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产品与应用应用案例电压互感器介质损耗角(t96)负值问题的研究王子凯张伟明(保定天威互感器有限公司，河北保定071056)摘要本文研究电压互感器做例行试验时，介质损耗角(t96)出现负值问题．深入分析了产生负介损t96值的基理。
关键词：电压互感器；介损t gO值；电容值；西林电桥1引言2006年9月，我公司电压互感器在做例行试验时发现工作号20064H58型号JD6—35三台产品介损t96值为负值，其他性能均符合我厂企业标准，并且完全符合国家标准。
经检测，试验环境、温度、湿度均符合要求，因此怀凝产品内部hT能存在故障。
介质损耗角正切值t96为判断绝缘状况的重要指标之一，为了从根本上解决，对此问题立项进行研究。
2产品结构该产品为单相铁心接地电压互感器，互感器一次、二次绕组为同心圆筒式，套在“口”字型铁心上，铁心吊装在油箱箱盖下，通过油箱接地。
一次绕组对二次绕组、铁心、油箱要有足够的绝缘强度，一次引线包有一定厚度绝缘纸，一次引线穿过瓷套引出。
3原因分析因产品试验环境等均符合试验要求，可以排除瓷套表面电流泄漏的可能，因此推断该产品内部可能存在故障，于是块定对产品吊芯检查。
吊芯后，检查产品一次引线、器身等均没有发现问题，于是对产品进行低电压(3kV、6kV)下不同部位进桥的介损测试。
试验数据见表1。
从试验数据分析可知：①介损t驴值出现负值时，介损偏差A t gcs值不是随电压上升而增大，反而出现随电压上升而减小的反常现象。
排除产品干燥处理／f i彻底问题，同时说明试品对地之间存在漏电阻，形成影响电容，产生漏电流；②排除了瓷套表面电流泄漏问题；③问题可能出在铁心与油箱、箱盖的联接上，铁心没有可靠接地。
用摇表检测，发现铁心接地片与铁心支架、支架与油箱连接不可靠，后将支架涂漆改为发黑处理。
这样就保证了铁心可靠接地。
改进后，介损t gO值恢复正常。
4故障基理分析测量接地铁心电压互感器产品介质损耗角正切值t96的试验方法为西林电桥正接法：电压施加到一次绕组的A端，一次绕组的接地端接地，二次绕组中任一出线端子均相连，再与测量电桥的测量端子相连，架空的互感器油箱底座接地，进行测量。
基于虚拟仪器技术的容性设备介质损耗检测装置设计摘要：为了更好地检测电容型设备的绝缘状况以及保护高压电力设备有效地运行，设计了一套集高精准电压与电流检测传感器、高速度数据采集装置以及过零时差比较计算介质损耗因数算法于一体的介质损耗因数在线检测装置。
最后，结合虚拟仪器开发平台完成软件界面的设计，数据的分析与调用等。
标签：电容型设备;过零时差比较;介质损耗因数;虚拟仪器引言随着电力系统的快速发展，设备运行的可靠性显得越来越重要，因此提高设备的运行可靠性是保证电力运行的关键[1-2]。
介质损耗因数t anδ是反映高电压电气设备绝缘性能的一项重要指标，通过测量tanδ可以反映出绝缘的一系列缺陷，尤其是电容型设备，电容型设备的tanδ检测是极为重要的，通过检测介质损耗角来及时发现设备的绝缘缺陷，是保证高压电力设备运行的有效手段之一。
因此如何有效排除测试现场强大的电场干扰，准确地测出电力设备的绝缘介质损耗角tanδ是当前介损测量技术的重点[3-4]。
因此，文章利用过零时差比较法检测方法，设计了一套集高精准电压与电流检测传感器、高速度数据采集装置以及过零时差比较计算介质损耗因数算法于一体的介质损耗在线检测装置，并采用美国NI公司的LABVIEW软件作为开发平台，编写了一套稳定、方便、实用、有效的介质损耗在线检测软件。
1 介质损耗因数检测原理检测介质损耗因数传统的方法是电桥测量法，但是其受各种硬件的问题以及外界干扰的影响不能得到广泛的使用。
