CN203616465U - 用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，包括参考输入单元、多级衰减单元、供电单元、参考输入端口、信号输入端口以及多路的输出端口，该参考输入端口与参考输入单元相连，该参考输入单元与多级衰减单元相连，该多级衰减单元呈串联状设置，该多级衰减单元中的一级衰减单元的输入端与信号输入端口相连，每级衰减单元均与一路的输出端口对应相连，该供电单元为参考输入单元和多级衰减单元提供电源。本实用新型涉及微弱信号转换装置的输入信号动态范围大，从几毫伏到几十伏，输出信号的幅值则可低至μV级，且信号稳定，噪声低，能够作为局部放电超声波检测通道校准的输入信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微弱信号转换装置，其用于匹配常规信号发生器产生稳定、低噪的μV级微弱信号，该微弱信号可用于校准局部放电超声波检测通道。
背景技术
配电设备作为电力系统的重要组成部分，其稳定可靠运行直接影响到整个电力系统的安全性和可靠性。配电设备的主要故障为绝缘故障和载流故障，其故障发生都伴有局部放电现象产生，通过检测配电设备的局部放电情况来判断和分析配电设备的运行状况是目前应用最普遍、最广泛和最有效的方法。
其中，超声波检测作为局部放电检测中重要的技术手段，其检测多采用压电传感方式，得到的信号一般都为微弱信号，幅值低至μV级。常规信号发生器最小只能产生mV级的输出信号，而能够产生μV级输出信号的信号发生器不常见而且价格昂贵。
因此，迫切需要一种低成本、高稳定性、低噪声的微弱转换装置来匹配信号发生器，进而产生μV级微弱输出信号作为局部放电超声波检测通道的校准信号。
有鉴于此，本发明人针对现有技术在对局部放电检测设备的超声波测试要求以及相关信号特征的深入研究，遂有本案产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，其可用于匹配常规信号发生器产生稳定、低噪的μV级微弱信号，该微弱信号可用于校准局部放电超声波检测通道。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，其中，包括参考输入单元、多级衰减单元、供电单元、参考输入端口、信号输入端口以及多路的输出端口，该参考输入端口与参考输入单元相连，该参考输入单元与多级衰减单元相连，该多级衰减单元呈串联状设置，该多级衰减单元中的一级衰减单元的输入端与信号输入端口相连，每级衰减单元均与一路的输出端口对应相连，该供电单元为参考输入单元和多级衰减单元提供电源。
进一步，该多级衰减单元由有源衰减器和多级低通滤波器组成，每级低通滤波器与第二级及以后的衰减单元一一对应并基于伯德图滚降特性原理实现对输入信号的多级定量可调衰减和多路输出。
进一步，该微弱信号转换装置还包括屏蔽结构，该参考输入单元、多级衰减单元都设置在屏蔽结构内，该屏蔽结构在对应信号输入端口、参考输入端口和输出端口处还设置有屏蔽连接器。
进一步，该供电单元采用浮置电源模块。
采用上述结构后，根据局部放电超声波检测通道校准信号特征，调节信号发生器产生频率已知、幅值已知（幅值可为几毫伏到几十伏的范围）的输出信号，通过信号传输线将该信号传输至本实用新型涉及的微弱信号转换装置，再进行多级信号衰减，通过对多级信号衰减单元的各级衰减比例设置，实现对输入信号的多级衰减和多路输出，即在各路信号输出端口得到与信号发生器输出信号频率相同，幅值按一定比例衰减的输出信号，且其输出信号可低至μV级，该信号即可用于校准局部放电超声波检测通道。
本实用新型涉及微弱信号转换装置的输入信号动态范围大，从几毫伏到几十伏，输出信号的幅值则可低至μV级，且信号稳定，噪声低，能够作为局部放电超声波检测通道校准的输入信号。
附图说明
图1为本实用新型涉及一种用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置的结构示意图。
图中：
微弱信号转换装置 1
参考输入单元 11 多级衰减单元 12
一级衰减单元 121 二级衰减单元 122
三级衰减单元 123 供电单元 13
参考输入端口 14 信号输入端口 15
输出端口 16。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
如图1所示，本实用新型涉及的一种用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置1，包括参考输入单元11、多级衰减单元12、供电单元13、参考输入端口14、信号输入端口15以及多路的输出端口16，该参考输入端口14与参考输入单元11相连，该参考输入单元11与多级衰减单元12相连，该多级衰减单元12呈串联状设置，该多级衰减单元12中的一级衰减单元121的输入端与信号输入端口15相连，每级衰减单元均与一路的输出端口16对应相连，该供电单元13为参考输入单元11和多级衰减单元12提供电源，该参考输入单元用于检查整个有源电路工作是否正常。
