【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電子測試，具體涉及一種基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置。
技術介紹
1、隨著科學技術的發展，新技術新產品不斷在艦船、飛機等平臺上得到廣泛應用，大大提升了裝備的技術水平，同時也帶來了一些因電網瞬態干擾導致的電磁兼容問題。現如今在艦船、飛機等平臺上，電纜密集，大功率發電、變電設備數量眾多，發電機功率大幅攀升，總體電網電磁環境錯綜復雜，導致現場敏感設備特別容易受到電網上瞬態電磁干擾的影響，尤其是采用全電模式下高壓大電流的干擾問題將十分突出，根據以往工程經驗，絕大多數大功率設備(包括發電機、泵、風機等)在啟停過程中會在電網上傳導形成瞬態尖峰發射干擾，從而對現場敏感設備電源產生一定瞬態干擾影響。
2、由于電網傳導瞬態尖峰干擾多為非周期干擾或隨機干擾，并且此瞬態尖峰信號上升時間較短(us/ns)，大功率設備啟停過程較快，尖峰電壓幅度較大，利用傳統外置濾波加標準差分探頭連接示波器的方式，需人工手動操作示波器采集尖峰信號，想要實現長時間捕捉監測難度較大，且當測點部位較多時，很難在瞬態工況下實現多測點分布式監測，同時傳統外置濾波加標準差分探頭在現場測試要求較高，若使用外置無源高通濾波需浮地處理且示波器也要隔離供電，這樣長期接入電網測試或實時監測存在一定安全隱患，因此如何在不破壞電網且保證安全的條件下對電網瞬變尖峰信號進行實時捕捉及測量是一個難點問題。
3、另外，在gjb151a/151b等標準的電源線尖峰傳導敏感度測試項目(cs106)中，目前絕大多數檢測單位均是在尖峰信號發生器輸出端監測施加的標準
技術實現思路
1、針對現有技術缺陷和技術需求，為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其目的在于能夠在不破壞電網且保證安全的條件下對電網瞬變尖峰信號進行實時捕捉監測，同時可以較為方便地在尖峰注入敏感度測試項目中對負載端的標準尖峰信號進行提取測量。
2、實現本專利技術的技術方案如下：
3、一種基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，主要由有源高壓差分尖峰傳感器、電網瞬變尖峰監測模塊及供電模塊構成；
4、所述有源高壓差分尖峰傳感器包括高壓差分轉換模塊和濾波模塊；所述高壓差分轉換模塊，用于提取并轉換輸出電網射頻瞬態尖峰電壓信號；所述濾波模塊，用于濾除電網射頻瞬態尖峰電壓信號的電網低頻信號并輸出；
5、所述電網瞬變尖峰監測模塊，用于實時采集尖峰傳感器轉換輸出的模擬電壓信號，并通過對傳感器系數進行實時補償，得到實際電網瞬變尖峰波形及尖峰原始數據，并對電網瞬變尖峰信號進行實時捕捉采集；其中，所述對傳感器系數進行實時補償包括線性頻譜系數校準補償和基于頻域分布時域系數補償；
6、所述線性頻譜系數校準補償為：將電網射頻瞬態尖峰電壓信號的時域數據進行傅里葉變換得到電網瞬變尖峰頻譜數據，再在線自動補償有源高壓差分尖峰傳感器頻域衰減，即插入損耗；
7、基于頻域分布時域系數補償為：將電網射頻瞬態尖峰電壓信號的時域數據經過傅里葉變換得到電網瞬變尖峰頻譜數據，并對頻譜數據按照幅度進行排序，統計尖峰頻域分布，對頻率分量比重進行權重評分，提取排名前n名的頻率分量對應傳感器頻率系數，計算出時域系數，基于所述時域系數進行線性時域補償；
8、供電模塊用于給尖峰傳感器及尖峰監測模塊提供電源。
9、進一步地，本專利技術所述監測參數包括：電壓峰值、觸發電平、脈寬、頻率、上升/下降時間。
10、進一步地，本專利技術計算所述n個時域系數的均值，利用所述均值對采集得到的尖峰時域數據進行線性時域補償。
11、進一步地，本專利技術所述高壓差分轉換模塊包含差分運算放大器電路，并利用前端光耦隔離電路對高壓進行安全隔離，同時將電網中的高壓信號在一定頻率范圍內按固定比例進行衰減。
12、進一步地，本專利技術所述濾波模塊在高通頻率范圍內插入損耗接近為0，且截止頻率可調。
13、進一步地，本專利技術所述裝置還包括金屬屏蔽盒，用于對高壓差分轉換模塊進行封裝。
