簡(jiǎn)要介紹了使用紫外線輻射功率的測(cè)量原理來檢測(cè)電氣設(shè)備外部絕緣的污染，并解決了紫外線輻射功率的測(cè)量方法對(duì)電子設(shè)備的要求很高的問題。

　　系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的速度。法。潮濕天氣中，沉積在電氣設(shè)備外部絕緣表面上的污染會(huì)繞過污染，這會(huì)嚴(yán)重影響電源線的可靠性。統(tǒng)計(jì)，在電網(wǎng)事故總數(shù)中，污染旁路事故的數(shù)量?jī)H次于雷電損害，位居第二，但由事故造成的損害來自污染旁路的效率提高了10倍。前，對(duì)外部絕緣污染的在線監(jiān)測(cè)方法主要有漏電流法，電暈脈沖法，模擬充電法等，各有其優(yōu)點(diǎn)和它的缺點(diǎn)。是，污染監(jiān)測(cè)的目的是防止爆炸。上方法均不能直接監(jiān)控電氣設(shè)備外部絕緣的放電。外線檢測(cè)方法是近年來電氣設(shè)備表面放電的一種新的非接觸式檢測(cè)技術(shù)，可以有效反映電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中由于外部絕緣引起的放電狀態(tài)。

　　染，老化等因此，它具有廣闊的應(yīng)用前景。外線檢測(cè)方法主要包括：紫外線成像檢測(cè)方法，紫外線脈沖計(jì)數(shù)方法和紫外線輻射功率測(cè)量方法。中，紫外線輻射功率的測(cè)量方法采用高靈敏度光電倍增管作為傳感器，可以避免紫外線脈沖計(jì)數(shù)方法靈敏度低，線性度低的問題，電纜具有優(yōu)勢(shì)。紫外線成像檢測(cè)方法相比成本較低。是，測(cè)量紫外線輻射功率的方法對(duì)數(shù)據(jù)采樣的速度和數(shù)據(jù)處理能力有很高的要求。文提出了一種在測(cè)量紫外線輻射功率時(shí)獲得高速數(shù)據(jù)收集的方法。氣設(shè)備外部絕緣污染的變化會(huì)引起放電變化。絕緣良好的情況下，外部絕緣干凈的電氣設(shè)備放電較少，而當(dāng)外部濕度高時(shí)，具有污染外部絕緣的電氣設(shè)備通常會(huì)顯著增加。
　　體放電過程中伴隨著發(fā)出紫外線的光效應(yīng)，通過紫外線傳感器可以檢測(cè)出氣體放電產(chǎn)生的紫外線。量紫外線輻射功率的方法使用可以線性反射入射紫外線強(qiáng)度的紫外線傳感器。外線傳感器將放電產(chǎn)生的紫外線信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的輸出電壓波形，并對(duì)電壓波形進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和實(shí)時(shí)數(shù)字積分處理退出。取平均值。平均值參數(shù)反映了紫外線輻射能量的積分平均值，并且可以表征每單位時(shí)間的放電力。據(jù)電氣設(shè)備電暈放電的光譜分析，其大部分波長(zhǎng)在280至400 nm的范圍內(nèi)，一小部分在230至280 nm的范圍內(nèi)（太陽能盲區(qū)）。
　　量紫外線輻射功率的方法用于檢測(cè)電氣設(shè)備外部絕緣的污染。免陽光的干擾。須選擇在防曬區(qū)內(nèi)工作波長(zhǎng)的紫外線傳感器。文中使用的UV傳感器是帶有盲UV過濾器的盲UV光電倍增管。光紫外線紫外光電倍增管使用日本Hamamatsu Corporation公司的R7154，其波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為160 nm至320 nm，最大響應(yīng)波長(zhǎng)為254 nm。于該光電倍增管的反應(yīng)波長(zhǎng)超過280nm，因此會(huì)受到日光中的一些紫外線的干擾，并且紫外線的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于放電產(chǎn)生的紫外線，因此必須在R7154的前端添加一個(gè)遮陽簾。外線過濾器可去除這部分寄生紫外線。
　　光紫外線濾光片使用寬帶干涉濾光片，中心波長(zhǎng)為254 nm，在254 nm處的透射率為16％。見光的截止深度可以達(dá)到10-6至10-5。R7154收到電氣設(shè)備放電產(chǎn)生的紫外線信號(hào)后，輸出電壓信號(hào)的波形如圖1所示。出電壓約為20us，波形的前端較硬，其寬度約為100n至500n。此，難以通過普通的低頻放大器和數(shù)據(jù)采集方法有效地捕獲輸出信號(hào)。使用高頻寬帶放大器和高速數(shù)據(jù)采集方法。
　　文中高速數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)主要基于三個(gè)部分：高速AD轉(zhuǎn)換電路，高速AD轉(zhuǎn)換控制接口電路和AD前置信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，例如AD9248是ADI公司推出的14位雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，集成了兩個(gè)高性能采樣器和參考電壓源，采用多級(jí)差分流水線架構(gòu)和內(nèi)置輸出糾錯(cuò)邏輯，采樣頻率為20MSPS，40MSPS，有65MSPS三種選擇。芯片使用單個(gè)3V電源（2.7?3.6V），低功耗，20MSPS時(shí)為180mW。ADC的兩個(gè)ADC通道是獨(dú)立的，除了它們共享內(nèi)部參考電壓源VREF之外，通道之間的隔離度高達(dá)85 dB，因此，兩個(gè)通道AD9248可以提供具有與單通道AD轉(zhuǎn)換器相同的動(dòng)態(tài)性能，并具有更好的抗串?dāng)_性能。AD9248可用于獲取兩個(gè)獨(dú)立的R7154輸出信號(hào)。

