高頻傳感器及其靈敏度檢測裝置與檢測方法
【專利摘要】本發明提供一種高頻傳感器及其靈敏度檢測裝置與檢測方法，裝置包括信號源、電纜和局部放電檢測裝置，信號源根據預設頻率發送高頻信號至電纜，局部放電檢測裝置通過待測高頻傳感器監測電纜局部放電現象，獲取電纜局部放電信號，多次調節信號源發出高頻信號的幅值，查找局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應信號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號，根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度。整個裝置實現高頻傳感器靈敏度檢測，其結構和測量方法簡單，操作簡便，減小中間環節的操作和測量誤差，有效的提高了測量高頻傳感器的靈敏度，以及有效提高了檢測的工作效率。
【專利說明】高頻傳感器及其靈敏度檢測裝置與檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及儀器檢測【技術領域】，特別是涉及高頻傳感器及其靈敏度檢測裝置與檢 測方法。
【背景技術】
[0002] 局部放電檢測是評估電力設備絕緣狀況的有效手段，其中變壓器、套管、電流互感 器、電壓互感器、耦合電容器、避雷器、電纜等電力設備進行局部放電試驗時均需要進行高 頻局部放電檢測。高頻局部放電檢測技術是指對頻率介于3MHz?30MHz區間的局部放電 信號進行采集、分析、判斷。
[0003] 但是目前的高頻傳感器靈敏度檢測方式/手段，性能良莠不齊，性能優良的檢測 手段檢測過程復雜，檢測裝置價格昂貴，難以在實際生產生活中推廣應用，而一般的高頻傳 感器靈敏度檢測方式/手段，雖然檢測過程較為簡便，實現成本較為低廉，但是其檢測精度 又無法滿足電力電網系統的要求。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要針對目前尚無一種簡單、準確且實施成本低廉的高頻傳感器靈敏 度檢測方式的問題，提供一種簡單、準確且實施成本低廉的高頻傳感器及其靈敏度檢測裝 置與檢測方法。
[0005] -種高頻傳感器靈敏度檢測裝置，包括信號源、電纜和局部放電檢測裝置；
[0006] 所述電纜的一端與所述信號源連接，所述電纜穿過待測高頻傳感器，所述電纜的 另一端接地，所述局部放電檢測裝置與所述待測高頻傳感器連接；
[0007] 所述信號源根據預設頻率發送高頻信號至所述電纜，所述局部放電檢測裝置通過 所述待測高頻傳感器監測電纜局部放電現象，獲取電纜局部放電信號，多次調節所述信號 源發出高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所 述信號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號，根據該最小幅值的信號，確定所述待測 高頻傳感器的靈敏度。
[0008] -種高頻傳感器靈敏度檢測方法，包括步驟：
[0009] 根據預設頻率發送高頻信號至電纜，以使電纜發生局部放電現象；
[0010] 監測電纜局部放電現象，利用局部放電檢測裝置通過待測高頻傳感器，獲取電纜 局部放電信號；
[0011] 多次調節所述高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電 信號中，對應發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號；
[0012] 根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度。
[0013] 一種高頻傳感器，包括高頻傳感器本體和如上述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置， 所述高頻傳感器本體與所述高頻傳感器靈敏度檢測裝置連接。
[0014] 本發明高頻傳感器靈敏度檢測裝置與檢測方法，裝置包括信號源、電纜和局部放 電檢測裝置，信號源根據預設頻率發送高頻信號至電纜，局部放電檢測裝置通過待測高頻 傳感器監測電纜局部放電現象，獲取電纜局部放電信號，多次調節信號源發出高頻信號的 幅值，查找局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應信號源發出高頻信號的幅 值中最小幅值的信號，根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度。整個裝 置實現高頻傳感器靈敏度檢測，其結構和測量方法簡單，操作簡便，減小中間環節的操作和 測量誤差，有效的提高了測量高頻傳感器的靈敏度，以及有效提高了檢測的工作效率。
[0015] 本發明還提供一種包括有如上述高頻傳感器靈敏度檢測裝置和高頻傳感器本體 的高頻傳感器，基于上述相同理由，本發明高頻傳感器能夠簡單、準確、自主實現靈敏度的 檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明高頻傳感器靈敏度檢測裝置第一個實施例的結構示意圖；
