一种局部放电检测仪输入前置放大器的制造方法

文档序号:10267820阅读:537来源:国知局
一种局部放电检测仪输入前置放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种局部放电检测仪输入前置放大器,属于电气检测设备技术领域。
【背景技术】
[0002]局部放电是衡量高压电气设备绝缘性能的重要指标,随着高压电气产品生产技术的提高,对局放指标的要求也越来越高。局部放电信号非常微弱,放电量可达PC(皮库)级另Ij,因此对局部放电检测仪的前置放大器有很高的要求,前置放大器是局部放电检测仪通道设计的关键技术。前置放大器需具备频率响应好,精度高,噪声小,放大倍数高等特点。同时因为在高压环境下使用,对前级的保护电路、带通滤波器以及衰减网络的性能要求较高。
[0003]目前市场上的局部放电检测仪存在几个问题:前置放大电路设计缺陷,对噪声的控制不理想,造成灵敏度较低,无法检测到微小放电量;通道输入保护不足,部分高压脉冲信号能够到达后端芯片,造成芯片损坏;衰减电路的精度低,而且阻抗匹配度较差,造成测量中换档误差较大;测量档位较少,量程不够。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种局部放电检测仪输入前置放大器,采用响应速度快、耐冲击、性能稳定、重复性好和寿命长的玻璃放电管作为输入保护电路的主要器件,同时带通滤波器、电阻衰减网络、提升变压器、增益可调放大电路都采用性能优良的元器件,灵敏度高、通道输入保护能力强、通道信噪比高、测量档位多、量程宽、有效地解决了【背景技术】中存在的上述问题。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种局部放电检测仪输入前置放大器,包含输入保护电路、带通滤波器、电阻衰减网络、信号提升变压器、增益可调放大电路和后级电路,所述输入保护电路、带通滤波器、电阻衰减网络、信号提升变压器、增益可调放大电路、后级电路依次连接,输入保护电路设有玻璃放电管,带通滤波器包含高通滤波器和低通滤波器,电阻衰减网络由三个20dB的型衰减器组成,信号提升变压器的材质为高频、高导磁率的磁罐,增益可调放大电路由两级运算放大器组成。
[0006]所述带通滤波器的频带为9kHz_20MHz。
[0007]所述电阻衰减网络设有四个档位,衰减范围为0_60dB。
[0008]所述信号提升变压器的信号提升范围为2-10倍。
[0009]所述增益可调放大电路的单级放大倍数为20_40dB。
[0010]本实用新型的有益效果是:采用响应速度快、耐冲击、性能稳定、重复性好和寿命长的玻璃放电管作为输入保护电路的主要器件,同时带通滤波器、电阻衰减网络、提升变压器、增益可调放大电路都采用性能优良的元器件,灵敏度高、通道输入保护能力强、通道信噪比高、测量档位多、量程宽。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的电路结构图;
[0012]图中:输入保护电路1、带通滤波器2、电阻衰减网络3、信号提升变压器4、增益可调放大电路5、后级电路6。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图,通过实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]局部放电检测仪输入前置放大器,包含输入保护电路1、带通滤波器2、电阻衰减网络3、信号提升变压器4、增益可调放大电路5和后级电路6,所述输入保护电路1、带通滤波器
2、电阻衰减网络3、信号提升变压器4、增益可调放大电路5、后级电路6依次连接,输入保护电路I设有玻璃放电管,带通滤波器2包含高通滤波器和低通滤波器,电阻衰减网络3由三个20dB的型衰减器组成,信号提升变压器4的材质为高频、高导磁率的磁罐,增益可调放大电路5由两级运算放大器组成。
[0015]所述带通滤波器2的频带为9kHz_20MHz。
[0016]所述电阻衰减网络3设有四个档位,衰减范围为0_60dB。
[0017]所述信号提升变压器4的信号提升范围为2-10倍。
[0018]所述增益可调放大电路5的单级放大倍数为20_40dB。
