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用于出口压板及二次回路监测的状态检测系统设计
1
作者 何勇 裴志康 +2 位作者 马金奎 毛成钢 王永林 《工业仪表与自动化装置》 2026年第1期123-130,共8页
针对现有电力系统中存在的出口压板检测识别盲区、测量稳定性差及二次回路控制电压异常、出口继电器粘连等问题,该文提出了一种基于双检测电路和正负极判断的新型状态检测系统设计方案。该方案基于“导电挂钩-传导极板”刚性结构的旋转... 针对现有电力系统中存在的出口压板检测识别盲区、测量稳定性差及二次回路控制电压异常、出口继电器粘连等问题,该文提出了一种基于双检测电路和正负极判断的新型状态检测系统设计方案。该方案基于“导电挂钩-传导极板”刚性结构的旋转式电场传感器搭建双检测电路,同步检测压板上下端对地电压,并提取扇叶旋转周期信号作为电压极性参考信号,从而准确获取压板上下端电压和极性。构建了具有高电磁干扰抑制能力的电源端滤波与隔离、一体化传感与信号处理、系统侧单点接地三级防护网络,以此提升状态检测系统在复杂环境下的稳定性和测试精度。为了实现对回路电压的精确监测与故障的可靠识别,该设计还提出了数据滤波、冗余判断与故障预设判据相结合的软件策略,保障系统的稳定运行。 展开更多
关键词 出口压板 二次回路 双检测电路 干扰抑制
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基于等电位屏蔽的抗雨水干扰浮地电压传感器
2
作者 张文斌 赵宏瑞 +2 位作者 谭向宇 王前超 蒋天意 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第12期367-376,共10页
使用浮地式电压传感器对配网输电线路电压进行测量,相较于传统的电压互感器,大幅节约了成本和体积。然而,其耦合电容分压的原理使得测量结果易受环境干扰,尤其是在雨水环境下传感器工频测量结果会出现快速且显著的波动,容易和电网的真... 使用浮地式电压传感器对配网输电线路电压进行测量,相较于传统的电压互感器,大幅节约了成本和体积。然而,其耦合电容分压的原理使得测量结果易受环境干扰,尤其是在雨水环境下传感器工频测量结果会出现快速且显著的波动,容易和电网的真实故障发生混淆,给配网运行监测带来困扰。针对该问题,首先结合传感器的分压模型,通过理论分析和仿真,明确了传感器待测电场在雨水环境下发生的严重畸变,以及传感器上下两极板对地耦合电容受到的干扰是导致传感器出现测量误差的主要原因。其次,通过对分压模型和传感器传递函数的分析,设计了一种新型的等电位屏蔽壳与位移电流跨阻放大的电压传感器,利用等电位屏蔽壳降低外部环境突变对耦合电容的影响,并通过跨阻放大电路和位移电流信号的处理,提升抗干扰能力。最后,搭建了包括可调节的模拟淋雨装置、标准正弦波电压源以及数据采集系统的实验平台,对新型传感器进行了实验,以验证传感器设计方案的合理性。实验采用工频5.77 kV的标准电压输入,通过不同降雨量和模拟淋雨位置的对比实验,验证了新型传感器可以有效抑制雨水的干扰,测量结果波动降低了50%以上,且传感器具有较好的测量精度、稳定性和线性度,对工频5.77 kV电压幅值的测量误差在3.3%以内。 展开更多
关键词 浮地式电压传感器 雨水干扰 等电位屏蔽 位移电流式电压测量
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基于双路参考激励信号参数辨识的非接触电压测量方法 被引量：2
3
作者 陈小涛 张文斌 +1 位作者 索春光 谭向宇 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期20-29,共10页
