1.本实用新型涉及超高频局放检测电路技术领域，具体为一种低成本的超高频局放检测电路。
背景技术：2.在高压变压器工作过程中的放电现象，如果不加以监测与处理，长时间运行后不仅会造成变压器的寿命缩短，甚至损坏，还会影响区域内的正常输变电，因此，及早的对局部放电进行检测，进行故障预测与及时修复，是保证高压设备安全可靠运行的重要措施。而现代局放检测技术主要是基于采集设备对放电设备的放电现象进行频率与能量监测，频率检测分超声，高频和超高频等几个频段，通过对几个局放频段的综合分析，得到的变压器健康状况会更准确，更全面。对超声和高频的频段检测是比较成熟的技术，而超高频频段，则对检测方式的要求更高，成本更高，传统的超高频局放信号采集处理电路包含前端传感器、阻抗匹配、信号预放大、带通滤波器、信号放大偏置调整电路和高速ad采集器等，其中由于信号频率比较高，所以对采集芯片的要求就非常高了。譬如局放监测中对于1.3g信号而言，分局奈奎斯特采样定律，则必须采用2.6g以上的高速adc，才能将信号的特性采集给基本展现出来并存储下来，而1gb以上的adc芯片，都是比较昂贵的，而且大都需要国外进口。所以为了解决此问题，设计了一种低成本的超高频局放检测电路。
技术实现要素：3.本实用新型的目的在于提供一种低成本的超高频局放检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低成本的超高频局放检测电路，包括前端传感器、阻抗匹配模块、预放大器、带通滤波器、包络检波电路、信号放大偏置调整电路和中低速ad采集器，所述前端传感器、阻抗匹配模块、预放大器、带通滤波器、包络检波电路、信号放大偏置调整电路和中低速ad采集器之间依次串联连接；
5.所述包络检波电路包括rf对数检波器与控制器u2，所述rf对数检波器与控制器u2的inh引脚连接有电容c6，所述电容c6另一端与带通滤波器输出端相连接，所述rf对数检波器与控制器u2的inl引脚连接有电容c10，所述电容c10另一端连接有电阻r8，所述inh引脚与inl引脚之间连接有电阻r5，所述rf对数检波器与控制器u2的vp1和vp2引脚分别连接有电阻r4和电阻r7，且电阻r4和电阻r7与电源相连接，所述rf对数检波器与控制器u2的vset引脚连接有电阻r9，所述电阻r9一端与控制器u2的vout引脚相连接；
6.所述信号放大偏置调整电路包括运算放大器u6，所述运算放大器u6的同相输入端与rf对数检波器与控制器u2的vout引脚相连接，所述算放大器u6的同相输入端连接有电容c38，且电容c38一端接地，所述运算放大器u6的反向输入端连接有电阻r20、r21和电阻r22，所述电阻r20一端接地，所述运算放大器u6的输出端连接有电阻r22和电阻r23，所述电阻r23一端与中低速ad采集器输出端相连接，且电阻r23连接有电容c34，电容c34另一端接地，
所述运算放大器u6的供电端与电源相连接。
7.优选的，所述rf对数检波器与控制器u2采用的型号为ad8313，所述运算放大器u6采用型号为opa187idgkr的运算放大器。
8.优选的，所述rf对数检波器与控制器u2的pdn引脚、 com引脚和电阻r8一端接地。
9.优选的，所述rf对数检波器与控制器u2的vp1和vp2引脚分别连接有电容c7和电容c12，所述电容c7和电容c12一端接地。
10.优选的，所述电阻r21一端连接有基准源，便于通过基准源产生一个可调的偏置电压，用来抵消掉rf对数检波器与控制器u2输出的固有偏置。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于传统的超高频局放信号的采集与信号处理原理，对高速采集部分进行优化，在原有的技术中增加包络检波电路，将节省昂贵的高速采集adc与高速信号处理cpu，极大地降低了采集系统的成本，极大地降低了功耗与体积，便于多通道集成，使用配置简单灵活。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构示意图；
13.图2为本实用新型的包络检波电路示意图；
14.图3为本实用新型的信号放大偏置调整电路示意图。
15.图中：1、前端传感器；2、阻抗匹配模块；3、预放大器；4、带通滤波器；5、包络检波电路；6、信号放大偏置调整电路；7、中低速ad采集器。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种低成本的超高频局放检测电路，包括前端传感器1、阻抗匹配模块2、预放大器3、带通滤波器4、包络检波电路5、信号放大偏置调整电路6和中低速ad采集器7，前端传感器1、阻抗匹配模块2、预放大器3、带通滤波器4、包络检波电路5、信号放大偏置调整电路6和中低速ad采集器7之间依次串联连接；
20.上述的前端传感器1、阻抗匹配模块2、预放大器3、带通滤波器4和中低速ad采集器
7为现有技术，故不进行详细结构原理说明。其中预放大器3适用于前端传感器1输出的信号比较弱，信号功率仅覆盖后面的检波电路的一小段，但是当前端传感器1输出信号具有一定的强度，则可以不用预放大器3，从而既节省成本，又提高信号质量。
