介質(zhì)損耗測試儀試驗抗干擾的方法
移相法
方法是將加到試品上的測試電壓Ur移相,使Uc與Ig同相位(Ur與Uc恒定相差90度),從圖B中可見,測量到的電流gx與有效的Ix相差不大(當干擾電流較小時),如果能再反g方向將Uc移相一次,兩次數(shù)據(jù)合成即能準確地找到階損角8(即使干擾電流較大)。變頻法
現(xiàn)場測量時通常使用工頻電源,而現(xiàn)場干擾主要也是工頻,同頻率的電源相互疊加形成干擾,去除無用的干擾而保留有用測試電流是非常困難的。用非工頻電源進行測量,則工頻電源的干擾電流與測試電流由于頻率不同,是很容易區(qū)分開的。比如,將所含有干擾混合信號的前10ms,與后 10ms信號相加,就去除了工頻干擾,而測量信號不是 50Hz所以得以保留。波形分析法
計算機的運用,使大量的工程分析計算變得方便,通過對現(xiàn)場干擾的大量采集分析,結合測量到的波形,運用高等數(shù)學理論,巧妙地去除干擾,也同樣達到目的。甚至去除一、三、五次諧波也很方便。
比較
干擾信號是由干擾源通過媒介放加到試品上,即使干擾源是恒定的,但傳輸媒介是空氣及其它絕緣體不是恒定介質(zhì),所以干擾電源Ig方向隨機變化的程度>0.0570不足為奇。要使測試電源隨時跟蹤Ig,而跟蹤角度誤差≤0.057°絕非易事。所以最終抗干擾雖然有效,但是測量精度不容易提高。
運行的設備(試品)在工頻下運行,要求知道在工頻條件下的介質(zhì)損耗。
理論上:介質(zhì)損耗=2πfRC,(f=50Hz)所以用非工頻的f'電源加在試品上所測得的介質(zhì)損耗=2πf'RC,再由這一結果推算出2πf'RC易如反掌。
然而運行設備的等效R,不是理想的電阻,其中更多的是有極分子,其等效R隨頻率f的變化而變化,所以盡管理論上介質(zhì)損耗與頻率成正比,而實際介質(zhì)損耗(2πfRC)不與頻率成正比。這給根據(jù)變頻2πfRC推算工頻2πfRC造成了麻煩。
為了減小這個非線性誤差,f’采用接近工頻的頻率,但過分接近等于沒有變頻,這就是主要矛盾。好在大多數(shù)試品對頻率的敏感沒有那么強烈。所以變頻法抗開擾是比較成功的。
產(chǎn)生一個有一定的功率,且又是正弦波的異頻電源有較大的難度因為異頻電源波形的失真度對相角的影響很大,或者與實際工頻正弦波電源情況下所造成的介質(zhì)損耗有誤差。
為了去除接近f’工頻干擾,變頻法不得不處理大量的數(shù)據(jù),所以相對測量時間較長。
處理干擾的方法
測試電源采用工頻,使測量與實際一樣。交錯分時測量干擾信號和綜合信號,將所有測到的信號都精確也鎖定在與測試電源同步的0相位上,再將干擾信號倒相與綜合信號疊加得到有效信號。
在數(shù)字處理上,廣泛地采用數(shù)字與電子技術,剔除了相角相差1%的信號,剔除了數(shù)值較大的幾組信號,也剔除了數(shù)值較小的幾組信號再將許多組中值信號求平均值得出結果,而每組信號都是由許多測量信號與處理后的干擾信號構成的。在調(diào)試中所有數(shù)據(jù)都以6位有效數(shù)字計算。為了提高測量速度,采用雙計算機和高速并行A/D轉換器處理信息,軟件全部用匯編完成。
對于強干擾信號較精確地測出其大小不難,儀器特別設計的高精度相位鎖定器能將其準確地定相,為完全消除干擾提供了便利;對于弱干擾信號粗略地測出其大小也是可以的,而相位鎖定器并不受測量信號的大小影響,仍然準確定相,弱干擾本來對測量信號的影響就小,再粗略地去除其大部分,也可以認為去除了干擾。
對于突發(fā)性干擾信號,儀器盡可能地將采樣的干擾數(shù)據(jù)廢除,或宣布測試失敗,以保證數(shù)據(jù)結果的可靠性。
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