i tng bo v bao gm :
- Rle bo v ng dõy phõn phi : 45%
- Rle bo v ng c : 20%
- Rle bo v mỏy bin th : 10%

- Rle bo v mỏy phỏt : 5%
- Rle bo v thanh cỏi : 10%
- Rle chuyờn dng khỏc nh sa thi ti , chm t : 10%
Rle trung ỏp yờu cu v tớnh toỏn v tc khụng cao nh rle cao ỏp nhng nhu
cu s dng ln iu ú t ra yờu cu phi nghiờn cu thit k, ch to a ra s dng
cỏc loi rle trung ỏp vo h thng cỏc ng dõy trung ỏp trong nc.
CHNG 3: THIT K TNG QUT
I.Phng hng gii quyt vn
Vi nhim v ó t ra, cn tỡm ra hng gii quyt hp lý sao cho nhim v c
hon thnh mt cỏch tt nht, n gin hiu qu .
Nờu li nhim v th ca thit b :
-Nhim v ca thit b ny l o in tr cỏch in ca mt ng c in xoay chiu
ba pha 380V. ng c c cp in bi mt bin ỏp xoay chiu ba pha 380V qua mt
mỏy ct, phớa th cp ca mỏy bin ỏp l hỡnh sao trung tớnh khụng ni t. Cun dõy
stato ca ng c cng l ba pha hỡnh sao trung tớnh khụng ni t.
-Ta phi o in tr cỏch in gia stato ca ng c v v mỏy ngay c khi ng c
ang lm vic.
- 12 -
12
Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
-Khi thy in tr cỏch in gim xung di mt ngng an ton ó t thỡ phi ra
lnh ct ng c ra khi li. Bng vic ct mỏy ct t trờn ng cp in cho ng c.
-Giỏ tr in tr cỏch in c hin th trờn mn hỡnh LCD v mn hỡnh LED. Ngoi
ra cũn h thng ốn bỏo vic thụng bỏo c thun tin hn.
-Lch s cỏch in c ghi li theo yờu cu sau
Nu R
c
>600k , in tr cỏch in m bo cho ng c vn hnh an ton thỡ R
c
c ghi li mi ngy mt ln (ghi giỏ tr nh nht ca R

c
trong ngy ú) .
Nu R
c
nm trong khong t 500k ữ 600k tuy ng c vn cú th vn hnh
c nhng Rle phi da ra tớn hiu cnh bỏo v tỡnh trng ny v R
c
c ghi li theo
chu k dy hn mi gi ghi mt ln (ghi giỏ tr nh nht ca R
c
trong gi ú ) .
Nu R
c
<500k, khụng m bo an ton cho nh c vn hnh na thỡ nu ng c
ang chy phi ct ngay ng c ra khi li v ghi li lp tc giỏ tr R
c
s c ny cựng
thi im xy ra s c. Cũn nu ng c ó c ct ra khi li ri thỡ R
c
c ghi li
mi gi mt ln( cng ghi giỏ tr nh nht ca R
c
trong gi ú ).
-Cỏc thụng s ca Rle cú th c ci t bng mt bn phớm chc n.
-Rle cú th truyn tin vi mỏy tớnh qua cng RS232.
Thit b s dng mt b x lý kh trỡnh thụng dng thuc h vi x lý 80xx ca Intel:
VK 89C52.(Vi iu khin l ng dng ca vi x lý trong lnh vu o lng v iu
khin).
í ngha ca vic ng dng vi x lý vo o lng v iu khin:
+M rng chc nng ca vic o lng, tng ng dng ca cỏc thit b o.

