AMAT 0100-09237
六氟化硫(SF6)气体由于具有良好的电气性能，在国内外的电气设备中逐步替代了常规绝缘油材料。六氟化硫气体中含有水分会降低了设备的绝缘特性、加剧低氟化物的水解和金属氟化物的水解，并且易在设备内结露，接影响电器设备的安全运行。因此，准确的检测SF6气体的纯度、湿度具有重要意义。
总体设计思路
***的测量方法有直接测量和间接测量两种方法，由于***直接测量价格高，工业无法承受，现采用间接测量的方法，将***的测量转化为温度和湿度的测量。本设计是利用高分子材料湿度传感器测量***，将六氟化硫的***测量的特点与湿度传感器的性质结合起来。
在电路设计方面，由湿敏电容与555定时器组成振荡电路，利用振荡电路的输出频率电信号与电容容量的关系，实现湿度信号转化为频率。由智能温度传感器DSl8B20组成的电路来测量温度。将得来的温湿度信号由单片机系统实现控制，***终实现六氟化硫气体的***测量。设计的整体框图如图1所示。
湿度测量
SF6高压电器要求SF6的湿度相当低。一般的传感器难于达到测量低湿的要求。对于低湿测量(在30％以下)使用电容式湿度传感器为宜。
湿敏电容是由高分子材料作为基底，在其上下表面蒸镀一薄层微孔电极，构成一个平行板电容器；当气体的相对湿度发生变化时高分子材料的介电常数随着改变，导致湿敏电容的容量发生变化，从而实现相对湿度△x％RH。
Humirel公司的电容式湿度传感器，工作范同宽(1％～99％RH)，线性度好，响应时间短(典型值10s)，可以工作于－40～100℃，具有较高的可靠性和长期的稳定性，其典型的标称电容值为180PF(55％RH)，推荐温度系数为0.04PF／℃。高分子薄膜电容式湿度传感器的敏感量为相对湿度。
在设计中，为将湿敏电容容量的变化转化为电信号，采用了一片555定时器。555定时器电路是一种双极型集成电路，由于它的结构独特，只要在外部引脚配上适当的阻容元件便可构成脉冲产生与变换电路，因此被应用广泛。
555定时器构成的多谐振荡器与单片机的连接电路如图3所示。
控制和显示单元
单片机系统中，使用的显示器主要有LED(发光二极管显示器)和LCD(液晶显示器)。LCD是一种被动式显示器，由于它的功耗极低、抗干扰能力强，因而在低功耗的单片机系统中大量使用。鉴于上述的原因，使用LCD显示。
Motorola公司生产的MCl4543芯片是一种常用的LCD锁存／译码／驱动电路。MCl4543使用十分的简单，只要在LE端加高电压，BI加低电平，Ph端输入方波，A、B、C、D输入BCD码，则在译码笔形输出端就会输出与Ph同相或反相的方波驱动对应的液晶笔画亮或暗，从而显示出数字。LCD与单片机接口如图4所示。
软件设计
硬件电路完成以后，开始进行系统软件设计。进行软件的总对***的模块。接着画出每一个专用程序模块的详细流程图，并选择合适的语言编写程序，***后按照软件总体设计时给出的结构框图，将各模块连接成一个完整的程序。
按照系统控制功能要求，确定了系统软件的主要功能有：系统初始化、采集传感器输出的温度、湿度信号、对采集后的数据进行处理、计算***等、显示数据等。
结束语
采用间接测量方法是.T.业***控制的发展方向，但如何在低湿区提高***的测量精度，还有待进一步研究。因为这样可以扩大***控制器的使用范围，就可以改造一大批低***的测试仪器，具有宽广的市场前景。
变频器（Variable-frequencyDrive，缩写：VFD），也称为变频驱动器或驱动控制器，可译作Inverter（和逆变器的英文相同）。变频器是可调速驱动系统的一种，是应用变频驱动技术改变交流电动机工作电压的频率和幅度，来平滑控制交流电动机速度及转矩，***常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器。
在变频器出现之前，要调整电动机转速的应用需透过直流电动机才能完成，不然就是要透过利用内建耦合机的VS电动机，在运转中用耦合机使电动机的实际转速下降，变频器简化了上述的工作，缩小了设备体积，大幅度降低了维修率。不过变频器的电源线及电动机线上面有高频切换的讯号，会造成电磁干扰，而变频器输入侧的功率因素一般不佳，会产生电源端的谐波。
变频器的应用范围很广，从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机。***约1/3的能量是消耗在驱动定速离心泵、风扇及压缩机的电动机上，而变频器的市场渗透率仍不算高。能源效率的显著提升是使用变频器的主要原因之一。
变频器技术和电力电子有密切关系，包括半导体切换元件、变频器拓扑、控制及模拟技术、以及控制硬件及固件的进步等。
2 变频器工作原理
2.1概述
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
2.2整流器
***近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
2.3平波回路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了***电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。
2.4逆变器
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。
（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
（5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或***电压、电流值。