介质损耗测试仪试验抗干扰的方法
移相法
方法是将加到试品上的测试电压Ur移相,使Uc与Ig同相位(Ur与Uc恒定相差90度),从图B中可见,测量到的电流gx与有效的Ix相差不大(当干扰电流较小时),如果能再反g方向将Uc移相一次,两次数据合成即能准确地找到阶损角8(即使干扰电流较大)。变频法
现场测量时通常使用工频电源,而现场干扰主要也是工频,同频率的电源相互叠加形成干扰,去除无用的干扰而保留有用测试电流是非常困难的。用非工频电源进行测量,则工频电源的干扰电流与测试电流由于频率不同,是很容易区分开的。比如,将所含有干扰混合信号的前10ms,与后 10ms信号相加,就去除了工频干扰,而测量信号不是 50Hz所以得以保留。波形分析法
计算机的运用,使大量的工程分析计算变得方便,通过对现场干扰的大量采集分析,结合测量到的波形,运用高等数学理论,巧妙地去除干扰,也同样达到目的。甚至去除一、三、五次谐波也很方便。
比较
干扰信号是由干扰源通过媒介放加到试品上,即使干扰源是恒定的,但传输媒介是空气及其它绝缘体不是恒定介质,所以干扰电源Ig方向随机变化的程度>0.0570不足为奇。要使测试电源随时跟踪Ig,而跟踪角度误差≤0.057°绝非易事。所以最终抗干扰虽然有效,但是测量精度不容易提高。
运行的设备(试品)在工频下运行,要求知道在工频条件下的介质损耗。
理论上:介质损耗=2πfRC,(f=50Hz)所以用非工频的f'电源加在试品上所测得的介质损耗=2πf'RC,再由这一结果推算出2πf'RC易如反掌。
然而运行设备的等效R,不是理想的电阻,其中更多的是有极分子,其等效R随频率f的变化而变化,所以尽管理论上介质损耗与频率成正比,而实际介质损耗(2πfRC)不与频率成正比。这给根据变频2πfRC推算工频2πfRC造成了麻烦。
为了减小这个非线性误差,f’采用接近工频的频率,但过分接近等于没有变频,这就是主要矛盾。好在大多数试品对频率的敏感没有那么强烈。所以变频法抗开扰是比较成功的。
产生一个有一定的功率,且又是正弦波的异频电源有较大的难度因为异频电源波形的失真度对相角的影响很大,或者与实际工频正弦波电源情况下所造成的介质损耗有误差。
为了去除接近f’工频干扰,变频法不得不处理大量的数据,所以相对测量时间较长。
处理干扰的方法
测试电源采用工频,使测量与实际一样。交错分时测量干扰信号和综合信号,将所有测到的信号都精确也锁定在与测试电源同步的0相位上,再将干扰信号倒相与综合信号叠加得到有效信号。
在数字处理上,广泛地采用数字与电子技术,剔除了相角相差1%的信号,剔除了数值较大的几组信号,也剔除了数值较小的几组信号再将许多组中值信号求平均值得出结果,而每组信号都是由许多测量信号与处理后的干扰信号构成的。在调试中所有数据都以6位有效数字计算。为了提高测量速度,采用双计算机和高速并行A/D转换器处理信息,软件全部用汇编完成。
对于强干扰信号较精确地测出其大小不难,仪器特别设计的高精度相位锁定器能将其准确地定相,为完全消除干扰提供了便利;对于弱干扰信号粗略地测出其大小也是可以的,而相位锁定器并不受测量信号的大小影响,仍然准确定相,弱干扰本来对测量信号的影响就小,再粗略地去除其大部分,也可以认为去除了干扰。
对于突发性干扰信号,仪器尽可能地将采样的干扰数据废除,或宣布测试失败,以保证数据结果的可靠性。
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