基于原始波形测量的脉冲电场探测器
CT9209 局部放电检测仪 使用说明书
CT9209局部放电检测仪使用说明书V2.3杭州高电科技有限公司地址:杭州钱江经济开发区永泰路2号-15#邮编:311107电话:*************传真:*************网站:邮箱:*************尊敬的用户:感谢您购买本公司局部放电巡检仪。
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该仪器用于探测中/高压(MV/HV)设备中的局部放电源。
如果没有探测到放电,其并不意味着中高压设备中无放电活动。
放电往往具有潜伏期,绝缘性能也可能会由于局部放电以外的其他原因而失效。
如果检测到与中高压电力系统相连的设备中有相当大的放电,应立即通知对设备负责的相关单位。
警告:始终保持高压部分与仪器、探头和操作人员之间的安全距离。
严格遵守当地安全规则。
附近有雷暴天气时,不得进行测量。
不得在爆炸环境中操作仪器或附件。
使用产品时,请按说明书规范操作。
仪器电池报警后请关机充电。
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仪器运输时应避免雨水浸蚀,严防碰撞和坠落。
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目录1.产品概述 (1)2.引用标准 (1)3.测量原理 (1)3.1暂态地电压(TEV) (1)3.2超声波(US) (2)3.3特高频(UHF) (3)3.4高频电流互感器(HFCT) (3)4.技术参数 (5)5.仪器基本操作 (7)5.1仪器开启/关闭 (7)5.2概要信息 (7)5.3系统设置 (8)5.4TEV测量 (9)5.5US测量 (11)5.6UHF测量 (13)5.7HFCT测量 (15)5.8历史记录查看 (17)5.9外同步的使用 (18)5.10传感器的使用 (18)5.11仪器充电 (20)6.检测流程 (20)6.1TEV局部放电检测流程 (20)6.2US局部放电检测流程 (21)6.3声电联合检测 (22)6.4HFCT局部放电检测流程 (23)6.5UHF检测流程 (24)6.6生成报告流程 (25)1.产品概述局部放电是一种脉冲放电,它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。
NaI探测器
数字示波器一.实验简介本次实验主要对数字示波器的参数以及实用方法进行掌握,通过测量不同频率的脉冲的幅度变化以及波形的各个参数,加深对示波器带宽、采样率、触发等概念的理解,学会通过示波器或者波形数据进行测量参数,为将来复杂实验打好基础。
二.实验原理示波器分为数字示波器和模拟示波器,模拟示波器采用的是模拟电路(示波管,其基础是电子枪)电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上,屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。
数字示波器则是数据采集,A/D 转换,软件编程等一系列处理后将波形重现,具有多种选择,多种分析功能,可以实现数据存储。
数字示波器的主要参数有带宽(Bandwidth )、采样率(samplingrate )、内存,在使用时,需要注意触发、耦合方式等关键因素。
本实验的主要内容就是了解、测量示波器的参数,学会使用触发、耦合等方式。
示波器的带宽定义为示波器在屏幕上能以不低于真实信号3dB 的幅度来显示信号的最高频率。
在示波器测量时,随着输入信号频率的增加,测得的信号的幅度也会逐渐减小,当示波器测得的信号的幅度是信号真实幅度的0.707倍时,即真实信号的3dB ,此时信号的频率称为带宽。
如图1所示为一个100MHz 示波器的典型频率响应曲线。
本次实验所用的型号为TDS2022C 的示波器的带宽为200MHz 。
采样率是指单位时间内,对模拟输入信号的采样次数,常以MS/s ,GS/s 表示,根据奈奎斯特定理,采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭。
本次实验使用的型号为TDS2022C 的示波器的采样率为2GS/s 。
内存是指数字示波器所能存储的采样点多少的量度。
示波器的内存=采样率×采样时间×每个采样点所占字节数。
示波器的触发方式有三种,分别是边沿触发(默认),脉冲触发和视频触发。
边沿触发是指当它跨过触发电平(阈值)时,在输入信号的上升边沿或者下降边沿触发示波器;脉冲触发是指由异常脉冲触发;视频触发是指由视频信号触发。
太赫兹测试技术