21.包络检波电路5包括rf对数检波器与控制器u2，rf对数检波器与控制器u2的inh引脚连接有电容c6，电容c6另一端与带通滤波器4输出端相连接，rf对数检波器与控制器u2的inl引脚连接有电容c10，电容c10另一端连接有电阻r8，inh引脚与inl引脚之间连接有电阻r5，rf对数检波器与控制器u2的vp1和vp2引脚分别连接有电阻r4和电阻r7，且电阻r4和电阻r7与电源相连接，rf对数检波器与控制器u2的vset引脚连接有电阻r9，电阻r9一端与控制器u2的vout引脚相连接；
22.信号放大偏置调整电路6包括运算放大器u6，运算放大器u6的同相输入端与rf对数检波器与控制器u2的vout引脚相连接，算放大器u6的同相输入端连接有电容c38，且电容c38一端接地，运算放大器u6的反向输入端连接有电阻r20、r21和电阻r22，电阻r20一端接地，运算放大器u6的输出端连接有电阻r22和电阻r23，电阻r23一端与中低速ad采集器7输出端相连接，且电阻r23连接有电容c34，电容c34另一端接地，运算放大器u6的供电端与电源相连接。
23.进一步的，rf对数检波器与控制器u2采用的型号为ad8313，运算放大器u6采用型号为opa187idgkr的运算放大器。
24.进一步的，rf对数检波器与控制器u2的pdn引脚、 com引脚和电阻r8一端接地。。
25.进一步的，rf对数检波器与控制器u2的vp1和vp2引脚分别连接有电容c7和电容c12，电容c7和电容c12一端接地。
26.进一步的，所述电阻r21一端连接有基准源。
27.工作原理：前端传感器1、阻抗匹配模块2和预放大器3将采集的超高频电路信号输入带通滤波器4进行信号滤波，然后通过交流耦合方式输给包络检波电路5的rf对数检波器与控制器u2，其中输入采用单端输入方式，所以不用连接端进行交流接地处，然后，rf对数检波器与控制器u2的供电经过rc滤波，可以有效的降低电源噪声的引入，输出的信号pdo是检波后的低频信号，带宽＜1mhz，这个信号进入信号放大偏置调整电路6的做幅度增益调整，以此来完成信号与中低速ad采集器7的匹配。
28.本实用新型基于传统的超高频局放信号的采集与信号处理原理，对高速采集部分进行优化，在原有的技术中增加包络检波电路5，将节省昂贵的高速采集adc与高速信号处理cpu，极大地降低了采集系统的成本，极大地降低了功耗与体积，便于多通道集成，使用配置简单灵活。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种低成本的超高频局放检测电路，包括前端传感器（1）、阻抗匹配模块（2）、预放大器（3）、带通滤波器（4）、包络检波电路（5）、信号放大偏置调整电路（6）和中低速ad采集器（7），其特征在于：所述前端传感器（1）、阻抗匹配模块（2）、预放大器（3）、带通滤波器（4）、包络检波电路（5）、信号放大偏置调整电路（6）和中低速ad采集器（7）之间依次串联连接；所述包络检波电路（5）包括rf对数检波器与控制器u2，所述rf对数检波器与控制器u2的inh引脚连接有电容c6，所述电容c6另一端与带通滤波器（4）输出端相连接，所述rf对数检波器与控制器u2的inl引脚连接有电容c10，所述电容c10另一端连接有电阻r8，所述inh引脚与inl引脚之间连接有电阻r5，所述rf对数检波器与控制器u2的vp1和vp2引脚分别连接有电阻r4和电阻r7，且电阻r4和电阻r7与电源相连接，所述rf对数检波器与控制器u2的vset引脚连接有电阻r9，所述电阻r9一端与控制器u2的vout引脚相连接；所述信号放大偏置调整电路（6）包括运算放大器u6，所述运算放大器u6的同相输入端与rf对数检波器与控制器u2的vout引脚相连接，所述算放大器u6的同相输入端连接有电容c38，且电容c38一端接地，所述运算放大器u6的反向输入端连接有电阻r20、r21和电阻r22，所述电阻r20一端接地，所述运算放大器u6的输出端连接有电阻r22和电阻r23，所述电阻r23一端与中低速ad采集器（7）输出端相连接，且电阻r23连接有电容c34，电容c34另一端接地，所述运算放大器u6的供电端与电源相连接。2.根据权利要求1所述的一种低成本的超高频局放检测电路，其特征在于：所述rf对数检波器与控制器u2采用的型号为ad8313，所述运算放大器u6采用型号为opa187idgkr的运算放大器。3.根据权利要求1所述的一种低成本的超高频局放检测电路，其特征在于：所述rf对数检波器与控制器u2的pdn引脚、 com引脚和电阻r8一端接地。4.根据权利要求1所述的一种低成本的超高频局放检测电路，其特征在于：所述rf对数检波器与控制器u2的vp1和vp2引脚分别连接有电容c7和电容c12，所述电容c7和电容c12一端接地。5.根据权利要求1所述的一种低成本的超高频局放检测电路，其特征在于：所述电阻r21一端连接有基准源。
技术总结本实用新型涉及超高频局放检测电路技术领域，具体为一种低成本的超高频局放检测电路，本实用新型基于传统的超高频局放信号的采集与信号处理原理，对高速采集部分进行优化，在原有的技术中增加包络检波电路，将节省昂贵的高速采集ADC与高速信号处理CPU，极大地降低了采集系统的成本，极大地降低了功耗与体积，便于多通道集成，使用配置简单灵活。使用配置简单灵活。使用配置简单灵活。
技术研发人员：崔鹏 徐世昌
受保护的技术使用者：苏州朋禾智能科技有限公司
技术研发日：2022.08.12
技术公布日：2022/12/1
