一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，包括绝缘探头外壳，固定在绝缘探头外壳上的插头，以及固定于所述绝缘探头外壳内部的电磁感应装置、滤波放大电路，进一步包括工作模式切换电路，其包括多条相互并联的由触点开关和钳位电阻串联而成的支路；所述电磁感应装置、滤波放大电路和工作模式切换电路与插头通过电路相连接。本实用新型专利技术探头和主机之间通过一根同轴电缆相连，可以实现高频电磁波信号的传输，同时探头上集成了测控功能，使测试过程更加合理，测试更加高效快捷。探头上无需额外的供电电源，使用方便，且更加轻便，在10kV开关柜局部放电监测领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头
本技术属于电力设备的状态检测领域，特别是涉及一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头。
技术介绍
开关柜作为配网系统中的重要设备之一，其是否安全可靠运行直接决定着变电站的可靠性。相关数据表明，开关柜发生绝缘故障的原因85%是由局部放电引起的。因此，高效、快速、准确的在开关柜实际运行中采取合适的局部放电带电检测具有重大意义。 目前开关柜局部放电检测多采用传感器对变电站的开关柜阵列进行多个位置的重复测试，采集局部放电产生的超声波或高频电磁信号。作为检测设备重要部件之一，传统的高频电磁波传感探头多使用电池供电，笨重，体积庞大，频繁的更换电池更增加了现场测试过程中的不便性，且不环保。另外，局部放电检测传感探头自身普遍不具备调节控制功能，测试过程中需要不断的对主机进行操作，在配电站内对多个开关柜柜体进行实时的局部放电检测和定位过程中浪费人力物力，耗时费力且易出错，降低了试验的效率。因此，研制一种具备测控功能的、小巧的改进新型传感器探头具有重大的现实意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种新型的具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，其具有易于便携，性能高效等特点，便于对检测过程进行实时操作，克服了现有产品的不足。。 为了解决上述技术问题，本技术实施例的一方面提供一种高频电磁波传感探头，包括绝缘探头外壳，固定在绝缘探头外壳上的插头，以及固定于所述绝缘探头外壳内部的电磁感应装置、滤波放大电路,进一步包括: 工作模式切换电路，其包括多条相互并联的由触点开关和钳位电阻串联而成的支路； 所述电磁感应装置、滤波放大电路和工作模式切换电路与插头通过电路相连接。 优选地，所述的工作模式控制电路具有“手动模式” “自动模式” “触发电平+” “触发电平_，，四种工作模式的切换功能。 优选地，所述的工作模式控制电路包含四个并联的钳位电路，每一钳位电阻的钳位电阻阻值1kQ。 优选地，其通过一条同轴电缆与主机进行连接。 优选地，所述的滤波放大电路的增益为40dB，带宽为5-80MHZ。 优选地，所述高频电磁波传感探头通过所述插头与主机相连，所述插头为香蕉插头。 优选地,所述的绝缘探头外壳采用环氧树脂材质,厚度处于2mm?5mm之间。 优选地，所述的电磁感应装置包括螺旋天线电磁感应器以及谐振腔。 优选地，所述螺旋天线电磁感应器的螺旋天线直径为25mm，共5匝，匝间距离为Imm0 优选地，所述谐振腔内部镀银，其直径为20mm，长度为50mm，壁厚为1mm，。 实施本技术，具有如下的有益效果: 1、本技术通过一条同轴电缆实现主机和传感器探头之间电能和检测信号的传递，即可以直接由主机对探头进行供电，不需要为探头施加额外的供电电路，节省了探头体积和成本，设备更加轻便，测试更加快捷。 2、本技术的供电和信号处理部分集成于主机之上，探头集成了信号采集和测控功能，可以直接对主机的工作模式进行选择切换和调节，集成度更高，测试过程更加合理，测试更加高效快捷。 3、探头上无需额外的供电电源，避免了试验现场可能出现的更换电池状况引起的不便，并节省了体积和重量，更加轻便，便于对配电站多个开关柜进行重复性的局部放电监测和定位过程中的移动和运输，提升了行业水平，在1kV开关柜局部放电监测领域具有广泛的应用前景。 【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术提供的一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头的一个实施例的结构示意图； 图2为图1中的工作模式切换单元的结构示意图。 图3为本技术一种高频电磁波传感探头相连接的主机局部结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 如图1和图2所示，示出了本技术提供的一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头。