[0019]输入保护电路的主要器件为玻璃放电管,集气体放电管的大浪涌电流和半导体的高速响应于一体,克服了原气体放电管响应速度慢(微秒级)和半导体管耐浪涌电流弱的缺点、具有响应速度快(纳秒级)、耐冲击、性能稳定、重复性好和寿命长等优点。同时配合高通滤波器的高耐压电容器,对高压脉冲信号进行吸收、隔离,共同起到通道输入保护的作用。带通滤波器由高通滤波器和低通滤波器组成,对信号进行初级滤波,阻止试验频率外的信号进入,采用频率特性优良的电感器和电容器,保证在全频带内信号的平坦度。电阻衰减网络采用3组型电阻衰减器,衰减范围为0-60dB,共4个档位,根据输入信号的强度进行选择,电阻选用高精密、低温漂、低噪声的精密电阻。信号提升变压器是提高通道信噪比的关键器件,采用高频、高导磁率的磁罐进行绕制,根据不同灵敏度需求,提升变压器的放大倍数在2-10倍的范围内选择。增益可调放大电路采用超低噪声宽带运算放大器,由两级运算放大器组成,进一步提高输出信号的信噪比。
[0020]在实际应用中,根据附图,玻璃放电管与输入端口BNCl并联,吸收高压脉冲信号,保护后端电路。带通滤波器由高通滤波器和低通滤波器组成,其中高通滤波器由高压电容器Cl,C2,和电感LI构成,低通滤波器由C3,C4,L2构成,带通滤波器的频带为9kHz-600kHz。衰减网络由3个20dB的型衰减器组成,每组衰减器由3个电阻构成,特性阻抗为50 Ω,3组衰减器的选择由JDl与JD2,JD3与JD4,JD5与JD6三组继电器控制,最大可衰减60dB。提升变压器Tl对信号进行2-10倍的提升,提高信号的信噪比,同时将信号输入地0_GND和信号处理地A_GND隔离,起到隔离地噪声及高压脉冲信号的作用。增益可调放大电路由Ul和U2两级运算放大器组成,单级放大倍数20-40dB,由JD7与JD8,JD9与JDlO两组继电器控制。
【主权项】
1.一种局部放电检测仪输入前置放大器,其特征在于:包含输入保护电路(I)、带通滤波器(2)、电阻衰减网络(3)、信号提升变压器(4)、增益可调放大电路(5)和后级电路(6),所述输入保护电路(I)、带通滤波器(2)、电阻衰减网络(3)、信号提升变压器(4)、增益可调放大电路(5 )、后级电路(6 )依次连接,输入保护电路(I)设有玻璃放电管,带通滤波器(2 )包含高通滤波器和低通滤波器,电阻衰减网络(3)由三个20dB的型衰减器组成,信号提升变压器(4)的材质为高频、高导磁率的磁罐,增益可调放大电路(5)由两级运算放大器组成。2.根据权利要求1所述的一种局部放电检测仪输入前置放大器,其特征在于:所述带通滤波器(2)的频带为9kHz-20MHz范围。3.根据权利要求1所述的一种局部放电检测仪输入前置放大器,其特征在于:所述电阻衰减网络(3)设有四个档位,衰减范围为0-60dB。4.根据权利要求1所述的一种局部放电检测仪输入前置放大器,其特征在于:所述信号提升变压器(4)的信号提升范围为2-10倍。5.根据权利要求1所述的一种局部放电检测仪输入前置放大器,其特征在于:所述增益可调放大电路(5 )的单级放大倍数为20-40dB。
【专利摘要】本实用新型涉及一种局部放电检测仪输入前置放大器,属于电气检测设备技术领域。技术方案是:所述输入保护电路(1)、带通滤波器(2)、电阻衰减网络(3)、信号提升变压器(4)、增益可调放大电路(5)、后级电路(6)依次连接,输入保护电路(1)设有玻璃放电管,带通滤波器(2)包含高通滤波器和低通滤波器,电阻衰减网络(3)由三个20dB的π型衰减器组成,信号提升变压器(4)的材质为高频、高导磁率的磁罐,增益可调放大电路(5)由两级运算放大器组成。本实用新型的有益效果是:灵敏度高、通道输入保护能力强、通道信噪比高、测量档位多、量程宽。
【IPC分类】H03H11/04, H03H11/24, H03F3/68, H03F1/52, H03G3/20, H03F1/26
【公开号】CN205178997
【申请号】CN201521058894
【发明人】何平, 金春雷
【申请人】保定天威新域科技发展有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月18日
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