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揚州國浩電氣有限公司
主營產品： 局部放電測試儀,超聲波局部放電測試儀,開關柜局部放電測試儀,局部放電在線監測,電力電纜故障測距儀,高壓電纜故障測試儀,高壓電纜故障檢測儀,通信電纜故障綜合測試儀 |
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2017-12-15 閱讀(3087)
局部放電只能形成十分微弱的聲信號，其能量基本上都在μJ級，為此必須對其進行放大后在傳播，于是為了方便，就需要利用傳感器將其轉換為電信號。具體來說，這種傳感器是具有相當的壓電效應的，它的主要構成是壓電晶體或者壓電陶瓷，具體的架構見下圖。壓電效應的作用原理如下：對材料施加一定的壓力，材料就會出現一定的電位差；如果施加的是電壓，那么就會產生機械應力。
高頻振動的壓力所產生的就是高頻電流，反之，如果加在壓電陶瓷之上的是高頻電信號，那么就會產生高頻的機械振動，也就是聲信號，也就是說利用此效應能夠把超聲波轉變為電流，進而實現聲電的轉換過程。
對壓電傳感器來說，同時使用轉換系數G表示它所具有的轉換能力，如下：
G=U/pt
其中，U代表的是電壓（U）；P代表的是壓力（bar）；t代表的是壓電體厚度（m）。
在測量局部放電的過程中，在選擇壓電傳感器時，要使其轉換系數G盡可能的大，通常會選擇大于1m/μbar的，此外，也要保證其帶寬為MHz級。
在對超聲波完成聲電轉換之后，在示波器上所顯示的就是一個包絡信號，該信號是經過AM進行調制的，再對其進行處理時使用的是檢波器，利用此結果判斷是否發生了局部放電現象，流程和基本單元如下圖：
在局部放電的過程中，超聲波在從放電源傳播到檢測點的過程會有一定的衰減和吸收，并且由于介質的不同，在接觸面還存在發射的消耗，所以，在實際檢測過程中，探頭所能接收到的超聲波信號是十分的微弱的。所以，信號需要經過探頭中的前置放大電路進行放大，之后才會利用檢波器對其進行處理，接著通過示波器等具有顯示功能的設備顯示出這些脈沖，判斷是否發生了局部放電，以此為基礎對其放電類型進行判斷。對檢測電路來說，基本的要求就的靈敏度足夠的高，動態范圍足夠的大，為此，在選擇前置的放大器時，主要使用噪聲足夠低，增益足夠高的，并且還要保證失真幅度極小，動態范圍極大的要求，而使用的檢波器就是對數放大器。整個傳感器主要由超聲波接收探頭，前置放大電路和供電電路，以及對數檢波器共同組成，見圖，這里的供電電路不僅需要保證傳感器所具有的檢波器和放大器具有的電壓足夠的穩定，還需要滿足各個芯片對電壓的要求。