在该实施例中，该高频电磁波传感探头包括绝缘探头外壳11、固定在绝缘探头外壳11上的插头15、固定于绝缘探头外壳11内的电磁感应装置、滤波放大电路13和工作模式切换电路14。其中，电磁感应装置包括螺旋天线电磁感应器16和谐振腔12，该螺旋天线电磁感应器16正对该绝缘探头外壳11上的一个开口处,便于感应高频电磁波。电磁感应装置、滤波放大电路13、工作模式切换电路14与插头15通过滤波电路相连接。通过一条同轴电缆实现在主机与传感器之间传递供电电能和检测信号，同时工作模式切换电路通过该电缆将工作模式切换信号传递到主机上。 其中，绝缘探头外壳11可采用环氧树脂类绝缘材质，厚度处于2mnT5mm之间； 插头15可以采用香蕉插头； 电磁感应装置包括螺旋天线电磁感应器,在一个实施例中，该螺旋天线电磁感应器中螺旋天线直径为25mm，匝数为5，匝间距为Imm ;当可以理解的是，这些数据仅为举例，在其他的实施例中当可以相应调整，下文中的其他部件的参数类同。 谐振腔12通过滤波放大电路13与插头15连接，滤波放大电路13的增益优选40dB，带宽为5-80MHZ，该谐振腔的直径为20臟，长度为50mm，壁厚为1mm，且内部镀银。 图2示出了工作模式切换电路14的结构示意图。在该实施例中，该工作模式切换电路14包括多条相互并联的由触点开关和钳位电阻串联而成的支路，其中具体为四条支路。在一个实施例中，其中R21=10kQ，R22=10kQ，R23=10kQ，R24=10kQ，具体控制方法为使用诸如FPGA控制触发不同数量的钳位电阻(也可以采用手工完成)，通过与主机相连的同轴电缆引起主机处直流电平的变化，在主机处的低频采样电路采集到这种直流电平变化后，控制主机切换工作模式，具体地，该工作模式包括“手动模式” “自动模式” “触发电平+ ” “触发电平_，，四种工作模式。 主机内部的供电电源通过上述的同轴电缆为该高频电磁波传感探头进行供电。 具体测试时，如果设置探头工作模式为“自动模式”(通过切换工作模式切换电路14的开关K21、K22、K23、K24来实现)，将本技术探头插接至高压开关柜的表面，调节合适的触发电平，开关柜柜体内伴随局放电而辐射出的高频电磁波传播到柜体外表面，电磁感应装置(12、16)将自动按照一定的采样周期每隔一段时间拾取到相应电磁波的磁场分量，由滤波放大电路13进行诸如滤波和放大的调整，然后把放大后的信号经同轴电缆传送到主机中的分析单元(见图3中标号为31的单元)进行分析、处理和显示，完成开关柜内部绝缘状态的检测及局部放电的定位工作。 如果设置探头工作模式为“手动模式”，则调节合适的触发电平，探头将不自动按照一定的采样周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，包括绝缘探头外壳，固定在绝缘探头外壳上的插头，以及固定在所述绝缘探头外壳内部的电磁感应装置、滤波放大电路，其特征在于，进一步包括：工作模式切换电路，其包括多条相互并联的由触点开关和钳位电阻串联而成的支路；所述电磁感应装置、滤波放大电路和工作模式切换电路与插头通过电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，包括绝缘探头外壳，固定在绝缘探头外壳上的插头，以及固定在所述绝缘探头外壳内部的电磁感应装置、滤波放大电路，其特征在于，进一步包括: 工作模式切换电路，其包括多条相互并联的由触点开关和钳位电阻串联而成的支路； 所述电磁感应装置、滤波放大电路和工作模式切换电路与插头通过电路连接。2.根据权利要求1中所述的一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，其特征在于，所述的工作模式控制电路具有“手动模式” “自动模式” “触发电平+” “触发电平_，，四种工作模式的切换功能。3.根据权利要求1中所述的一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，其特征在于，所述的工作模式控制电路包含四个并联的钳位电路，每一钳位电阻的钳位电阻阻值1kQ。4.根据权利要求1所述的一种具有无源测控功能的高频电磁波传感探头，其特征在于，其通过一条同轴电缆与主机进行连接。5.如权利要求1所述的一种具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正国，姚森敬，李洪杰，余英，张炜，李锐鹏，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，西安交通大学，
类型：新型
国别省市：广东;44