太赫兹测试技术来源:中国电子科技集团公司第四十一研究所摘要:本文主要介绍基于毫米波向上扩展方式的THz测试技术,主要包括 THz 信号发生、THz 信号功率和频谱检测及矢量网络分析等相关仪器的实现方案和目前国内外达到的主要技术指标。
关键词:太赫兹(THz),测试与测量,仪器一、引言THz(TeraHertz)频段是指频率从十分之几到十几个THz,介于毫米波与红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域,又称T射线(Terahertz-Ray),是电子学与光学的交界处,无线电物理领域称其为亚毫米波(SMMW,Sub—Millimeter Wave),而光学领域则习惯称之为远红外辐射(FIR,Far—Infra-Red),长期以来,由于缺乏有效的THz辐射产生和检测方法,人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,以致于该波段被称为电磁波谱中的THz空隙。
该波段也是电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口。
THz电磁波及其应用技术已经成为科学界的“热点”领域。
它在物体成像、环境监测、医疗诊断、射电天文等方面具有重大的科学价值和广阔的应用前景.测试与测量技术是科学研究的基础,THz测试与测量仪器设备因技术难度大,发展相对缓慢,造成了THz技术研究相对滞后.在THz测试技术中首先要解决的是THz电磁信号的发生技术、THz 电磁信号的频率和功率检测技术,并以此为基础的大动态网络参数测试技术,这也是THz技术研究领域的最前沿问题.THz信号的发生和接收有两种发展方向,一种是从红外往下扩展,一种是从毫米波向上扩展,一般红外向下扩展方式产生的THz信号具有输出功率高、频率高的特点,但是分辨率较低;毫米波向上扩展方式产生的THz信号输出功率小,频率上限也稍低,但是分辨率高,本文主要讨论的是基于毫米波向上扩展方式的THz测试技术,因此内容主要涉及到THz的频率低端。
二、THz 电磁波信号的产生技术图1 中国电科41所THz倍频源测试仪器的THz电磁波信号产生,一般分为基于光子学的THz信号发生方法和电子学的THz信号发生方法。
电场极化方向对自由空间电场测量的影响
电 场 极 化 方 向对 自 由 空 间 电场 测 量 的 影 响
赵 墨 , 马 良 , 程 会 吴 伟 朱 梦 , 杜 婧 吴晓龙 。 l , , ,
( _西 北 核 技 术 研 究 所 ,西 安 7 0 2 ; 2 1 1 0 4 .西 安 交 通 大 学 , 安 7 0 4 ) 西 1 0 9
摘 要 : 介 绍 了 自主 研 制 的 脉 冲 电场 原 始 波 形 测 量 系 统 的 模 块 组 成 与 基 本 工 作 原 理 。针 对 在 未 知 被 测 电 场 方 向 及 复 杂 的 电场 环 境 下 垂 直 干 扰 电 场 对 自 由空 间 电 场 测 量 产 生 的 影 响 , 过 建 立 自由 空 间 电场 测 量 系 通 统前 端 的 简 化 模 型 , 不 同 尺 寸 天 线 与 屏 蔽 盒 进 行 仿 真 计 算 。仿 真 计 算 结 果 与 理 论 分 析 基 本 一 致 , 果 表 明 : 对 结 干 扰 电场 响 应 信 号 与待 测 电 场 响 应 信 号 相 差 2个 数 量 级 以上 , 扰 电场 的影 响 可 忽 略 不 计 。 干 关 键 词 : 极 化 方 向 ; 自由 空 间 ; 电场 测 量 ; 电磁 脉 冲 中图 分 类 号 : O 4 . 415 文献标志码 : A d i1. 7 8 HP P 2 1 2 1 .4 7 o:0 3 8/ L B 0 1 3 2 i l e o i 1 ’ a f E fe d s ns r
图 1 电 场 探 测 器 原 理示 意 图
测 量 系统前 端 采 用 单 极 天线 , 线 的尺 寸 比波 长 小 得 多 , 种 天 这
情况 下天 线为 短 天 线 模 型 , 以等 效 为 一 个 电容 , 量 系 统 的 等 效 可 测 电路 如 图 2所 示 , I两端 电压 ZJ
基于单片机的脉搏心率测量仪的开发与设计毕业论文
毕业设计(论文) 题目:基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计摘要在传统的医疗检测中,脉象检测一直都起着非常重要的作用,人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。
脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一,但受人为因素的影响很大。
经医学观察研究表明,人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉,这些动脉和人体其他地方的动脉一样,含有丰富的生理信息。