[0017] 圖2為本發明高頻傳感器靈敏度檢測裝置第二個實施例的結構示意圖；
[0018] 圖3為本發明高頻傳感器靈敏度檢測方法第一個實施例的流程示意圖；
[0019] 圖4為本發明高頻傳感器靈敏度檢測方法第二個實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下根據附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施僅僅用以解釋本發明，并不 限定本發明。
[0021] 如圖1所示，一種高頻傳感器靈敏度檢測裝置，包括信號源100、電纜200和局部放 電檢測裝置300 ;
[0022] 所述電纜200的一端與所述信號源100連接，所述電纜200穿過待測高頻傳感器 A，所述電纜200的另一端接地，所述局部放電檢測裝置300與所述待測高頻傳感器A連接；
[0023] 所述信號源100根據預設頻率發送高頻信號至所述電纜200,所述局部放電檢測 裝置300通過所述待測高頻傳感器A監測電纜200局部放電現象，獲取電纜200局部放電 信號，多次調節所述信號源1〇〇發出高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置300檢測 到電纜200局部放電信號中，對應所述信號源100發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號， 根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器A的靈敏度。
[0024] 高頻是指頻率區間在3MHz?30MHz的信號，信號源發送到電纜的信號是一種幅度 可調的高頻信號，預設頻率可以根據實際情況的在需要在3MHz?30MHz的頻率區間內進行 調整。整個高頻傳感器靈敏度檢測裝置工作時，信號源以設定好的頻率發送幅度可調的高 頻信號至電纜，電纜另一端接地且穿過待測高頻傳感器A，電纜在幅度可調的高頻信號傳輸 到大地時，會發生電纜局部放電現象，當信號源發出的幅度可調的高頻信號幅度值大于一 定閾值時，局部放電檢測裝置可以通過待測高頻傳感器A采集到電纜局部放電信號，多次 調節信號源輸出信號的幅度，局部放電檢測裝置采集不同幅度的電纜局部放電信號，并且 記錄不同電纜局部放電信號對應信號源輸出信號的幅度，查找局部放電檢測裝置檢測到電 纜局部放電信號中，對應信號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號，根據該最小幅值 的信號，確定所述待測高頻傳感器A的靈敏度。
[0025] 本發明高頻傳感器靈敏度檢測裝置，包括信號源、電纜和局部放電檢測裝置，信號 源根據預設頻率發送高頻信號至電纜，局部放電檢測裝置通過待測高頻傳感器監測電纜局 部放電現象，獲取電纜局部放電信號，多次調節信號源發出高頻信號的幅值，查找局部放電 檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應信號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信 號，根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度。整個裝置實現高頻傳感器 靈敏度檢測，其結構和測量方法簡單，操作簡便，減小中間環節的操作和測量誤差，有效的 提高了測量高頻傳感器的靈敏度，以及有效提高了檢測的工作效率。
[0026] 如圖2所示，在其中一個實施例中，所述高頻傳感器靈敏度檢測裝置還包括保護 電阻400,所述電纜200通過所述保護電阻400接地。
[0027] 保護電阻主要是起到保護作用的，同時可以實現輸入和輸出設備的電阻與電路其 余部分的銜接，保護電阻的加入，能有效提高本發明高頻傳感器靈敏度檢測裝置安全性和 可靠性。
[0028] 在其中一個實施例中，局部放電檢測裝置為局部放電分析儀。
[0029] 電氣設備產生局部放電時，會產生電磁波，電磁波在向外傳播時會生成一個暫態 的對地電壓信號。局部放電分析儀能有效采集電纜局部放電信號，并且對電纜局部放電信 號進行有效分析，確保數據分析結果的準確。
[0030] 在其中一個實施例中，信號源發送高頻信號的預設頻率區間值為3MHz?30MHz。
[0031] 3MHz?30MHz范圍是標準和規范的高頻范圍。
[0032] 在其中一個實施例中，所述局部放電檢測裝置為頻譜分析儀。
[0033] 頻譜分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器，用于信號失真度、調制度、譜純度、頻 率穩定度和交調失真等信號參數的測量，可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些參 數，是一種多用途的電子測量儀器。頻譜分析儀可以更深層次對采集的電纜局部放電信號 進行分析，提高信號分析結果的準確度和精度。
[0034] 在其中一個實施例中，所述保護電阻的阻值為50歐姆。
