實驗名稱：ATA-2161高壓放大器在無接觸型高壓檢測裝置中的應用

實驗內(nèi)容：在本工作中提出了一種抗干擾能力強的自供電高壓監(jiān)測器件，即麥克斯韋位移電流驅(qū)動發(fā)光二極管（MDC-LED）所產(chǎn)生的光信號判斷高壓信號的變化。通過仿真與實驗證明了MDC-LED可以重組電力線附近的電場，產(chǎn)生近似均勻的電場，具有很強的抗干擾能力。由于MDC-LED對交變電場的高度敏感性，設(shè)計了2D-CNN模型來識別高壓線路上的污染，準確率為94.67%。同時，設(shè)計了監(jiān)測系統(tǒng)檢測電力線的振動頻率和振幅。

研究方向：自供電光電器件

測試設(shè)備：ATA-2161高壓放大器、信號發(fā)生器，高壓產(chǎn)生器，雪崩二極管，示波器等。

實驗過程：

MDC-LED放置在高壓線下，外部電極和高壓線之間沒有電接觸。第二電極/LED/第三電極夾在第一電極和第四電極之間，空氣作為間隙介質(zhì)。此外，LED的電致發(fā)光特性對于監(jiān)控高壓信號的結(jié)果非常重要。當?shù)皖l電信號通過高壓線傳輸時，在高壓線和地之間產(chǎn)生交變電場。該電場被第一電極和第四電極重構(gòu)為近勻強電場，并且LED在麥克斯韋位移電流的驅(qū)動下周期性發(fā)光。由于LED對動態(tài)電位差的高度敏感性，高壓線上的電壓直接反映在光信號中。

實驗結(jié)果：

電力系統(tǒng)多樣化和復雜化的趨勢導致大量具有非線性和不平衡運行特性的設(shè)備/負載被整合到電網(wǎng)中，從而導致電力污染，顯著降低電源效率。為了證明MDC-LED檢測電信號污染的能力，我們將四次、六次和八次諧波(被認為是高頻小信號)引入高壓信號中，以觀察發(fā)光波形的變化。當沒有諧波污染引入時，只能觀察到一個EL脈沖。然而，隨著諧波的引入，原始發(fā)光脈沖分裂成多個子脈沖。子脈沖的數(shù)量、寬度和峰值都隨電污染的類型而變化。

室外架設(shè)的輸電線路除了諧波污染外，還不可避免地會受到外界振動的干擾，比如大風、人為晃動等引起的干擾。在實驗中使用振動器在0Hz至4Hz的頻率范圍內(nèi)誘發(fā)高壓線振動。然后，通過使用算法將實際振動頻率與預測振動頻率進行比較，對EL輸出的包絡(luò)進行量化，可以以97.98%的準確度正確地區(qū)分振動頻率。此外，開發(fā)了一個檢測系統(tǒng)來提取高壓線的振動幅度和頻率，并允許設(shè)置合理的閾值來警告異常工作狀態(tài)。

功率放大器推薦：ATA-2161高壓放大器

圖：ATA-2161高壓放大器指標參數(shù)

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審核編輯 黃宇