[实用新型]基于变频串联谐振试验的无线数据采集系统

说明书

本实用新型提出了基于变频串联谐振试验的无线数据采集系统，通过设置电荷放大器，可以将电压传感器输出的电荷信号转换为电压信号，并且防止电压传感器输出的有效信号淹没在环境噪声中；通过设置程控放大器，使得进入A/D转换器信号的电压满足A/D转换器的要求，并进一步抑制噪声；由于采集到现场电压信号的时频特征非常复杂，而电源主机因有功耗的要求不能进行很复杂的信号处理，因此，设置窄带滤波器在硬件上提取特定频段的信号给处理器，以减小信号处理的工作量，降低功耗；通过设置限幅电路，防止信号幅度太大，超过处理器采样管脚的耐压值而烧毁芯片。

技术领域

本实用新型涉及局部放电检测技术领域，尤其涉及基于变频串联谐振试验的无线数据采集系统。

背景技术

DAC(阻尼振荡波电压下的PD检测)电缆现场变频串联谐振试验包括油浸式高压电抗器、励磁变压器、分压器及采样单元、电源主机；其中，油浸式高压电抗器与分压器及采样单元通过阻塞阻抗连接，并且连接好低压接线，电源主机的电源输出端与分压器及采样单元连接，采样单元的PD采集控制线、分压器输出线都与电源主机相连，电缆试品与分压器高压端连接。其中，由于现场局部放电环境复杂，以及现场操作人员误操作，可能会导致安全性问题，因此，为解决上述问题，本实用新型提供基于变频串联谐振试验的无线数据采集系统，将采集的PD信号通过无线方式传输，增强了变频串联谐振试验和操作人员的安全性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了基于变频串联谐振试验的无线数据采集系统，将采集的PD信号通过无线方式传输，增强了变频串联谐振试验和操作人员的安全性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了基于变频串联谐振试验的无线数据采集系统，其包括电源主机和采集单元，采集单元包括顺次连接的电压传感器、电荷放大器、程控放大器、窄带滤波器、限幅电路、A/D转换器和处理器，以及无线传输模块；

A/D转换器的数字输出端与处理器的数字输入端电性连接，处理器的通信端通过无线传输模块与电源主机电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，电荷放大器包括：运算放大器AD8605、电阻R63、电阻R64、电阻R70、电阻R71、电容C54和电容C60；

电压传感器通过电阻R63与运算放大器AD8605的反相输入端电性连接，运算放大器AD8605的同相输入端接地，电阻R64和电容C54并联后再并联在运算放大器AD8605的反相输入端及其输出端之间，运算放大器AD8605的输出端通过串联的电阻R70和电阻R71与程控放大器的输入端电性连接，电容C60的一端与电阻R70和电阻R71的中间连接点电性连接，电容C60的另一端接地。

在以上技术方案的基础上，优选的，程控放大器为四级放大器。

在以上技术方案的基础上，优选的，窄带滤波器为巴特沃斯四阶带通滤波器；

巴特沃斯四阶带通滤波器包括两组结构相同的第一巴特沃斯二阶带通滤波器和第二巴特沃斯二阶带通滤波器；

程控放大器的输出端通过顺次串联的第一巴特沃斯二阶带通滤波器和第二巴特沃斯二阶带通滤波器与限幅电路电性连接。

进一步优选的，第一巴特沃斯二阶带通滤波器包括：运算放大器TLV3402、电阻R72-R73和电容C61-C62；

程控放大器的输出端通过顺次串联的电阻R72和电容C61与运算放大器TLV3402的反相输入端电性连接，电阻R73的一端与电阻R72和电容C61之间的中间连接点电性连接，电阻R73的另一端接地，电容C62并联在电阻R73和运算放大器TLV3402的输出端之间，电阻R74并联在运算放大器TLV3402的反相输入端及其输出端之间，运算放大器TLV3402的同相输入端接地，运算放大器TLV3402的输出端与第二巴特沃斯二阶带通滤波器的输入端电性连接。