基于GTEM小室的UHF傳感器性能標(biāo)定關(guān)鍵問題研究.pdf

1、特高頻傳感器作為GIS設(shè)備局部放電檢測(cè)系統(tǒng)中關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣決定了故障診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。但眾多廠商生產(chǎn)的UHF傳感器性能各異，缺乏統(tǒng)一有效的性能標(biāo)定方法?；贕TEM小室的UHF傳感器性能時(shí)域參考標(biāo)定是目前使用最廣泛的方法。然而，這種方法存在測(cè)試窗口最佳位置及尺寸的設(shè)計(jì)缺乏依據(jù)、參考天線實(shí)際響應(yīng)與理論值差異較大、脈沖信號(hào)參數(shù)缺乏規(guī)范以及與頻域參考標(biāo)定結(jié)果的一致性有待驗(yàn)證等問題。為此，本文開展了以下研究:
　　建立了特高頻傳感器

2、性能標(biāo)定用GTEM小室的FDTD仿真計(jì)算模型，并在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其有效性的基礎(chǔ)上，仿真分析了測(cè)試窗口位置和尺寸對(duì)小室特性參數(shù)及測(cè)試窗口處電場(chǎng)均勻性的影響。結(jié)果表明:測(cè)試窗口距饋電端口越近、窗口尺寸越大，對(duì)小室特性參數(shù)及測(cè)試窗口處電場(chǎng)均勻性的影響就越顯著;直徑為300mm的測(cè)試窗口距饋電端口3m時(shí)，小室的特性參數(shù)和測(cè)試窗口處的電場(chǎng)均勻性都能滿足測(cè)試要求。
　　從單極子天線接收原理及同軸饋電阻抗匹配的角度提出了對(duì)安裝參考天線法蘭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

3、的方法，新設(shè)計(jì)參考天線的實(shí)際響應(yīng)與理論值的吻合程度很高，偏差僅為4.0％。
　　首次以實(shí)驗(yàn)的形式研究了時(shí)域?qū)拵⒖紭?biāo)定方法中脈沖信號(hào)上升時(shí)間對(duì)UHF傳感器頻域等效高度標(biāo)定精度的影響，給出了標(biāo)定UHF傳感器性能所需達(dá)到的脈沖信號(hào)參數(shù)指標(biāo)。
　　搭建了基于GTEM小室的UHF傳感器性能頻域參考標(biāo)定實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開發(fā)了測(cè)控軟件，對(duì)50mm單極子天線和現(xiàn)場(chǎng)較常用的DMS傳感器的頻域等效高度進(jìn)行了標(biāo)定，并與時(shí)域參考標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)研究，