本实用新型可以匹配常规信号发生器，即将信号发生器产生的输出信号传输至信号输入端口15，从而将信号发生器产生的输出信号进行多级衰减输出，且每级的衰减比例可设置。
比如，将微弱信号转换装置1中多级衰减单元12的一级衰减单元121、二级衰减单元122和三级衰减单元123的衰减比例分别设置为1/100、1/10、1/10，使用信号发生器生产频率为40kHz、幅值为10V的输出信号，通过信号传输线将该信号传输至微弱信号转换装置1，进行多级信号衰减和多路信号输出，即使用示波器可在分别对应于一级衰减单元121、二级衰减单元122和三级衰减单元123的三个输出端口16分别测到与信号发生器输出信号频率相同（即为40kHz），幅值则按1/100、1/1000和1/10000的比例衰减输出信号（输出幅值分别为100mV、10mV和1mV），且输出信号稳定、噪声低。
更具体地，该多级衰减单元12由有源衰减器和多级低通滤波器组成，每级低通滤波器与第二级及以后的衰减单元一一对应。该多级低通滤波器基于伯德图滚降特性原理，实现对输入信号的多级定量可调衰减，并多路输出，其衰减比例可依据需求而设定。
另外，该供电单元13采用浮置电源模块，如此能够为微弱信号转换装置1提供低纹波、低噪声的直流电压，更优选地，本实用新型涉及装置的硬件电路使用双电源供电方式，由运放深度负反馈实现其正负电源对称度误差不大于-60dB。
如图1所示，该微弱信号转换装置1还包括屏蔽结构，该参考输入单元11、多级衰减单元12都设置在屏蔽结构内，该屏蔽结构在对应信号输入端口15、参考输入端口14和输出端口16处还设置有屏蔽连接器。如此可以使得整个微弱信号转换装置1具有高性能电磁干扰屏蔽性能，且由于还包括屏蔽连接器，可以有效避免环境噪声对信号质量的干扰。
这样，根据局部放电超声波检测通道校准信号特征，调节信号发生器产生频率已知、幅值已知（幅值可为几毫伏到几十伏的范围）的输出信号，通过信号传输线将该信号传输至本实用新型涉及的微弱信号转换装置1，再进行多级信号衰减，通过对多级信号衰减单元的各级衰减比例设置，实现对输入信号的多级衰减和多路输出，即在各路信号输出端口16得到与信号发生器输出信号频率相同，幅值按一定比例衰减的输出信号，且其输出信号可低至μV级，该信号即可用于校准局部放电超声波检测通道。
综上所述，本实用新型涉及微弱信号转换装置1的输入信号动态范围大，从几毫伏到几十伏，输出信号的幅值则可低至μV级，且信号稳定，噪声低，能够作为局部放电超声波检测通道校准的输入信号。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (4)
1.一种用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，其特征在于，包括参考输入单元、多级衰减单元、供电单元、参考输入端口、信号输入端口以及多路的输出端口，该参考输入端口与参考输入单元相连，该参考输入单元与多级衰减单元相连，该多级衰减单元呈串联状设置，该多级衰减单元中的一级衰减单元的输入端与信号输入端口相连，每级衰减单元均与一路的输出端口对应相连，该供电单元为参考输入单元和多级衰减单元提供电源。
2.如权利要求1所述的用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，其特征在于，该多级衰减单元由有源衰减器和多级低通滤波器组成，每级低通滤波器与第二级及以后的衰减单元一一对应并基于伯德图滚降特性原理实现对输入信号的多级定量可调衰减和多路输出。
3.如权利要求1所述的用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，其特征在于，该微弱信号转换装置还包括屏蔽结构，该参考输入单元、多级衰减单元都设置在屏蔽结构内，该屏蔽结构在对应信号输入端口、参考输入端口和输出端口处还设置有屏蔽连接器。
4.如权利要求1所述的用于校准局部放电超声波检测通道的微弱信号转换装置，其特征在于，该供电单元采用浮置电源模块。
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| CN (1) | CN203616465U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104038159A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-10 | 广州广电计量检测股份有限公司 | 电磁兼容前置放大器及其控制方法 |
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2013
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