由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性,且抗电磁等干扰能力强,可以对人体进行无损伤检测。
本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量,并将测量信息送入单片机进行处理,最后通过数码管将测量结果显示出来。
将对脉搏信号的检测模块,脉搏信息的处理模块,单片机,数码管显示模块等电路集成在一块电路板上,形成一个简易的脉搏测量仪。
这种测量仪具有精确度高,体积小,价格便宜,易于操作等特点,特别适合于个人使用和家庭使用,给我们的生活带来极大方便,让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词:脉搏;光电传感器;单片机;数码管AbstractIn the traditional medical testing,the pulse condition detection has been playing a very important role.The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information,the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness.But the man-made factors influence it very much,the medical observation research shows.The end of the finger contains rich capillaries and small arteries.These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information.The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference.This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it.At last,the result is showed by the digital tube.When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal,the processing module of the pulse information,SCM,digital tube are integrated in the board of electric circuit,it formed an simple pulse measuring instrument,this instrument has high accuracy,small, cheap,and easy to operate.It is especially suitable for personal use and family use.It brings great convenience to our life,so we can have a further understanding of our body condition.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
用“脉冲响应法”确定PIN探测器的电容
通过公式计算或者查表获得[ 的。公式计算法 7 ]
中 , 设 PN 探 测 器 的耗 尽 层 厚 度 为 D, 于 假 I 对 N 型硅来说 ,
D= 05 . 3× 1 _ ( N l ( m) 0 4 p V)/ c () 1
电流型 S P N半导体探测器[ 已广泛应 iI — 1 ]
式中 , 是 N型硅 电阻率 ( ・ m) V是 Q c , 所加偏压( ) V 。这样 , D 的大小可以计算 出 由 与耗尽层 厚度有 关 的电容 C :
一
用于脉冲辐射测量中, 在脉冲裂变探测系统[ 、 2 ] 反冲质子探测系统[、 3 组合式 P N探测器[ 和 ] I 4 ]
第 3卷 O
21 年 00
第3 期
3月
核电子学与探测技术
Nu l r et nc ce cr i a El o s& D tcinT c n lg eet eh oo y o
VD. O ND 3 】3 .
Ma. 2 1 r 00
用“ 冲 响应 法” 定 P N探 测器 的 电容 脉 确 I
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式中: A一(+R )t B一( +R )t 1 C/ ; 。 1 C /^ ;
