CN216792366U - 一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，包括二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路；二级增益产生电路用于对局部放大过程中检测到的超声波信号进行二级增益，增益选择电路用于对二级增益后的超声波信号进行选择增益，信号跟随电路用于对增益选择电路输出的超声波信号进行电压跟随得到精确的超声波信号用来判断局部放大超声波信号的位置，使用二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路，使输出超声波信号更加精确，从而对局部放大的超声波信号位置进行确定，提高灵敏度，且连接简单，占用空间小，本实用新型结构合理，噪声小，灵敏度高，增益高，连接电路简单占用空间小，增益调节简单便捷。

Description

一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路

技术领域

本实用新型是一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，属于局部放电检测用的超声波信号检测电路技术领域。

背景技术

局放检测是高压电局部放电检测的简称，随着时间的推移，高压电气设备会慢慢老化，绝缘性能也会随之下降，导致其内部可能产生局部放电现象，这对电气设备的安全来讲是一个非常大的隐患，为了检测局部放电，现有的局放检测方法中,电磁检测和超声波检测是两种较有优势的检测方法。

现有技术中，现有的超声波检测法中传感器灵敏度低导致误差大，噪声大干扰大，增益小；大部分会采用集成模块的检测方式，导致会占用产品内部大部分空间，不利于后期的维护；以及不能够便捷的对增益进行调节，使用效果不好，现在急需一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路来解决上述出现的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型结构合理，噪声小，灵敏度高，增益高，连接电路简单占用空间小，增益调节简单便捷。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，包括二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路；

所述二级增益产生电路用于对局部放大过程中检测到的超声波信号进行二级增益，所述增益选择电路用于对二级增益后的超声波信号进行选择增益，所述信号跟随电路用于对增益选择电路输出的超声波信号进行电压跟随得到精确的超声波信号用来判断局部放大超声波信号的位置。

进一步地，所述二级增益产生电路包括相串联的第一级增益单元和第二级增益单元，所述第一级增益单元的输入端为超声波信号的输入源，所述第一级增益单元的输出端与第二级增益单元的输入端相连接、且作为整个二级增益产生电路的第一级增益输出端，所述第二级增益单元的输出端作为整个二级增益产生电路的第二级增益输出端。

进一步地，所述第一级增益单元包括第一运放U26，所述第一运放U26的正向输入端通过电容C102与超声波输入信号接口相连接，所述第一运放U26的反向输入端通过电阻R64与接地端相连接，所述第一运放U26的输出端通过反馈电阻R62与其反向输入端相连接且作为第一级增益输出端输出的第一级增益超声波信号为AE_SIGO1；

所述第二级增益单元包括第二运放U25，所述第二运放U25的正向输入端通过电容C101与第一运放U26的输出端相连接，所述第二运放U25的反向输入端通过电阻R63与接地端相连接，所述第二运放U25的输出端通过反馈电阻R61与其反向输入端相连接且作为第二级增益输出端输出的第二级增益超声波信号为AE_SIGO2；

所述第一运放U26和第二运放U25的正向输入端均通过电阻R65与接地端相连接。

进一步地，所述增益选择电路包括第一芯片U27，所述第一芯片U27的输入端设置有两路，且这两路输入端均通过正向导通的二极管D14分别与第一级增益超声波信号AE_SIGO1、第二级增益超声波信号AE_SIGO2相连接，所述第一芯片U27内部寄存器的输入端与外界控制信号源相连接，所述第一芯片U27的输出端输出的超声波信号SIG1作为整个增益选择电路的输出端与信号跟随电路的输入端相连接。

进一步地，所述信号跟随电路包括第二芯片U28，所述第二芯片U28的输入端通过电阻R69与第一芯片U27的输出端相连接，所述第二芯片U28的输入端通过电阻R70与接地端相连接，所述第二芯片U28的输出端通过电阻R71与接地端相连接且作为整个信号跟随电路的输出端得到精确的超声波信号。

进一步地，所述第一运放U26和第二运放U25的型号均为OP37GSZ-REEL7。

进一步地，所述第一芯片U27的型号为ADG706BRUZ-REEL7。

进一步地，第二芯片U28的型号为ADA4817-1ARDZ。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路在使用时，

1.通过使用二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路，使输出超声波信号更加精确，从而对局部放大的超声波信号位置进行确定，提高灵敏度，且连接简单，占用空间小；

2.通过使用二级增益产生电路作为，对前端超声波输入信号接口检测到的局放信号的超声波信号进行采集和放大，并通过调节电阻R62、电阻R61来控制放大倍数，变成稳定的超声波大信号，可将超声波信号放大1000倍，起到高增益的作用，及起到便于对增益进行调节的作用；

3.通过使选择增益后输出的超声波信号SIG1经过信号跟随电路，使超声波信号SIG1更加稳定，从而输出得到精确的超声波信号。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，包括二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路；

二级增益产生电路用于对局部放大过程中检测到的超声波信号进行二级增益，增益选择电路用于对二级增益后的超声波信号进行选择增益，信号跟随电路用于对增益选择电路输出的超声波信号进行电压跟随得到精确的超声波信号用来判断局部放大超声波信号的位置，该设计使用二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路，使输出超声波信号更加精确，从而对局部放大的超声波信号位置进行确定，提高灵敏度，且连接简单，占用空间小。

二级增益产生电路包括相串联的第一级增益单元和第二级增益单元，第一级增益单元的输入端为超声波信号的输入源，第一级增益单元的输出端与第二级增益单元的输入端相连接、且作为整个二级增益产生电路的第一级增益输出端，第二级增益单元的输出端作为整个二级增益产生电路的第二级增益输出端。

