本發(fā)明屬于電力設備局部放電超聲監(jiān)測，具體涉及一種超聲模擬電路的溫度補償方法。

背景技術：

1、在我國東北地區(qū)的極端寒冷條件下，溫度成為了電力設備狀態(tài)監(jiān)測裝置失效率增大的關鍵因素。按照氣象學定義的“極度寒冷”標準，即氣溫低于-40℃時，傳感設備的物理機械性能和電氣性能會發(fā)生顯著變化，在低溫環(huán)境的持續(xù)作用下，電力系統(tǒng)中的狀態(tài)監(jiān)控裝置表現出精度減退、運行穩(wěn)定性能下滑的特點，并且頻繁面臨電子組件與電路板因低溫導致的功能異常風險。同時，用于密封的材料出現效能衰退跡象，電纜材質在低溫度下變得更為脆弱，增加了斷裂的可能性。此外，低溫環(huán)境中，監(jiān)測裝置的蓄電池充放電性能嚴重衰退，通常僅為正常溫度下的約30%，構成了低溫地區(qū)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置穩(wěn)定運行的重大制約因素。

2、當前，國內外雖然對在線監(jiān)測系統(tǒng)的智能化和通信傳輸等方面展開了全面研究，但對于低溫環(huán)境下在線監(jiān)測系統(tǒng)特性和故障解決的具體研究卻相對匱乏，尚未就上述低溫故障開展深入的可靠性提升專項研究。在電網中關于設備局部放電的檢測方法主要采用超聲波法、地電波法、超高頻法、高頻電流法等技術來檢測。本發(fā)明以局部放電超聲監(jiān)測裝置作為主要研究對象，針對局部放電超聲傳感器在低溫環(huán)境下因多方面參數變化所引發(fā)的性能衰退問題，針對性地提出溫度補償方法。

技術實現思路

1、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種超聲模擬電路的溫度補償方法，所述方法包括如下步驟：

2、s100、對超聲模擬電路進行溫度特性測試，獲取實驗樣本測試數據；

3、s200、利用實驗樣本測試數據設計匹配增益補償模塊，以完成模擬電路溫度補償。

4、優(yōu)選地，步驟s100中所述溫度特性測試包括：在不同溫度下，對所述超聲模擬電路的中心頻率進行測試，獲取所述中心頻率隨溫度的變化規(guī)律。

5、優(yōu)選地，步驟s100中所述溫度特性測試還包括：基于所述中心頻率隨溫度的變化規(guī)律，在不同溫度下，對所述超聲模擬電路的幅頻特性進行測試，獲取其隨溫度的變化規(guī)律。

6、優(yōu)選地，步驟s100中所述溫度特性測試還包括：基于所述幅頻特性隨溫度的變化規(guī)律，在不同溫度下，對所述超聲模擬電路的輸出增益特性進行測試，獲取其隨溫度的變化規(guī)律，作為溫度補償的依據。

7、優(yōu)選地，所述增益補償模塊包括：可變增益放大器。

8、優(yōu)選地，所述可變增益放大器，位于整個模擬信號鏈路的后端。

9、優(yōu)選地，所述增益補償模塊還包括：溫度采集電路。

10、優(yōu)選地，所述溫度采集電路為所述可變增益放大器提供控制電壓。

11、本發(fā)明的技術優(yōu)點如下：

12、1)?本發(fā)明在設計時增加相應的增益補償模塊，可以根據環(huán)境溫度變化動態(tài)實時調整，解決信號鏈路中不可控變量帶來的問題；

13、2）本發(fā)明中的可變增益放大器，位于整個模擬信號鏈路的后端，其所在位置不會引起噪聲系數的惡化。

技術特征：

1.一種超聲模擬電路的溫度補償方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，優(yōu)選的，步驟s100中所述溫度特性測試包括：在不同溫度下，對所述超聲模擬電路的中心頻率進行測試，獲取所述中心頻率隨溫度的變化規(guī)律。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s100中所述溫度特性測試還包括：基于所述中心頻率隨溫度的變化規(guī)律，在不同溫度下，對所述超聲模擬電路的幅頻特性進行測試，獲取所述幅頻特性隨溫度的變化規(guī)律。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s100中所述溫度特性測試還包括：基于所述幅頻特性隨溫度的變化規(guī)律，在不同溫度下，對所述超聲模擬電路的輸出增益特性進行測試，獲取所述輸出增益隨溫度的變化規(guī)律，作為溫度補償的依據。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述增益補償模塊包括：可變增益放大器。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述可變增益放大器，位于整個模擬信號鏈路的后端。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述增益補償模塊還包括：溫度采集電路。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述溫度采集電路為所述可變增益放大器提供控制電壓。

技術總結
本發(fā)明公開了一種超聲模擬電路的溫度補償方法，首先對超聲模擬電路進行溫度特性測試，獲取實驗樣本測試數據；然后依據溫度特性測試結果對所述電路進行溫度補償；具體的，針對模擬電路采用電路增益補償的方式，首先應選用自身具有良好溫度特性的元器件，然后設計匹配增益補償電路，引入溫度傳感器芯片將實時溫度轉換成電壓，并加載到可變增益放大器上；該放大器的增益設計也由實驗樣本測試數據確定，低溫下模擬電路輸出響應降低的幅度，可變增益放大器就需額外提供相應幅度的增益，以完成模擬電路溫度補償。本發(fā)明在設計時增加相應的增益補償模塊，可以根據環(huán)境溫度變化動態(tài)實時調整，解決信號鏈路中不可控變量帶來的問題。

技術研發(fā)人員：張海濱,田小鋒,張何,胡忠林,左紅兵,董璇,張崇興,董明,任明
受保護的技術使用者：國電南瑞科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17