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阵列 PN 探测 器[ ] I 5 等探测 系 统 中作 为 核心探
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测器件 。PN探测器的电容直接影响其脉冲响 I 应。为了准确计算 PN探 测器的脉 冲响应参 I 数( 上升时间、 半高宽等)探测器的电容值应该 , 是包括 了杂散 电容等的总 电容 , 而不是用公式 计算出来的结区电容。如何获得探测器的总电 容, 一直是脉冲探测关注的课题 。本文通过探 测器对快脉冲的响应反推探测器的总电容, 并 与“ 公式法” 计算的探测器电容进行比较 。
脉冲探测器原理
脉冲探测器原理
脉冲探测器是一种用于测量电流或电压脉冲信号的设备。
它的工作原理基于以下几个步骤:
1. 输入信号:脉冲探测器通过一个输入端口接收待测信号。
2. 增益放大:接收到的信号会先被放大,以增加其幅度,以便后续的处理。
3. 峰值检测:脉冲探测器使用峰值检测电路来提取信号的最大振幅值。
常见的峰值检测方法包括包络检测和整流电路。
4. 脉宽测量:脉冲探测器还可以测量信号的脉宽。
脉宽测量可以通过计时器或者基于时间延迟的方法实现。
5. 输出显示:脉冲探测器可以将处理后的信号通过显示设备显示出来,以便用户进行观察和分析。
脉冲探测器广泛应用于各种领域,如通信、雷达、医学、生物学等。
它可以帮助我们测量脉冲信号的幅度、频率和脉宽,为相关领域的研究和应用提供重要的数据支持。
“全功能”主动源电法仪器系统--新一代伪随机信号电法仪
“伪随机二进制输入信号”的系统辨识
• 在系统科学中,确定系统的冲激响 应,称为“系统辨识”。 • 在系统辨识的诸多方法中,有一种 特殊和十分有效的方法,这就是 “伪随机二进制输入信号”的系统 辨识方法。 • 它采用按“最大长度伪随机二进制 序列(m序列)” 变化的供电电流I(t)
最长伪随机二进制输入信号(m序列)
RI,I(τ)
0
t
1
N 1 t 2
可写出近似式
RI , I ( ) ( iT0 )
i 0
τ/Δt
( )
m序列的周期自相关函数近似为单位脉冲函数δ(τ)
( s)
脉冲函数δ(τ)的性质
1 0
s s
连续函数f(s),在包含s =τ 的区间Q上的积分
发送系统 电流源 接收系统 电位仪
I
I
ΔU
发送传感器
地面
接收传感器
主动源电法勘查的观测方式1
时间域观测:通常用一定占空比的正负方波 供电,观测断电后电(磁)场的放电过程 阶跃响应 Z(t) =ΔU(t) / I0
I0 ΔU(t)
ΔU(t)
时间域激电法和瞬变电磁法
主动源电法勘查的观测方式2
频率域观测:通常依次用不同频率的连续正负方 波供电,观测基波或谐波频率电(磁)场的复电位 差 频谱 Z(iω)=ΔU(iω) / I0
主动 源电法勘查基本模式1
B 发送机 N 测量线圈 M A 接收机 M N 测量线圈 接收机
近区测量
远区测量
图 1. 电性源激发,电测量和磁测量
主动 源电法勘查基本模式2
发 送 机 回线外或偶极-偶极装置 测量线圈
回线内或中心回线装置 测量线圈
基于波形分析的多种PWV获取系统的设计
。
基 于 波形 分 析 的 多种 P WV获 取 系统 的设 计 *
LIXi l n , A uo g M Zuc a g ZHANG h n , iIg , UN n n a l S Yi i g
(. 1
研 Lbro i iecSni n dac oo Tcnl y ao tyo o m t s gadA vne R bt eho g , a r fB m i e n d o
黎秀 , 长 , 永亮 , 龙 马祖 张 孙怡宁
(. 1 安徽 省仿 生感知与先进机 器人技 术重点实验室, 中国科 学院合肥智 能机械研 究所 , 肥 203 ; 02 ) 307
摘要 : 动脉脉 搏 波速度 (oWV 是 心血 管疾 病 的独 立预 测 因子 , 难 以采 用波 形分 析 方 法直接 获取 , 主 aP ) 但 医学界 采 用颈股 P V( W c )臂 踝 P (aWV 、 、 WV bP )心股 P (fWV 近似代 替 aP 。 目前 三种 指标 在 国 WV hP ) oWV
m t duul el e y c od— f o lP (IWV) bah l ak ( aWV) ad ha e o,sayrp cd b a t h l a ri e r c m a P 、 rci — nl P a e bP n er f oa P , h WV) t— e r V(I m l P
内外均有应用, 但三者的差异性尚未得到深入研究。我们设计 了一种无创脉搏波检测仪器, 同步采集心电、
