一种局部放电检测仪输入前置放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种局部放电检测仪输入前置放大器，属于电气检测设备技术领域。技术方案是：所述输入保护电路（1）、带通滤波器（2）、电阻衰减网络（3）、信号提升变压器（4）、增益可调放大电路（5）、后级电路（6）依次连接，输入保护电路（1）设有玻璃放电管，带通滤波器（2）包含高通滤波器和低通滤波器，电阻衰减网络（3）由三个20dB的π型衰减器组成，信号提升变压器（4）的材质为高频、高导磁率的磁罐，增益可调放大电路（5）由两级运算放大器组成。本实用新型专利技术的有益效果是：灵敏度高、通道输入保护能力强、通道信噪比高、测量档位多、量程宽。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种局部放电检测仪输入前置放大器，属于电气检测设备

技术介绍
局部放电是衡量高压电气设备绝缘性能的重要指标，随着高压电气产品生产技术的提高，对局放指标的要求也越来越高。局部放电信号非常微弱，放电量可达pC（皮库）级别，因此对局部放电检测仪的前置放大器有很高的要求，前置放大器是局部放电检测仪通道设计的关键技术。前置放大器需具备频率响应好，精度高，噪声小，放大倍数高等特点。同时因为在高压环境下使用，对前级的保护电路、带通滤波器以及衰减网络的性能要求较高。目前市场上的局部放电检测仪存在几个问题：前置放大电路设计缺陷，对噪声的控制不理想，造成灵敏度较低，无法检测到微小放电量；通道输入保护不足，部分高压脉冲信号能够到达后端芯片，造成芯片损坏；衰减电路的精度低，而且阻抗匹配度较差，造成测量中换档误差较大；测量档位较少，量程不够。
技术实现思路
本技术目的是提供一种局部放电检测仪输入前置放大器，采用响应速度快、耐冲击、性能稳定、重复性好和寿命长的玻璃放电管作为输入保护电路的主要器件，同时带通滤波器、电阻衰减网络、提升变压器、增益可调放大电路都采用性能优良的元器件，灵敏度高、通道输入保护能力强、通道信噪比高、测量档位多、量程宽、有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。本技术的技术方案是：一种局部放电检测仪输入前置放大器，包含输入保护电路、带通滤波器、电阻衰减网络、信号提升变压器、增益可调放大电路和后级电路，所述输入保护电路、带通滤波器、电阻衰减网络、信号提升变压器、增益可调放大电路、后级电路依次连接，输入保护电路设有玻璃放电管，带通滤波器包含高通滤波器和低通滤波器，电阻衰减网络由三个20dB的π型衰减器组成，信号提升变压器的材质为高频、高导磁率的磁罐，增益可调放大电路由两级运算放大器组成。所述带通滤波器的频带为9kHz-20MHz。所述电阻衰减网络设有四个档位，衰减范围为0-60dB。所述信号提升变压器的信号提升范围为2-10倍。所述增益可调放大电路的单级放大倍数为20-40dB。本技术的有益效果是：采用响应速度快、耐冲击、性能稳定、重复性好和寿命长的玻璃放电管作为输入保护电路的主要器件，同时带通滤波器、电阻衰减网络、提升变压器、增益可调放大电路都采用性能优良的元器件，灵敏度高、通道输入保护能力强、通道信噪比高、测量档位多、量程宽。附图说明图1是本技术的电路结构图；图中：输入保护电路1、带通滤波器2、电阻衰减网络3、信号提升变压器4、增益可调放大电路5、后级电路6。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本技术作进一步说明。局部放电检测仪输入前置放大器，包含输入保护电路1、带通滤波器2、电阻衰减网络3、信号提升变压器4、增益可调放大电路5和后级电路6，所述输入保护电路1、带通滤波器2、电阻衰减网络3、信号提升变压器4、增益可调放大电路5、后级电路6依次连接，输入保护电路1设有玻璃放电管，带通滤波器2包含高通滤波器和低通滤波器，电阻衰减网络3由三个20dB的π型衰减器组成，信号提升变压器4的材质为高频、高导磁率的磁罐，增益可调放大电路5由两级运算放大器组成。