为了具有较好的抗干扰性与提高检测精度，文章采用过零时差比较法对电容型设备的介质损耗因数进行检测。
过零时差比较法是一种相位转化为时间测量手段的方法，根据信号采集系统采集的电流和电压信号，再用软件进行过零点的提取，并通过数值计算得到电压电流的信号相位差[5-6]，通过相位差计算出设备的介质损耗因数tanδ。
通过测得时间差，然后时差△T转换为相位角?，再根据已知正弦波的周期T，按公式（1）中计算?，进而根据公式（2）计算介质损耗因数tanδ。
测量介质损耗角正切值tgδ试验工艺本工艺包括：电力变压器绕组连同套管介质损耗角正切值tgδ的测量、电抗器绕组连同套管介质损耗角正切值tgδ的测量、互感器绕组连同套管介质损耗角正切值tgδ的测量、非纯磁套管介质损耗角正切值tgδ和电容值的测量、断路器电容器的介质损耗角正切值tgδ和电容值的测量一、试验准备1．人员组织表1序号项目单位数量备注1 工作负责人人 1 全面负责2 试验员人 2 试验2．仪器、设备及材料配置表2 序号名称型号技术规格单位数量备注1 全自动介损测试仪HVM1B ±（1%读数+0.001）台 12 干湿温度计只 13 专用电缆条 34 地线25mm2裸铜线条 25 开关板5A 块 16 放电棒只 17 细铁线米10 用于短封8 绝缘靴高压双 19 绝缘手套高压双 110 绝缘垫块 111 围栏套 112 产品出厂试验报告份 113 原始记录本本 1二、操作程序1．试验流程图试验准备选择仪器仪器检查接线测试记录测试完毕填写报告2．试验接线图介质损耗角正切值tg δK高压允许图1 介损测试仪前面板示意图图2 介损测试仪后面板示意图Cx图3 变压器高压绕组对地 图4 变压器低压绕组对地介质损耗角正切值tg δ测试接线图 介质损耗角正切值tg δ测试接线图Cx图5电抗器高压绕组对地介质损耗角正切值tg δ测试接线图A B C O a b c A B C Oa b cHVM1B工作方式 正/反接线 参数选择 电压选择 被广选择 电压选择接地 插座 启动 高压电源HV Cx CnA X图6 电流互感器高压绕组对地 图7 电压互感器高压绕组对地 介质损耗角正切值tg δ测试接线图 介质损耗角正切值tg δ测试接线图图8断路器电容器 图9 非纯瓷套管介质损耗角正切值tg δ测试接线图 介质损耗角正切值tg δ测试接线图三、试验步骤 1．试验准备该项试验应在被试物安装就位后进行。
试验现场应有稳定的电源和良好的接地点。
实验二介质损耗角的测量一．实验目的1．了解MS-101型抗干扰介损自动测量仪的使用方法及工作原理。
2．掌握电桥正、反接线的测量方法，比较测试结果。
3．掌握测量时电场干扰的消除方法原理。
4．了解高电压实验时基本的安全技术、注意事项。
二．实验内容1．了解MS-101型抗干扰介损自动测量仪的操作方法及注意事项。
2．变压器介质损耗因数tgδ和Cx用反桥接线测量，套管用正反接线测量。
3．采取措施消除电场及磁场干扰。
4．整理实验数据。
二．实验仪器MS-101型抗干扰介损自动测量仪变压器（试品）：额定电压6KV套管（试品）：10KV套管三．实验仪器面板介绍1、控制面板图（图1）及高压背板图（图2）C X试品输入：正接线时输入试品电流，正接线时芯线（红夹子）接试品低压信号端，如果试品低压端有屏蔽极可接屏蔽线（黑夹子），无屏蔽时可悬空。
反接线时，C X试品输入线不接或悬空。
测量接地：它同外壳连在一起，在正、反两种测量过程中，仪器都应可靠独立接地。
应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀，否则应将接地导体刮干净，并保证零电阻接地。