测量工频电场的传感器[实用新型专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720109316.3(22)申请日 2017.02.06(73)专利权人 中国测试技术研究院电子研究所地址 610021 四川省成都市成华区玉双路10号(72)发明人 牛红涛 邓鑫林 黄建琼 郭乃理 (51)Int.Cl.G01R 29/12(2006.01)(54)实用新型名称测量工频电场的传感器(57)摘要本实用新型涉及工频电场检测领域,其公开了一种测量工频电场的传感器,包括电场感应球壳(1)、电场转换模块(2)、光电转换发射模块(3)、光纤(4)以及光电转换接收模块(5),电场感应球壳(1)由两个大小相同的铜制半球壳经绝缘材料分离并固定;电场转换模块(2)嵌入在电场感应球壳(1)内部,电场转换模块(2)经两导线与电场感应球壳(1)的两个半球壳分别焊接并通过绝缘材料固定。
本实用新型的有益效果是:该传感器体积小,信号传输采用光纤,抗干扰能力强,能够将测量端与接收端进行隔离,安全性能高。
权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 206479585 U 2017.09.08C N 206479585U1.一种测量工频电场的传感器,包括电场感应球壳(1)、电场转换模块(2)、光电转换发射模块(3)、光纤(4)以及光电转换接收模块(5),其特征在于:电场感应球壳(1)由两个大小相同的铜制半球壳经绝缘材料分离并固定;电场转换模块(2)嵌入在电场感应球壳(1)内部,电场转换模块(2)经两导线与电场感应球壳(1)的两个半球壳分别焊接并通过绝缘材料固定;光电转换发射模块(3)与电场转换模块(2)输出末端相连接,并固定在电场感应球壳(1)的下方,支撑电场感应球壳(1);光纤(4)前端连接光电转换发射模块(3),后端连接光电转换接收模块(5)。
2.根据权利要求1中所述的测量工频电场的传感器,其特征在于:构成电场感应球壳(1)的两个铜制半球壳厚度介于1mm至1.5mm之间,用于固定两个半球壳的绝缘材料使两个半球壳互相对称。
高纯锗探测器原理
高纯锗探测器原理
高纯锗探测器是一种用于测量辐射粒子的探测器。
它基于高纯度的锗晶体制成,并通过电场和电子学设备来测量辐射粒子的能量和位置。
高纯锗探测器的原理可以简单地描述为以下几个步骤:
1.能量沉积:当辐射粒子穿过高纯锗晶体时,它会与晶体中的原子发生相互作用,转移能量给晶体。
这个过程称为能量沉积。
2.电子孔对产生:能量沉积激发了晶体中的电子和空穴。
由于锗晶体的能带结构,激发的电子和空穴会在能带中移动,生成电子空穴对。
3.弹移:电子空穴对在电场的驱动下,以不同的速度向晶体的阳极和阴极移动。
电子和空穴的移动速度在锗中不同,这使得它们在时间上有所区分。
4.电荷收集:电子空穴对到达阳极和阴极后,会被电子学设备收集和放大。
这个过程产生的电荷脉冲波形可以用来测量电子空穴对的能量和位置。
5.能量测量:通过测量电荷脉冲的幅度可以获得辐射粒子的能量信息。
高纯锗探测器有很好的能量分辨率,能够区分能量非常接近的辐射粒子。
6.位置测量:通过测量到达阳极和阴极的电荷脉冲之间的时间差,可以确定辐射粒子在晶体中的位置。
高纯锗探测器的位置分辨率很高,可以精确测量细小区域的辐射。
总结起来,高纯锗探测器利用锗晶体的能带结构和电场来测量辐射粒子的能量和位置。
通过能量沉积、电子孔对产生、弹移、电荷收集等过程,可以获得辐射粒子的能量和位置信息。
它是一种重要的辐射探测器,在核物理、天体物理等领域有广泛的应用。
关于电场传感器的研究分析
关于电场传感器的研究分析摘要:电场传感器在测量瞬态电常、交变电场和静电场方面发挥重要作用。
由于三种电场所处环境存在差异,所以需要应用到不同原理和不同结构的传感器。
在科学技术推动下,虽然很多电场传感器可以同时测量两种或三种电场,但在测量同一类电场时,由于传感器原理和结构不尽相同,所以其用途、准确性、量程等方面也有所差异。
基于此,本文将对电场传感器进行深入分析,希望能够为专业人士提供参考、借鉴。
关键词:电场传感器;电厂测量;瞬态电场;交变电场;静电场引言:电场测量无论在提高人们生活质量,还是在促进科技进步方面,都具有重大意义。
通过电场传感器测量大气,能够获取准确、有效的信息,有利于及时发现大气中存在的地震、沙尘暴等灾害隐患,从而将自然灾害破坏率降到最低。
在加油站、面粉厂等容易发生火灾的区域进行电场测量,能够减少火灾事故发生率。
另外,在飞机飞行过程中,受气候环境影响容易发引发全问题,导致飞机中的精密电子设备产生故障,利用电场传感器对电场进行测量,能够从根源上减少安全隐患,为飞机稳定运行提供保障。
由此可见,对电场传感器进行研究,已经成为促进社会和谐发展、推动科技持续进步的重要手段。
