儀器核心結(jié)構(gòu)組成如下：
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測(cè)量電路：承擔(dān)傅里葉變換、復(fù)數(shù)運(yùn)算等全部核心計(jì)算任務(wù)，同時(shí)負(fù)責(zé)量程切換及變頻電源的控制功能。
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控制面板：集成打印機(jī)、鍵盤、顯示模塊及通訊中轉(zhuǎn)單元，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與數(shù)據(jù)傳輸功能。
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變頻電源：采用SPWM（正弦脈沖寬度調(diào)制）開關(guān)電路拓?fù)?，可輸出大功率正弦波穩(wěn)壓信號(hào)。
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升壓變壓器：用于將變頻電源輸出電壓升壓至測(cè)量所需電壓等級(jí)，最大無功輸出能力為2kVA/1min。
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標(biāo)準(zhǔn)電容器：內(nèi)置基準(zhǔn)電容器Cn，作為測(cè)量基準(zhǔn)元件。
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Cn電流檢測(cè)單元：專門用于檢測(cè)內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流信號(hào)，測(cè)量范圍為10μA～1A，輸入電阻≤2Ω。
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Cx正接線電流檢測(cè)單元：僅適用于正接線測(cè)量模式，測(cè)量范圍為10μA～1A，輸入電阻≤2Ω。
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Cx反接線電流檢測(cè)單元：僅適用于反接線測(cè)量模式，測(cè)量范圍為10μA～1A，輸入電阻≤2Ω。
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反接線數(shù)字隔離通訊單元：采用精密MPPM（多脈沖位置調(diào)制）數(shù)字調(diào)制解調(diào)器，實(shí)現(xiàn)反接線電流信號(hào)向低壓側(cè)的傳輸，隔離電壓等級(jí)達(dá)20kV。
測(cè)量流程及核心工作原理如下：
啟動(dòng)測(cè)量后，高壓設(shè)定值被發(fā)送至變頻電源，變頻電源通過PID調(diào)節(jié)算法將輸出電壓緩慢調(diào)整至設(shè)定值；同時(shí)，測(cè)量電路實(shí)時(shí)采集實(shí)測(cè)高壓信號(hào)并反饋至變頻電源，通過微調(diào)低壓側(cè)輸出參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高壓輸出的精準(zhǔn)控制。
根據(jù)預(yù)設(shè)的正/反接線測(cè)量模式，測(cè)量電路自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的電流輸入通道并完成量程切換。通過傅里葉變換算法濾除干擾信號(hào)，分離出被測(cè)信號(hào)的基波分量后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電容器電流與試品（Cx）電流進(jìn)行矢量運(yùn)算：基于幅值計(jì)算試品電容量，基于角差計(jì)算介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）。
為確保測(cè)量精度，系統(tǒng)將完成多次重復(fù)測(cè)量，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行排序后選取中間值作為最終測(cè)量結(jié)果。測(cè)量結(jié)束后，測(cè)量電路發(fā)出降壓指令，變頻電源緩慢降壓至0V，完成整個(gè)測(cè)量周期。
異頻介質(zhì)損耗測(cè)量?jī)x突破了傳統(tǒng)的電橋測(cè)量方式，采用了現(xiàn)代化電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)頻率變換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)運(yùn)算，操作簡(jiǎn)單，抗干擾強(qiáng)、測(cè)試速度快、精度高，是電力檢測(cè)人員進(jìn)行介損絕緣試驗(yàn)的優(yōu)良儀器。
湖北儀天成電力設(shè)備有限公司
2025年12月22日
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