+Nõng cao chớnh xỏc, kh nng biu din thụng tin(giỏ tr, dng tớn hiu...).
+Xõy dng cỏc h thng o hp b(nhiu vo, nhiu ra).
+Vn hnh n gin tin cy cao.
+Tỏc ng nhanh.
+ Gim chi phớ thit k v gim giỏ thnh thit b.
+...
AT89C52 l mt h vi x lý n chip 8 bits h CMOS cú hiu sut cao, cụng sut
ngun thp vi 8 kbyte b nh ROM Flash lp trỡnh v xoỏ c. Chip ny sn xut da
trờn cụng ngh b nh khụng mt ni dung cú tớch hp cao ca ATMEL.
Chip AT89C52 cng tng thớch cỏc tp lnh v cỏc chõn ca chun cụng bghip
MSC-51. Flash trờn chip ny cho phộp b nh chng trỡnh c lp trỡnh li trờn h
- 13 -
13
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
thống hoặc bằng bộ lập trình nhớ không mất nội dung quy ước . Bằng cách kết hợp một
CPU linh hoạt 8 bit với Flash trên chip đơn thể , AT89C52 là một hệ vi xử lý 8 bit mạnh
cho ta một giải pháp có hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt với các ứng dụng điều
khiển . Nó có đầy đủ các tính năng tốt cùng với các ngoại vi trên chip như SCI , ROM ,
RAM , Timer , Counter …
Phương pháp đo điện trở cách điện:
Ta dùng phương pháp đo điện trở gián tiếp qua đo điện áp và dòng điện trên điện trở.
Để thực hiện được nhiệm vụ đo điện trở cách điện của động cơ mà phải đo ngay cả
khi động cơ đang làm việc. Thiết kế ở đây ta sử dụng một nguồn điện một chiều cao
áp(300VDC), đặt lên điện trở đo dòng rò qua điện trở sẽ tính được giá trị của điện trở cách
điện.
Chọn ADC:
Dải thay đổi của điện trở cách điện là từ 0 đến 20 Mêgaohm là lớn vì vậy cần chọn
ADC có độ phân giải cao. Mặt khác chu kỳ đo R
cđ
không cần nhanh nên ta chọn ADC loại

ICL7109, là ADC biến đổi theo kiểu tích phân hai sườn xung có độ phân giải 12bít tốc độ
biến đổi chậm .
Chu kỳ lấy mẫu được tạo bởi đồng hồ thời gian thực mỗi giây ta lấy mẫu và đo điện
trở một lần.
Tác dụng của việc sử dụng đồng hồ thời gian thực (RTC_DS12887):
Truớc đây trong những thiết bị đo thông minh để thêm thông tin về thời gian thực
người ta thường tạo một chương trình tạo lịch(Calendar) sử dụng một bộ định thời bên
trong Vi điều khiển. Nhưng nhược điểm của chương trình này là cồng kềnh phức tạp, khó
lập trình, tốn nhiều bộ nhớ, khi mất điện đồng hồ này cũng không chạy được nữa, nên mỗi
khi cho thiết bị hoạt động ta phải đặt lại ngày giờ.
Nếu sử dụng RTC ta có thể tránh được những nhược điểm kể trên của chương trình
Calendar. Mặt khác, RTC còn cung cấp cho chúng ta một vùng nhớ bảo toàn được dữ liệu
khi thiết bị không được cấp nguồn.
Màn hình hiển thị tinh thể lỏng LCD(liquid crystal display):
Có khả năng biểu diễn thông tin phong phú, dùng để hiển thị kết quả đo, hiển thị
lịch và là giao diện thân thiện cho người sử dụng khi cần cài đặt thông số cho thiết bị.
Ở đây do yêu cầu về khối lượng thông tin cần hiển thị nên ta dùng loại LCD
2dòng_ 20 kí tự.
- 14 -
14
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
Màn hình hiển thị LED.
Mục đích để người dùng có thể quan sát kết quả đo từ khoảng cách xa. Do đặc
điểm của dải đo và độ phân giải của thiết bị mà ở đây ta thiết kế màn hình hiển thị LED
3_3/4 digit, có dấu phảy động.
Bộ nhớ EEPROM:
Vì phải lưu trữ thông tin về lịch sử cách điện nên ta cần dùng bộ nhớ EEPROM. Ở
đây ta dùng 4kB của bộ nhớ EEPROM 28C64.
Bàn phím chức năng là bàn phím gồm 4 phím : Phím đầu tiên dùng để chọn thông số
cần thay đổi(phím FUNC). Hai phím dùng để thay đổi giá trị của thông số được