　　于高速AD轉(zhuǎn)換電路使用的AD9248的采樣頻率很高，因此，如果信號(hào)處理器直接讀取AD9248的采樣數(shù)據(jù)，則會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生更大的影響其運(yùn)行效率。此，需要在高速AD轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)處理器之間設(shè)計(jì)高速AD轉(zhuǎn)換控制接口電路，并使用該接口電路來執(zhí)行采樣控制。緩沖AD9248的數(shù)據(jù)。本文的設(shè)計(jì)中，高速AD轉(zhuǎn)換控制接口是由Altera公司生產(chǎn)的FPGA-EP1K100實(shí)現(xiàn)的，它不僅可以改善系統(tǒng)集成度，減小印刷電路板的面積，而且可以也降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。速AD轉(zhuǎn)換控制接口包括兩個(gè)數(shù)據(jù)通道和一個(gè)AD9248采樣控制模塊。兩個(gè)數(shù)據(jù)通道分別對(duì)應(yīng)于AD9248的ADC A和B通道的采樣輸出數(shù)據(jù)。個(gè)數(shù)據(jù)通道包括兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于交替存儲(chǔ)采樣數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已滿時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)會(huì)自動(dòng)切換，并將已滿的緩沖區(qū)信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理器。
　　據(jù)緩沖區(qū)是使用FIFO宏功能模塊實(shí)現(xiàn)的。了允許信號(hào)處理器讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，已選擇了DCFIFO宏功能模塊（雙時(shí)鐘FIFO）。了滿足與AD9248的接口需求，將DCFIFO數(shù)據(jù)位寬度設(shè)置為14位。度設(shè)置為64個(gè)字，每個(gè)數(shù)據(jù)通道包括兩個(gè)DCFIFO模塊。成的數(shù)據(jù)通道模塊如圖4所示。7154光電倍增管是不平衡輸出。了提高信噪比，AD9248要求模擬信號(hào)為差分輸入。此，需要AD9248前端的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將非對(duì)稱輸出信號(hào)R7154轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)。文介紹的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路使用ADI公司的AD8138高頻放大器。AD8138具有出色的動(dòng)態(tài)性能和諧波失真。-3 dB帶寬為320 MHz，掃描速度為1150 V / s。足高速10位至16位AD轉(zhuǎn)換器的需求。號(hào)轉(zhuǎn)換電路如圖6所示，其中VIN是非對(duì)稱信號(hào)輸入，并連接到R7154的輸出信號(hào)。VOUT 和VOUT-是差分信號(hào)輸出，并連接到AD9248的差分信號(hào)輸入。文旨在使用電池分壓器生成電壓分別為0.562 V和0.584 V的兩個(gè)DC信號(hào)，將其用作兩個(gè)數(shù)據(jù)采集通道的信號(hào)源，并由信號(hào)處理器進(jìn)行控制，并以20 MSPS的采樣頻率收集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通道緩沖區(qū)已滿時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)會(huì)自動(dòng)切換，并將滿標(biāo)志信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理器。號(hào)處理器讀取并處理收集的數(shù)據(jù)。AD9248的采樣操作和信號(hào)處理器的讀取處理操作。行地，表1給出了處理采集到的數(shù)據(jù)的信號(hào)后獲得的結(jié)果。對(duì)的問題是，需要使用高速數(shù)據(jù)采集來監(jiān)視使用在線電氣設(shè)備的外部絕緣的污染一種測(cè)量紫外線輻射功率的方法，本文提出了一種實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集的方法。種輸入信號(hào)均以一個(gè)頻率連續(xù)采集，輸入信號(hào)的測(cè)量精度和穩(wěn)定性高，可以滿足應(yīng)用輻射功率測(cè)量方法的實(shí)際需要。外線可以在線監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備外部絕緣的污染。
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