[发明专利]一种基于小波去噪的长线屏蔽线缆转移阻抗测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于小波去噪原理的长线屏蔽线缆转移阻抗的测量方法，根据传输线的反射机理，确定内回路的阻抗和外回路的阻抗，并进行阻抗匹配网络的设计；将示波器和阻抗匹配网络连接，阻抗匹配网络与被测屏蔽线缆连接，参考导体平面与阻抗匹配网络连接，振荡电路与信号脉冲发射器连接，置于被测屏蔽电缆旁，夹具固定被测屏蔽线缆；通过信号脉冲发射器产生高频激励信号，再通过振荡电路形成模拟的外部电磁波干扰源；将被测线缆的末端连接至示波器，接受并读取测试系统的响应信号；通过小波去噪后运算获得被测线缆的转移阻抗。本发明通过时域的测量方法得到频域的转移阻抗曲线；扩大了测量的带宽长度，适用于长线屏蔽线缆的转移阻抗测量。

技术领域

本发明属于测量线缆性能的领域，主要是解决现有测量方法在测量长线屏蔽线缆的转移阻抗含噪量过大，实验误差较大的问题。

背景技术

线缆作为电力器件中必不可少的一部分，其自身对外界干扰屏蔽的能力对于系统的正常稳定运行极为重要，线缆的屏蔽效能是衡量线缆性能重要手段，而转移阻抗基于电路理论，可间接地反映电缆的屏蔽效能，且其测量较便捷与精确，故一般都对线缆的转移阻抗进行测量研究，来衡量线缆的屏蔽性能的优劣程度。

国内外现有的转移阻抗测量方法主要有：三同轴法、线注入法、混波室法等。而这些方法基本都是在频域下进行测量的，测试结果不够直观，而这些方法的实验条件较为苛刻，且对于长线线缆存在较大的误差。

目前的测量方法对于线缆长度大于电磁波波长的“长线”屏蔽线缆的测量误差较大，效果较差。而随着工程中线缆的应用场所越来越广泛，因此设计一种长线屏蔽线缆的转移阻抗测量方法是必然的趋势。

发明内容

发明目的：为了扩大转移阻抗的测量范围，本发明提供一种基于小波去噪的长线屏蔽线缆的转移阻抗测量方法。

技术方案：一种基于小波去噪的长线屏蔽线缆转移阻抗测试系统，包括双通道的示波器、振荡电路、信号脉冲发射器、夹具、阻抗匹配网络、参考导体平面、电位器和激励源，所述双通道的示波器用于接收响应信号，所述振荡电路用于生成模拟外部电磁场干扰，所述信号脉冲发射器用于产生高频激励信号，阻抗匹配网络用于抑制测量系统中信号反射，参考导体平面用于形成外回路，所述电位器和激励源用于特性阻抗的检测，测量时，所述双通道示波器和阻抗匹配网络连接，所述阻抗匹配网络与被测屏蔽线缆连接，参考导体平面与阻抗匹配网络连接，振荡电路与信号脉冲发射器连接，置于被测屏蔽电缆旁，夹具固定被测屏蔽线缆，所述被测线缆包括屏蔽层与内部芯线，被测线缆的屏蔽层与芯线形成内回路，屏蔽层与参考导体平面形成外回路。

一种基于小波去噪的长线屏蔽线缆转移阻抗的测量方法，包括下列步骤：

步骤1，连接线缆特性阻抗测量电路，激励源的一端接地，另一端连接电位器的一端，电位器的另一端连接线缆回路的A端，线缆回路的另一端B端为开路端，示波器与B端相连，根据传输线的反射机理，确定内回路的阻抗Z₁和外回路的阻抗Z₂，并进行阻抗匹配网络的设计；

步骤2，将步骤1中的被测线缆与电位器断开，将示波器和阻抗匹配网络连接，阻抗匹配网络与被测屏蔽线缆连接，参考导体平面与阻抗匹配网络连接，振荡电路与信号脉冲发射器连接，置于被测屏蔽电缆旁，夹具固定被测屏蔽线缆，被测线缆的屏蔽层与芯线形成内回路，屏蔽层与参考导体平面形成外回路；

步骤3，通过信号脉冲发射器产生的高频激励信号作为振荡电路的信号源，再通过振荡电路形成模拟的外部电磁波干扰源；

步骤4，将步骤2的内外回路从被测线缆的末端，即距离外部电磁波远的一端连接至示波器，接受并读取测试系统的响应信号，即内回路电压U₁(t)与外回路电压U₂(t)；

步骤5，根据步骤4中获得的响应信号，通过小波去噪后运算获得被测线缆的转移阻抗。