接地不良可能引起误差或数据波动，严重时，呈带高压开路可能引起危险。
内高压允许：打开此开关，仪器有高压输出。
关闭此开关仪器内部无高压产生，亦无高压输出。
总电源开关：打开该开关，屏幕显示测量内容。
按键盘： “退出”、“确认”、“、““退出”：对光标所在的内容否认时，或者已完成该内容；复用功能是历史数据查询。
“确认”：对光标所在处的内容认同时，可按此键加以确认，并将光标移至它处。
”、”：改变数值或改变正、反接线，异频、工频等内容。
屏幕显示：显示菜单、测量信息、测量结果。
应避免长时间阳光爆晒。
亮度调节：调节屏幕对比度。
打印机：测量完毕按“确认”键，打印显示结果。
图1 控制面板图图2高压背板图四．实验接线及注意事项1. 本仪器只能在停电的设备上使用；2. 接地端应可靠接在接地网；3. 根据被试设备接地情况正确选择正、反接法；正接法：（被试设备的低压测量端或二次端对地绝缘）专用高压电缆从仪器后侧的HVx端上引出，高压屏蔽线接被试设备高压端;专用低压电缆从仪器面板上的Cx端引出，低压芯线接被试设备低压端L（见图11）；低压屏蔽线接被试设备屏蔽端E。
绝缘材料介电常数与损耗角的测定实验报告实验报告：绝缘材料介电常数与损耗角的测定1.实验目的本实验旨在了解绝缘材料的介电常数与损耗角的概念，并掌握测定绝缘材料介电常数和损耗角的实验方法。
2.实验原理绝缘材料在电场作用下，会出现介质极化现象。
介质在电场作用下，分子或原子会发生电子云的畸变，产生电偶极子。
电偶极子的形成导致了介质内的电荷分布不均匀，产生了极化电流。
绝缘材料的介电常数是描述介质电极化程度的物理量，用ε表示。
损耗角则用来描述绝缘材料中的电能转化为热能的能力。
3.实验设备与材料-介电常数测量装置-高压电源-电容器-示波器-电阻箱-导线-绝缘材料样品4.实验步骤4.1将实验装置搭建好，并将高压电源接通。
4.2将电容器与高压电源连接，并调节高压电源使得电压保持在恒定值（如100V）。
4.3通过示波器观察电路中电压和电流的相位差，并记录相位差角度。
4.4更换不同的绝缘材料样品，重复步骤4.2和4.3，记录相应的相位差角度。
4.5根据实验数据计算绝缘材料的介电常数和损耗角。
5.数据处理与分析5.1将记录到的相位差角度数据转化为弧度值。
5.2利用以下公式计算绝缘材料的介电常数：ε = (1 / (2πfC)) * tanφ其中，f为电压频率，C为电容器的电容量，φ为相位差角度值。
5.3利用以下公式计算绝缘材料的损耗角：tanδ = tanφ / (1 - tanφ^2 * εr)其中，εr为绝缘材料的相对介电常数。
6.结果与讨论根据实验测得的数据，我们计算出了各种不同绝缘材料的介电常数和损耗角度。
根据实验数据分析发现，不同绝缘材料的介电常数和损耗角度数值各不相同。
这是由于不同的绝缘材料在电场作用下的分子或原子结构、导电性等方面的差异导致的。
7.实验结论通过本次实验，我们成功测得了不同绝缘材料的介电常数和损耗角度，并对其进行了分析。
绝缘材料的介电常数和损耗角是描述其在电场作用下的电性能的重要参数，对于电器设备的性能和效果具有重要影响。
【介质损耗测试仪】介质损耗测试仪四个常见问题1.介质损耗测试仪技术指标介质损耗测试仪技术指标介质损耗测试仪接受变频电源技术，利用单片机和电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算，达到抗干扰本领强、测试速度快、精度高、操作简便的功能。
仪器接受大屏幕液晶显示器，测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。
随着电力事业的快速进展,对电力系统运行牢靠性要求将越来越高,电气设备绝缘检测技术的进展更加得到重视。