14、進一步地，本專利技術基于電網瞬變尖峰自適應多類觸發算法自適應對電網瞬變尖峰信號進行實時捕捉采集，包括幅度觸發、頻率觸發或上升沿/下降沿觸發，通過各種觸發方式對外場電網瞬變尖峰的觸發成功率數據進行觸發方式的優先級排序，實現對實際電網瞬變尖峰信號進行自動抉擇。
15、進一步地，本專利技術尖峰自適應多類觸發算法還包括在線調整觸發條件，當進行幅度觸發時，電網瞬變尖峰監測模塊啟動采集開始時，根據初始觸發電平值開始實時捕捉監測，若未捕捉到尖峰波形，自動適應性下調觸發電平幅度，對比實時尖峰幅度與關注幅度，系統會自動適應性上調觸發電平幅度。
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1.一種基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，主要由有源高壓差分尖峰傳感器、電網瞬變尖峰監測模塊及供電模塊構成；
2.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述監測參數包括：電壓峰值、觸發電平、脈寬、頻率、上升/下降時間。
3.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，計算所述N個時域系數的均值，利用所述均值對采集得到的尖峰時域數據進行線性時域補償。
4.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述高壓差分轉換模塊包含差分運算放大器電路，并利用前端光耦隔離電路對高壓進行安全隔離，同時將電網中的高壓信號在一定頻率范圍內按固定比例進行衰減。
5.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述濾波模塊在高通頻率范圍內插入損耗接近為0，且截止頻率可調。
6.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述裝置還包括金屬屏蔽盒，用于對高壓差分轉換模塊進
7.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，基于電網瞬變尖峰自適應多類觸發算法自適應對電網瞬變尖峰信號進行實時捕捉采集，包括幅度觸發、頻率觸發或上升沿/下降沿觸發，通過各種觸發方式對外場電網瞬變尖峰的觸發成功率數據進行觸發方式的優先級排序，實現對實際電網瞬變尖峰信號進行自動抉擇。
8.根據權利要求7所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，尖峰自適應多類觸發算法還包括在線調整觸發條件，當進行幅度觸發時，電網瞬變尖峰監測模塊啟動采集開始時，根據初始觸發電平值開始實時捕捉監測，若未捕捉到尖峰波形，自動適應性下調觸發電平幅度，對比實時尖峰幅度與關注幅度，系統會自動適應性上調觸發電平幅度。
...【技術特征摘要】
1.一種基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，主要由有源高壓差分尖峰傳感器、電網瞬變尖峰監測模塊及供電模塊構成；
2.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述監測參數包括：電壓峰值、觸發電平、脈寬、頻率、上升/下降時間。
3.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，計算所述n個時域系數的均值，利用所述均值對采集得到的尖峰時域數據進行線性時域補償。
4.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述高壓差分轉換模塊包含差分運算放大器電路，并利用前端光耦隔離電路對高壓進行安全隔離，同時將電網中的高壓信號在一定頻率范圍內按固定比例進行衰減。
5.根據權利要求1所述基于高壓差分濾波技術的電網瞬變尖峰監測裝置，其特征在于，所述濾波模塊在高通頻率范圍內插入損耗接近為0...
【專利技術屬性】
技術研發人員：盧騫，楊華榮，李小軍，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七一九研究所，
類型：發明
國別省市：
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