所述带通滤波器2的频带为9kHz-20MHz。所述电阻衰减网络3设有四个档位，衰减范围为0-60dB。所述信号提升变压器4的信号提升范围为2-10倍。所述增益可调放大电路5的单级放大倍数为20-40dB。输入保护电路的主要器件为玻璃放电管，集气体放电管的大浪涌电流和半导体的高速响应于一体，克服了原气体放电管响应速度慢（微秒级）和半导体管耐浪涌电流弱的缺点、具有响应速度快（纳秒级）、耐冲击、性能稳定、重复性好和寿命长等优点。同时配合高通滤波器的高耐压电容器，对高压脉冲信号进行吸收、隔离，共同起到通道输入保护的作用。带通滤波器由高通滤波器和低通滤波器组成，对信号进行初级滤波，阻止试验频率外的信号进入，采用频率特性优良的电感器和电容器，保证在全频带内信号的平坦度。电阻衰减网络采用3组π型电阻衰减器，衰减范围为0-60dB，共4个档位，根据输入信号的强度进行选择，电阻选用高精密、低温漂、低噪声的精密电阻。信号提升变压器是提高通道信噪比的关键器件，采用高频、高导磁率的磁罐进行绕制，根据不同灵敏度需求，提升变压器的放大倍数在2-10倍的范围内选择。增益可调放大电路采用超低噪声宽带运算放大器，由两级运算放大器组成，进一步提高输出信号的信噪比。在实际应用中，根据附图，玻璃放电管与输入端口BNC1并联，吸收高压脉冲信号，保护后端电路。带通滤波器由高通滤波器和低通滤波器组成，其中高通滤波器由高压电容器C1，C2，和电感L1构成，低通滤波器由C3，C4，L2构成，带通滤波器的频带为9kHz-600kHz。衰减网络由3个20dB的π型衰减器组成，每组衰减器由3个电阻构成，特性阻抗为50Ω，3组衰减器的选择由JD1与JD2，JD3与JD4，JD5与JD6三组继电器控制，最大可衰减60dB。提升变压器T1对信号进行2-10倍的提升，提高信号的信噪比，同时将信号输入地O_GND和信号处理地A_GND隔离，起到隔离地噪声及高压脉冲信号的作用。增益可调放大电路由U1和U2两级运算放大器组成，单级放大倍数20-40dB，由JD7与JD8，JD9与JD10两组继电器控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局部放电检测仪输入前置放大器，其特征在于：包含输入保护电路（1）、带通滤波器（2）、电阻衰减网络（3）、信号提升变压器（4）、增益可调放大电路（5）和后级电路（6），所述输入保护电路（1）、带通滤波器（2）、电阻衰减网络（3）、信号提升变压器（4）、增益可调放大电路（5）、后级电路（6）依次连接，输入保护电路（1）设有玻璃放电管，带通滤波器（2）包含高通滤波器和低通滤波器，电阻衰减网络（3）由三个20dB的π型衰减器组成，信号提升变压器（4）的材质为高频、高导磁率的磁罐，增益可调放大电路（5）由两级运算放大器组成。

【技术特征摘要】
1.一种局部放电检测仪输入前置放大器，其特征在于：包含输入保护电路（1）、带通滤波器（2）、电阻衰减网络（3）、信号提升变压器（4）、增益可调放大电路（5）和后级电路（6），所述输入保护电路（1）、带通滤波器（2）、电阻衰减网络（3）、信号提升变压器（4）、增益可调放大电路（5）、后级电路（6）依次连接，输入保护电路（1）设有玻璃放电管，带通滤波器（2）包含高通滤波器和低通滤波器，电阻衰减网络（3）由三个20dB的π型衰减器组成，信号提升变压器（4）的材质为高频、高导磁率的磁罐，增益可调放大电路（5）由两级运算放大器组成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：何平，金春雷，
申请(专利权)人：保定天威新域科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13