高压电力设备介质损耗角正切tanδ的检测是保证电力系统安全运行,适时发觉事故隐患,提高供电牢靠性的紧要技术手段。
因此,讨论介质损耗角的正切tanδ的检测技术具有特别紧要的意义。
介质损耗测试仪启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现精准高压输出。
通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位等，再由单片机运用数字化实时采集方法，通过矢量运算便可得出试品的电容值和介质损耗正切值。
介质损耗测试仪技术指标1、测量范围：电容值：4～60000pF；介损值：0～100%；2、高压输出：0.5～10kV；45Hz和55Hz，电流输出≤200mA；3、最大误差：电容精度：±（1.0%×读数±5pF）；介损精度：±（1.0%×读数±0.05%）4、介质损耗测试仪辨别率：电容辨别率：最小可辨别0.001pF；介损辨别率：最小可辨别0.001%；5、供电电源：AC220V±10%，50Hz或发电机供电；6、低压输出：输出电压3～50V输出电流3～30A；7、工作环境：环境温度：0～40℃；环境湿度：≤90%RH，不结露。
介质损耗测试仪介质损耗测试仪介质损耗测试仪技术指标_介质损耗测试仪2.全自动介质损耗测试仪注意事项及保管技巧全自动介质损耗测试仪注意事项及保管技巧全自动介质损耗测试仪注意事项：1、使用时必需将全自动介质损耗测试仪接地端子牢靠接地。
介质损耗因数tgδ试验方法探讨摘要介质损耗角正切tgδ的测试是电气设备绝缘监督的一项重要措施。
做好介质损耗的测量对于发现电气设备绝缘隐患，保证电气设备的安全运行有着重要意义，对于介损测试仪应定期进行检验。
本文在对介质损耗因数tgδ试验方法探讨。
关键词介质损耗因数；tgδ；试验方法tgδ是IR/IC的比值，它能反映电介质内单位体积中能量损耗的大小，只与电介质的性质有关，而与其体积大小尺寸均没有关系。
因此，tgδ的测试目的，也是能够有效地发现设备绝缘的普遍老化、受潮、脏污等整体缺陷。
对小电容设备，如套管、互感器（电容式）也能够发现内部是否存在气隙及固定绝缘开裂等集中性的局部绝缘缺陷。
1 大电容的设备tgδ的测量针对大电容的设备如变压器、电缆等进行tgδ的测量时，只能发现他们的整体分布性缺陷，而其局部集中性的缺陷可能不会被发现；而对于套管、互感器等小电容量的设备，测tgδ能有效地发现其局部集中性和整体分布性的缺陷，详见如下分析。
这也是大型变压器不仅要单独测试引出线套管的tgδ，也要测套管连同绕组的介损tgδ，就是因为套管若有缺陷时在整体绝缘良好时不能体现出来。
一般设备的绝缘结构都由多层绝缘、多种材料构成。
如局部有缺陷绝缘用C1tgδ1表示，其他良好绝缘用C2tgδ2表可见明显形成了误判断。
2 设备的选取及常规试验方法因为精度和灵敏度的原因，测变压器和一般套管的介损时（包括电容式CT），应采用GWS-1A光导介损测试仪，而当测试电容式PT电容量和tgδ时，可采用DX6000异频介损测试仪，它介绍了CVT的中压电容C2的测试方法，比较方便（自激法）。
两者的原理前者是通过比较内部标准回路电流和被试品的电流的幅值及相互的相差，后者是电桥原理，离散傅立叶算法。
一般接线形式主要有两种：正接法：适用于测量两相对地绝缘的设备，测试精度较高，如套管和电容式CT 的主绝缘tgδ，耦合电容的的tgδ等；反接法：适用于测量一级接地的设备，仪器的外壳必须接地可靠，如变压器连同套管和绕组的tgδ，套管和电容式CT的末屏tgδ等。
变压器套管介质损耗在线监测及故障诊断系统摘要：随着国民经济的迅速增长，对电力系统的依赖也日益增大，停电事故造成的损失也越来越大。
