[发明专利]一种无源复合型超声波局放传感器及监测系统

权利要求书

1.一种无源复合型超声波局放传感器，所述无源复合型超声波局放传感器安装于高压输电线网中的待测设备上；其特征在于，所述无源复合型超声波局放传感器包括电源模块、超声波局放采集模块、感应闭合线圈和MCU控制模块；其中，感应闭合线圈与高压输电线路网中的输电线电性连接，用于感应高压输电线路的电流所产生的电磁变化信号；所述电源模块的一端与感应闭合线圈电性连接、另一端与MCU控制模块电性连接，用于根据电磁变化生成电源信号，为MCU控制模块提供电源；所述超声波局放采集模块与MCU控制模块电性连接，用于当待测设备存在局部放电现象时，生成第一电压信号并将所述第一电压信号发送给MCU控制模块，从而使得MCU控制模块将所述第一电压信号发送给后台监控系统，以使得后台监控系统根据所述第一电压信号对待测设备的局部放电现象进行诊断。

2.根据权利要求1所述的一种无源复合型超声波局放传感器，其特征在于，所述无源复合型超声波局放传感器包括设备外壳和硅橡胶绑带；其中，硅橡胶绑带的一端与设备外壳的一侧固定连接、另一端与设备外壳的另一侧活动连接，通过硅橡胶绑定将设备外壳捆绑于待测设备上并与待测设备直接接触；所述电源模块、超声波局放采集模块、MCU控制模块均设于设备外壳内部。

3.根据权利要求1所述的一种无源复合型超声波局放传感器，其特征在于，所述电源模块包括CT取电模块和稳压模块；其中，CT取电模块的输入端与感应闭合线圈电性连接、输出端通过稳压模块与MCU控制模块电性连接；所述CT取电模块，用于根据感应闭合线圈所感应的电磁变化信号形成第二电压信号，并将第二电压信号通过稳压模块进行稳压形成所述电源信号。

4.根据权利要求3所述的一种无源复合型超声波局放传感器，其特征在于，所述电源模块包括接线端子A、接线端子K、接地端子GND、电容CX1、电容CV1、二极管D1、二极管D3、储能电容EC2、稳压管D4和电阻R7；其中，所述接线端子A、接线端子K分别与感应闭合线圈的两端电性连接，接线端子A与接线端子K之间通过感应闭合线圈而形成第二电压信号；电容CX1、电容CV1、二极管D1和二极管D3组成全波整流电路，全波整流电路与储能电容EC2的正极电性连接，用于所述第二电压信号进行整流通过储能电容EC2进行储能；所述接地端子GND接地；所述储能电容EC2通过电阻R7向外输出电源VCC；储能电容EC2的负极接地；电阻R7还通过稳压管D4接地。

5.根据权利要求1所述的一种无源复合型超声波局放传感器，其特征在于，超声波局放采集模块包括MEMS麦克风U1、前置放大电路和后级放大电路；其中，前置放大电路包括电容C1、运算放大器U3、电容C3、电阻R1、电阻R30电阻R17和电阻R24；后级放大电路包括运算放大器U8、电容C2、电容C4、电容C5、电容C28、电阻R20、电阻R26、电阻R28、电阻R29、电阻R30和电阻R31；

MEMS麦克风U1的接地端GND接地、漏极输出端OUT依次通过电容C1、电阻R24与运算放大器U3的负极输入端电性连接、电源端VDD与MCU控制模块电性连接、电源端VDD还通过电容C34接地；

运算放大器U3的正极输入端通过电阻R1与MCU控制模块电性连接、通过电阻R30接地；运算放大器U3的电源正极通过电容C3接地、与MCU控制模块电性连接；运算放大器U3的电源负极接地；

运算放大器U3的输出端OUT依次通过电容C2、电阻R26、电容C5与运算放大器U8的负极输入端电性连接；运算放大器U8的正极输入端通过电阻R28与MCU控制模块电性连接、通过电阻R31接地；运算放大器U8的电源正极通过电容C4接地、与MCU控制模块电性连接；运算放大器U8的输出端OUT与MCU控制模块电性连接、通过电阻R20接入电容C5与运算放大器U8的负极输入端之间、通过电容C28接入电阻R26与电容C5之间；电容C28还通过电阻R30接地；所述MEMS麦克风U1，用于根据外部的超声波信号生成第一电压信号，并经过前级放大电路以及后级放大电路对第一电压信号进行放大后通过运输放大器U8的输出端OUT输出到MCU控制模块。