[发明专利]一种宽频介损检测装置中的介质损耗角正切计算方法

权利要求书

1.一种宽频介损检测装置中的介质损耗角正切计算方法，宽频介质损耗检测装置对检测目标进行多个频率点的扫描测量，在每个频率点处测量获得电信号，电信号包括电压信号和电流信号，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取频率点的离散电信号；

S2、根据激励信号的频率对离散电信号进行整周期截取，获得整周期电信号；

S3、将获得的整周期电信号按照采样点数进行叠加，获得叠加信号；

S4、处理叠加信号得到幅值和视在幅值；

S401、对叠加信号进行随机重采样，获得P个样本点的序号和幅值；

S402、对叠加信号进行平滑滤波，获取波峰和波谷的幅值，且基于波峰和波谷的幅值计算视在幅值；

S5、计算P个重采样样本点的正弦值；

S6、基于最小二乘法计算电信号的视在相位；

S7、将视在幅值和视在相位作为正弦信号初始值获得视在电信号；

S8、以视在电信号作为理论信号，以叠加信号作为观测信号，基于卡尔曼滤波算法进行滤波；

S9、以S8滤波后的信号替换叠加信号重复S4-S8，直至S9中理论信号与观测信号的误差小于阈值，输出电信号相位角，计算电流信号相位角与电压信号相位角的差值，通过差值计算获得介质损耗角正切。

2.如权利要求1所述的一种宽频介损检测装置中的介质损耗角正切计算方法，其特征在于：S1的具体步骤包括：

S1.1、获取第k个频率点的原始电信号i_k(t)：

S1.2、将原始电信号i_k(t)采样为离散数字信号i_k[n]：

n＝0,1,2……,N_k-1；

其中，t为连续时间序列，I_k为第k个频率点的电信号的幅值，θ_k为第k个频率点的电信号的相位，noise(t)为电信号采集过程中引入的噪声，N_MK为原始电信号i_k(t)每个周期的采样点数，N_MK＝N_k/(f_k*f_k0)，N_k为总采样点数，f_k为第k个频率点的电信号频率，f_k0为第k个频率点的电信号采样率，M为原始电信号i_k(t)的周期数，noise(n)为noise(t)离散采样结果。

3.如权利要求2所述的一种宽频介损检测装置中的介质损耗角正切计算方法，其特征在于：S2的具体方法为：

对离散数字信号i_k[n]进行整周期截取，共获得M个整周期电信号i_km[n]：

i_km[n]＝i[N_Mk·m],i[N_Mk·m+1],i[N_Mk·m+2],...,i[N_Mk·(m+1)-1]；

其中，m为原始电信号i_k(t)的周期序数。

4.如权利要求3所述的一种宽频介损检测装置中的介质损耗角正切计算方法，其特征在于：S3的具体方法为：

将M个整周期电信号i_km[n]依次进行累加和均值计算，获得叠加信号i_kM[n]：