對(duì)被測(cè)試品高壓端的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行低失真地取樣隔離是正確測(cè)量tgδ的一個(gè)重要前提條件,取樣隔離部分是測(cè)量系統(tǒng)和高壓絕緣設(shè)備的橋梁,其性能的好壞對(duì)介損測(cè)量精度有很大影響。如果取樣信號(hào)本身就受到了較強(qiáng)的干擾或者信號(hào)發(fā)生了非線性畸變,那么信號(hào)輸入到測(cè)量系統(tǒng)時(shí)基波就會(huì)發(fā)生改變,從而tgδ的測(cè)量精度就得不到保證。因此,對(duì)試品兩端電流和電壓信號(hào)進(jìn)行無失真地取樣和隔離就是高壓端取樣隔離技術(shù)所追求的目標(biāo)。目前有多種高壓端取樣隔離的方法,較為流行的有以下幾種。

(1)互感器取樣隔離方法
這是一種應(yīng)用zui普遍的方法,具有隔離度高和硬件電路簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)。因?yàn)樵嚻冯娏鞯淖兓秶艽骩(10-4～10-1)A的數(shù)量級(jí)],互感器磁芯必須用高磁導(dǎo)率的軟磁材料。由于軟磁材料磁化曲線的固有非線性、磁滯和磁導(dǎo)率受溫度影響的特點(diǎn),以及互感器的漏感影響,使得隔離后的取樣波形產(chǎn)生非線性失真和附加相移。雖然在互感器二次側(cè)可用硬件電路改善波形質(zhì)量,但不可能達(dá)到滿意的效果。另外,有些研究利用基準(zhǔn)參考電容和試品之間的特定布線關(guān)系,采用多組互感器取樣互補(bǔ)來改善波形質(zhì)量和提高抗干擾能力。
(2)模擬信號(hào)光導(dǎo)隔離法
將高壓端電阻取樣得到的模擬信號(hào)進(jìn)行光紅外接收和發(fā)射來實(shí)現(xiàn)隔離。但由于紅外光二極管發(fā)射和接收模擬信號(hào)時(shí)的非線性以及因耦合造成的接收光強(qiáng)損失,使得隔離后信號(hào)的失真難以控制,從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
(3)上位機(jī)采樣脈沖數(shù)據(jù)隔離方法是在高壓端電阻取樣后直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,采樣到的數(shù)據(jù)可經(jīng)過上位單片機(jī)系統(tǒng)預(yù)處理后按某一通訊規(guī)約,用脈沖方式通過磁隔離或光電隔離傳送到下位單片機(jī)。這一方法精度較高,抗干擾性能較好,但在反接法時(shí)整個(gè)上位單片機(jī)系統(tǒng)需浮置在高電平處,系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制復(fù)雜,具有一定的局限性。

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關(guān)于介質(zhì)損耗高壓端取樣隔離技術(shù)

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