一种新的远场激光脉冲波形自动测量方法

对高能脉冲激光远场光束性能作出评价时,需要同时测量远场激光能量、脉冲波形、光束质量和波阵面等参数。基于这种需要,本文提出一种基于以太网口实现计算机对数字存储示波器（DSO）进行远程控制和波形数据采集的远场激光脉冲波形自动测量的方法。该方法已成功应用于远场光束性能评价的实验装置中。     

外场高速数据采集系统的研制

使用PCI-9820高速A/D卡和LabVIEW图形化编程语言研制出用于外场的高速数据采集系统,实现了对窄脉冲(纳秒级)的数据采集、海量存储和实验室波形回放。应用该系统已完成对外场高频设备的数据采集和信号的事后分析。     

脉冲功率高速数据采集系统实现

探讨用于脉冲功率装置运行状态监测的高速数据采集方法与相应的实现技术,可为脉冲功率装置设备故障的诊断提供一种新的手段.利用数字信号微处理器TMS320F206和高速A/D转换器MAX120,研究并实现了可进行4路同步采集且每路采样速率高达200 KSPS的多路同步波形采集系统.该数据采集系统采用了光纤通信和外积分方式 Rogowski 线圈测量电路等抗干扰措施,成功地解决了在脉冲放电电流产生强大电磁干扰条件下的高速数据采集问题.讨论了数据采集系统的信号测量、数据采集及其监控的硬件和软件的设计和实现.实验结果表明,所实现多路高速数据采集系统具有很好的测量精度,各测量脉冲峰值电流的测量相对误差不大于0.7%,各测量主脉冲宽度相对误差不大于2.4%.     

基于电快速脉冲群发生器主电路的建模和设计

为了提高电快速瞬变脉冲群发生器输出波形的质量,分析了脉冲群发生器主电路的工作原理,建立了发生器波形形成电路的等效模型,研究了等效电路储能电容充放电过程,利用电网络分析法推导了高压脉冲波形的数学解析式。基于脉冲波形的时间特性,确定主电路结构参数;采用单一变量法和Pspice仿真研究脉冲峰值的幅值特性,选取合适的陡化电容。考虑寄生参数对输出波形的影响,采用方波控制开关的方法建立脉冲群主电路的模型,实现脉冲群波形的输出仿真。在此基础上,设计了电快速瞬变脉冲群发生器的主回路,并搭建了脉冲波形测试平台。测试结果表明,单个高压脉冲上升沿、半宽和脉冲幅值均符合IEC61000-4-4标准中的要求,验证了主电路参数的合理性。     

小型脉冲磁场屏蔽效能测试设备

介绍了一种小型脉冲磁场屏蔽效能测试设备的原理、结构及参数 ,讨论了磁场测量波形的校正问题。系统采用光纤量测系统 ,有效减小干扰信号的影响 ;采用 Matlab编写自动测量及数据处理程序 ,实现了数据采集与处理自动化。实测校正值与理论值表明该系统可满足工程测量精度要求。     

基于宽带检测的局放脉冲波形快速特征提取技术

根据电工设备绝缘存在多局放的工况,提出研制基于单个脉冲的局放宽带检测与模式识别在线监测系统.并指出研制该系统需要解决脉冲群快速分类这一关键技术,其由脉冲波形的快速特征提取以及基于波形特征的快速聚类分析组成.本文针对100Ms/S采样率获取的宽带脉冲波形、-时间序列,提出分别使用幅值参数法、等效时频法和时频熵法对局放脉冲波形的特征参数进行提取.在对人工设置的多局放源产生的脉冲群数据进行波形特征提取后,使用模糊聚类对脉冲群波形特征提取结果进行了对比分析.结果表明:三种波形特征提取方法均能在一定程度上很好地分离干扰源而提取出局放数据.GIS母线尖刺缺陷的试验数据处理同样证实了该技术的有效性和可行性.这为研制基于单个脉冲的宽带局放检测与模式识别在线监测系统提供了实用的脉冲波形快速特征提取技术.     