一、测量静电场或低频电场的电场传感器(一)测量极低频电场的电场传感器极低频电场传感器能够对电场宽带0.08Hz-2MHz之间的电场进行测量。
可以远距离定位雷电或探测大气层附近地场,这种传感器的应用原理,是在极低频电场中设置两个相互平行的导体,通过导体感应出感应电荷。
当两个平行导体电容量超出差放输入电容,同时电阻小于差放输入电阻,能够得出以下公式:E=V/d,其中E代表待测低频电场的强度,V代表测量电压,d代表导体之间的距离,测试电压和待测场强为正比关系。
采用这种测量方法对电场进行测量时,需要保证电线容量满足一定需求,同时差分放大输入阻抗要很高,电容要很小,只有满足这一需求,才能够确保原波形不失真[1]。
1.球型电场传感器在大气空间静电场测量过程中时常用到球型电场传感器,在实际操作中,需要利用气球将传感器带入空中对大气空间进行探测,测量信号会通过发射装置及时反馈到地面。
电磁脉冲D-dot电场传感器的设计与优化
电磁脉冲D-dot电场传感器的设计与优化
齐路;张国钢;刘竞存;秦铮;宋政湘;王建华
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2018(54)7
【摘要】瞬态电场测量对于研究智能电器在强电磁脉冲环境下的可靠性具有重要意义。
文中基于D-dot原理利用等效电势法确定了电磁脉冲电场探头的基本参数,通过结构优化,设计了4种不同结构的电场探头,分析其电场分布的特征,设计了引线屏蔽壳,分析了不同频率下的输出响应。
采用GTEM小室和RS105系统分别对电场传感器进行频域、时域瞬态响应的测试,通过实验,验证了该优化的设计方案可以满足ns级脉冲电场的测试需求,同时有利于天线的加工制造和安装,稳固性好。
【总页数】6页(P237-241)
【关键词】电场传感器;电磁脉冲;D-DOT;GTEM小室;RS105系统
【作者】齐路;张国钢;刘竞存;秦铮;宋政湘;王建华
【作者单位】西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.宽频带电磁脉冲电场传感器的研制与测试
2.基于电场逆问题的D-dot电压传感器的设计与仿真
3.基于渐进圆锥天线的ns前沿电磁脉冲电场传感器
4.纳秒电磁脉冲测量用D-dot探头设计及实验
5.渐进圆锥D-dot电场传感器频响分析
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脉冲的工作原理
脉冲的工作原理脉冲的工作原理是通过短暂的电流或电压波形来传递信息或激发特定的物理响应。
下面将介绍脉冲的工作原理。
1. 电流脉冲工作原理:电流脉冲是一种短暂的电流流动形式,其工作原理基于以下几个方面:(1) 电荷的累积与释放:电流脉冲通过控制电荷的累积与释放来实现。
通过电源或电容器等装置对电荷进行预先积累,然后再以较高的速度将电荷释放出来,形成短暂的电流脉冲。
(2) 瞬态现象的利用:电流脉冲通常涉及到诸如电阻、电容和电感等元件,这些元件在电流变化时产生瞬态现象。
通过利用这些瞬态现象,电流脉冲可以激发特定的物理响应,如仪器测量、电磁感应等。
(3) 控制电流形状:电流脉冲的形状对其工作效果具有重要影响。
通过控制电流脉冲的电压、时间和波形等参数,可以实现对电流形状的控制,以适应不同的应用需求。
2. 电压脉冲工作原理:电压脉冲是一种短暂的电压变化形式,其工作原理基于以下几个方面:(1) 电荷分布与电场变化:电压脉冲通过控制电荷的分布和电场的变化来实现。
通过在导体或电容器上施加高电压,使电荷在导体内部或电容器的极板上分布不均匀,从而产生短暂的电场变化。
(2) 电场作用下的物质响应:电压脉冲的电场变化会导致物质内部的电荷重新排列或分布,从而引起物质的响应。
例如,在液晶显示器中,电压脉冲的电场变化可以改变液晶分子的排列方式,从而使液晶显示屏显示出不同的图像。
(3) 控制电压形状:电压脉冲的形状对其工作效果具有重要影响。
通过控制电压脉冲的电荷量、时间和波形等参数,可以实现对电压形状的控制,以适应不同的应用需求。
综上所述,脉冲的工作原理主要涉及电荷的累积与释放、瞬态现象的利用、电场的变化和电压的控制等方面。
通过这些原理,脉冲可以实现信息传递和物理响应的激发。
脉冲电场和交变电场的关系
脉冲电场和交变电场的关系脉冲电场和交变电场是电磁学中两个重要概念,它们在电磁波传播和信号传输中起着至关重要的作用。
脉冲电场是指电场在时间上呈脉冲状变化的情况,而交变电场则是电场在时间上呈周期性变化的情况。
虽然它们在时间特性上存在差异,但在本质上,它们是相互关联的。
我们来看一下脉冲电场。
脉冲电场是由突然变化的电流引起的,它的波形通常是一个突然上升或下降的脉冲。
脉冲电场具有很高的频率和短暂的持续时间,可以用来传输高速数据或者在雷达系统中进行探测。
