介绍了一种用于测量GTEM单元中UHF传感器的等效高度的方法。于测量高压SIG开关的局部放电信号的超高频(UHF)方法是近年来开发的一种新的检测技术,该技术已得到迅速发展并得到广泛使用。

UHF传感器是此测量方法的重要组成部分。感器的性能决定了测量结果的可靠性。国国家电网公司对超高频传感器的性能制定了明确的要求。
频段至少覆盖300 MHz〜1500 MHz。300 MHz〜1500 MHz频带中的平均有效高度必须至少为8 mm,最小有效高度不得小于3 mm。本文中,使用GTEM单元,高速示波器,信号发生器和便携式计算机来测量UHF PD传感器的等效高度。
UHF传感器的等效高度测量原理如图1所示。先,使用信号发生器生成标准脉冲信号(脉冲电压Vi),该信号被注入单元中GTEM。信号在被测传感器附近产生电场Ei。考传感器VOr的响应电压,测控主机测得的电压值为VMr。感器的响应电压为VOS,测量和控制主机测量的电压值为VMS。(Hcell是GTEM单元输入脉冲电压和传感器附近电场强度的传递函数,Hsys是传感器响应电压和测量结果的传递函数在测量和控制系统中,Href是参考传感器的等效高度,Hsens是被测传感器的等效高度。

两个等式进行除法即可得出被测传感器和参考传感器之间的关系。用被测传感器和参考传感器的电压响应,可以测量被测传感器的等效高度信号发生器(Agilent N5181A),输出频率为250 kHz至6 GHz,具有网络接口可以使用TCP协议进行控制,采样频率为4 GHz的高速示波器(Agilent DSO90404A)可以与网络接口连接使用TCP协议测量和控制软件通过TCP协议与信号发生器和示波器高速通信,连接并发送常规命令以控制信号发生器,以便输出指定信号,并同时高速读取示波器电压的平均值。
底分析收集的电压信号和来自参考传感器的电压信号,计算每个频率点的传感器等。效高度和平均等效高度测量和控制软件可以选择测量频率范围和带宽。
查信号发生器的输出功率。置信号发生器的IP地址,恒温阀芯设置高速示波器的IP地址,设置测控主机的IP地址,连接信号发生器和高速示波器给主机进行测量和控制。信号发生器的信号输出端连接到GTEM单元。号输入端子;将参考传感器放在GTEM池传感器的测量端口上;将信号线从传感器连接到高速示波器。用测量和控制主机控制信号发生器,并以13 dBm的幅度,100 MHz至2000 MHz的频率和10 MHz的带宽将脉冲信号注入GTEM单元。用测控主机同步收集高速示波器测得的电压值,并记录每个频率点的平均电压值。上结果是参考传感器的电压响应信号Uref(f)。参考传感器替换为被测传感器,并重复第三步),记录被测传感器的电压响应信号Usens(f)。图4所示,紫色曲线是参考传感器的电压响应曲线,蓝色曲线是被测传感器的电压响应曲线。量和控制主机会自动处理Usens(f)/ Uref(f),以获得被测传感器的等效高度。图5所示,红色曲线是被测传感器的等效高度曲线(图5)。

过使用GTEM单元,高速示波器和信号发生器来开发测量和控制程序,可以得到UHF传感器的等效高度测量值。
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