核心詞：RS485 電纜 電纜 特性 應(yīng)用研究 
　　從電學(xué)測量的角度,研究了用于檢測電纜附件的內(nèi)置傳感器,利用高壓高頻電纜的褶皺金屬屏蔽結(jié)構(gòu),研制了一種寬帶電容式內(nèi)置傳感器。在建立傳感器電路模型的基礎(chǔ)上,采用系統(tǒng)狀態(tài)方波響應(yīng)法分析傳感器響應(yīng)的頻率特性,在實(shí)驗(yàn)室測量電纜附件絕緣缺陷產(chǎn)生的信號,測試傳感器的綜合性能。
　　1、是絕緣層的外徑；是導(dǎo)電芯的外徑
　　是絕緣層的外徑;是導(dǎo)電線芯的外徑,包括內(nèi)部半導(dǎo)體層;絕緣層的相對介電常數(shù);真空介電常數(shù);絕緣層的相對滲透率;真空的滲透性。對于電容耦合傳感器,影響其頻率特性的主要因素是雜散電感。在這種傳感器設(shè)計(jì)中,它主要存在于環(huán)形電極和信號電纜接頭之間的金屬連接中。為了防止低壓臂電容的高頻振蕩,在環(huán)形電極和金屬法蘭之間并聯(lián)一個(gè)阻尼電阻,并建立其等效電路模型。本文提出的頻域統(tǒng)計(jì)算法能夠適應(yīng)懸架阻尼隨行程變化的情況,使車輛舒適性的計(jì)算更加準(zhǔn)確合理,也有利于使用更復(fù)雜的阻尼模型,并為本實(shí)驗(yàn)室主動和半主動懸架的計(jì)算提供了參考思路和方法,將壓電傳感器應(yīng)用于材料聲發(fā)射和振動加速度測量實(shí)驗(yàn)中,對本文的方法進(jìn)行了理論指導(dǎo),取得了預(yù)期的結(jié)果。是環(huán)形電極和電纜芯之間形成的耦合電容;是傳感器和金屬之間的等效雜散電容;是測量系統(tǒng)的總輸入阻抗;高頻電纜的特性阻抗可以通過內(nèi)置傳感器在電纜單位長度下測量,傳感器的等效電路電容和單位長度下的電感可以測量。大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,電纜絕緣和擊穿閃絡(luò)是造成電纜絕緣損壞的主要原因之一,而電纜附件是電纜線路絕緣質(zhì)量最薄弱的環(huán)節(jié)。因此,對高頻電纜線路尤其是附件的絕緣進(jìn)行監(jiān)測具有重要意義。測試結(jié)果表明,該傳感器具有良好的頻率響應(yīng)特性,能夠有效地感知有效脈沖信號,且振蕩較小。其檢測頻帶可達(dá)500MHz,可用于電纜附件的超高頻檢測。對于電纜而言,雖然內(nèi)部信號頻譜較寬,但由于電纜獨(dú)特的層狀半導(dǎo)體絕緣和復(fù)雜的金屬屏蔽結(jié)構(gòu),高頻電磁波信號不易向外輻射,沿電纜體傳輸時(shí)衰減嚴(yán)重。
　　2、可以提高檢測電纜接頭內(nèi)部缺陷的抗干擾能力
　　同時(shí),利用電纜對UHF的快速衰減特性,可以提高檢測電纜接頭內(nèi)部缺陷的抗干擾能力。在有線系統(tǒng)的高頻信號傳輸過程中,不可避免地會出現(xiàn)反射或部分反射,這將影響信號的傳輸。另一方面,反射也可以用于開發(fā)許多應(yīng)用領(lǐng)域,如電纜斷點(diǎn)或短路點(diǎn)檢測。
　　3、應(yīng)用于電纜的間歇性高頻信號也應(yīng)用于速度檢測系統(tǒng)
　　應(yīng)用于電纜的間歇性高頻信號也應(yīng)用于速度檢測系統(tǒng)。當(dāng)高頻信號在電纜中傳輸時(shí),電流流過導(dǎo)體加熱導(dǎo)體,這表示分布電阻,導(dǎo)體周圍的隱藏磁場表示分布電感,導(dǎo)體之間的泄漏電流表示分布導(dǎo)電性,導(dǎo)體之間的電場代表分布電容。在電纜監(jiān)測期間,RS485電纜將產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間僅為納秒的陡脈沖電流,其等效頻率可達(dá)到千兆赫茲。內(nèi)置環(huán)形傳感器,用于檢測金屬屏蔽高頻電纜及其附件。
　　4、分析了影響傳感器性能的參數(shù)
　　通過電容耦合電路模型,分析了影響傳感器性能的參數(shù)。壓電傳感器通常用于測量力、壓力、振動加速度和聲發(fā)射,以及聲學(xué)測試。此外,在選擇超高頻頻段監(jiān)測高頻電纜附件時(shí),為了避免放電脈沖長距離傳播衰減導(dǎo)致傳感器信號降低而導(dǎo)致靈敏度降低,傳感器應(yīng)盡可能靠近接頭。當(dāng)信號出現(xiàn)在電纜中的某個(gè)位置時(shí),其脈沖信號沿著電纜芯傳播。
　　5、徑向位移電流流過第三點(diǎn)
　　當(dāng)它到達(dá)另一點(diǎn)時(shí),徑向位移電流流過第三點(diǎn),產(chǎn)生電壓輸出。考慮到高頻電纜的同軸結(jié)構(gòu)和內(nèi)置環(huán)形電極的小尺寸,傳感器的功能可以被視為整個(gè)測量頻域中的電容分壓器,以靜電耦合的方式感知信號。根據(jù)內(nèi)置傳感器結(jié)構(gòu)和電路模型開發(fā)的電容式內(nèi)置傳感器的安裝方法和結(jié)構(gòu),切斷電纜外護(hù)套和起皺的金屬屏蔽,放置一個(gè)厚度為0.5mm、寬度為30mm的金屬銅環(huán),用聚丙烯膜支架固定在電纜外半導(dǎo)電層上,然后通過兩個(gè)夾緊圓形法蘭橋接金屬故障,以恢復(fù)電纜屏蔽。為了有效地檢測電纜監(jiān)測信號,測量單元一般安裝在國外的電纜或附件中。研究方法包括電容耦合法、方向耦合法、超高頻電感法等;在中國,主要采用外部電磁耦合方法。
　　6、靈敏度和抗干擾能力較差
　　與內(nèi)置傳感器相比,外部電磁耦合法的檢測頻帶較窄,易受現(xiàn)場干擾影響,靈敏度和抗干擾能力較差。
　　7、插入的環(huán)形電極不會影響電纜的主絕緣性能
　　在工頻電壓下,由于外半導(dǎo)電層的電勢幾乎等于金屬外屏蔽層的電勢,插入的環(huán)形電極不會影響電纜的主絕緣性能。
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