基于掃頻方式的電纜介質損耗因數檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會經濟的發(fā)展和現代化建設步伐的加快，作為連接各種電氣設備、傳輸和分配電能的電纜，其使用量日益增加，電纜的絕緣老化將直接影響整個電力系統(tǒng)的安全運行。介質損耗因數檢測作為一種非破壞性檢測方式，對電纜絕緣性能的評定有重要指導意義。目前國內的介質損耗因數檢測儀多是單一頻率，測量過程中存在干擾問題;國外的相關產品已經采用掃頻方式來進行介質損耗因數檢測，但是價格昂貴。為此，本文提出了一種精度高、性價比高的基于掃頻方式的電纜介質損耗因數檢測系統(tǒng)

2、設計方案。
　　本文設計的檢測系統(tǒng)主要由四部分組成:掃頻信號發(fā)生模塊、電壓放大模塊、數據采集模塊、數字信號處理模塊，具體設計思想如下:
　　(1)分析傳統(tǒng)LC頻率調節(jié)方式和鎖相環(huán)技術，指出其在精度上和可控性上的缺點，并且探討直接數字合成方式的工作原理和控制方式以及在掃頻信號發(fā)生方面的優(yōu)勢。
　　(2)采用高壓運放PA340作為電壓放大的主控芯片，設計其直流供電電源、補償電容、保護電路等外圍電路，并進行實驗驗證，結果表明

3、該電路輸出的波形穩(wěn)定，可以驅動容性負載，滿足設計要求。
　　(3)對需要采集的電壓電流信號做處理，將流過電纜的微弱電流進行放大后送至AD轉換芯片AD7714，設計了單片機與AD7714的接口電路、基準電源電路、輸入輸出電路等。
　　(4)對采樣得到的電壓電流信號做數字信號處理，分析過零檢測法、DFT法、相關分析法的檢測原理，采用Matlab做誤差分析，運用DFT法加窗的方式解決非整數周期采樣造成的頻譜泄露問題并以此為數據處理