chọn(phím INC(tăng)và phím DEC(giảm). Một phím dùng để đồng ý giá trị mới của
thông số(phím OK), nó sẽ tác động để Vi xử lý cất giá trị thông số hiện hành vào vùng
nhớ bảo toàn dữ lệu khi mất điện.
Mạch điều khiển đóng cắt Rơle chuyển tiếp, thông báo thông tin bằng đèn báo và còi
báo việc này được thực hiện rất đơn giản bằng việc sử dụng các mạch logic để giải mã
những lệnh đưa ra từ Vi xử lý.
Đọc tiếp điểm phụ của máy cắt để biết trạng thái của máy cắt cũng như đáp ứng của máy
cắt đối với lệnh đóng cắt của Vi xử lý. Chỉ có một vấn đề cần quan tâm là tín hiệu từ máy
cắt phải được cách ly về điện với Vi xử lý.
Truyền tin với máy tính qua cổng RS232
Sử dụng vi mạch MAX232 để chuyển thông tin từ lôgic TTL sang lôgic của tiêu chuẩn
RS232.
Sơ đồ khối:
- 15 -
15
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
- 16 -
MÀN HÌNH HIỂN
THỊ LED
BỘ NHỚ
EEPROM
28C64
MÀN HÌNH HIỂN
THỊ LCD
SỐ
HOÁ
ICL
7109
MẠCH ĐO
&

KHUẾCH
ĐẠI
VI ĐIỀU
KHIỂN
89C52
REAL TIME
CLOCK
DS12887
TRUYỀN TIN
LÊN MÁY TÍNH
QUA CỔNG
RS232
MÁY TÍNH
TRUNG
TÂM
BÀN
PHÍM
CHỨC
NĂNG
HỆ THỐNG
ĐÈN BÁO
HIỆU
CÒI BÁO
ĐỘNG
TIẾP ĐIỂM
PHỤ CỦA
MÁY CẮT
TIẾP ĐIỂM
RƠLE
CHUYỂN

TIẾP
16
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
II.Giới thiệu về một số vi mạch dùng trong thiết bị
2.1 Vi điều khiển 89C52
Vi điều khiển là ứng dụng của vi xử lý trong lĩnh vực đo lường và điều khiển.
Sơ đồ chân
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 18-May-2004 Sheet of
File: D:\TAI LIEU(KHONG XOA)\Quyen\Do an tot nghiep_QUYEN\Thiet ke phan cung\RLCD_Ha Bac Dasua.DdbDrawn By:
P0.0
P0.1
P0.2
P0.3
P0.4
P0.5
P0.6
P0.7

EA
ALE
PSEND
P2.7
Vcc
P2.6
P2.5
P2.4
P2.3
P2.2
P2.1
P2.0GND
X1
X2
P3.7(RD)
P3.6(WR)
P3.5(T1)
P3.4(T0)
P3.3(INT1)
P3.2(INT0)
P3.1(TxD)
P3.0(RxD)
Reset
P1.7
P1.6
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1

P1.0
89C52
Bên ngoài có 40 chân chủ yếu trong đó là các cổng vào ra(chiếm 32 chân 4
port):
+Hai chân cung cấp nguồn(Vcc=+5V,GND=0V).
+Tín hiệu vào ra đa chức năng.
+Các chân điều khiển:Reset,EA,Ale,Psen
Chân Reset(9) dùng để reset hệ thống, tín hiệu reset ở mức cao.
Các cổng vào/ra
-P0(39÷ 32)là cổng vào ra song song thông thường có thể truy cập tới từng bít.
Ngoài ra còn làm bus địa chỉ thấp AD0÷AD7,và truyền dữ liệu trong chế độ đọc viết
ngoại vi bằng bus.
-P1(1÷ 8) là cổng vào ra song song thông thường có thể truy cập tới từng bít.
- 17 -
17
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
-P2(21÷28)là cổng vào ra song song thông thường có thể truy cập tới từng bít.
Ngoài ra còn làm bus địa chỉ thấp AD0÷AD7 trong chế độ đọc viết ngoại vi bằng bus.
-P2(10÷17)là cổng vào ra song song thông thường có thể truy cập tới từng bít.
Ngoài ra còn một số chức năng.
P3.0(10) dùng làm RxD trong truyền thông nối tiếp.
P3.1(11) dùng làm TxD trong truyền thông nối tiếp.
P3.2(12) dùng làm chân báo ngắt từ bên ngoài cho VĐK(INT0).
P3.3(13) dùng làm chân báo ngắt từ bên ngoài cho VĐK(INT1).
P3.4(14) dùng làm tín hiệu đếm cho Timer/Counter0 của VĐK khi nó làm việc ở
chhé độ counter
P3.5(15) dùng làm tín hiệu đếm cho Timer/Counter1 của VĐK khi nó làm
việc ở chhé độ counter.
P3.6(16)&P3.7(17) ở chế độ multichip thì đây là các lệnh xuất nhập bộ nhớ
chúng đi cùng với dữ liệu.

