一种新型噪声传感器制造技术

技术编号:11455296 阅读:110 留言:0更新日期:2015-05-14 11:54
本实用新型专利技术公开了一种新型噪声传感器,其包括依次电连接的天线、前接口、滤波器、放大器、A/D转换器、信号处理单元和后接口;所述天线采用螺旋天线;所述放大器采用反相端输入比例放大器;所述滤波器采用RC滤波电路。采用本实用新型专利技术的噪声传感器能够实现动态屏蔽噪声干扰信号,大大减少信号处理量,极大地提高了局部放电检测仪的数据处理速度。且天线、放大器和滤波器均采取了噪声抑制措施,极大提高了局部放电检测仪的抗干扰能力,具有良好的应用前景。并可根据周围环境噪声的大小自动控制高频电流传感器检测阀值开关,不仅提高了检测信号的信噪比,而且减小了波形的畸变,较好地保持了放电脉冲的波形特征。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及检测领域,具体设及检测噪声信号用的噪声传感器。
技术介绍
抗噪声信号干扰一直是局部放电在线检测的首要问题之一,噪声信号严重影响着 测试的灵敏度和检测的可靠性,常常会使测量人员产生错误的认识和判断。同时,由于大量 噪声信号的存在,造成检测数据繁多,该些检测数据由局部放电检测仪的高频电流传感器 的信号检测通道一一记录下来,导致局部放电检测仪需要处理很多数据,严重影响数据处 理速度,很容易造成仪器死机。 然而传统的局部放电抗噪声干扰技术往往计算烦琐,反应较慢,严重制约局部放 电检测技术的发展。因此,迫切需要采取某种有效的手段来屏蔽噪声信号,最大程度地提取 有用的局部放电信号,获取最佳的信噪比,确保局部放电检测的准确性,同时又能够提高局 部放电检测仪的数据处理速度。 目前电力设备局部放电检测高频信号的处理及干扰识别技术有些采用固定信号 口限值,无法对噪声干扰信号进行动态屏蔽;有些需要根据现场高频信号大小手动调整高 频电流传感器的阀值,或是使用小波分析方法分离噪声,计算烦琐,反应较慢,影响局部放 电检测仪整体的检测速度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种新型噪声传感器,其在局部放电在线检测中可动态 屏蔽噪声干扰信号,大大减少信号处理量,极大地提高了局部放电检测仪的数据处理速度。 为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案: 一种新型噪声传感器,包括依次电连接的天线、前接口、滤波器、放大器、A/D转换 器、信号处理单元和后接口;所述天线采用螺旋天线;所述放大器采用反相端输入比例放 大器;所述滤波器采用RC滤波电路; 所述天线用W接收高频噪声信号;所述前接口用W将所述高频噪声信号送入所述 滤波器;所述滤波器用W对所述高频噪声信号进行滤波;所述放大器用W对滤波后的所述 高频噪声信号进行信号放大;所述A/D转换器用W对放大后的高频噪声信号进行A/D转换; 所述信号处理单元内设定有噪声传感器的噪声口限和通道锁定时间,所述信号处理单元用 W对A/D转换后的高频噪声信号进行比较判断,若所述高频噪声信号的峰值高于设定好的 所述噪声口限,则通过所述后接口输出一锁定控制信号给高频电流传感器信号检测通道, 高频电流传感器信号检测通道被锁定,进入设定好的所述通道锁定时间,高频电流传感器 检测到的任何信号将被屏蔽直至所述通道锁定时间结束。 所述螺旋天线的中屯、频率为900Hz,长度为15畑1,直径为1畑1。 采用上述方案后,本技术具有如下有益效果: 1、采用本技术的噪声传感器能够实现动态屏蔽噪声干扰信号,大大减少信号 处理量,极大地提高了局部放电检测仪的数据处理速度。 2、本技术的噪声传感器所采用的天线、放大器和滤波器均采取了噪声抑制措 施,极大提高了局部放电检测仪的抗干扰能力,具有良好的应用前景。 3、采用本技术的噪声传感器能够实时控制高频电流传感器信号检测通道开 关,若某一时刻高频噪声信号的峰值高于设定好的噪声传感器噪声口限,高频电流传感器 信号检测通道将被锁定,进入设定好的噪声传感器通道锁定时间,高频电流传感器检测到 的任何信号将被屏蔽直至通道锁定时间结束。根据周围环境噪声的大小自动控制高频电流 传感器检测阀值开关,不仅提高了检测信号的信噪比,而且减小了波形的崎变,较好地保持 了放电脉冲的波形特征。【附图说明】 图1为本技术的电路原理框图; 图2为图1中天线的结构示意图; 图3为图1中滤波器的结构示意图; 图4为图1中放大器的结构示意图。【具体实施方式】 本技术的一种新型噪声传感器,如图1所示,包括依次电连接的天线1、前接 口 2、滤波器3、放大器4、A/D转换器5、信号处理单元6和后接口 7。 螺旋型天线是用导电性良好的金属制成,由于螺旋型天线具有圆极化、波束宽度 宽等优点,所W本技术中天线1选用螺旋型天线,用于接收高频噪声信号。