适用于变频电机绝缘测试的脉冲方波发生器

为合理评估变频电机绕组的绝缘性能,IEC建议采用脉冲方波电压开展测试并且选择合适的脉冲参数以减小电压波形带来的测试偏差。通过对脉冲电源波形参数选择的分析,研制了一台基于桥式固态开关器件的直接输出式脉冲方波电源,给出了脉冲变换主回路暂态参数的设计方法。波形测试结果表明该脉冲方波电源能够输出具有对称脉冲边沿特性的脉冲方波,通过控制半导体固态开关和调节充放电参数能得到最短脉冲边沿时间20 ns、最大重复频率20 kHz、最高电压幅值10 kV的对称脉冲波形,耐电晕寿命测试结果与相关研究结论一致。该脉冲电源运行可靠、结构简单,输出波形稳定,可用于开展脉冲电压条件下变频电机绝缘性能评估工作。     

基于虚拟仪器的回声探伤系统设计与实现

本文介绍了一种应用虚拟仪器技术的回声探伤系统,它由硬件部分和一套控制分析软件组成。文章主要介绍了控制分析软件的各个功能组成部分,其各个功能块相对独立。该系统是一套具有脉冲激励产生,回波信号数据采集,降噪,缺陷定位,缺陷特征提取功能的完整的回声探伤系统。在LabVIEW软件的基础上通过调用第三方数据采集卡的dll库函数进行回波信号的采集,提出了波形和数组抽值相结合的精确定位的方法,提出了一种根据缺陷波形的上升和下降速率来判断缺陷类型的方法。实验结果表明缺陷能够被精确地定位和定性。     

正极性单点电晕放电可听噪声时域波形拟合及分析

基于实验室搭建的可听噪声时域测试平台,获得了正极性单点电晕放电产生可听噪声的时域波形。根据可听噪声时域波形的脉冲特性,提出了采用分段双指数函数来拟合单个可听噪声时域脉冲波形的经验波形,通过在时域和频域上对拟合结果和测量结果的对比研究,验证了所提出拟合波形的合理性。最后,基于长时间可听噪声时域测试结果分析了不同电压下分段双指数函数中的拟合参数和可听噪声波形参数的统计特性。实验结果表明,由于电晕放电的随机性,在同一电压下脉冲波形参数及波形拟合参数具有较大的波动性;可听噪声脉冲的时间间隔随着电压的增加有所降低,而脉冲宽度及视在持续时间在不同电压下变化不大。     

电力谐波闭环控制应用系统的设计与实现

分析了电力谐波对电力系统的影响以及进行谐波控制的重要意义 ,根据电子电力功率器件和控制技术的新发展 ,以数字信号处理器 (DSP)为控制核心 ,脉冲宽度调制 (PWM)回路为电流补偿执行部 ,组建了一个高速的数据采集和电流波形合成的闭环系统 ,实现了一种新的电力谐波有源控制方法     

脉冲波形对脉冲反射法的电缆故障 定位影响的研究

针对脉冲反射法在电缆故障定位中的应用进行了研究。利用电磁暂态软件建立仿真模型,对电缆的不同的故障模式、脉冲波形和脉冲宽度对测量的精度的影响进行了分析。研究结果表明:断线故障的反射波形和原始脉冲是同向的,而接地故障反射波形是反向的,脉冲反射法中,推荐使用方波作为脉冲的波形。方波的脉冲波形宽度越窄,高频分量越高,信号衰减越快,则可测范围越短,测距精度越高。对正确判断故障类型、确定脉冲波形形式和宽度等具有重要指导意义。     

基于PEA测量技术的电缆外半导电层脉冲注入方式的影响因素

基于电声脉冲法(PEA)的同轴电缆空间电荷测量系统中,耦合的脉冲直接影响空间电荷的测量波形。因而简述了基于外半导电层脉冲注入法的同轴电缆空间电荷测量系统,测量了10 kV同轴电缆在不同接地点下的空间电荷波形。通过实验和仿真研究了不同接地点、不同电缆尺寸和不同脉冲注入区长度对脉冲注入波形的影响。实验与仿真结果表明:注入脉冲的波形对测量的空间电荷波形有直接的影响,当脉冲由外半导电层注入电缆时,外半导电层的阻抗特性会影响脉冲的注入效果。同时,同轴电缆的接地点和尺寸影响着脉冲的注入,接地点与脉冲注入点的距离越远,耦合脉冲幅值越高。此外,外绝缘层直径对外半导电层等效电阻值也有影响。     

电力谐波闭环控制应用系统的设计与实现

分析了电力谐波对电力系统的影响以及进行谐波控制的重要意义，根据电子电力功率器件和控制技术的新发展，以数字信号处理器（DSP）为控制核心，脉冲宽度调制（PWM）回路为电流补偿执行部，组建了一个高速的数据采集和电流波形合成的闭环系统，实现了一种新的电力谐波有源控制方法。     

PWM脉冲的重构及其干扰频谱预测

脉宽调制( PWM)脉冲时域和频域特性对于分析PWM逆变器电磁干扰具有重要意义.基于脉宽正弦分布规律生成矩形PWM脉冲,采用梯形波和衰减正弦波模拟电力电子器件开关波形,综合上述因素重构了PWM脉冲时域波形,并利用FFT得到PWM脉冲预测干扰频谱.最后,通过对比重构波形与实验波形、预测频谱与实际频谱,对算法和预测结果进行了验证.     