电容耦合式非接触电压传感器在实际应用中,导线线径、绝缘层厚度、线芯与感应极板的相对位置不同会影响导线线芯与感应极板间的耦合电容大小,并且导线会对感应极板与接地极板间的结构电容产生附加效应,所引起的边缘效应会使结构电容大... 电容耦合式非接触电压传感器在实际应用中,导线线径、绝缘层厚度、线芯与感应极板的相对位置不同会影响导线线芯与感应极板间的耦合电容大小,并且导线会对感应极板与接地极板间的结构电容产生附加效应,所引起的边缘效应会使结构电容大小也发生变化,使之无法凭借常规LCR仪预先精确测量,造成传感器增益不确定从而导致非接触电压测量精度受限。提出一种基于双路参考激励信号参数辨识的非接触电压测量方法,以实现测量过程中传感器增益的自标定。首先给出含寄生参数的等效模型并剖析其传递函数,将传感器多个内参数简化为2个集总内参数,通过仿真揭示了待测导线影响结构电容边缘效应从而改变其大小的规律。随后提出传感器参数辨识方法,获得考虑寄生参数和导线影响后的传感器内参数作为一固定参量参与电压重构以提升电压测量精度。制作传感器样机并搭建实验平台,完成参数辨识后进行多项实验。结果表明,幅值精度实验中幅值误差在1%以内,相位精度测试中相位差为0.13°,线径适应性实验可适应不同规格导线且误差最大仅0.15%,干扰信号屏蔽能力测试证实带屏蔽腔的同轴探头抗干扰性能良好。为提高非接触电压测量精度提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 电容式电压互感器 电压测量 阻抗变换 寄生电容 参数辨识
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PCB罗氏线圈电流传感器设计及抗干扰研究 被引量：1
4
作者 李海青 张文斌 朱琳 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期65-74,共10页
针对罗氏线圈的带宽与其灵敏度和抗干扰能力之间存在权衡关系问题,提出了一种具有高带宽、高抗干扰、高灵敏度的有回线组合型PCB差分罗氏线圈。根据组合型PCB罗氏线圈的测量原理以及集总参数等效电路模型,分析了影响测量带宽的关键因素... 针对罗氏线圈的带宽与其灵敏度和抗干扰能力之间存在权衡关系问题,提出了一种具有高带宽、高抗干扰、高灵敏度的有回线组合型PCB差分罗氏线圈。根据组合型PCB罗氏线圈的测量原理以及集总参数等效电路模型,分析了影响测量带宽的关键因素,在此基础上对组合型PCB罗氏线圈采用差分设计,并分析其抗干扰原理。利用有限元仿真软件模拟不同电磁场环境下的干扰情况,验证了有回线组合型PCB差分罗氏线圈具有高抗干扰特性。最后进行实验验证,结果表明,在1~100 A工频电流测量时,所设计的有回线组合型PCB差分罗氏线圈电流传感器灵敏度为3.46 mV/A,线性度为0.56%。在10~100A工频电流测量时,最大相对误差为1.73%。抗干扰能力测试中,该传感器显示出的最大相对误差变化为-0.39%,具有良好的抗干扰能力。通过对比实验可知该线圈能有效抵抗电场和磁场干扰,并扩展测量带宽而不降低其灵敏度。有更广泛的应用场景,提高罗氏线圈的通用性和灵活性。 展开更多
关键词 PCB罗氏线圈 线圈设计 带宽 抗干扰 电流测量
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三相光学电流传感器的实验研究 被引量：6
5
作者 刘晔 王采堂 +2 位作者 韦兆碧 王锋 时德钢 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期127-130,共4页
提出了一种用于测量电力系统三相电流的光学电流传感器系统 ,建立了基于法拉第磁致旋光效应的三相光学电流传感器系统的数学模型 ,对三相光学电流传感器进行了实验研究 .实验结果与理论分析的结论是一致的 .研究结果对改进三相光学电流... 提出了一种用于测量电力系统三相电流的光学电流传感器系统 ,建立了基于法拉第磁致旋光效应的三相光学电流传感器系统的数学模型 ,对三相光学电流传感器进行了实验研究 .实验结果与理论分析的结论是一致的 .研究结果对改进三相光学电流传感器的设计 ,提高三相光学电流传感器的性能具有重要的指导作用 . 展开更多
关键词 三相光学电流传感器 法拉第磁光效应 电力系统 电流测量 线性双折射效应 数学模型
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电网电容电流外加信号测量法 被引量：13
6
