[实用新型]一种空间磁场检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间磁场检测，特别是涉及一种以数字信号锁定为特征的空间磁场检测器。

背景技术

在配电网发生单相接地故障时，为了实现线路故障点的准确定位，人们通过检测故障线路中电流所形成的空间磁场，获得故障线路的特征信息，从而判断出线路的故障位置。在这个故障定位技术中，准确获得电流所形成的空间磁场信息，是故障定位的核心技术之一。现有的空间磁场检测技术是，通过空心线圈感应出空间磁场信号，将信号输入到一个滤波器中，然后通过模拟电路进行信号幅度的检测，然后显示到数码管或者液晶显示器上。然而，这种技术存在以下不足：(1)所使用的滤波器只能对以某个中心频点为中心的一个频带的信号进行滤波或者提取，这个频带一般比较宽，难以做到对某个频点信号的测量，这样难以提高故障定位精度；(2)所使用信号幅度模拟电路只能进行信号幅度检测，不能提供信号检测中所需要的相位和频率等信息；(3)所使用的检测电路是模拟电路，不能进行信号FFT计算，不便于信号的进一步分析；(4)所使用的检测电路只能实现信号幅值的显示，不能输出到其它设备进行记录和分析。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术上的不足，提供一种以数字信号锁定为特征的空间磁场检测器，实现对空间磁场的多频带和多频点的信号测量，测量信息实时显示，并以模拟量的形式将测量的空间磁场信息输出到其它设备中。

本实用新型具体采用以下技术方案。

一种空间磁场检测器，包括空心线圈12、空间磁场信号预制单元11、数字锁定信号处理单元10和预制信号发生器9，其特征为：

空心线圈12的输出端连接到所述空间磁场信号预制单元11的输入端，空间磁场信号预制单元11的输出端和预制信号发生器9的输出端均与所述数字锁定信号处理单元10的输入端相连，所述数字锁定信号处理单元10的控制信号输出端分别连接到空间磁场信号预制单元11和预制信号发生器9的反馈信号输入端。

所述数字锁定信号处理单元10包括中央处理器6、液晶显示器8、模拟/数字转换器4、数字/模拟转换器7，所述中央处理器6分别与液晶显示器8、模拟/数字转换器4、数字/模拟转换器7相连。

空间磁场信号预制单元11由初级放大器1、频带定制滤波器2、后级放大器3顺次连接组成。

空间磁场信号预制单元由初级放大器、频带定制滤波器、后级放大器组成；所述初级放大器由电阻R11、R12、R13和电位器R14以及运算放大器U1构成，电阻R12跨接在空心线圈输出端和运算放大器U1的第2脚之间，电阻R13跨接在运算放大器U1的第3脚和信号地之间，电阻R11跨接在运算放大器U1的第2脚和第6脚之间，电位器R14跨接在运算放大器U1的第1脚和第5脚之间，电位器R14的调节端接到运算放大器U1的第4脚；

所述频带定制滤波器由滤波器U3、电压跟随器U4、U6和数字电位器U5构成，滤波器U3的第2脚连接运算放大器U1的第6脚，电阻R31跨接在滤波器U3的第2脚和信号地之间，电阻R32跨接在滤波器U3的第12脚和第8脚之间，电容C31跨接在滤波器U3的第7脚和第8脚之间，电容C32跨接在滤波器U3的第1脚和第14脚之间，数字电位器U5的第6脚连接到滤波器U3的第14脚，数字电位器U5的第7脚连接到滤波器U3的第3脚，电压跟随器U4跨接在数字电位器U5的第1脚和第7脚之间，电压跟随器U6跨接在数字电位器U5的第19脚和第11脚之间，数字电位器U5的第9脚和第14脚与数字锁定信号处理单元(10)相连接；

所述后级放大器由电阻R21、R22、R23和运算放大器U2构成，电阻R22跨接在滤波器U3的第1脚和运算放大器U1的第2脚之间，电阻R23跨接在运算放大器U1的第3脚和信号地之间，电阻R21跨接在运算放大器U1的第2脚和第6脚之间，运算放大器U1的第6脚与数字锁定信号处理单元相连接。

预制信号发生器由AD9833、AD584、OP07和有源晶振OSC CXO和电阻R41、R42、R43、R44构成，有源晶振OSC CXO连接到AD9833的第5脚，AD9833通过由800欧姆电阻与0.01uF、20pF、1uF电容所构成的滤波网络与电阻R43连接，AD584的第1、2脚与电阻R42连接，电阻R42、R43与OP07的同相端连接，电阻R41与OP07的反相端连接，电阻R44跨接在OP07的反相端和输出端之间，OP07的输出端与数字锁定信号处理单元相连接。

数字信号锁定型空间磁场检测器采用手持式结构，利用电池供电。