*P3.0÷P3.5 thay đổi chức năng phụ thuộc vào lập trình còn P3.6,P3.7 thay đổi
chức năng do chế độ có ghép nối multichip hay không.
ALE(30) là tín hiệu chốt địa chỉ thấp trong đọc viết ngoại vi bằng chế độ bus.
EA(31) là tín hiệu chọn đích cho của địa chỉ : Nếu EA=+5V địa chỉ sẽ được trỏ
vào bộ nhớ trong, nếu EA=0V địa chỉ sẽ được trỏ vào bộ nhớ ngoài.
PSEN có tác dụng khi truy cập bộ nhớ ngoài : Nếu PSEN=+1 địa chỉ sẽ được trỏ
vào bộ nhớ chương trình bên ngoài, nếu PSEN=0 địa chỉ sẽ được trỏ vào bộ nhớ dữ liệu
ngoài.
*Tất cả các VĐK họ 80xx đều có 16 bít địa chỉ trỏ ra ngoài, kết hợp với các chân
PSEN,
RD
,
WR
sẽ có khả năng trỏ tới 2x2
16
KB bộ nhớ ngoài.
Cấu trúc bên trong 89C52
CPU 8-bit thích hợp với các ứng dụng điều khiển gồm:
+Thanh ghi PC(Program Counter_con trỏ chương trình).
+Control Unit.
+Instruction decorder.
Memory: RAM 256 bytes+ các thanh ghi chức năng đặc biệt
- 18 -
18
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
EEPROM 8KB
Ba bộ Timer/Counter 16 bit.
Cổng truyền nối tiếp Full-duplex
Cấu trúc ngắt gồm 6 nguồn ngắt / vector với 2 mức ưu tiên
Máy phát đồng bộ trên chip

Timer/Counter :
AT89C52 có 3 Timer/Counter là Timer0 Timer1, Timer2 , cả 3 có thể hoạt động
như Timer hoặc Counter . Khi hoạt động như Timer thanh ghi được tăng lên 1 tại mọi
chu kỳ máy , ta có thể coi là đếm chu kỳ máy , mỗi chu kỳ máy gồm 12 chu kỳ dao
động thạch anh , tốc độ đếm bằng 1/12 chu kỳ dao động thạch anh . Khi hoạt động như
Counter thanh ghi tăng tương ứng với sự thay đổi 1 về 0 tại đầu vào chân T0(14),
T1(15),T2(1) . Chức năng là Timer hoặc Counter phải được chọn đồng thời cũng phải
chọn 1 trong 4 chế độ hoạt động . Việc khởi tạo hoạt động và điều khiển các
Timer/Counter dựa trên 2 thanh ghi TMOD và TCON trong vùng các thanh ghi có chức
năng đặc biệt SFR
S
Ngoài ra Timer 2 có 3 chế đọ hoạt động: tự nạp lại 16 bít(Autoreload), thu nhận
( Capture ), và tạo tốc độ baud . Hoạt động của Timer2 được điều khiển bởi thanh ghi
điều khiển T2CON
Giao diện nối tiếp :
Cổng nối tiếp có thể truyền nhận đồng thời . Nó cũng là bộ đệm nhận nghĩa là có
thể nhận byte thứ 2 trước khi byte thứ nhất trước đó được đọc từ thanh ghi nhận . Tuy
nhiên byte đầu tiên vẫn chưa đọc trong thời gian nhận byte tiếp theo thì byte đầu tiên sẽ
mất . Cả 2 thanh ghi nhận và truyền của cổng nối tiếp đều có tên là Special Function
Register SBUF
Tốc độ baud trong truyền nối tiếp :
Đối với Mode 0 : Baud rate
12
1
=
0sillator frequency
Đối với Mode 2 : Baud rate
64
2
SMOD

=
0sillator frequency
SMOD = 0 : Baud rate =
64
1
0sillator frequency
SMOD = 1 : Baud rate =
32
1
0sillator frequency
- 19 -
19
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
Đối với Mode 1 và Mode 3 : Trong 2 chế dộ này sử dụng Timer 1 để định tốc độ
baud
Khi Timer 1 báo tràn :
Baud rate =
32
2
SMOD
x ( Timer 1 Over Flow Rate )
Khi Timer 1 sử dụng chế độ tự động nạp lại số đếm khi tràn :
Baud rate =
)1256(12
1
32
2
THx
x
SMOD

