传导干扰测量装置的高电压线性验证系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电磁干扰测量技术领域，具体涉及一种传导干扰测量装置的高电压线性验证系统及方法。包括高压标准源、测量接收机和高频信号注入单元，所述高压标准源和高频信号注入单元均并联于传导干扰测量装置的输入端，所述传导干扰测量装置的输出端与测量接收机连接。采用低频高压标准源和高频信号注入单元共同并联接入电路，可模拟低频强干扰和高频弱干扰共存真实测量环境，能够全面准确验证传导干扰测量装置的非线性情况。测量装置的非线性情况。测量装置的非线性情况。

【技术实现步骤摘要】
传导干扰测量装置的高电压线性验证系统及方法


[0001]本专利技术涉及电磁干扰测量
，具体涉及一种传导干扰测量装置的高电压线性验证系统及方法。

技术介绍

[0002]随着舰船等武器装备的大型化和电气化，综合电力系统技术将在大型舰船中广泛应用。与传统舰船电力系统相比，综合电力系统具有电压更高和电流更大的特点，并且大量采用了大功率电力电子变流设备，因此其电磁兼容问题比传统低压电力系统更加为复杂。具有高电压大电流特性的大功率电力电子变流设备低频开关工作模式产生的传导干扰为系统的主要干扰源，必须进行准确测量并进行干扰抑制。而目前国内外现有传导干扰测量标准应用于高电压大电流系统时，受各标准规定中测量配置如人工电源网络(LISN)等的限制，难以适用于高电压大电流系统。为此GB4824(IEC/CSIPR11)、ANSI C63.4等多项通用标准中均提出了电压探头结构的传导干扰测量装置，CN108896846A号专利中对电压探头进行了进一步的改进和优化，可适用于高电压系统传导干扰测量。
[0003]采用电压探头结构的传导干扰测量装置进行干扰测量，如要得到传导干扰的真实幅值，必须利用干扰测量装置的修正系数对测量设备的直接测量结果进行修正，进而得到真实的干扰信号幅值。目前传导干扰测量装置修正系数校准一般采用低压矢量网络分析仪或者信号源与接收机等标准设备进行，因此当传导干扰测量装置应用到高电压系统时，因传导干扰测量装置一般是电容、电感及电阻组成，在高电压环境下是否会受元器件的分布参数等因素影响产生非线性，修正系数是否存在低压与高压环境不一样的问题，必须进行验证和测量。
[0004]针对传导干扰测量装置是否满足高电压线性的验证，最直观的方法是采用传导干扰测量装置并接高压标准源的方法进行(如附图1所示)。通过调节高压标准源频率和电压输出等级，然后通过测量传导干扰测量装置的输出端口信号幅值，确认是否满足线性关系。但受目前技术条件限制，很难研制出宽频段的高压标准源(涵盖0～10MHz频率范围)，因此该方法仅能开展低频高电压信号情况下的测量装置线性情况验证，无法全面有效验证宽频不同频率点的非线性特征。综合电力系统中一般的电气设备干扰信号特征普遍是低频高电压与高频弱干扰共存，因此针对高频信号的线性情况验证就转化为如何验证低频高电压环境下，弱高频信号是否存在非线性，核心是如何在确保安全性的前提下解决在低频高电压情况下高频弱信号准确注入传导干扰测量装置的问题。
[0005]目前传导信号注入最常见方式是在电源的一相(或一极)中串接隔离变压器，信号发生器输出信号经功率放大器放大后，再通过隔离变压器串接注入(如附图2所示)。对于综合电力系统电压高达4kV以上的情况，采用上述方法要求隔离变压器能够承受对地高电压，一般的隔离变压器很难做到，且隔离变压器不能隔离高电压信号对信号发生器和功率放大器的高压破坏，因此针对传导干扰测量装置的高电压线性验证必须提出合适的系统和方法进行解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种传导干扰测量装置的高电压线性验证系统及方法，能同时模拟低频高压信号和高频弱信号共存的真实测量环境，能够全面准确验证传导干扰测量装置的非线性情况。
[0007]本专利技术的一种传导干扰测量装置的高电压线性验证系统，其技术方案为：包括高压标准源、测量接收机和高频信号注入单元，所述高压标准源和高频信号注入单元均并联于传导干扰测量装置的输入端，所述传导干扰测量装置的输出端与测量接收机连接；
[0008]所述高压标准源用于输出低频高压标准正弦信号；
[0009]所述高频信号注入单元用于向传导干扰测量装置注入高频信号；
[0010]所述测量接收机用于接收传导干扰测量装置的输出。
[0011]通过以上技术方案，低频高压标准源和高频信号注入单元共同并联接入电路，模拟低频强干扰和高频弱干扰共存真实测量环境，能够全面准确验证传导干扰测量装置的非线性情况。
[0012]较为优选的，所述高频信号注入单元包括信号发生器、分压电阻R
S
、R
M
和隔离高压电容C2，所述隔离高压电容C2的一端与传导干扰测量装置的输入端连接，另一端与分压电阻R
S
和R
M
的一端连接，所述分压电阻R
S
的另一端与信号发生器的输出端连接，所述分压电阻R
M
的另一端接地。
[0013]通过以上技术方案，在确保在高频信号注入的同时，能够隔离低频高电压信号进入高频注入单元，毁坏仪器设备，安全性好和可操作性强。
