一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭制造技術

本實用新型專利技術公開了一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，包括絕緣探頭外殼，固定在絕緣探頭外殼上的插頭，以及固定于所述絕緣探頭外殼內部的電磁感應裝置、濾波放大電路，進一步包括工作模式切換電路，其包括多條相互并聯的由觸點開關和鉗位電阻串聯而成的支路；所述電磁感應裝置、濾波放大電路和工作模式切換電路與插頭通過電路相連接。本實用新型專利技術探頭和主機之間通過一根同軸電纜相連，可以實現高頻電磁波信號的傳輸，同時探頭上集成了測控功能，使測試過程更加合理，測試更加高效快捷。探頭上無需額外的供電電源，使用方便，且更加輕便，在10kV開關柜局部放電監測領域具有廣泛的應用前景。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭
本技術屬于電力設備的狀態檢測領域，特別是涉及一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭。
技術介紹
開關柜作為配網系統中的重要設備之一，其是否安全可靠運行直接決定著變電站的可靠性。相關數據表明，開關柜發生絕緣故障的原因85%是由局部放電引起的。因此，高效、快速、準確的在開關柜實際運行中采取合適的局部放電帶電檢測具有重大意義。 目前開關柜局部放電檢測多采用傳感器對變電站的開關柜陣列進行多個位置的重復測試，采集局部放電產生的超聲波或高頻電磁信號。作為檢測設備重要部件之一，傳統的高頻電磁波傳感探頭多使用電池供電，笨重，體積龐大，頻繁的更換電池更增加了現場測試過程中的不便性，且不環保。另外，局部放電檢測傳感探頭自身普遍不具備調節控制功能，測試過程中需要不斷的對主機進行操作，在配電站內對多個開關柜柜體進行實時的局部放電檢測和定位過程中浪費人力物力，耗時費力且易出錯，降低了試驗的效率。因此，研制一種具備測控功能的、小巧的改進新型傳感器探頭具有重大的現實意義。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于，提供一種新型的具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，其具有易于便攜，性能高效等特點，便于對檢測過程進行實時操作，克服了現有產品的不足。。 為了解決上述技術問題，本技術實施例的一方面提供一種高頻電磁波傳感探頭，包括絕緣探頭外殼，固定在絕緣探頭外殼上的插頭，以及固定于所述絕緣探頭外殼內部的電磁感應裝置、濾波放大電路,進一步包括: 工作模式切換電路，其包括多條相互并聯的由觸點開關和鉗位電阻串聯而成的支路； 所述電磁感應裝置、濾波放大電路和工作模式切換電路與插頭通過電路相連接。 優選地，所述的工作模式控制電路具有“手動模式” “自動模式” “觸發電平+” “觸發電平_，，四種工作模式的切換功能。 優選地，所述的工作模式控制電路包含四個并聯的鉗位電路，每一鉗位電阻的鉗位電阻阻值1kQ。 優選地，其通過一條同軸電纜與主機進行連接。 優選地，所述的濾波放大電路的增益為40dB，帶寬為5-80MHZ。 優選地，所述高頻電磁波傳感探頭通過所述插頭與主機相連，所述插頭為香蕉插頭。 優選地,所述的絕緣探頭外殼采用環氧樹脂材質,厚度處于2mm?5mm之間。 優選地，所述的電磁感應裝置包括螺旋天線電磁感應器以及諧振腔。 優選地，所述螺旋天線電磁感應器的螺旋天線直徑為25mm，共5匝，匝間距離為Imm0 優選地，所述諧振腔內部鍍銀，其直徑為20mm，長度為50mm，壁厚為1mm，。 實施本技術，具有如下的有益效果: 1、本技術通過一條同軸電纜實現主機和傳感器探頭之間電能和檢測信號的傳遞，即可以直接由主機對探頭進行供電，不需要為探頭施加額外的供電電路，節省了探頭體積和成本，設備更加輕便，測試更加快捷。 2、本技術的供電和信號處理部分集成于主機之上，探頭集成了信號采集和測控功能，可以直接對主機的工作模式進行選擇切換和調節，集成度更高，測試過程更加合理，測試更加高效快捷。 3、探頭上無需額外的供電電源，避免了試驗現場可能出現的更換電池狀況引起的不便，并節省了體積和重量，更加輕便，便于對配電站多個開關柜進行重復性的局部放電監測和定位過程中的移動和運輸，提升了行業水平，在1kV開關柜局部放電監測領域具有廣泛的應用前景。 【附圖說明】 為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為本技術提供的一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭的一個實施例的結構示意圖； 圖2為圖1中的工作模式切換單元的結構示意圖。 圖3為本技術一種高頻電磁波傳感探頭相連接的主機局部結構示意圖。 