一种超高频传感器的信号调理电路制造技术

本发明专利技术涉及一种超高频传感器的信号调理电路，包括：依次连接的天线单元、第一阻抗匹配单元、滤波单元、第二阻抗匹配单元、信号放大单元、第三阻抗匹配单元以及超高频对数检波单元。上述超高频传感器的信号调理电路，通过天线单元接收耦合局部放电信号后，经滤波器滤除干扰信号，然后利用信号放大单元进行信号放大，再通过超高频对数检波器进行真有效值相应的功率检测后输出，提高信号的有效值采集率，使得信号检测的精度提高。同时，在每一级信号处理单元之间加入阻抗匹配单元，使得前后两级信号处理单元之间的阻抗匹配，提高信号传输效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信号调理电路，特别是涉及一种应用于局部放电检测中的超高频传感器的信号调理电路。
技术介绍
超高频传感器是一种通过超高频天线耦合高压电器设备局部放电时产生的电磁波信号，将天线耦合的信号再经过一系列电路处理，最终提取出局部放电产生的超高频信号的装置。由于局部放电超高频检测具有较宽的检测频带，相比其它的检测方法，能够获得更多的局部放电信息，利用超高频对局部放电类型和放电位置进行识别已经得到越来越多的重视和应用。传统的超高频传感器对新采集的电磁波信号缺乏信号调理过程，导致进入超高频传感器后获得的采样信号，有效值采集率低以及信号传输效率不高等问题。
技术实现思路
基于此，提供一种对进入超高频传感器的输入端前对信号进行调理，以提高信号的有效值采集率和信号传输效率的超高频传感器的信号调理电路。该超高频传感器的信号调理电路，包括:依次连接的天线单元、第一阻抗匹配单元、滤波单元、第二阻抗匹配单元、信号放大单元、第三阻抗匹配单元以及超高频对数检波单元。上述超高频传感器的信号调理电路，通过天线单元接收耦合局部放电信号后，经滤波器滤除干扰信号，然后利用信号放大单元进行信号放大，再通过超高频对数检波器进行真有效值相应的功率检测后输出，提高信号的有效值采集率，使得信号检测的精度提高。同时，在每一级信号处理单元之间加入阻抗匹配单元，使得前后两级信号处理单元之间的阻抗匹配，提高信号传输效率。【附图说明】图1为本专利技术的一种实施方式的超高频传感器的信号调理电路的电路原理框图；图2为本专利技术的另一种实施方式的超高频传感器的信号调理电路的电路原理框图；图3为本专利技术的其中一种实施方式中的LC滤波电路的结构示意图；图4为本专利技术的其中一种实施方式中的Ji型滤波电路的结构示意图；图5为本专利技术的另一种实施方式的超高频传感器的信号调理电路的电路原理框图。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本专利技术的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本专利技术的详述得到进一步的了解。需要说明的是，本申请为电路硬件改进，而本申请中所应用的电子芯片均为现有的可购得的芯片，其中的结构及所应用的程序为现有技术中可获知的。请参见附图1，其为本专利技术的一种实施方式的超高频传感器的信号调理电路10的电路原理框图。该超高频传感器的信号调理电路10，包括:依次连接的天线单元110、第一阻抗匹配单元120、滤波单元130、第二阻抗匹配单元140、信号放大单元150、第三阻抗匹配单元160以及超高频对数检波单元170。外界的高压电器设备局部放电产生的电磁波信号被天线单元110接收耦合，经天线单元110耦合所得的耦合信号进入滤波单元130进行干扰信号的滤除，滤除干扰信号后的耦合信号经过信号放大单元150进行信号放大处理，经过信号放大处理后的耦合信号进入超高频对数检波单元170进行检波后，输出给超高频传感器的输入端。此处可以采用SMA接口与超高频传感器对接。也就是说，天线单元110用于接收外界的高压电器设备局部放电产生的电磁波信号，耦合得到的耦合信号。