基于脉冲激励GTEM的特高频局部放电传感器校准方法改进研究

该文通过分析采用脉冲激励GTEM测量特高频局部放电传感器等效响应高度的结果及脉冲激励电压波形,发现脉冲激励电压波形之间有较大差异,导致特高频局部放电传感器等效响应高度的测量结果分散性较大,由此提出了改进方法：采用超宽带射频耦合器,同时测量激励GTEM室脉冲电压波形,并选择激励GTEM室脉冲电压波形相似度高的参考单极天线和被测特高频局部放电传感器的响应电压波形参与计算,以减小最终测量结果的偏差。实验表明采用改进方法后,特高频局部放电传感器等效响应高度测量结果的分散性得到了明显改善。     

小型脉冲电场屏蔽效能测试设备

为准确测量电磁脉冲电场对电气、微电子设备的危害,设计了一种由发射设备和接收设备两部分组成的小型电场屏蔽效能测试设备。其作用是用电气设备在有限范围内近似模拟电磁脉冲。在叙述了测试设备的原理和结构并估算出发射设备的一些参数后讨论了主要部件的设计,并选取了各个部件的材料。为减少脉冲上升时间采用了一种结构紧凑由高压气体开关和无感电容组成的脉冲形成装置。模拟器接受设备包括数据采集和系统标定。经多次调试,测得该设备产生的电场波形为双指数波形,上升时间<5ns,衰落时间>1μs,完全满足工程应用要求。     

电吸收调制器产生光脉冲的波形和啁啾的测量

利用条纹分辨二次谐波相关法,对电吸收调制器产生的光脉冲进行了测量.在不假定光脉冲波形情况下,通过迭代计算,重建光脉冲的波形和位相.在2.5GHz微波调制下测量得到,电吸收调制器产生的光脉冲半极大全宽为30.8ps,波形接近sech2型,频率啁啾约3.8GHz.     

脉冲电压下聚酰亚胺空间电荷行为及其机理研究

电力电子装备长期处于高重复频率、陡上升时间脉冲电压运行工况,绝缘更容易发生劣化和早期失效。为探究脉冲电压下绝缘失效的微观机理,对ns级别下的脉冲边沿前后空间电荷分布情况进行研究对比,探究了电场强度、硅油对脉冲边沿时刻电荷振动波形的影响。通过分析不同脉冲上升时间下的电荷振动波形及电压波形频谱、电荷积聚特性,阐明了脉冲电压边沿时刻电荷振动机理以及ns脉冲下电荷行为对绝缘劣化影响机理。研究发现,ns脉冲上升沿和下降沿前后电荷分布特性存在差异,在脉冲边沿处发现了特殊的空间电荷迁移行为;电场强度会影响异极性电荷的积累速度及积累量,从而影响电荷振动波形的形状;电极与试样之间涂敷硅油会影响电荷振动波形的极性;5×106～1×107 Hz频段的电压分量对空间电荷振动起主要作用;ns脉冲电压下电荷积聚导致电场畸变更加严重。     

实现波形和数据采样的虚拟仪器技术

实现波形与数据采集的设备与计算机的连接是研究试验工作中常遇到的问题。本文以Tektronix TDS360示波器与计算机连接为例，介绍了在虚拟仪器平台上如何利用GPIB接口实现波形和数据采样的方法，并描述了实现波形和数据采集的虚拟仪器技术的具体过程。通过实验证明用虚拟技术实现波形和数据采样的方法是成功的。     

局部放电检测仪的频带和校正脉冲波形对测量结果的影响

本文主要论证了用脉冲电流法测量局部放电量时放大器的频带,校正脉冲的波形等因素对测量放电量大小的影响。指出校正脉冲要以试品两端出现的波形为准。校正脉冲的内阻直接影响Cx两端的波形和回路的时间常数。要满足IEC—270校正脉冲的前沿≤0.1μs,要同时限制校正脉冲的内阻和分度电容值。仪器频带宽度不同测得的响应值不同,频带愈宽,响应愈大,而且响应值随前沿的增大而下降愈快。在放电脉冲波形与校正脉冲波形不同时,仪器的频带愈宽,带来的误差愈大。同时,在测量校正脉冲时,将脉冲信号输入示波器的长接线会影响脉冲信号的前治和幅值。在接线长度小于壹米时,这种影响可以忽略。