作者 李京民 李毅 王静爽 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第20期65-66,共2页
关键词 电网 电容电流 单频测量 外加信号测量法 消弧线圈
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含有谐波的交流电气信号的测量与计算 被引量：11
7
作者 潘贞存 陈青 +1 位作者 王慧 赵宝光 《中国电力》 CSCD 北大核心 1998年第2期17-19,共3页
讨论了谐波对电气测量的影响，提出了测量、计算谐波含量及含有谐波情况下电压、电流、有功功率、无功功率等电气量的方法，编制了软件程序，并研制出测量装置。
关键词 谐波测量 算法 交流电流 电气信号
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基于二阶广义积分器的谐波电流检测算法 被引量：8
8
作者 许富强 周迪青 +1 位作者 付立 吴春华 《水电能源科学》 北大核心 2012年第5期142-144,214,共4页
为解决谐波电流检测算法问题,依据三相负载电流在αβ坐标系下的表现形式,提出了一种基于二阶广义积分器的谐波电流检测方法,适用于三相三线制对称和不对称系统。该方法通过Clark变换将三相电流信号转化为静止坐标系下的两相电流,再分... 为解决谐波电流检测算法问题,依据三相负载电流在αβ坐标系下的表现形式,提出了一种基于二阶广义积分器的谐波电流检测方法,适用于三相三线制对称和不对称系统。该方法通过Clark变换将三相电流信号转化为静止坐标系下的两相电流,再分别利用二阶广义积分器的特性提取基波电流分量,最后通过反Clark变换将基波电流分量变换成三相电流,与电网电流相减后得到谐波电流,便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。仿真结果表明,该方法简单可靠、易于数字实现、检测效果好。 展开更多
关键词 二阶广义积分器 有源电力滤波器 谐波检测 坐标变换
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大容量试验短时交流电流测量系统有效值的量值溯源和不确定度评定 被引量：3
9
作者 王安 阎对丰 +7 位作者 崔东 王乐 高享想 彭剑飞 牛安 任稳柱 王建生 姚斯立 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期72-76,共5页
全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会修改采用IEC 62475:2010,完成了国家标准GB/T16927.4《高电压和大电流试验技术第4部分:试验电流和测量系统的定义和要求》的制定,用于指导各种类型电流测量系统的量值溯源和不确定度评定... 全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会修改采用IEC 62475:2010,完成了国家标准GB/T16927.4《高电压和大电流试验技术第4部分:试验电流和测量系统的定义和要求》的制定,用于指导各种类型电流测量系统的量值溯源和不确定度评定工作。文中依据该标准并参考了STL技术报告《大容量实验室大电流测量系统以STL标准分流器为基准的溯源》,对大容量试验用短时交流电流测量系统进行了有效值的量值溯源和不确定度评定并给出了评定计算示例。 展开更多
关键词 短时交流电流 测量系统 量值溯源 不确定度评定 国家标准 大容量试验
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基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器 被引量：22
10
作者 贾丹平 武威 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第12期1806-1812,共7页