[0014]较为优选的，所述高压标准源输出的低频高压标准正弦信号的频率可在5Hz～400Hz之间调节，电压可在0V～10000V之间调节。
[0015]较为优选的，所述隔离高压电容C2的电容值为0.1μF～0.5μF，耐压为10000V；所述分压电阻R
S
和R
M
的阻值取为5kΩ～10kΩ和1MΩ～10MΩ。
[0016]本专利技术的一种传导干扰测量装置的高电压线性验证方法，其技术方案为：包括
[0017]通过固定高频信号注入单元的输出，改变高压标准源的输出的方式，利用测量接收机获取多组第一幅值数据，并利用所述第一幅值数据进行第一线性验证；
[0018]通过固定高压标准源的输出，改变高频信号注入单元的输出的方式，利用测量接收机获取多组第二幅值数据，并利用所述第二幅值数据进行第二线性验证；
[0019]当所述第一线性验证和第二线性验证均判定为满足线性时，判定被测试传导干扰测量装置的修正系数不受高电压环境影响；
[0020]当所述第一线性验证或第二线性验证中任意一项判定为不满足线性时，判定被测试传导干扰测量装置的修正系数受高电压环境影响。
[0021]通过以上技术方案，固定高频信号注入单元的输出，改变高压标准源的输出结合固定高压标准源的输出，改变高频信号注入单元的输出。依据传导干扰非线性验证情况，准确判断传导干扰测量装置修正系数在高压环境中应用时是否需要进行非线性补偿，能够准确测量高电压系统的传导干扰，进而为传导干扰抑制提供基础，该验证系统和方法可以推广应用到分压式传导干扰测量装置的线性验证，其具有较高的通用性和普适性。
[0022]较为优选的，所述通过固定高频信号注入单元的输出，改变高压标准源的输出的方式，利用测量接收机获取多组第一幅值数据包括：
[0023]高频信号注入单元按照指定的第一频率和第一电压输出固定的高频信号，高压标准源按照指定的第二频率和变化的第二电压依次输出多组低频高电压信号；
[0024]利用测量接收机测量在第一频率下得到的多个第一信号幅值。
[0025]通过以上技术方案，结合本方案的系统电路，可模拟低频强干扰和高频弱干扰共存真实测量环境，能获取准确的第一幅值数据，进而全面有效验证宽频不同频率点的非线性特征。
[0026]较为优选的，所述第一线性验证通过以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传导干扰测量装置的高电压线性验证系统，其特征在于：包括高压标准源、测量接收机和高频信号注入单元，所述高压标准源和高频信号注入单元均并联于传导干扰测量装置的输入端，所述传导干扰测量装置的输出端与测量接收机连接；所述高压标准源用于输出低频高压标准正弦信号；所述高频信号注入单元用于向传导干扰测量装置注入高频信号；所述测量接收机用于接收传导干扰测量装置的输出。2.根据权利要求1所述的传导干扰测量装置的高电压线性验证系统，其特征在于：所述高频信号注入单元包括信号发生器、分压电阻R
S
、R
M
和隔离高压电容C2，所述隔离高压电容C2的一端与传导干扰测量装置的输入端连接，另一端与分压电阻R
S
和R
M
的一端连接，所述分压电阻R
S
的另一端与信号发生器的输出端连接，所述分压电阻R
M
的另一端接地。3.根据权利要求1所述的传导干扰测量装置的高电压线性验证系统，其特征在于：所述高压标准源输出的低频高压标准正弦信号的频率可在5Hz～400Hz之间调节，电压可在0V～10000V之间调节。4.根据权利要求2所述的传导干扰测量装置的高电压线性验证系统，其特征在于：所述隔离高压电容C2的电容值为0.1μF～0.5μF，耐压为10000V；所述分压电阻R
S
和R
M
的阻值取为5kΩ～10kΩ和1MΩ～10MΩ。5.一种利用权利要求1～4中任意一项所述的系统进行验证的方法，其特征在于：包括通过固定高频信号注入单元的输出，改变高压标准源的输出的方式，利用测量接收机获取多组第一幅值数据，并利用所述第一幅值数据进行第一线性验证；通过固定高压标准源的输出，改变高频信号注入单元的输出的方式，利用测量接收机获取多组第二幅值数据，并利用所述第二幅值数据进行第二线性验证；当所述第一线性验证和第二线性验证均判定为满足线性时，判定被测试传导干扰测量装置的修正系数不受高电压环境影响；当所述第一线性验证或第二线性验证中任意一项判定为不满足线性时，判定被测试传导干扰测量装置的修正系数受高电压环境影响。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述通过固定高频信号注入单元的输出，改变高压标准源的输出的方式，利用测量接收机获取多组第一幅值数据包括：高频信号注入单元按照指定的第一频率和第一电压输出固定的高频信号，高压标准源按照指定的第二频率和变化的第二电压依次输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建轩，张磊，吴文力，金祖升，张向明，施佳林，陈锐，李德银，左钰，冯婷婷，蔡明娟，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二七二八部队，
类型：发明
国别省市：