[发明专利]用于高压断路器机械故障监测的振动传感器

摘要

本发明公开了一种用于高压断路器机械故障监测的振动传感器，包括振动敏感元件、电荷放大器、传感器壳体和引线及其接头，该传感器安装于高压断路器的被监测部位，振动敏感元件拾取高压断路器运行状态信号并差分输出至电荷放大器的差分输入，电荷放大器的工作电源及其差分输出信号通过引线接头连接屏蔽双绞线传输至监测装置，振动敏感元件、电荷放大器安装在由传感器壳体和引线接头组成的密封金属腔体内部。本发明的有益效果在于：能有效抑制高压断路器状态监测工况环境的强电磁干扰，使高压断路器运行状态监测结果更加准确可靠。

主权项

1.一种用于高压断路器机械故障监测的振动传感器，包括振动敏感元件、电荷放大器、传感器壳体和引线及其接头，传感器安装在高压断路器的被监测部位，振动敏感元件拾取高压断路器运行状态信号并差分输出至电荷放大器的差分输入，电荷放大器的工作电源及其差分输出信号通过引线接头连接屏蔽双绞线传输至监测装置，振动敏感元件、电荷放大器安装在由传感器壳体和引线接头组成的密封金属腔体内部；其特征是：所述的振动敏感元件是一个由两片相同的测量高压断路器运行中机械关键部件振动和冲击的压电晶片经中间铜片电极B串联而成的差分输出方式信号源，工作电压从中间铜片电极B施加，传感信号由上晶片的铜片电极A和下晶片的铜片电极C差分方式引出；所述的电荷放大器是一个由低功耗低噪声双运放IC1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和电容C1、C2、C3组成的单电源全差分放大器，C1、C2为电源退耦电容，电阻R4、R5与电容C3一起为振动敏感元件（2‑6）提供工作电压，振动敏感元件的上晶片铜片电极A、下晶片铜片电极C经两根同样长度的导线分别连接至运放IC1A、IC1B的同相输入端，电阻R6为振动敏感元件的阻抗匹配电阻，双运放IC1与电阻R1、R2、R3组成一个全差分放大电路，电阻R7为传感器输出引线的线路阻抗匹配电阻；所述的传感器壳体包括底部开有一螺孔（2‑9）的基座（2‑1）和顶部安装有引线接头（2‑3）的屏蔽罩（2‑2），振动敏感元件（2‑6）由螺钉（2‑8）通过质量块（2‑5）紧固在基座（2‑1）上部凹槽中，与其连接的电荷放大器（2‑4）由螺钉（2‑7）固定于基座（2‑1）顶部，通过底部螺孔（2‑9）连接良导电性永磁体或螺钉以将传感器固定于高压断路器的被监测部位；所述的引线接头为一个四芯金属壳航空插座，其四个芯线分别连接传感器电源VCC、传感器地GND、差分输出正Va+和差分输出负Va‑，其引线为一根两端分别接有四芯金属壳航空插头的四芯屏蔽电缆，其四根芯分别两两对绞，一组对绞线连接VCC、GND，另一组对绞线连接Va+、Va‑，屏蔽层仅与传感器端的航空插头外壳连接。