电流是电气领域进行监测和设备保护的关键参数,精确测量电流参量能确保电力设备运行的安全。提出了基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器的设计方案,将工频大电流通过Rogowski线圈得到采样电流,采样电流通过驱动线圈能够产生一定强... 电流是电气领域进行监测和设备保护的关键参数,精确测量电流参量能确保电力设备运行的安全。提出了基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器的设计方案,将工频大电流通过Rogowski线圈得到采样电流,采样电流通过驱动线圈能够产生一定强度的磁场,超磁致伸缩材料在磁场力作用下形变带动粘贴的光纤Bragg光栅伸缩,通过测量其中心波长变化量来测量电流值。利用ANSYS有限元分析软件确定了驱动线圈的直径为3 cm,仿真得产生磁场强度在超磁致伸缩材料产生应变的线性区域（100~200 MPa）。传感器分辨率在1 pm/A,灵敏度为0.034 61 pm/A,实现可探测母线电流的传感器的结构设计。 展开更多
关键词 电流传感器 光纤光栅 超磁致伸缩材料 ROGOWSKI线圈 ANSYS有限元分析
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谐波和无功电流检测的Matlab仿真研究 被引量：12
11
作者 吴勇 万淑芸 《电测与仪表》 北大核心 2005年第5期21-23,36,共4页
谐波和无功检测是进行谐波抑制和无功功率补偿的关键技术。本文详细分析了三相瞬时无功功率理论下的谐波电流和无功电流检测,并利用Matlab软件建立了谐波检测的仿真模型,进行了计算机仿真实验。仿真实验结果表明:该方法可以准确及时地... 谐波和无功检测是进行谐波抑制和无功功率补偿的关键技术。本文详细分析了三相瞬时无功功率理论下的谐波电流和无功电流检测,并利用Matlab软件建立了谐波检测的仿真模型,进行了计算机仿真实验。仿真实验结果表明:该方法可以准确及时地检测出三相电路中的谐波电流和无功电流。 展开更多
关键词 谐波电流 无功电流 瞬时无功功率理论 仿真
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基于电场耦合与TMR的绝缘子电压电流一体化传感器
12
作者 宴方方 索春光 +1 位作者 张文斌 朱俊宇 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期59-70,共12页
中压配电线路及其稳定电流应用环境下,针对传统电压电流分离测量、一二次融合后绝缘子内部安全性、电压测量增益难以确定和TMR电流测量抗干扰的局限,故提出一种基于电场耦合与TMR磁传感的绝缘子电压电流一体化传感器。一方面提出设计绝... 中压配电线路及其稳定电流应用环境下,针对传统电压电流分离测量、一二次融合后绝缘子内部安全性、电压测量增益难以确定和TMR电流测量抗干扰的局限,故提出一种基于电场耦合与TMR磁传感的绝缘子电压电流一体化传感器。一方面提出设计绝缘子内嵌电压传感单元各结构参数的仿真优化方法,从电场分布均匀性与绝缘强度等方面去仿真验证结构的合理性,得出绝缘子模型尺寸限定条件下的最佳结构参数,从而实现电压传感单元融入绝缘子内部后的感应电场均匀化、传递函数确定化和局部放电的相对最小化,保证绝缘子的安全性并提高电压测量精度;另一方面提出一种置于绝缘子顶端的基于TMR的开口式两级磁环电流传感器,通过仿真分析磁敏感特性来设计得出磁环各尺寸参数,从而提高磁测量处灵敏度、抗干扰能力和磁场均匀度,实现开环下较宽量程电流信号的准确测量。最终设计一体化传感结构与系统来进行多项实验,工频下1~14 kV内显示有效值最大相对误差为1.49%,10 kV输入与干扰并存时相对误差为1.41%;工频下1~120 A内2 A及以上示波器采集下的误差在1.2%以内,20 A输入与干扰并存下相对误差为-1.129%;其测试范围内实验结果表明该电压电流一体化传感器可保证一定的抗干扰能力、精度、稳定性和动态范围。 展开更多
关键词 电压电流一体化测量 电场耦合 TMR磁传感 多级磁环 配电网绝缘子