脉冲电场的特点是能量集中在一个很短的时间内释放,因此在某些应用中具有很大的优势。
然而,脉冲电场的传输距离相对较短,容易受到干扰和衰减。
这时,交变电场就发挥了重要的作用。
交变电场是指电场在时间上呈周期性变化的情况,它可以是正弦波、方波或者其他周期性波形。
交变电场的特点是能量稳定,并且可以在较长的距离上传输。
脉冲电场和交变电场之间的关系在于它们可以相互转换。
通过适当的调制和解调技术,可以将脉冲电场转换为交变电场,使得信号能够在长距离传输。
反过来,交变电场也可以通过调制技术转换为脉冲电场,用于高速数据的传输和探测。
在实际应用中,脉冲电场和交变电场往往会结合使用。
例如,在通信系统中,高速数据通常使用脉冲电场传输,而交变电场则用于信号的放大和传输。
在雷达系统中,脉冲电场用于探测目标,而交变电场用于测量目标的距离和速度。
脉冲电场和交变电场是电磁学中不可或缺的两个概念。
它们之间存在相互转换的关系,在不同的应用中发挥着重要的作用。
通过合理地运用这两个概念,我们可以实现高效的信号传输和精确的目标探测。
PRPDA技术在电缆局部放电缺陷定位中的应用
PRPDA技术在电缆局部放电缺陷定位中的应用发布时间:2023-02-28T03:22:35.604Z 来源:《中国电业与能源》2022年10月19期作者:施启[导读] 目前市面上的多数振荡波检测产品对局部放电信号的筛选主要还是依赖于人工判断。
施启云南电网有限责任公司怒江供电局,怒江 673100摘要:目前市面上的多数振荡波检测产品对局部放电信号的筛选主要还是依赖于人工判断。
为提高局部放电检测工作效率和准确性,设计一种基于时域反射分析法的PRPDA图谱智能分析技术,用于实现局部放电脉冲信号的快速自动分析及定位。
此外,为验证该技术的有效性,搭建了实体电缆针尖缺陷,其试验结果及现场测试结果均表明,所设计的PRPDA图谱智能分析技术的自动定位结果与人工判别结果及缺陷实际情况均高度吻合。
关键词:振荡波;局部放电;PRPDA;自动定位;实体针尖缺陷0 引言交联聚乙烯(XLPE)电缆在机械、电气性能上具有显著的优异性,在前期敷设、后期维护等方面表现也较为良好,现如今的城市配电网络中缆化率已越来越高,而电缆的绝缘状态优劣对电力网络的稳定运行有着直接的影响[1-2]。
但不可避免的是,在生产制造、现场铺设、长期运行过程中,XLPE电缆容易存在或形成一些不易观测、具有潜伏性的潜在缺陷,这些缺陷通常会在电缆中引发局部放电。
对于XLPE电缆局部放电的检测手段,主要有高频电流法、超高频法、声发射法、阻尼振荡波检测技术[3]。
其中,振荡波电压检测方法优点突出:设备体积小、便携高效、对电缆几乎无损等[4]。
目前国内针对电缆缺陷在振荡波电压下的局部放电检测及定位的技术研究较为有限,多数研究对象是各类缺陷在直流电压下的局部放电特性。
由于XLPE电力电缆局部放电形成的机理与电缆所施加的电压形式有关,直流电压的极化效应强、无过零点,与电缆运行时的工频交流电压本质不同。
此外,当前市场上的振荡波局部放电定位测试产品中,大部分还依赖于人工手动判断,并要求操作人员对庞大的数据逐个匹配、分析,甚至是每一对局部放电信号都需要手动计算缺陷距离,并以此获得电缆缺陷的位置、局部放电量等信息[5-6]。
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图 理想电场探测器模型
式 中 : ) 电场 强度 的频域 ; E( 为 鲫为频 率 , 由式 ( ) 以得 出 , 1可 当输 入 阻 抗 ZJ I为低 阻 抗 , 就是 满 足 Z 《 1 叫 也 /C
时 由于被 测脉 冲电场 上升 时间不 同而 带来 的测量 系统 灵敏度 的不确定 性 , 以及测 量数 据后 续处理 中, 数值积 分 带来 的基线 漂移误 差 等问题 。为 了 防止 电磁 场对 电缆 传输 的干扰 , 该测 量 系统采 用光 纤传 输系统 , 使得 传输 信
号 具 有 抗 强 电磁 场 干 扰 、 距 离 传 输 衰 减 小 、 气 绝 缘 好 等 优 点 。 长 电
国际 电工 委员会 规定 的高 空 电磁 脉 冲( MP 标 准波形 为双 指数 波形 , HE ) j 上升 沿 ( 0 ~9 ) 2 5n , 1 O 为 . s 脉 冲宽度 ( W HM) 2 s脉 冲 幅度为 5 V/ F 为 3n , 0k m。因此 , HE 在 MP模拟 器 建设 和 HE MP效应 研 究 中 , 要 需 满 足上述 指标 的脉 冲 电场探 测器 来对 脉 冲电场 环境进 行 测量 和 监测 l 。单 极 天 线 、 _ 2 ] 偶极 天 线 和平 行 板 天线 等 经 常被用 于测量 脉 冲 电场 , 当天 线 的等效 负载 为低阻 时 , 得 到脉 冲电场 的微分 信 号 , 常称 这样 的测量 方 式 将 通
