声表面波传感技术及其在电力测温中的应用

本文将首先介绍声表面波传感器的原理,比较与其他传感技术的优缺点,然后结合工程实际讨论如何更好的解决安装问题,为有效的提升电力系统安全运行的同时,还能最大限度的降低故障维修次数,提高电力企业的经济效益。     

内置SAW传感器的高压电缆接头温度在线监测

针对高压单芯交联电缆密封接头内部在线测温应用场景,该文设计了一种内置式无源无线声表面波传感器及其读取器。着重介绍了实现传感器响应信号高灵敏检测的射频电路设计细节。将高压电缆铜线芯变成传感器接收天线的一部分,由于电缆线芯与读取天线的耦合作用,增强了响应信号。读取器采用高增益偶极子天线和自适应发射功率调节,提供足够强的激励信号;通过有效抑制或阻隔沿“路”或“场”传播的高频干扰,提高了信噪比和接收灵敏度。110 kV电缆试验结果表明,在接近实际运行条件下,所研制的样机不仅通信效果良好,且测温数据能准确反映电缆密封接头内部温度变化。     

基于声表面波技术的高压开关柜温度监测系统

高压开关柜温度监测系统是保障开关柜可靠运行的重要部分,该文论述了基于声表面波(SAW)的温度监测技术,提出了一种基于SAW技术的测温系统,给出传感器的压电材料、设计结构和阅读器的结构图。目前该系统已在110kV以上变电站应用,运行稳定、效果良好。     

高压电缆中间接头制作工艺

对高压电缆中间接头制作工艺进行探讨,结合6千伏交联聚乙烯电缆中间接头制作工艺,介绍了6千伏交联聚乙烯电缆结构、作用及其电缆中间接头制作工艺的具体要求,提出了提高电缆中间接头制作工艺以保证电缆整体使用寿命的方法。     

基于开关柜声表面波测温技术

本文结合实际,对声表面波测温技术实践要点进行总结分析,首先阐述测温装置的分类及现状问题,其次在分析测温装置的主要特点的基础上,对声表面波测温技术在开关柜检测中的应用情况进行研究,希望论述后,可以给该领域的研究者提供一些帮助。     

基于SAW的电缆接头内部测温天线研究

由于声表面波(SAW)测温技术因具有无源无线的特点而备受研究人员的广泛关注。该技术可应用在电缆接头内部的温度测量中,但因受电缆接头材料和结构的影响,使SAW测温信号传递受阻,严重影响了温度信号的检测。该文基于DWG-630A型电缆接头的结构和材料,设计了一款可用于电缆接头内部测温的天线。通过其理论分析、仿真及试验验证,证明该设计切实可行。结果表明,穿过电缆接头可传递SAW温度信号,并在工作频段内具有良好的增益和辐射效果。     

声表面波谐振型无源无线温度传感器硬件系统

介绍了一种基于声表面波谐振器的无源无线温度传感系统,系统采用一次变频的构成方式,解决了传统传感系统存在电路结构复杂和控制灵活性差的缺点,给出了系统的具体构成、工作原理和天线的设计。与传统系统构成相比,本系统的构成更简洁,操作性和灵活性更强。实验验证了本系统构成方式的可行性和天线设计的优点。     

差分负载式无线无源声表面波应变传感器研究

在用声表面波(SAW)传感器直接测量应变时,易受到环境温度的干扰,将不可避免地产生力温耦合效应。针对该问题,该文提出了一种新型的外接应变传感器负载,并采用了差分结构的无线无源SAW应变传感器设计方法。传感器采用双通道SAW反射型延迟线作为无线传感系统的应答器,其中一个通道外接力容性应变片作为外接负载传感器以感知应变量,另外一个通道则外接参考负载以差分抵消测试环境温度变化的影响。该文结合耦合模理论,仿真了负载容性应变传感器电容变化引起的SAW传感系统响应特性。最后通过实验验证了这种差分负载式SAW应变传感器的可行性与有效性。     

无源无线声表面波压力传感器研究

无源无线传感器可对快速移动或旋转等环境下的物体进行参数测量,具有无源无线等优势。为此,采用声表面波(SAW)技术和无线射频技术研究实现了一种结构简单的无源无线声表面压力传感器。基于CC1101无线射频模块实现对SAW压力传感器感知信息的无线接收。推导出CC1101射频收发模块的阻抗匹配网络的传递函数,通过MATLAB和Multism软件进行分析和仿真,确定了匹配网络的元件参数,使射频模块工作频率可调;设计并实现了传感器样机。试验结果表明,该无源无线SAW压力传感器具有精度高,稳定性好的特点,为其工程化提供了依据。     

阻抗型无线无源声表面波传感器的研究

介绍了一种新型的阻抗负载型无线无源传感器,该传感器由声表面波器件与作为负载的外接传感器构成,采用声表面波器件进行信号传输。在工作时,外接传感器阻抗值的变化使声表面波器件反射回波特性也得到改变,通过检测该回波特性的变化,实现无线无源传感。基于耦合模模型的分析方法,得出了其级联P矩阵形式。针对电阻型和电容型两种不同类型的负载,分别对传感器进行了仿真分析和实际测试。试验结果表明,当电容型传感器作为负载时,可以以相位作为探测基准。     

声表面波气体传感器的研究进展

介绍了声表面波气体传感器的基本结构和研究进展,指出了其存在的主要问题及解决方法:如温度控制电路可解决温度的影响;仿钻结晶碳覆盖层可解决湿度影响;人工神经网络技术可解决响应时间;监视声表面波的频率和振幅在高次谐波下的变化,可解决在低浓度工作时的灵敏度等问题。展望了声表面波气体传感器的发展趋势,认为该传感器的研究价值很高,市场前景广阔。     

基于LGS的高温无线声表面波传感系统的研究

高温环境下供电和导线联接困难，一般电子元件难以正常工作，因此高温环境下温度、压力等物理量的监测一直是一项较难解决的技术难题。新兴的硅酸钾镧(LGS)压电晶体具有良好的压电和高温特性，为声表面波(SAW)传感器的高温应用提供了可能。该文分析了新兴LGS压电晶体的高温及SAW特性，讨论了它在高温无线无源传感方面的应用途径和关键问题。初步的实验证明了基于LGS的高温SAW无线无源传感系统的可行性。