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一种利用交流量的瞬时值快捷精确测量交流电参量的新方法 被引量：6
13
作者 王培康 胡访宇 《电子测量技术》 北大核心 1995年第2期1-5,共5页
本文提出了一种快速精确地测定交流电参量的方法。仅利用交流量的少量几个瞬时值,本方法就可精确地确定交流量的幅值(或有效值)和频率,以及两个同频交流量(电压和电流)的相位差,进而确定交流电量(有功功率、无功功率和视在功率)和功率... 本文提出了一种快速精确地测定交流电参量的方法。仅利用交流量的少量几个瞬时值,本方法就可精确地确定交流量的幅值(或有效值)和频率,以及两个同频交流量(电压和电流)的相位差,进而确定交流电量(有功功率、无功功率和视在功率)和功率因数。本方法具有算法简单、运算处理时间短、结果精确等特点。它特别适应于以单片机为核心的实时测量系统。 展开更多
关键词 交流电量 瞬时值 快捷精确 测量
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电力参数交流采样测量的误差分析 被引量：4
14
作者 梁清华 刘春玲 尹伦海 《辽宁工学院学报》 2003年第3期22-23,26,共3页
对电力参数交流同步采样有效值测量的典型算法梯形法的截断误差进行了分析,给出了与采样点的关系:与采样点数N的平方成反比,N>26,有近0.5级准确度;N>40,有0.2级准确度;N>57,有0.1级准确度。对舍入误差结合A/D转换器、CPU以及... 对电力参数交流同步采样有效值测量的典型算法梯形法的截断误差进行了分析,给出了与采样点的关系:与采样点数N的平方成反比,N>26,有近0.5级准确度;N>40,有0.2级准确度;N>57,有0.1级准确度。对舍入误差结合A/D转换器、CPU以及指令的实际使用情况,做了在8位、16位单、双精度以及定点、浮点情况下的准确界定。采用8位器件单精度运算时要考虑溢出问题,其他情况其误差可忽略不记。 展开更多
关键词 电力参数 交流同步采样 梯形法 截断误差 采样点 准确度 有效值 舍入误差
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基于STM32的非接触式环路电流检测装置的设计 被引量：4
15
作者 郭霞 何诚刚 张艳肖 《电子设计工程》 2019年第16期185-188,共4页
本系统设计了一套非接触式环路电流信号检测装置。采用ST公司的生产的STM32F103系列单片机作为控制核心,输入任意信号经用以TDA2030芯片为核心的功率放大的模块,再串联10欧姆的电阻和用漆包线缠绕锰芯磁环而形成的电流互感器,采集流经... 本系统设计了一套非接触式环路电流信号检测装置。采用ST公司的生产的STM32F103系列单片机作为控制核心,输入任意信号经用以TDA2030芯片为核心的功率放大的模块,再串联10欧姆的电阻和用漆包线缠绕锰芯磁环而形成的电流互感器,采集流经电流互感器的电流,将其输出到OP07芯片接成的前级放大电路、和用NE5532芯片做成的加法器,进而连接整流滤波电路可收集幅值信号,或连接比较器将任意波信号转变为方波,采集频率信号。再将这两种信号经AD转换采集到单片机,经过单片机的分析,最终得出基波频率和幅值,实现测量要求。 展开更多
关键词 电流检测 电流互感器 功率放大 绝对值整流 STM32单片机
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基于DSP的电压闪变同步检测系统 被引量：4
16
作者 李玮 陈隆道 《电测与仪表》 北大核心 2005年第9期13-15,共3页
针对典型电能质量扰动信号中的电压闪变,设计和实现了基于小波多分辨率信号分解原理的电压闪变同步检测系统。该系统用硬件实现同步电压的提取和相乘积信号的采样,而用软件实现检波功能。用子带滤波器组实现多分辨率信号分解,把信号分... 针对典型电能质量扰动信号中的电压闪变,设计和实现了基于小波多分辨率信号分解原理的电压闪变同步检测系统。该系统用硬件实现同步电压的提取和相乘积信号的采样,而用软件实现检波功能。用子带滤波器组实现多分辨率信号分解,把信号分解成子带滤波器的输出信号序列,用小波域分解系数检测信号时间、频率、幅度信息。该系统充分利用了DSP芯片运算速度快和专用指令的优点来计算电压闪变值。通过仿真和实际测量证明:该系统是一个较为有效的电能质量分析系统。 展开更多
