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。此外，LED的電致發(fā)光特性對于監(jiān)控高壓信號的結果非常重要。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為近勻強電場，并且LED在麥克斯韋位移電流的驅動下周期性發(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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