变电站主变压器是电力系统的主要设备，其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全及供电的可靠性。
为保证电力系统的安全运行，必须加强对变电站主变压器绝缘的监测。
套管是变压器中一种重要的部件，介质损耗因数是反应电容型套管绝缘状况的重要特性参数，在线监测变压器套管的介质损耗（简称介损）是判断其绝缘状况的有效手段。
本设计采用DSP和CPLD实现套管在线监测终端设计。
本文重点阐述了基于谐波分析法对介质损耗角的在线提取以及终端锁相倍频电路设计和基于灰关联方法对套管故障诊断的分析，为提高监测精度，采用B码时钟实现异地高精度同步采样。
经试验表明，系统工作稳定可靠、能够精确在线测得变压器套管的介质损耗。
关键词：套管；介质损耗；在线监测； DSP；CPLD0引言变电站主变压器是电力系统的主要设备，其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全及供电的可靠性[1-2]。
一旦发生失故，造成的损失或影响巨大。
我国从20世纪50年代开始，主要根据《电气设备预防性试验规程》的规定对电气设备进行定期的停电试验、检修和维护，这些预防性试验发挥了一定的积极作用，大量严重受潮和有明显缺陷的设备被检查出来。
但由于这种停电检修和试验是定期进行，难以及时反映设备内部的绝缘潜伏性故障，具有一定的盲目性，同时也造成了大量人力物力的浪费，而且试验电压往往要低于运行电压，因此其等效性相对较差，对某些缺陷反映不够灵敏，不能完全适应电网的安全、经济、稳定运行需求。
据不完全统计，1985~1990年间全国有80%的变压器事故是在预防性试验合格的情况下发生的[3-4]。
因此，基于状态的维修方式逐步代替基于时间的维修方式是电力系统设备维修发展的必然趋势，而电气设备绝缘在线监测技术作为实行状态维修的前提，已成为近年来国内外高压领域的研究热点[4-6]。
介质损耗角检测系统的研究与设计1.1 介质损耗及介质损耗角对于电容型绝缘设备，通过对其介电特性的监测，可以发现尚处于早期发展阶段的缺陷。
反映介电特性的参数有介质损耗角正切tanδ，电容值C和电流值I，tanδ是设x备绝缘的局部缺陷中，由介质损耗引起的有功电流分量I r 和设备总电容电流I c之比[3]，它对发现绝缘的整体劣化（例如，绝缘均匀受潮）较为灵敏，而对局部缺陷（即体积只占介质中较小部分缺陷和集中缺陷）则不易用测tanδ方法实现。
1..1介质损耗的概念电介质在电场作用下（加电压后），要发生极化过程和电导过程[4]。
有损极化过程中有能量损耗；在电导过程中，电导性泄露电流流过绝缘电阻当然也有能量损耗。
损耗程度一般用单位时间内损耗的能量，即损耗功率表示。
电介质出现功率损耗的过程称为介质损耗。
显然，介质损耗过程随极化过程和电导过程同时进行，换句话说，由于极化、电导过程的存在才有损耗过程。
电介质损耗掉的能量也就是电能全部转变成了热能，使电介质温度升高。
若介质损耗过大，则电介质温度将升的过高，这将加速电介质的热分解与老化，最终导致绝缘性能的完全失去。
1.2 介质损耗的基本形式（1）电导损耗是由泄露电流流过电介质而引起的损耗。
（2）极化损耗是由有损极化引起的损耗。
（3）游离损耗是气体间隙的电晕放电以及液固体电介质内部气泡中的局部放电所引起的附加损耗。
由于电介质的极化，电导过程很微弱，所以气体电介质的介质损耗是极小的，但是液体固体电介质在运行过程中的介质损耗就不能忽略。
在直流电压作用下，液体固体电介质的电导损耗占主导，其余可忽略；在交流电压作用下，极化损耗就不能忽略。