滤波单元130用于滤除耦合信号中的干扰信号。信号放大单元150用于将耦合信号进行放大，便于后续的信号处理单元识别和取样。超高频对数检波单元170用于对耦合信号检波，提高信号有效值的获取率，进一步使得设备的检测精度提升。第一阻抗匹配单元120用于使天线单元110与滤波单元130之间阻抗匹配。第二阻抗匹配单元140用于滤波单元和信号放大单元150之间阻抗匹配。第三阻抗匹配单元160用于信号放大单元150和超高频对数检波单元170之间的阻抗匹配。信号或广泛电能在传输过程中，为实现信号的无反射传输或最大功率传输，要求电路连接实现阻抗匹配。阻抗匹配关系着系统的整体性能，实现匹配可使系统性能达到最优。阻抗匹配的概念应用范围广泛，阻抗匹配常见于各级放大电路之间，放大电路与负载之间，信号与传输电路之间，微波电路与系统的设计中，无论是有源还是无源，都必须考虑匹配问题，例如:在低频电路中是电压与电流的不匹配导传输功率降低，而高频电路中是导行电磁波不匹配甚至会发生严重的反射，损坏仪器和设备。所以在本实施例中，每一级信号处理单元之间都会添加阻抗匹配单元。上述超高频传感器的信号调理电路10，通过天线单元110接收耦合局部放电信号后，经滤波器滤除干扰信号，然后利用信号放大单元150进行信号放大，再通过超高频对数检波器进行真有效值相应的功率检测后输出，提高信号的有效值采集率，使得信号检测的精度提高。同时，在每一级信号处理单元之间加入阻抗匹配单元，使得前后两级信号处理单元之间的阻抗匹配，提高信号传输效率。下面针对上述的实施例中每级信号处理单元的结构，采用以下的具体实施例，进一步作出说明。在其中一种实施方式中，天线单元110包括平面喇叭式天线。例如，该天平面喇叭式天线包括正极、地极和焊盘，地极上设有喇叭状的信号接收端，正极与地极连接，焊盘用于固定正极和地极且用于将平面喇叭式天线采集到的信号通过接口(例如SMA接口)传给后续的信号处理单元。平面喇叭式天线的灵敏度高，而且体积小。在保证检测灵敏度的前提下，进一步缩小了天线单元110的体积，使得整体设备的体积减小，更便于携带。平面喇叭式天线的信号输出端口可以采用SMA接口。为了增强信号接收，又如，设置多个所述平面喇叭式天线。在其中一种实施方式中，平面喇叭式天线包括聚四氟乙烯电极板。例如，平面喇叭式天线的正极和负极均为采用聚四氟乙烯材料制成的电极板。聚四氟乙烯电极板具备的优点至少包括:使用工作温度达250°C。具备良好的机械韧性，几时温度下降到_196°C也能保持5%的伸长率。对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。有较长的老化寿命。具有较小的表面张力，不容易粘附外界物质。可以抵抗1500伏高压电。参见附图2，其为本专利技术的其中一种实施例的超高频传感器的信号调理电路10的电路原理框图。在该实施例，超高频传感器的信号调理电路10还包括:非检波输出单元180，非检波输出单元180的输入端连接信号放大单元150的输出端，非检波输出单元180的输出端用于与外界的局部放电巡检仪对接。在局部放电的检测中，经常需要应用到局部放电巡检仪，在本实施例中设置了双路输出，一路为经过对数检波器检波后的检波输当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高频传感器的信号调理电路，其特征在于，包括：依次连接的天线单元、第一阻抗匹配单元、滤波单元、第二阻抗匹配单元、信号放大单元、第三阻抗匹配单元以及超高频对数检波单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨森，李光茂，熊俊，刘宇，王斯斯，何昊，敖昌民，郑服利，钟少泉，王剑韬，吴杰，杨珏，盛戈皞，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：广东;44