天线1的结 构如图2所示,D是螺旋天线的直径,P是螺距,L是螺旋天线的长度,I、II是螺旋线上相 对应两点。本技术中,天线1主要用于采集低频段的噪声信号,通过研究发现该部分噪 声信号的频段主要集中在900化附近,所W选取天线1的中屯、频率f为900Hz,选取天线长 度L = 15畑1,天线直径D = 1畑1。 当天线1工作于一定中屯、频率时,其所需绕的线圈数N满足W下公式: W二畔互>,螺距车 PKD) P N 通过上述公式可得:[002引 (1)绕行圈数n = 9; (2)螺距 P = 1. 6畑1。 综上所述,天线1的参数为;长度L = 15畑1,直径D = 1畑1,绕行圈数N = 9,螺距 P = 1. 6cm。 由于RC滤波电路滤波效能较高,所W本技术中滤波器3选用RC滤波电路。滤 波器3的结构如图3所示,由一个化Q的电阻和一个lOpF的电容构成。 噪声传感器只有毫伏级的电平输出,该样的信号必须经过放大电路进行放大才能 满足具体应用的要求。由于反相放大电路对运放的共模抑制比没有特殊要求,所W本实用 新型中放大器4采用反相端输入比例放大器。放大器4的结构如图4所示。 天线1用W接收高频噪声信号;前接口 2用W将所述高频噪声信号送入滤波器3 ; 滤波器3用W对高频噪声信号进行滤波,W滤除干扰信号;放大器4用W对滤波后的高频噪 声信号进行信号放大;A/D转换器5用W对放大后的高频噪声信号进行A/D转换;信号处理 单元6内设定有噪声传感器的噪声口限和通道锁定时间,信号处理单元6用W对A/D转换 后的高频噪声信号进行比较判断,并根据比较结果输出或不输出锁定控制信号至后接口 7, 后接口 7用W将信号处理单元6输出的锁定控制信号传输至高频电流传感器。[002引工作时,天线1将接收到的高频噪声信号通过前接口 2送入滤波器3,通过滤波器 3对此高频放电信号进行滤波,W滤除干扰信号,滤波后的高频放电信号经过放大器4进行 信号放大后进入A/D转换器5进行A/D转换,A/D转换后的高频放电信号送入信号处理单 元6,若经过A/D转换后的高频放电信号的峰值高于设定的噪声口限,则通过后接口 7输出 一锁定控制信号给高频电流传感器信号检测通道,高频电流传感器信号检测通道被锁定, 进入设定的通道锁定时间,在此通道锁定时间内,高频电流传感器检测到的任何一个信号 都将被认为是一个噪声信号,高频电流传感器信号检测通道将不记录该些信息,进而屏蔽 大的噪声信号,同时不会占用系统资源,提高仪器检测数据的处理速度。当此通道锁定时 间结束,噪声传感器控制高频电流传感器信号检测通道再次开通,直至再次检测到峰值高 于设定的噪声口限的高频噪声信号,高频电流传感器信号检测通道则再次进入通道锁定时 间,如此循环。【主权项】1. 一种新型噪声传感器,其特征在于:包括依次电连接的天线、前接口、滤波器、放大 器、A/D转换器、信号处理单元和后接口;所述天线采用螺旋天线;所述放大器采用反相端 输入比例放大器;所述滤波器采用RC滤波电路; 所述天线用以接收高频噪声信号;所述前接口用以将所述高频噪声信号送入所述滤波 器;所述滤波器用以对所述高频噪声信号进行滤波;所述放大器用以对滤波后的所述高频 噪声信号进行信号放大;所述A/D转换器用以对放大后的高频噪声信号进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型噪声传感器,其特征在于:包括依次电连接的天线、前接口、滤波器、放大器、A/D转换器、信号处理单元和后接口;所述天线采用螺旋天线;所述放大器采用反相端输入比例放大器;所述滤波器采用RC滤波电路;所述天线用以接收高频噪声信号;所述前接口用以将所述高频噪声信号送入所述滤波器;所述滤波器用以对所述高频噪声信号进行滤波;所述放大器用以对滤波后的所述高频噪声信号进行信号放大;所述A/D转换器用以对放大后的高频噪声信号进行A/D转换;所述信号处理单元内设定有噪声传感器的噪声门限和通道锁定时间,所述信号处理单元用以对A/D转换后的高频噪声信号进行比较判断,若所述高频噪声信号的峰值高于设定好的所述噪声门限,则通过所述后接口输出一锁定控制信号给高频电流传感器信号检测通道,高频电流传感器信号检测通道被锁定,进入设定好的所述通道锁定时间,高频电流传感器检测到的任何信号将被屏蔽直至所述通道锁定时间结束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李锐张碧辉张鹏游书均黄巍巍邓敏蔡怡然李文斐蔡其祥
申请(专利权)人:云南电网公司昭通供电局厦门红相电力设备股份有限公司
类型:新型
国别省市:云南;53

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