1.3 介质损耗角介质损耗角是在交变电场下，电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角（即功率向量角ø）的余角δ，简称介损角[5]。
如果取得试品的电流向量.I和电压向量.U，则可以得到向量图：图1.1介质损耗角等效电路及电路图介质损耗角（介损角）是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。
介损角的变化可反映受潮、劣化变质或绝缘中气体放电等绝缘缺陷，因此测量介损角是研究绝缘老化特征及在线监测绝缘状况的一项重要内容。
而在实际测量中，由于介损角很小，所以需要测量系统有较高的测量精度，这样才能正确及时地反映介损角的变化。
人们一直在研究介损角测量方法，每种方法都有其自身的特点。
随着电子工业及计算机的迅速发展和广泛应用，数字化测量手段涌现出来，并且其运用的各种算法也有很多。
数字化测量方法求取介损角即对电压、电流信号进行数字化采样后在通过一定的算法求出介损角。
目前工业上常用的算法是基波相位分离法。
1.4介质损耗检测的意义及其注意问题（1）在绝缘设计时，必须注意绝缘材料的tanδ值。
若tanδ值过大则会引起严重发热，使绝缘加速老化，甚至可能导致热击穿。
而在直流电压下，tanδ较小而可用于制造直流或脉冲电容器。
（2）tanδ值反映了绝缘的状况，可通过测量tanδ=f(φ)的关系曲线来判断从良状态向劣化状态转化的进程，故tanδ的测量是电气设备绝缘试验中的一个基本项目。
（3）通过研究温度对tanδ值的影响，力求在工作温度下的tanδ值为最小值而避开最大值。
（4）极化损耗随频率升高而增大，尤其电容器采用极性电介质时，其极化损耗随频率升高增加很快，当电源中出现高次（如3次、5次）谐波时，就很容易造成电容器绝缘材料因过热而击穿。
（5）用于冲击测量的连接电缆，其绝缘的tan δ必须很小，否则所测冲击电压通过电缆后将发生严重的波形畸变，影响到测量的准确性。
2 介质损耗角检测的方法2.1电桥法电桥法历史悠久，具有较高的灵敏度。
典型代表是西林电桥[7]。
用交流电桥平衡 时，比较桥臂阻抗即可得到被测参数。
电桥法的优点是较准确，可靠。
但是要求比较严格，工艺烦琐，并且监测前要对低压桥臂（R 3、C 4、R 4）进行调整，使G 指向零点，所以增加了操作的复杂性。
2.2 伏安法基本原理是根据被测试品的端电压向量和流过被测试品电流向量之比，可得到被测试品的阻抗向量，根据Z x 的实部和虚部，进一步计算求得介质损耗tan δ。
2.3 自由轴法自由轴法测量介损角的原理图如图2.1所示。
U 4 U SU 2 U xU 3 U 1图2.1 自由轴法测量介损角原理图由于U S 的相对位置以及它们的模不变，所以tan δ是固定的。
用软件方便实现对向 量在X 轴、Y 轴数据上的采集，硬件构成简单，使复杂的测量系统简单化，便于实现。
使用这种方法明显优于电桥法。
但由于影响电力设备介质损耗角的变化的因素有很多，例如：温度、频率、电压等，并且波形不准、外界电磁场的干扰、元件的误差都会造成测量不准。
所以要增加许多措施来减少这些误差。
2.4 相位差法利用采样电路测出电流和电压的过零点，通过逻辑转换形成一定宽度的时间信号0t ωϕt ∆，并且脉冲宽度反映相位差，最后通过测量方波的宽度来求出试品的介损值。
相位差法的原理图如图2.3所示。
tttt ∆t图2.3 相位差法原理图相位差法在国内应用比较广泛，其优点是不更改设备的运行情况，直接测出tan δ, 但是利用相位差法测量δ的过程中，误差来源多，如频率的变化有可能造成很大误差，电压互感器引起的固有相差、信号中谐波的影响、两路信号在处理过程中存在时延差、整形波形引起的误差，并且还有温度等其他外界因素都可能引起误差，因此这种方法对电子器件的要求较高。