−
x 0sillator frequency
Việc khởi tạo và điều khiển chế độ truyền nhận nối tiếp thông qua 2 thanh ghi
SCON và PCON
Các nguồn ngắt
Các chương trình ngắt được đặt tại địa chỉ từ 0003H ÷ 002bH trong bộ nhớ
chương trình . Khi có ngắt thì CPU sẽ nhảy tới vùng mà nó phục vụ ngắt , nếu chương
trình phục vụ ngắt nằm trong khoảng 8 byte thì phục vụ ngắt ngay trong vùng đó , còn
khi chương trình phục vụ ngắt mà lớn hơn 8 byte và các nguồn ngắt khác đang phục vụ
thì sẽ nhảy vượt qua sau đó thực hiện chương trình phục vụ ngắt.

Bảng các vector ngắt :
Nguồn ngắt Địa chỉ
IE0 0003H
TF0 000BH
IE1 0013H
TF1 001BH
RI&TI 0023H
TF2 002bH
2.2 Giới thiệu về vi mạch chuyển đổi tương tự số ICL7109:
- 20 -
20
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D

C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 17-May-2004 Sheet of
File: D:\TAI LIEU(KHONG XOA)\Quyen\Do an tot nghiep_QUYEN\Thiet ke phan cung\RLCD_Ha Bac Dasua.DdbDrawn By:
Vcc
Ref in -
Ref cap -
Ref cap +
Ref in +
In hi
In low
Common
Int
Az
Buf
Ref out
-V
Send
Run/Hold
Buf osc out
Osc sel
Osc out
Osc in
ModeCE/LOAD
HBEN
LBEN

Test
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
Or
Pol
Status
GND
L?
ICL7109
- Là bộ biến đổi tương tự sang số bằng phương pháp tích phân 2 sườn xung, đầu ra
12 bit binary.
- Tổ chức vào ra theo byte , đầu ra 3 trạng thái tương thích TTL và chế độ truy
nhập theo UART handshake cho vào ra song song hoặc nối tiếp với microprocessor.
- Đầu vào RUN/HOLD và đầu ra STATUS có thể được sử dụng để kiểm tra và
điều khiển trong khi biến đổi.
- Tín hiệu vào vi phân và vi phân điện áp chuẩn chính xác
- Ít nhiễu 15 µV
P-P
. Dòng vào 1 pA.
- Tốc độ biến đổi 30 lần/s.

- Có thể hoạt động với mạch dao động trên chip với tinh thể thạch anh 3,58 MHz
thì tốc độ biến đổi là 7,5 lần/s với tần số mạch điện cung cấp là 60 Hz .Cũng có thể sử
dụng mạch dao động RC với tần số xung khác.
Chức năng từng chân
Chân
số
Tên gợi nhớ Chức năng
1 GND Digital Ground , 0V so với tất cả các mức số
2 STATUS đầu ra sẽ ở mức cao trong suốt thời gian tích phânvà vi phân cho tới
khi dữ liệu được chốt lại . Đầu ra sẽ ở mức thấp khi khâu analog được
định nghĩa tự động về 0
3 POL Cực tính - dương đối với điện áp vào
dương
Bít số liệu ra 3 trạng thái
4 OR Tràn thang – cao nếu bị đầy Bít số liệu ra 3 trạng thái
5 B12 Bit 12 Bit cao nhất Bít số liệu ra 3 trạng thái
6 B11 Bit 11 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
7 B10 Bit 10 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
- 21 -
21
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
8 B9 Bit 9 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
9 B8 Bit 8 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
10 B7 Bit 7 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
11 B6 Bit 6 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
12 B5 Bit 5 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
13 B4 Bit 4 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
14 B3 Bit 3 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
15 B2 Bit 2 High = True Bít số liệu ra 3 trạng thái
16 B1 Bit 1 Bit thấp nhất Bít số liệu ra 3 trạng thái

