[发明专利]信号鉴别器及信号鉴别方法

说明书

本发明涉及从频率相互不同的两个以上电流分量叠加的电流中鉴别出特定频率信号的一种信号鉴别器及信号鉴别方法。

从频率相互不同的两个以上电流分量叠加的电流中得出所需电流分量的信号检出装置，以往一般采用变压器或分流器作为检出器，并在后级使用滤波电路等。

但是，上述的、以往采用的信号鉴别器，在通过变压器或分流器的信号中，除信号成分外还混有噪声成分，因而信噪比不够好，要求后级连接的滤波器必须具有高的性能。

因此，这种装置的缺点不仅是体积大，而且成本也高。此外，在采用分流器的情况下，由于被测电路和检出器输出间的电绝缘不够良好，所以具有难以适用于高压电路和适用范围受到限制等的问题。

本发明的目的在于提供如下的信号鉴别器：它具有较高的信噪比，可实现小型化，与电力传输线等被检测电路有良好的电绝缘。

（Ⅰ）第一种电路，它提供出具有以下特征的信号鉴别器：具有由圈数相同并沿同一方向缠绕的二个初级绕组（11）、（12）和一个次级绕组（13）构成的第1线圈（1），其磁心使磁动势和磁通密度间具有大致正比的关系;具有由初级绕组（21）和次级绕组（22）构成的第2线圈（2），其磁芯使磁动势和磁通密度间具有大致正比的关系;并具有阻抗电路（3）;第2线圈（2）中初级绕组（21）的端子（21-a）、（21-b）连接在第1线圈（1）中初级绕组（11）的终端（11-b）和初级绕组（12）的终端（12-b）上;阻抗电路（3）连接在第1线圈（1）中初级绕组（11）的终端（11-b）和初级绕组（12）的始端（12-a）上;当频率相互不同的两个以上电流分量叠加的电流通过第1线圈（1）中初级绕组（11）的始端（11-a）和初级绕组（12）的始端（12-a）之间时，可分别从第1线圈（1）中次级绕组（13）的两端（13-a）、（13-b）和第2线圈（2）中次级绕组（22）的两端（22-a）、（22-b）上得到不同频率的检出信号。

（Ⅱ）第二种电路，它提供出以下的信号鉴别器，其环形磁心31使磁动势和磁通密度大致成正比关系，即具有准线性的B-H特性曲线，且磁心对低频段到高频段的导磁率大致是恒定的，在该环形磁心31上缠绕有两端短路的第1绕组32和信号检出用的第2绕组33;应用该信号鉴别器可提供出以下的检出方法，即对于前述的环形磁心1上穿绕的被检出信号线4内流通的信号，可从上述的第2绕组33中得到其高频成分。

下面结合附图描述本发明。在图中，

图1表示本发明的信号鉴别器的原理构成图;

图2表示本发明的信号鉴别器的一个实施例;图2-1表示从主电路电流i₁中鉴别出低频电流i_L和高频电流i_H各个分量的作用原理;图2-2示出主电路电流i₁、由低频电流i_L形成的检出信号电压e_L和由高频电流i_H形成的检出信号电压e_H随时间变化的波形图;

图3表示当主电路电流i₁为有脉冲叠加其上的正弦波信号时，由图2结构所得到的信号鉴别结果;

图4示出从基波上叠加脉冲信号或高频信号的电流中检出信号分量的信号接收装置的应用例子;

图5表示出本发明第二种具体实施例原理的剖视图，

图6表示根据本发明第二种实施例的信号鉴别器的剖视图;

图7（A）表示环形磁心所用磁性材料的B-H特性曲线;图7（B）为环形磁心所用磁性材料的频率特性曲线;图7（C）表示被检信号波形和从该波形中鉴别出的高频成分之间的关系图;图7（D）表示在正弦波上叠加脉冲波的被检出信号的波形和从该波形中鉴别出的脉冲成分之间的关系图;

图8为信号鉴别器的另一实施例的构成图;

图9为采用本信号鉴别器的电力传输线绝缘劣化检测装置的示意图;

图10为采用本信号鉴别器的电力传输线绝缘劣化检测装置的另一电路构成示意图;

图11（A）为上述构成的试验电路的方框图;图11（B）为另一构成的试验电路方框图;

图12（A）是利用电力线构成通信装置T结构的方框图。图12（B）是另一种利用电力线构成通信装置T结构的方框图。

本发明的第一种信号鉴别器的原理构成如图1所示。

线圈1和2分别具有磁心1A和2A，这种磁心具有高的导磁率，且从低频段到高频段导磁率大致恒定，其剩磁和矫顽磁力都较小，并且B-H曲线具有准线性的特性。

3是由电容器、电阻、电抗器、半导体器件等单独或组合构成的阻抗电路。

4是流动有被检出电流的主电路。