介質(zhì)損耗測試儀試驗(yàn)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(dāng)干擾電流較小時(shí)),如果能再反g方向?qū)c移相一次,兩次數(shù)據(jù)合成即能準(zhǔn)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(shí)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(jìn)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(jì)算機(jī)的運(yùn)用,使大量的工程分析計(jì)算變得方便,通過對現(xiàn)場干擾的大量采集分析,結(jié)合測量到的波形,運(yùn)用高等數(shù)學(xué)理論,巧妙地去除干擾,也同樣達(dá)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(jī)變化的程度>0.0570不足為奇。要使測試電源隨時(shí)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(yùn)行的設(shè)備(試品)在工頻下運(yùn)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(jié)果推算出2πf'RC易如反掌。
然而運(yùn)行設(shè)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(shí)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(gè)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(qiáng)烈。所以變頻法抗開擾是比較成功的。
產(chǎn)生一個(gè)有一定的功率,且又是正弦波的異頻電源有較大的難度因?yàn)楫愵l電源波形的失真度對相角的影響很大,或者與實(shí)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(shí)間較長。
處理干擾的方法
測試電源采用工頻,使測量與實(shí)際一樣。交錯(cuò)分時(shí)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(shù),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(jié)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(gòu)成的。在調(diào)試中所有數(shù)據(jù)都以6位有效數(shù)字計(jì)算。為了提高測量速度,采用雙計(jì)算機(jī)和高速并行A/D轉(zhuǎn)換器處理信息,軟件全部用匯編完成。
對于強(qiáng)干擾信號較精確地測出其大小不難,儀器特別設(shè)計(jì)的高精度相位鎖定器能將其準(zhǔn)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(zhǔn)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(rèn)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(jié)果的可靠性。