17 TEST Đầu vào cao khi trong chế độ hoạt động thông thường . đầu vào thấp
đặt tất cả các bit ra lên cao . Đầu vào này chỉ được sử dụng khi kiểm
tra. đặt mức cao nếu không sử dụng
18 LBEN Cho phép byte thấp. Với chế độ song song (Mode = low) và
CE/LOAD thấp. Điều này có nghĩa là LBEN tích cực thấp thì output là
byte thấp từ B1 ÷ B8
Với Mode = High thì LBEN làm cờ báo có byte thấp trong hanshake
mode
19 HBEN Cho phép byte cao. Vơi chế độ song song (Mode = low) và CE/LOAD
thấp. Điều này có nghĩa là HBEN tích cực thấp thì output là byte cao
từ B9 ÷ B812
Với Mode = High thì HBEN làm cờ báo có byte cao trong hanshake
mode
20 CE/LOAD Chip enable Load. Vơi Mode = low thì CE/LOAD là tín hiệu điều
khiển chính cho phép các đầu ra . Khi CE/LOAD = high thì B1-B12 ,
POL,OR bị cấm
Với Mode = High thì CE/LOAD có vai trò như một xung chọn trong
hanshake mode
21 MODE Nếu Mode = low, chế độ ra trực tiếp, trong chế độ này CE/LOAD
(chân 20 ) HBEN ( chân 19 ) và LBEN (chân 18 ) hoạt động như đầu
vào điều khiển trực tiếp các byte ra
Nếu Mode = high sẽ cho phép CE/LOAD , HBEN , LBEN đóng vai trò
đầu ra , hanshake mode sẽ được tiếp nhận
Nếu Mode là một xung đương - đây là nguyên nhân tạo hanshake
mode
22 OSC IN Đầu vào bộ tạo dao động
23 OSC OUT Đầu ra bộ tạo dao động
24 OSC SEL Tín hiệu chọn bộ dao động . Nếu OSC SEL = high tức là định nghĩa
cho OSC IN , OSC OUT , BUF OSC OUT như là một bộ dao động RC
, xung Clock sẽ cùng pha và có độ rộng xung như ở BEF OSC OUT

Nếu OSC SEL = low thì OSC IN , OSC OUT sẽ là bộ dao động thạch
anh tần số clock = 1158 tần số tại BUF OSC OUT
25 BUFOSC OUT Đầu ra đệm của bộ dao động
26 RUN/HLOD RUN/HOLD = high tiếp tục biến đổi cho tới khi tràn 8192 xung Clock
RUN/HOLD = low bộ biến đổi sẽ Stop trong Auto Zêro 7 xung trước
khi tích phân
27 SEND Đầu vào - Được dùng trong hanshake mode
28 V- Nguồn âm analog thường để –5V so với GND
29 REF OUT Đầu ra điện áp chuẩn thường = 2,8V so với V+
30 BUFFER Đầu ra bộ chỉnh đệm
- 22 -
22
Đồ án tốt nghiệp Rơle số bảo vệ cách điện
31 AUTO-ZấRO im auto zờro
32 INTEGRATOR u ra b tớch phõn , bờn ngoi ca C
INT
33 COMMON im chung ca tớn hiu analog cỏc tớn hiu c so vi Common
34 INPUT LO u vo thp
35 INPUT HI u vo cao
36 REF IN+ u vo dng in ỏp chun
37 REF CAP+ Cc dng ca t chun
38 REF CAP- Cc õm ca t chun
39 REF TN- u vo õm ca in ỏp chun
40 V+ Ngun cp dng thng +5V so vi GND
Mụ t chung.
ICL 7109 c ch to theo cụng ngh CMOS , õy l b A/D tớch phõn hai sn
xung c ch to d dng ghộp ni vi vi x lý.
D liu ra 12 bit cú th truy cp trc tip bng tớn hiu iu khin cho phộp vo 2
byte v tớn hiu Chipslect i vi giao din trờn bus song song . UART handshake mode
cho phộp ICL 7109 lm vic vi chun cụng nghip UART trong truyn d liu ni

tip . u vo RUN/HOLD v STATUS v phộp kim tra v iu khin trong khi bin
i . ICL 7109 cú chớnh xỏc cao , ớt nhiu , ớt b thay i , tit kim
Tớn hiu analog
Thụng s Min Typ Max Unit
Dũng ra b dao ng
High O
OH
Low O
OL
V
OUT
=2,5V
V
OUT
=2,5V
-
-
1
1,5
-
-
mA
mA
Dũng ra b dao ng m
High B
OH
Low B
OL
V
OUT

