专利名称：电网尖峰传导测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试电网尖峰信号的装置，尤其是能去除电网基波及其 低次谐波干扰能力的电网尖峰传导测试装置。
背景技术：
目前电磁兼容测试中，电网尖峰传导测量还未有专用的测量装置， 一般 是使用示波器直接测量，根据调节示波器触发电平捕获电网尖峰。由于电网 中电源基波及其谐波的影响，与基波或谐波幅值相差不大的电网尖峰信号则 很难准确捕获，给电网尖峰传导测量带来很大困难，容易造成测量不准确， 从而造成错误判断。在国内外有关滤波器产品中，有许多类型的滤波器能够滤除较低频率的 信号，同时对较高频率的信号衰减较少。但这些滤波器不能直接应用于电磁 兼容领域的电网尖峰传导信号的测量，主要原因在于 一是电网尖峰信号幅值一般较大，可达700-800V; 二是要求滤除的低频信号的频率较低， 一般为 直流至400Hz的电网供电频率成分及其低次谐波;三是其频响特性要求较高，在滤除低频成分的同时还要尽量保证电网尖峰信号的时域不失真，也即平坦 的通带内的幅频特性。为使电网尖峰传导测量准确，需在借鉴滤波器设计原 理的基础上，进行电网尖峰传导测量测试装置的设计。发明内容为了克服现有的电网尖峰传导测量装置不能准确捕获与电网电源幅值相 当电网尖峰信号的不足，本发明的目的在于提供一种电网尖峰传导测试装置， 该装置在应用滤波器设计原理的基础上，能有效去除电网电源信号对电网尖 峰信号测量的影响，使电网尖峰传导信号测量准确可靠。 为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是 提供一种电网尖峰传导测试装置，该装置包括在金属屏蔽腔体中安装有耦合网络屏蔽腔体，电网连接线通过屏蔽绝缘 端子及耦合网络入口线与耦合网络屏蔽腔体中的耦合网络电路相连接，电网 信号经此路径进入耦合网络电路。耦合网络屏蔽腔体通过金属固紧搭接条与 金属屏蔽腔体连接固定。经耦合网络处理的电网信号经耦合网络出口线与测 量装置输出端子连接。测量装置输出端子选用标准接插件，测量装置输出端 子通过其金属底座与金属屏蔽腔体中的绝缘填充材料固定。上述耦合网络屏蔽腔体中的耦合网络电路包括耦合网络入口线通过电 阻R1同一组电容器和电感器或电容器或电阻器组成的倒"L"型滤波耦合电路连接，上述倒"L"型滤波耦合电路依次分别为Cl和Ll、 C2和L2、 C3 和L3、 C4和L4、 C5和R2，耦合网络出口线连接于末级电阻R2的两端，通 过测量装置输出端子输出经过处理的信号。本发明电网尖峰传导测试装置由于采用经优化设计的耦合网络电路元器 件参数，采用金属屏蔽腔体避免耦合网络受外部干扰，因此，取得了以下有益效果(1)对低频信号具有较大衰减的特性，避免测量仪器饱和；(2)对 高频信号具有较少损耗的特性；(3)具有较平坦的通带内的幅频特性，减少 所测信号时域波形失真；(4)避免测量电路受外界电磁干扰保证测量精度； (5)结构简单，使用可靠。
图1是本发明电网尖峰传导测试装置的横剖面构造图； 图2是本发明中耦合网络的电路原理图。
具体实施方式
下面结合
本发明的优选实施例。图l是本发明的优先实施例， 一种电网尖峰传导测试装置的横剖面构造
图，如图l的实施例所示，本发明的装置包括电网连接线l，屏蔽绝缘端 子2，耦合网络入口线3，金属屏蔽腔体4，耦合网络屏蔽腔体5，腔体金属固紧搭接条6，耦合网络出口线7，绝缘填充材料8，测量装置输出端子9，输出端子金属底座10。其配置连接关系如下在金属屏蔽腔体4中安装有耦合网络屏蔽腔体5，电网连接线1通过屏 蔽绝缘端子2及耦合网络入口线3与耦合网络屏蔽腔体5中的耦合网络电路 相连接，电网信号经此路径进入耦合网络电路。耦合网络屏蔽腔体5通过金 属固紧搭接条6与金属屏蔽腔体4连接固定。经耦合网络处理的电网信号经 耦合网络出口线7与测量装置输出端子9连接。测量装置输出端子9选用标 准接插件，测量装置输出端子9通过其金属底座10与金属屏蔽腔体4中的绝 缘填充材料8固定。图2是上述耦合网络屏蔽腔体5中的耦合网络电路的原理图；如图2 所示:耦合网络入口线3通过电阻Rl同一组由电容器和电感器或电容器和电 阻器组成的倒"L"型滤波耦合电路连接，上述倒"L"型滤波耦合电路依次 分别为C1禾口L1、 C2和L2、 C3和L3、 C4和L4 、 C5和R2，耦合网络出口 线7连接于末级电阻R2的两端，通过测量装置输出端子9输出经过滤波的信 号。