基于GTEM小室的UHF傳感器性能標定關鍵問題研究.pdf

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

2、性能標定用GTEM小室的FDTD仿真計算模型，并在實驗驗證其有效性的基礎上，仿真分析了測試窗口位置和尺寸對小室特性參數(shù)及測試窗口處電場均勻性的影響。結果表明:測試窗口距饋電端口越近、窗口尺寸越大，對小室特性參數(shù)及測試窗口處電場均勻性的影響就越顯著;直徑為300mm的測試窗口距饋電端口3m時，小室的特性參數(shù)和測試窗口處的電場均勻性都能滿足測試要求。
　　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安裝參考天線法蘭進行優(yōu)化設計

3、的方法，新設計參考天線的實際響應與理論值的吻合程度很高，偏差僅為4.0％。
　　首次以實驗的形式研究了時域寬帶參考標定方法中脈沖信號上升時間對UHF傳感器頻域等效高度標定精度的影響，給出了標定UHF傳感器性能所需達到的脈沖信號參數(shù)指標。
　　搭建了基于GTEM小室的UHF傳感器性能頻域參考標定實驗平臺，開發(fā)了測控軟件，對50mm單極子天線和現(xiàn)場較常用的DMS傳感器的頻域等效高度進行了標定，并與時域參考標定結果進行了比對研究，