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安泰電壓放大器在陶瓷電容傳感器頻響特性研究中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2025-4-22 09:47    發(fā)布者:aigtek01
關(guān)鍵詞: 電壓放大器
  實驗名稱:不同狀態(tài)下避雷器殘壓信號特性實驗研究
  研究方向:陶瓷電容傳感器內(nèi)部電容值極小,因此其阻抗很大,所以該傳感器不僅具有普通復(fù)合絕緣子的電氣絕緣性能,還具有對線路電壓實時測量的功能。當(dāng)氧化鋅避雷器遭受到雷電沖擊時,避雷器兩端將會迅速產(chǎn)生一定幅值的非線性電壓信號。由于避雷器兩端的電壓信號具有信號陡度大、頻帶寬泛等特點,因此,要求陶瓷電容傳感器必須具有較好的動態(tài)響應(yīng)特性,以確?梢詼(zhǔn)確、可靠的測量避雷器兩端的殘壓信號,因此本文將研究陶瓷電容傳感器頻響特性。
  測試設(shè)備:電壓放大器、信號發(fā)生器示波器、標(biāo)準(zhǔn)分壓器、電壓傳感器等。
  實驗過程:

  圖1:頻響特性實驗圖

  實驗中將函數(shù)信號發(fā)生器的信號輸出端與電壓放大器信號輸入端相連接,并將電壓放大器的高壓輸出端連接在陶瓷電容傳感器與標(biāo)準(zhǔn)分壓器高壓端子上,同時施加幾種相同的電壓激勵,對陶瓷電容傳感器和標(biāo)準(zhǔn)分壓器的二次端子的電壓輸出信號進行波形、頻譜以及變比精度等性能指標(biāo)分析。頻響特性實驗圖如圖1所示。
  在設(shè)置完成信號發(fā)生器的波形參數(shù)后,通過其CH1輸出通道連接電壓放大器輸入端,將信號發(fā)生器傳輸過來的低壓信號經(jīng)由電壓放大器轉(zhuǎn)換成高壓信號,并通過其高壓輸出端連接至標(biāo)準(zhǔn)分壓器以及陶瓷電容傳感器的高壓端,由數(shù)字示波器實時測量記錄標(biāo)準(zhǔn)分壓器以及陶瓷電容傳感器低壓端的電壓信號波形。
  實驗結(jié)果:

  圖2:頻響特性波形圖

  實驗結(jié)果如圖2所示。為進一步對陶瓷電容傳感器頻響特性與標(biāo)準(zhǔn)分壓器進行比對,對圖2中的波形數(shù)據(jù)進行歸一化處理后,再利用快速Fourier算法對歸一化后的波形數(shù)據(jù)進行諧波占比分析,諧波分析結(jié)果如圖3所示。

  圖3:頻響特性諧波占比
  通過對圖3中陶瓷電容傳感器在不同頻率、不同波形的激勵輸出響應(yīng)的諧波占比進行分析,可以發(fā)現(xiàn)陶瓷電容傳感器在中低頻工況下,陶瓷電容傳感器與標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出響應(yīng)2-7次諧波占比趨于一致,表明陶瓷電容傳感器具有良好的頻響特性,在一定程度上可以代替標(biāo)準(zhǔn)分壓器對電壓波形進行準(zhǔn)確測量。
  電壓放大器推薦:ATA-2082
  圖:ATA-2082高壓放大器指標(biāo)參數(shù)
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