=2,5V
V
OUT
=2,5V
-
-
2
5
-
-
mA
mA
Kim tra u vo 0 V
IN
=0,0000V
V
REF
=204,8mV
-0000
0000 0000
Counts
T l li V
IN
=V
REF
V
REF
=204,8mV
-3 - 0 Counts
tuyn tớnh thụng thng Full scale = 409,6mV ti

2.048mV . sai lch ln
nht so vi ng thng
tuyn tớnh
-1
0.2
+1 Counts
Sai s lm trũn Full scale = 409,6mV ti
2.048mV . sai lch khi
u vo õm , dng sp x
Full scale
-1
0.2
+1 Counts
tuyn tớnh Full scale = 200mV hoc
2. sai lch so vi ng
thng tuyn tớnh
-
0.2 1
Counts
T l loi tr
V
CM
= 1V V
IN
= 0V
- 50 -
àV/V
- 23 -
23
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn

Full scale = 409,6mV
Dãi điện áp vào so với
Common
Input HI , input LO
Common
( V- )
+2.0
- ( V+ )
2.0
V
Nhiễu V
IN
= 0
Full scale = 409,6mV
- 15 -
µV
Dòng rò đầu vào V
IN
= 0 bằng độ lệch tại
25
0
C
- 1 10 pA
Độ trôi Zêro
V
IN
= 0 R1 = 0Ω
- 0.2 1
µV/
0

C
Hệ số nhiệt độ
V
IN
= 408.9mV ⇒
77708 Reading
Ext.Ref.0ppm/
0
C
- 1 5 Ppm/
0
C
Điện áp chuẩn
Ref Out Voltage V
REF
Ref Out Temperature –
Coeffcient
điện trở 25 kΩ nối giữa V+
và REFOUT
điện trở 25 kΩ nối giữa V+
và REFOUT
-2.4
-
-2.8
80
-3.2
-
V
Ppm/
0

C
Đặc tính nguồn cung cấp
Dồng chuyển cấp (với điện áp
V+ tới GND) I+
Với điện áp từ V+ tới V-
V
IN
= 0V Crystal Osc
3.58MHz
Pin 2-21 , 215 ,26 , 27 , 29
Open
-
-
700
700
15000
1500
µA
µA
Tín hiệu digital
- 24 -
24
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
Các thông số khi thiết kế
+ Tần số dao động:
Mạch tạo dao động RC thì f
OSC
= 0,45/RC với C
OSC
>50pF. R

OSC
>50kΩ f
OSC
=60kHz ( thông thường ).
Mạch dao động bằng tinh thể thạch anh f
OSC
= 3,58 MHz
+ Chu kỳ dao động : Chu kỳ xung clock t
OSC
= 1/f
OSC
Mạch RC t
OSC
= RC/0,45
Mạch dao động bằng tinh thể thạch anh t
OSC
= 1/3,58 MHz
+ Tần số xung Clockcủa phép lây tích phân:
Mạch tạo dao động RC thì f
CLOCK
= f
OSC

Mạch dao động bằng tinh thể thạch anh f
CLOCK
= f
OSC
/58
+ Chu kỳ lấy tích phân : t
INT

= 2048 x t
CLOCK
+ Dòng tích phân lý tưởng : I
INT
= 20µA
+ Điện áp vào Full – scale :V
INFC
= 200mV hoặc 2V
+ Điện trở tích phân : R
INT
= V
INFS
/I
INT

+ Tụ tích phân : C
INT
= ( t
INT
)(I
INT
)/V
INT
+ Biên độ điện áp tích phân : V
INT
= ( t
INT
)(I
INT
)/C

INT
+ Biên độ lớn nhất của V
INT
: (V- + 0,5 ) ( V
INT
(V+ - 0,5) thường V
INT
= 2V
+ Số xung đo được trong khoảng thời gian tích phân :
COUNT = 2048 x V
IN
/V
REF
+ Chu kỳ biến đổi : t
CYC
= t
CLOCK
< 8192
+ Điện áp vào COMMON MODE (V- + 20V)<V
IN
<(V+ - 2V)
+ Tụ AUTO-ZERO : 0,01µF < C
AZ
< 1µF
+ Tụ REFERENCE : 0,1µF < C
REF
< 1µF
+ Nguồn cung cấp : V+ = 5V ( 0,5 so với GND )
V- = -5V(0,5 so với GND)
Hoạt độngcủa ADC 7109

Khâu analog
- 25 -
25