[0035] 如圖3所示，一種高頻傳感器靈敏度檢測方法，包括步驟：
[0036] S100 :根據預設頻率發送高頻信號至電纜，以使電纜發生局部放電現象。
[0037] 信號源根據預先設置的頻率發送幅度可調的高頻信號至電纜，電纜發生局部放電 現象。
[0038] S200 :監測電纜局部放電現象，利用局部放電檢測裝置通過待測高頻傳感器，獲取 電纜局部放電信號。
[0039] 電纜局部放電檢測裝置可以監測電纜局部放電現象，并采集電纜局部放電信號。
[0040] S300:多次調節所述高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局 部放電信號中，對應發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號。
[0041] 多次調節述高頻信號的幅值，局部放電檢測裝置可以獲得在不同幅值作用下電纜 局部放電的信號，分析這些數據，可以清晰的找出高頻信號的幅值與采集到電纜局部放電 信號之間的對應關系，又由于再有高頻信號只有在幅值滿足一定條件時，才能被電纜局部 放電檢測裝置通過待測高頻傳感器檢測到，所以在這里需要查找局部放電檢測裝置檢測到 電纜局部放電信號中，對應發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號。
[0042] S400:根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度。
[0043] 本發明高頻傳感器靈敏度檢測方法，信號源根據預設頻率發送高頻信號至電纜， 局部放電檢測裝置通過待測高頻傳感器監測電纜局部放電現象，獲取電纜局部放電信號， 多次調節信號源發出高頻信號的幅值，查找局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號 中，對應信號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號，根據該最小幅值的信號，確定所述 待測高頻傳感器的靈敏度。整個過程實現高頻傳感器靈敏度檢測，測量方法簡單，操作簡 便，減小中間環節的操作和測量誤差，有效的提高了測量高頻傳感器的靈敏度，以及有效提 高了檢測的工作效率。
[0044] 如圖4所示，在其中一個實施例中，步驟S300具體包括步驟：
[0045] S320 :保持所述預設頻率不變，多次調節所述高頻信號的幅值；
[0046] S340 :查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所述信號源 發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號。
[0047] 在本實施例中，保持預設頻率不變，調節高頻信號的幅值，排除頻率等因素對后期 獲取信號的影響，確保信號分析的準確。
[0048] 如圖4所示，在其中一個實施例中，所述S400具體包括步驟：
[0049] S420 :改變所述預設頻率，重復執行所述多次調節所述高頻信號的幅值，查找所述 局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所述信號源發出高頻信號的幅值中最 小幅值的信號步驟，分別獲得多個預設頻率下的最小幅值的信號；
[0050] S440:分別根據多個預設頻率下的最小幅值的信號，確定多個預設頻率下的所述 待測高頻傳感器的靈敏度；
[0051] S460:對所述多個預設頻率下的所述待測高頻傳感器的靈敏度求取平均值。
[0052] 多次調整高頻信號的頻率，采用步驟S300的步驟分別獲得不同頻率下的最小幅 值的信號，即獲得不同頻率下的待測高頻傳感器的靈敏度，對這些不同頻率下的待測高頻 傳感器的靈敏度進行平均計算。對多個頻率下相同高頻傳感器的靈敏度數據進行平均計 算，減小了誤差，提高結果的準確性。
[0053] -種高頻傳感器，包括高頻傳感器本體和如上述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置， 所述高頻傳感器本體與所述高頻傳感器靈敏度檢測裝置連接。
[0054] 本發明還提供一種包括有如上述高頻傳感器靈敏度檢測裝置和高頻傳感器本體 的高頻傳感器，基于上述相同理由，本發明高頻傳感器能夠簡單、準確、自主實現靈敏度的 檢測。
[0055] 為了更進一步詳細解釋本發明高頻傳感器及其靈敏度檢測裝置與檢測方法的技 術方案及其帶來的有益效果，下面將采用一實例進行說明。
[0056] 信號源采用信號發生器輸出的信號，模擬產生高頻信號，通過接地電纜及匹配電 阻接地，匹配電阻的大小為50 Ω，接地電纜穿過高頻傳感器，通過觀察局部放電檢測儀所測 的信號的幅值、頻率等對高頻傳感器靈敏度進行較驗。
[0057] 具體測量過程如下：
[0058] (1)在3MHz?30MHz范圍內，將作為信號源的信號發生器輸出信號的頻率調節至 適當大小并維持不變，調節信號發生器輸出信號的幅值，觀察局部放電檢測儀檢測到的信 號，找出局部放電檢測儀在該頻率下能檢測到的最小信號值，即該頻率下的高頻傳感器靈 敏度。