2.5 过零点电压比较法过零点电压比较法的抗干扰能力加强，但是它所要求的条件十分苛刻。
两个正弦波的相位差要小；两个正弦波的幅值要相等；两个正弦波的频率要相等；两个正弦波的谐波分量要相等；测量时要将电压向量移相090。
U (t )I (t )2.6 基波相位分离法基波相位分离法实现起来硬件电路简单，采样点数越多的，测量精度越高，同时克服了一般测量中高次谐波干扰带来的影响。
但是这种方法要求电压、电流这两路信号采集的同时性，并且必须保证在一个共频周期内均匀采集到整数个点（即电压、电流信号周期必须是采样间隔的整数倍），如果达不到，则会引起较大误差。
因此在此法的基础上引进一种新的算法——即采用等时间间隔对电压、电流信号进行采样，同时对信号周期波动产生的误差进行补偿，也就是非同步采样算法。
2.7 介质损耗角的异频检测异频检测是由国外引进的一种新的抗干扰方法。
其原理是在介质损耗测量过程中，试验电源频率偏离干扰电源频率（主要是共频电源的干扰），通过频率识别或滤波技术，排除干扰频率的影响。
3介质损耗角检测系统的设计3.1 系统的总体结构基于以上测量原理，本文采用虚拟一起的结构形式构成介质损耗角检测系统[11-14]。
此系统总共分为五个环节：信号采集、信号处理、信号传输与通信、测试数据分析与判断、测试结果显示与数据管理。
见图3.1所示。
图3.1 介质损耗角检测系统总体结构3.2 信号采集信号采集是整个测试系统的基础，信号的采集与检出大多用传感器来实现。
3.3 信号处理原始信号通过某种方式提取后，一方面不可避免地含有噪声、干扰等，这会影响测信号采集 信号 处理 信号 传输 数据 处理 数据 显示试系统对被测信号的分析判断结果；另一方面需要转换成其他信息才能用于分析判断，因此在进行数据分析判断之前要对信号进行相应的处理。
信号处理指从传感器得来的信号进行变换、放大、滤波、调制/解调、模/数和数/模转换、识别、估值等加工处理，以便削弱信号中多余、无用分量并增强信号中有用分量，或将信号变换成某种更希望的形式，提取需要的特征值，从而全面、准确地获取有用信息。
在本系统中，信号狐狸主要是对信号进行信号消噪。
从传感器得来的信号往往很微弱，并常常混有噪声。
如果这些噪声处于有用信号之外，则可以用模拟滤波器予以消除。
如果噪声是与信号频谱交叠的弱信号，可以考虑用取样积分等方法来提取有用信息。
信号处理的根本目的是提高信噪比。
3.4 信号传输与通信信号传输与通信主要完成测试系统装置间或测试装置与其他环节间的信息传输。
在这里主要是测试装置与计算机之间的传输、网络传输。
在本测试系统中，虚拟仪器中硬件采用PCI卡式虚拟仪器，用来获取处理后的信号。
PCI（peripheral component interconnect）外部设备互连总线，是一种即插即用的总线标准，采用地址/数据总线复用方式，最高总线时钟可达66 MHz，最高峰值传输速度可达528 MHz。
PC上的PCI总线以33 MHz的时钟频率操作，采用32位数据总线，数据传输速度可达132MB/S，PCI 总线是一种自动配置的总线，即居于完整的即插即用（plug & play）功能。
3.5 数据分析与判断和数据显示在此检测系统中，运用美国NI公司研制开发的虚拟仪器软件LabVIEW来实现对信号数据的处理和分析以及最后的数据显示。
具体处理方法见第六章。
结论通过以上的介绍和分析，可得到以下结论：（1）通过基波相位分离法可以有效的消除直流分量和谐波分量的影响，得到基波分量的幅值和相位信息。
（2）非同步采样补偿算法很好的解决了基波相位分离法对于被测信号必须是采样信号周期的整数倍的苛刻要求，在增加较少运算量的同时提高的测量精度。