对于较低幅度的脉冲电场测量需要较高灵敏度的探测器可以采用平行板天线实验表明当板间距增加到10cm时可以测量到幅度最小为10v探测器前端为一个屏蔽的金属盒有一个较大的金属平面若在上面安装一金属细杆则可以组成一单极天线此种天线结构通常用来测量幅度较高的电场强度实验证明选取适当长度的单极天线测量系统可以用来测量幅度为100kv使用不同天线的探测器具有基本一致的线性度在此仅以量程为550kv的探测器来说明图14出了测量系统输出幅度与tem小室电场强度之间的实测关系曲线由此可见在电场强度为5050kv范围内测量系统响应基本上呈现线性关系
第 2 2卷 第 1 期 1 21 0 0年 1 1月
强 激 光 与 粒 子 束
H I H PO W ER LA SER AN D PA R TI G CLE BEA M S
Vo . 1 22,No. l 1
NO V., 2 1 0 0
文 章 编 号 : 1 0 3 2 2 1 ) 12 6 — 6 0 14 2 ( 0 0 1 7 30
场原始波形测量系统 , 分析 了脉 冲 电场 探 测 器 的理 论 修 正 模 型 。该 测 量 系 统 主 要 包 括 天 线 模 块 、 分 器 模 块 、 积
放 大 和 驱 动 模 块 以 及 光 电传 输 模 块 , 用 同轴 型 TE 小 室 对 测 量 系 统 进 行 了 时域 标 定 。结 果 表 明 : 量 系 统 利 M 测 的前 沿 响 应 时 间小 于 10n , . s 系统 输 出脉 冲平 顶 在 l. s 下 降 不 超 过 5 , 量 系 统 输 出 幅 度 与 电 场 强 度 O0 内 测
时
( 一 jJ ( ) Z ) a ∞Z I E C () 2
这 时探测 器测 量 的是 电场的微 分 信 号 , 因此 基 于此 原 理 的测 量 方 法称 为 微 分测 量 。当输 入 阻抗 ZJ 高 l为
阻 抗 , 就 是 满 足 Z 》 1 C 时 也 /
( )一 E( Z 叫) 。 () 3
间距大 得多 时 , 有效 高度 z近 似等 于板 间距 d, 际使 用 中该条 件 总可 。 实
以满足 。三者 之间通 过 A 。 I / 相关 联 , 中 , 是 平行 板 间填充 介 一C e 。 其 e
质 的介 电常数 。
l
◆
Z
图 2的 电路 就是 理想 电场探 测器 的等 效 电路 , I 端 电压 Z. 两
基 于 原 始 波 形 测 量 的 脉 冲 电 场 探 测 器
马 良, 吴 伟, 程弓会 , 周 辉, 李宝忠, 李进玺, 朱 梦 l
( 北 核 技 术研 究 所 ,西 安 70 2 ) 西 10 4
摘
要 : 介 绍 了 脉 冲 电场 微 分 测 量 和原 始 波 形 测 量 的基 本 原 理 , 计 研 制 了 一 系 列 不 同 灵 敏 度 的 脉 冲 电 设
这 时探测 器测 量 的是 电场 的原 始信号 , 方法称 为脉 冲 电场 的原 始 波形测 量 。 该
*
收 稿 日期 :0 90 5 2 0 82 ; 修 订 日期 :0 00 7 2 1 42 基 金项 目 : 防预 研 基 金项 目 国 作 者简 介 : 马 良( 9 1 ) 男 ,助理 研 究 员 ,主 要从 事 系统 电磁 脉 冲相 关 工 作 ; l n 4 3 ut. d 。 1 8一 , maa g 2 @ sce u i
在 2 B的动 态 范 围 内呈 线 性 关 系 , 系 列探 测器 可 以 用来 测 量 最小 1 / 最 大 1 0 k m 的 电 场 强 度 , 0d 该 0 V m、 0 V/ 满
足 高 空 电磁 脉 冲标 准 环 境 的 测 量 Байду номын сангаас 求 。
关 键 词 : 脉 冲 电场 ; 测 量 系 统 ; 原 始 波 形 测 量 ; 高 空 电磁 脉 冲 中 图分 类 号 : 04 1 5 4 . 文 献 标 志 码 : A d i1 . 7 8 HP P 2 1 2 l . 7 3 o : 0 3 8 / L B 0 0 2 1 2 6
为 脉冲 电场 的微 分测 量 ; 当天线 的等 效负载 为高 阻时 , 将得 到与 脉 冲电场 波形一 致 的信号 , 相对 于微分 测量 , 我
们称 这样 的测量 方式 为脉 冲 电场 的原 始波形 测量 。本 文采 用 脉 冲 电场 的原 始波 形测 量 方 式 , 免 了微分 测 量 避
1 测 量 原 理
平 行板 天线模 型 如 图 1所 示 , f 为 电场 强 度 的时 域 , 间距 为 E() 板 dZ , 是探 测器前 端 的等效 输入 阻抗 。表征 平行板 天 线 的量 有 3个 : 有 .
效高度 z、 有效面积 A 和等效电容 c 。当平行板有效面积尺度 比板