[0059] 或
[0060] (2)在3MHz?30MHz范圍內改變信號發生器輸出信號的頻率，重復以上測試過程， 所得的多個靈敏度值求平均即得該高頻傳感器在該頻率范圍內的均值靈敏度。
[0061] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保 護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種高頻傳感器靈敏度檢測裝置，其特征在于，包括信號源、電纜和局部放電檢測裝 置； 所述電纜的一端與所述信號源連接，所述電纜穿過待測高頻傳感器，所述電纜的另一 端接地，所述局部放電檢測裝置與所述待測高頻傳感器連接； 所述信號源根據預設頻率發送高頻信號至所述電纜，所述局部放電檢測裝置通過所述 待測高頻傳感器監測電纜局部放電現象，獲取電纜局部放電信號，多次調節所述信號源發 出高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所述信 號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號，根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻 傳感器的靈敏度。
2. 根據權利要求1所述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置，其特征在于，還包括保護電阻， 所述電纜通過所述保護電阻接地。
3. 根據權利要求2所述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置，其特征在于，所述保護電阻的 阻值為50歐姆。
4. 根據權利要求1或2所述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置，其特征在于，所述局部放電 檢測裝置為局部放電分析儀。
5. 根據權利要求1或2所述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置，其特征在于，所述信號源發 送高頻信號的預設頻率區間值為3MHz?30MHz。
6. 根據權利要求1或2所述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置，其特征在于，所述局部放電 檢測裝置為頻譜分析儀。
7. -種高頻傳感器靈敏度檢測方法，其特征在于，包括步驟： 根據預設頻率發送高頻信號至電纜，以使電纜發生局部放電現象； 監測電纜局部放電現象，利用局部放電檢測裝置通過待測高頻傳感器，獲取電纜局部 放電信號； 多次調節所述高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號 中，對應發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號； 根據該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度。
8. 根據權利要求7所述的高頻傳感器靈敏度檢測方法，其特征在于，所述多次調節所 述高頻信號的幅值，查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所述信 號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的信號具體包括步驟： 保持所述預設頻率不變，多次調節所述高頻信號的幅值； 查找所述局部放電檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所述信號源發出高頻信 號的幅值中最小幅值的信號。
9. 根據權利要求7或8所述的高頻傳感器靈敏度檢測方法，其特征在于，所述步驟根據 該最小幅值的信號，確定所述待測高頻傳感器的靈敏度具體包括步驟： 改變所述預設頻率，重復執行所述多次調節所述高頻信號的幅值，查找所述局部放電 檢測裝置檢測到電纜局部放電信號中，對應所述信號源發出高頻信號的幅值中最小幅值的 信號步驟，分別獲得多個預設頻率下的最小幅值的信號； 分別根據多個預設頻率下的最小幅值的信號，確定多個預設頻率下的所述待測高頻傳 感器的靈敏度； 對所述多個預設頻率下的所述待測高頻傳感器的靈敏度求取平均值。
10. -種高頻傳感器，其特征在于，包括高頻傳感器本體和如權利要求1至6任意一項 所述的高頻傳感器靈敏度檢測裝置，所述高頻傳感器本體與所述高頻傳感器靈敏度檢測裝 置連接。
【文檔編號】G01R35/00GK104215925SQ201410456512
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】易滿成, 王波, 蘇海博, 王勇, 楊鵬, 顧春暉, 杜堉榕, 李剛, 葉建斌 申請人:廣州供電局有限公司, 杭州西湖電子研究所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