【具體實施方式】 下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。 如圖1和圖2所示，示出了本技術提供的一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭。在該實施例中，該高頻電磁波傳感探頭包括絕緣探頭外殼11、固定在絕緣探頭外殼11上的插頭15、固定于絕緣探頭外殼11內的電磁感應裝置、濾波放大電路13和工作模式切換電路14。其中，電磁感應裝置包括螺旋天線電磁感應器16和諧振腔12，該螺旋天線電磁感應器16正對該絕緣探頭外殼11上的一個開口處,便于感應高頻電磁波。電磁感應裝置、濾波放大電路13、工作模式切換電路14與插頭15通過濾波電路相連接。通過一條同軸電纜實現在主機與傳感器之間傳遞供電電能和檢測信號，同時工作模式切換電路通過該電纜將工作模式切換信號傳遞到主機上。 其中，絕緣探頭外殼11可采用環氧樹脂類絕緣材質，厚度處于2mnT5mm之間； 插頭15可以采用香蕉插頭； 電磁感應裝置包括螺旋天線電磁感應器,在一個實施例中，該螺旋天線電磁感應器中螺旋天線直徑為25mm，匝數為5，匝間距為Imm ;當可以理解的是，這些數據僅為舉例，在其他的實施例中當可以相應調整，下文中的其他部件的參數類同。 諧振腔12通過濾波放大電路13與插頭15連接，濾波放大電路13的增益優選40dB，帶寬為5-80MHZ，該諧振腔的直徑為20臟，長度為50mm，壁厚為1mm，且內部鍍銀。 圖2示出了工作模式切換電路14的結構示意圖。在該實施例中，該工作模式切換電路14包括多條相互并聯的由觸點開關和鉗位電阻串聯而成的支路，其中具體為四條支路。在一個實施例中，其中R21=10kQ，R22=10kQ，R23=10kQ，R24=10kQ，具體控制方法為使用諸如FPGA控制觸發不同數量的鉗位電阻(也可以采用手工完成)，通過與主機相連的同軸電纜引起主機處直流電平的變化，在主機處的低頻采樣電路采集到這種直流電平變化后，控制主機切換工作模式，具體地，該工作模式包括“手動模式” “自動模式” “觸發電平+ ” “觸發電平_，，四種工作模式。 主機內部的供電電源通過上述的同軸電纜為該高頻電磁波傳感探頭進行供電。 具體測試時，如果設置探頭工作模式為“自動模式”(通過切換工作模式切換電路14的開關K21、K22、K23、K24來實現)，將本技術探頭插接至高壓開關柜的表面，調節合適的觸發電平，開關柜柜體內伴隨局放電而輻射出的高頻電磁波傳播到柜體外表面，電磁感應裝置(12、16)將自動按照一定的采樣周期每隔一段時間拾取到相應電磁波的磁場分量，由濾波放大電路13進行諸如濾波和放大的調整，然后把放大后的信號經同軸電纜傳送到主機中的分析單元(見圖3中標號為31的單元)進行分析、處理和顯示，完成開關柜內部絕緣狀態的檢測及局部放電的定位工作。 如果設置探頭工作模式為“手動模式”，則調節合適的觸發電平，探頭將不自動按照一定的采樣周期本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，包括絕緣探頭外殼，固定在絕緣探頭外殼上的插頭，以及固定在所述絕緣探頭外殼內部的電磁感應裝置、濾波放大電路，其特征在于，進一步包括：工作模式切換電路，其包括多條相互并聯的由觸點開關和鉗位電阻串聯而成的支路；所述電磁感應裝置、濾波放大電路和工作模式切換電路與插頭通過電路連接。

【技術特征摘要】
1.一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，包括絕緣探頭外殼，固定在絕緣探頭外殼上的插頭，以及固定在所述絕緣探頭外殼內部的電磁感應裝置、濾波放大電路，其特征在于，進一步包括: 工作模式切換電路，其包括多條相互并聯的由觸點開關和鉗位電阻串聯而成的支路； 所述電磁感應裝置、濾波放大電路和工作模式切換電路與插頭通過電路連接。2.根據權利要求1中所述的一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，其特征在于，所述的工作模式控制電路具有“手動模式” “自動模式” “觸發電平+” “觸發電平_，，四種工作模式的切換功能。3.根據權利要求1中所述的一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，其特征在于，所述的工作模式控制電路包含四個并聯的鉗位電路，每一鉗位電阻的鉗位電阻阻值1kQ。4.根據權利要求1所述的一種具有無源測控功能的高頻電磁波傳感探頭，其特征在于，其通過一條同軸電纜與主機進行連接。5.如權利要求1所述的一種具有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱正國，姚森敬，李洪杰，余英，張煒，李銳鵬，
申請(專利權)人：深圳供電局有限公司，西安交通大學，
類型：新型
國別省市：廣東;44