第一级增益单元包括第一运放U26，第一运放U26的正向输入端通过电容C102与超声波输入信号接口相连接，第一运放U26的反向输入端通过电阻R64与接地端相连接，第一运放U26的输出端通过反馈电阻R62与其反向输入端相连接且作为第一级增益输出端输出的第一级增益超声波信号为AE_SIGO1；第二级增益单元包括第二运放U25，第二运放U25的正向输入端通过电容C101与第一运放U26的输出端相连接，第二运放U25的反向输入端通过电阻R63与接地端相连接，第二运放U25的输出端通过反馈电阻R61与其反向输入端相连接且作为第二级增益输出端输出的第二级增益超声波信号为AE_SIGO2；第一运放U26和第二运放U25的正向输入端均通过电阻R65与接地端相连接，该设计通过使用二级增益产生电路作为对前端超声波输入信号接口检测到的局放信号的超声波信号进行采集和放大，并通过调节电阻R62、电阻R61来控制放大倍数，变成稳定的超声波大信号，可将超声波信号放大1000倍，起到高增益的作用，及起到便于对增益进行调节的作用，超声波输入信号接口是用于检测局放信号的一个超声波信号。

增益选择电路包括第一芯片U27，第一芯片U27的输入端设置有两路，且这两路输入端均通过正向导通的二极管D14分别与第一级增益超声波信号AE_SIGO1、第二级增益超声波信号AE_SIGO2相连接，第一芯片U27内部寄存器的输入端与外界控制信号源相连接，第一芯片U27的输出端输出的超声波信号SIG1作为整个增益选择电路的输出端与信号跟随电路的输入端相连接，该设计通过使用外界控制信号源来控制增益选择电路，对第一级增益超声波信号AE_SIGO1或者第二级增益超声波信号AE_SIGO2进行选择增益并输出超声波信号SIG1。

信号跟随电路包括第二芯片U28，第二芯片U28的输入端通过电阻R69与第一芯片U27的输出端相连接，第二芯片U28的输入端通过电阻R70与接地端相连接，第二芯片U28的输出端通过电阻R71与接地端相连接且作为整个信号跟随电路的输出端得到精确的超声波信号，该设计使选择增益后输出的超声波信号SIG1经过信号跟随电路，使超声波信号SIG1更加稳定，从而输出得到精确的超声波信号。

第一运放U26和第二运放U25的型号均为OP37GSZ-REEL7，第一芯片U27的型号为ADG706BRUZ-REEL7，第二芯片U28的型号为ADA4817-1ARDZ，该设计是一款具有FET输入的单位增益稳定、超高速电压反馈型放大器，超低噪声，起到降噪的作用，提高了本实用新型的实用性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：包括二级增益产生电路、增益选择电路和信号跟随电路；

所述二级增益产生电路用于对局部放大过程中检测到的超声波信号进行二级增益，所述增益选择电路用于对二级增益后的超声波信号进行选择增益，所述信号跟随电路用于对增益选择电路输出的超声波信号进行电压跟随得到精确的超声波信号用来判断局部放大超声波信号的位置。

2.根据权利要求1所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：所述二级增益产生电路包括相串联的第一级增益单元和第二级增益单元，所述第一级增益单元的输入端为超声波信号的输入源，所述第一级增益单元的输出端与第二级增益单元的输入端相连接、且作为整个二级增益产生电路的第一级增益输出端，所述第二级增益单元的输出端作为整个二级增益产生电路的第二级增益输出端。

3.根据权利要求2所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：所述第一级增益单元包括第一运放U26，所述第一运放U26的正向输入端通过电容C102与超声波输入信号接口相连接，所述第一运放U26的反向输入端通过电阻R64与接地端相连接，所述第一运放U26的输出端通过反馈电阻R62与其反向输入端相连接且作为第一级增益输出端输出的第一级增益超声波信号为AE_SIGO1；

所述第二级增益单元包括第二运放U25，所述第二运放U25的正向输入端通过电容C101与第一运放U26的输出端相连接，所述第二运放U25的反向输入端通过电阻R63与接地端相连接，所述第二运放U25的输出端通过反馈电阻R61与其反向输入端相连接且作为第二级增益输出端输出的第二级增益超声波信号为AE_SIGO2；

所述第一运放U26和第二运放U25的正向输入端均通过电阻R65与接地端相连接。

4.根据权利要求2所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：所述增益选择电路包括第一芯片U27，所述第一芯片U27的输入端设置有两路，且这两路输入端均通过正向导通的二极管D14分别与第一级增益超声波信号AE_SIGO1、第二级增益超声波信号AE_SIGO2相连接，所述第一芯片U27内部寄存器的输入端与外界控制信号源相连接，所述第一芯片U27的输出端输出的超声波信号SIG1作为整个增益选择电路的输出端与信号跟随电路的输入端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：所述信号跟随电路包括第二芯片U28，所述第二芯片U28的输入端通过电阻R69与第一芯片U27的输出端相连接，所述第二芯片U28的输入端通过电阻R70与接地端相连接，所述第二芯片U28的输出端通过电阻R71与接地端相连接且作为整个信号跟随电路的输出端得到精确的超声波信号。

6.根据权利要求3所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：所述第一运放U26和第二运放U25的型号均为OP37GSZ-REEL7。

7.根据权利要求4所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：所述第一芯片U27的型号为ADG706BRUZ-REEL7。

8.根据权利要求5所述的一种局部放电检测用的高增益超声波信号检测电路，其特征在于：第二芯片U28的型号为ADA4817-1ARDZ。

Images