[发明专利]GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法

权利要求书

1.一种GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：建立一由GTEM小室、扫频信号源、高速数字示波器、单极标准探针、待测传感器、测控计算机、标定软件及各种线缆附件组成的GIS局部放电UHF传感器等效高度标定平台；

步骤S2：通过扫频信号源向GTEM小室内注入幅值为U_I的连续正弦波电压信号，分别将单极标准探针和待测传感器的输出端口接至高速数字示波器示波器的测量端口，通过安装于所述测控计算机的标定软件实时采集单极标准探针和待测传感器耦合到的电压信号；

步骤S3：根据扫频参考法计算得到待测传感器的频域等效高度曲线。

2.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述GTEM小室的主要技术参数为：频率范围0-2GHz；输入阻抗50Ω；电压驻波比≤1.5；工作场强范围0.5μV/m-10V/m；规格尺寸4200mm×2200mm×1400mm；所述待测传感器测试窗口位于GTEM小室顶部后三分之一的区域，开孔直径≥150mm。

3.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述扫频信号源的主要技术参数为：频率范围10kHz-2GHz；输出阻抗50Ω；最大输出功率≥10dBm；输出标准正弦波。

4.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述高速数字示波器的主要技术参数为：模拟带宽≥2GHz；采样率≥20Gs/s。

5.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述单极标准探针的推荐规格尺寸为：半径r＝0.65mm；高度h＝25mm。

6.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述测控计算机的主要性能参数为：主频≥1G；内存≥2G；操作系统为WindowsXP及更高系统。

7.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述标定软件采用Labview开发，通过串口控制线与扫频信号源建立通信，通过网线与高速数字示波器建立通信，执行标定软件中配置的扫频及示波器采集参数，控制扫频信号源根据设定的参数进行扫频，高速数字示波器采集单极标准探针及待测UHF传感器输出各频率点的电压信号幅值，进而依据扫频参考法计算UHF传感器频域的等效高度，显示、保存和打印测试结果。

8.根据权利要求1所述的GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法，其特征在于：

所述扫频参考法的实现原理和步骤如下：

步骤S31：采用频域等效高度来标定UHF传感器的耦合性能，其值为传感器输出电压U_O(f)与入射电场E_I(f)的比值，即Hsens(f)=UO(f)EI(f);]]>

步骤S32：通过标定扫频信号源注入电压U_I至GTEM小室，在GTEM小室内部建立电场E_I，单极标准探针和被测传感器耦合输出的电压分别为U_Or和U_Os，经过测量系统后输出的电压分别为U_Mr和U_Ms；

步骤S33：设GTEM小室的传递函数为H_cell，单极标准探针的传递函数为H_ref，待测传感器的传递函数为H_sens，测量系统的传递特性为H_sys，则单极标准探针和待测传感器的测量系统输出可分别表示为：UMr=UI·Hcell·Href·HsysUMs=UI·Hcell·Hsens·Hsys,]]>由此可推导得到Hsens=UMsUMrHref,]]>通过测量待测传感器和单极标准探针在同一电压下的频响特性，并根据单极标准探针的等效高度，计算得到待测传感器的等效高度。