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超声波局部放电测试仪的组成部分分享
点击次数:28 发布时间:2019-08-13
   超声波局部放电测试仪的组成部分分享

  根据超声波局部放电测试仪的原理,可知超声波传感器接收由局部放电产生的频率高于20KHZ的信号,将超声波信号转换为电信号,经过一系列的处理后,得到表征局部放电的特征量,并基于特征量对绝缘缺陷的有无及严重程度进行判断。

  超声波传感器(内置超声波传感器或外置超声波传感器)接收超声波信号后,转换为电信号一路经过放大、dB值获取等处理后交由单片机进行后期的分析与诊断,实现专家系统诊断。另一路信号经过放大、降频、音量调节和功率放大处理得到人耳能够识别的音频信号,通过高保真耳机供操作人员监听。耳机中的信号的异常与否判断局放状态,实现人工辅助判断。

pk10计划  1)传感器:主要是完成超声波信号的采集功能,将采集到的超声波信号转换为电压信号,在传感器的选择中,工作频带和灵敏度是两个zui重要的指标。虽然局部放电及其产生的声波信号具有一定的随机性,但它的被检信号频率分布范围变化不大。因此传感器必须频带较大,不会使信号混叠,且几何尺寸小于声波波长。通常选用传感器的中心频率为40KHz,通频带为3KHz。灵敏度为一65dbMIN。另外内置超声波传感器或外置超声波传感器的信号输入通过电压比较器来进行区分与选择。

  2)前置放大:由于传感器接受到的信号过于微弱,不能直接进入信号处理电路,因此在传感器后增加前置放大电路。根据采集到的超声波电压信号特征以及后续处理电路的处理要求,前置放大电路必须要采用高精度低噪声的音频运算放大器,能够把信号提升至mV级以上。综合考虑信噪比以及电路处理要求,前置放大倍数确定为1000倍(60dB)。前置放大倍数通常为1000倍以上。

pk10计划  3)主放选择放大倍数:由于开关柜局放源的程度不同,所产生超声波幅值亦不同。对于幅值大小跨度较大的超声波信号(-30-68dB),同时注意到放大电路会存在饱和溢出的问题,因此需要将信号根据幅值划分成三个不同的区域分别进行针对性放大处理。划分的三个区域分别为:-30dB-28dB,28dB-48dB,48dB-68dB,三路分别对应的放大倍数为100000倍,10000倍和1000倍。除1000倍的路放大在前置放大电路中实现外,其它两路均采用双路低噪声运算放大器实现。三种放大倍数通过CPU控制模拟多路选择开关进行配置后进入后续处理。

  4)dB值获取:为了读取更加稳定的dB值,经过放大后的超声波信号,送入到一个均方根直流转换芯片中,将几个周期的超声波信号转换为直流电压,该直流电压信号直接反映dB值大小,只需通过简单AD转换,即可获取dB值。

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