关键词 同步检测 小波变换 电压闪变 多频率信号分解
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交流电参数的同步采样方法研究 被引量：7
17
作者 刘春玲 阎新堂 孟宪宇 《辽宁工学院学报》 2004年第3期18-20,共3页
介绍了电力参数交流同步采样的定义和非同步采样产生的原因,对同步采样的实现方法进行了综述,指出这些实现方法的特点,阐明在实际应用中应针对测量系统的实际情况,合理选择采样技术及相关算法进行数据处理,以提高测量准确度。
关键词 电力参数 交流采样 同步采样 测量精度 硬件锁相环路法
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放大器失调电压对交流有效值转换器的影响分析 被引量：3
18
作者 张佳民 杨宁 《电测与仪表》 北大核心 2009年第7期60-61,80,共3页
在高准确度的交流参数测量中,对数-反对数放大器通常用来实现交直流真有效值转换器。在设计交直流转换器时,除了关心转换器的线性度和增益的稳定性外,转换器的零点稳定性也是实现高准确度测量的关键技术问题。本文以放大器的失调电压作... 在高准确度的交流参数测量中,对数-反对数放大器通常用来实现交直流真有效值转换器。在设计交直流转换器时,除了关心转换器的线性度和增益的稳定性外,转换器的零点稳定性也是实现高准确度测量的关键技术问题。本文以放大器的失调电压作为误差影响因素,分析放大器失调电压对交流真有效值转换器误差的影响,并给出失调电压影响的表达式。 展开更多
关键词 真有效值 对数-反对数放大器 失调电压 误差分析
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交流电量的实时检测技术及实现 被引量：4
19
作者 郭冰菁 朱坚民 孟庆辉 《机床与液压》 北大核心 2005年第2期134-136,共3页
针对电力参数的实时高精度检测难题, 介绍了一种用于交流电量 (电压、电流、有功功率、功率因数、频率等) 的采用双速率同步交流采样算法的实时自动检测技术。该系统基于 16位单片机, 以交流电量为检测对象, 通过对工频的跟踪检测和双... 针对电力参数的实时高精度检测难题, 介绍了一种用于交流电量 (电压、电流、有功功率、功率因数、频率等) 的采用双速率同步交流采样算法的实时自动检测技术。该系统基于 16位单片机, 以交流电量为检测对象, 通过对工频的跟踪检测和双速率同步交流采样算法, 提高系统的检测精度。文中阐述了该技术的原理、硬件实现和软件设计。经过实践证明, 该技术在电力系统的智能检测中有很大的应用前景。 展开更多
关键词 交流电量 智能检测 实现 单片机 双速率同步采样
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一种氧化锌避雷器泄漏电流测试仪的设计 被引量：2
20
作者 张静刚 曾光 吴江峰 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第2期215-218,共4页
针对氧化锌(ZnO)避雷器泄漏电流的测试问题,利用数字型光电隔离传输电路,设计了一种光电传输及频率测量系统。该系统能满足测试仪与主电路间电气隔离的要求,较好地测量避雷器阀片泄漏电流的峰值。同时,在功耗方面采用了锁相环(PLL)电压... 针对氧化锌(ZnO)避雷器泄漏电流的测试问题,利用数字型光电隔离传输电路,设计了一种光电传输及频率测量系统。该系统能满足测试仪与主电路间电气隔离的要求,较好地测量避雷器阀片泄漏电流的峰值。同时,在功耗方面采用了锁相环(PLL)电压-频率-窄脉冲变换原理及其微功耗机制。 展开更多
关键词 氧化锌避雷器 泄漏电流 脉冲调频
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