本发明实施例中，上述耦合网络电路的元件参数选择如下Cl、 C2、 C3、 C4、 C5约为0. 1PF 2. 0PF，电压0 800V; Ll、 L2、 L3、 L4约为0. 25raH 2. 2mH;; R1及R2约为50 Q 。下面进一步对本发明的工作过程进行描述。测量时使用绝缘材料将金属腔体完全包裹，电网连接线1分别接入待测 电网的两相电源线间，监测设备(示波器)与输出端子9连接。根据测量所 需精度调节示波器触发电平，由于尖峰信号的频率远高于电网基波及其低次 (50次以下)谐波，电网基波及其谐波被有效去除，同时尖峰信号基本无衰 减的通过，示波器中捕細勺信号有效反应了电网中尖峰信号的状态，达到测
量目的。综上所述，本发明通过优化设计的耦合网络电路结构及无源器件参数，使电网尖峰传导测量得以有效实现不但滤除了电源基波(50Hz-400Hz)及 若干次谐波；而且对电网中尖峰信号(频率范围几十kHz至几百腿z)损耗 较少；在电网尖峰信号所在频率范围内具有较平坦的通带内的幅频特性，从 而保证时域信号不失真。本发明电网尖峰传导测试装置经实际测试证明对低频信号具有较大衰 减的特性，对50Hz电源的基波及其低次(50次以下)谐波的衰减至少可达 到110dB;对高频信号具有较少损耗的特性，对10kHz以上信号衰减基本为 零。通带内的幅频特性具有较平坦的特点，在10kHz至50MHz范围内的幅频 特性差别不超过2dB。电网测量电压可达800V。从而，取得了结构简单，测 量精度较高，使用方便等有益效果。显然，本领域的技术人员可以对本发明的电网尖峰传导测试装置进行各 种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改 和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含 这些改动和变形在内。
权利要求
1、一种电网尖峰传导测试装置，其特征在于，该装置包括在金属屏蔽腔体[4]中安装有耦合网络屏蔽腔体[5]，电网连接线[1]通过屏蔽绝缘端子[2]及耦合网络入口线[3]与耦合网络屏蔽腔体[5]中的耦合网络电路相连接，电网信号经此路径进入耦合网络电路；耦合网络屏蔽腔体[5]通过金属固紧搭接条[6]与金属屏蔽腔体[4]连接固定；经耦合网络处理的电网信号通过耦合网络出口线[7]与测量装置输出端子[9]连接；测量装置输出端子[9]通过其金属底座[10]与金属屏蔽腔体[4]中的绝缘填充材料[8]固定。
2、 根据权利要求1所述的电网尖峰传导测试装置，其特征在于所述的耦合网络屏蔽腔体[5]中的耦合网络电路包括所述的耦合网络入口线[3]通过电阻R1同一组电容器和电感器或电容器或电阻器组成的倒"L"型滤波 耦合电路连接，上述倒"L"型滤波耦合电路依次分别为Cl和Ll、 C2和L2、 C3和L3、 C4和L4 、 C5和R2，耦合网络出口线[7]连接于末级电阻R2的两 端，通过测量装置输出端子[9]输出经过处理的信号。
3、 根据权利要求1或2所述的电网尖峰传导测试装置，其特征在于 所述的耦合网络电路的元件参数选择范围如下电容器0. 1!^F 2. 0PF，电压 0 800V;电感器0. 25mH 2. 2mH;电阻Rl、 R2为50 Q 。
全文摘要
本发明公开了一种电网尖峰传导测试装置，包括金属屏蔽腔体[4]中安装有耦合网络屏蔽腔体[5]，电网连接线[1]通过耦合网络入口线[3]与耦合网络屏蔽腔体[5]中的耦合网络电路相连接；经耦合网络处理的电网信号经耦合网络出口线[7]与测量装置输出端子[9]连接。本发明解决了现有技术不能准确捕获与电网电源幅值相当电网尖峰信号的问题，取得了结构简单，测量精度较高，使用方便等有益效果。
文档编号G01R31/00GK101398450SQ20071004638
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者万海军, 兵 曹, 汤仕平, 征 王, 冰 陈 申请人:中国人民解放军海军电磁兼容研究检测中心;常州多极电磁环境技术有限公司