[0058] 本实用新型的核心是提供一种具有可调带窗滤波的局放信号处理装置，通过带窗滤波电路可以更加有效地进行局放信号滤波，适用于复杂的应用场景中，保障信号处理结果的准确性。并且基于超声波换能器进行信号传递，有利于降低干扰，提高信号分析结果的准确性。
[0059] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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。
[0060] 请参考图1，图1为本实用新型中一种具有可调带窗滤波的局放信号处理装置的结构示意图，该具有可调带窗滤波的局放信号处理装置可以包括：
[0061] 用于接收局放信号并进行功率放大的发射电路10。
[0062] 发射电路10的具体电路构成可以根据实际需要进行设定和调整，例如在本实用新型的一种具体实施方式中，发射电路10可以包括：用于接收局放信号的乙类推挽放大电路；分别与乙类推挽放大电路以及第一超声波换能器20连接的高频脉冲变压器T1。
[0063] 乙类推挽放大电路的具体形式也可以根据需要进行设定和选取，例如图2的实施方式中，乙类推挽放大电路包括：
[0064] 第一端用于接收局放信号，第二端分别于第一三极管Q1的基极以及第二三极管Q2的基极连接的第十一电阻R11；
[0065] 集电极与第一电源连接，发射极分别第二三极管Q2的发射极以及第一场效应管Q3的栅极连接的第一三极管Q1；
[0066] 集电极接地的第二三极管Q2；
[0067] 源极接地，漏极与高频脉冲变压器T1连接的场效应管Q3。
[0068] 乙类推挽放大电路中具有两个三极管，即图2中的第一三极管Q1和第二三极管Q2，在接收到局放信号时，第一三极管Q1和第二三极管Q2可以轮流导通，输出一个完整的放大的信号。乙类推挽放大电路的输出转换功率高，并且第一三极管Q1和第二三极管Q2只在导通时存在损耗，有利于提高功率输出。
[0069] 此外，该种实施方式中，第一三极管Q1，第二三极管Q2，场效应管Q3以及第十一电阻R11的具体型号均可以根据实际需要进行相适应的设定和调整。并且，图2中，还在变压器T1与第一超声波换能器20之间设置有滤波电容。
[0070] 与发射电路10连接，用于进行信号发射的第一超声波换能器20；
[0071] 用于接收第一超声波换能器20的输出信号的第二超声波换能器30。
[0072] 发射电路10将放大的信号发送至第一超声波换能器20，第一超声波换能器20将接收的电信号转换为超声波并进行发射，第二超声波换能器30则可以接收第一超声波换能器20输出的超声波信号。
[0073] 需要说明的是，本申请在进行信号传递时，使用了两个超声波换能器，即第一超声波换能器20以及第二超声波换能器30，相较于基于电信号的形式实现信号传递，通过超声信号进行传递，有利于降低信号传递过程中受到的干扰，也就有利于提高后续的信号分析结果的准确性。
[0074] 与第二超声波换能器30连接的运放电路40。
[0075] 运放电路40的具体电路构成也可以根据实际需要进行设定和选取，例如图3中示出了一种具体实施方式中与第二超声波换能器30连接的运放电路40，该运放电路40例如可以选取OP37。图3的运放电路40电路构成简单，成本较低，便于实施。当然，在其他具体场合中，完全可以采用其他形式的运放电路40，并不影响本实用新型的实施。
[0076] 与运放电路40连接，包括N个可变电容的滤波电路50；N为正整数；
[0077] 与滤波电路50连接的信号分析单元60；
[0078] 分别与N个可变电容连接的N个电容值调节单元70，用于根据控制信号调节相连接的可变电容的电容值。
[0079] 本申请的方案中，与运放电路40连接的滤波电路50的具体电路构成可以根据需要进行设定，但是，滤波电路50中至少需要包括1个可变电容。每一个可变电容均与相应的一个电容值调节单元70连接，本申请图1的实施方式中仅示出了一个电容值调节单元70。
[0080] 由于每一个可变电容均与该可变电容对应的电容值调节单元70连接，电容值调节单元70则可以根据控制信号来调节与自身相连接的可变电容的电容值，因此，本申请的方案中，可以方便地对N个可变电容的电容值进行调节，进而也就可以改变滤波电路50的滤波范围。
[0081] 还需要说明的是，电容值调节单元70在根据控制信号调节相连接的可变电容的电容值时，该控制信号可以由人工进行输入，也可以是自动生成的，例如由信号分析单元60自动生成。具体的，例如信号分析单元60通常会带有显示装置，将接收到的由滤波电路50输出的波形以及相关的分析结果进行显示，工作人员可以根据显示出的信息，来决定是否需要调节一个或多个可变电容的电容值，以及调节的程度。例如工作人员发现当前的滤波效果不佳，需要提高某一个电容的电容值，则例如可以输入相关控制指令至信号分析单元60，信号分析单元60与各个电容值调节单元70通信连接，从而将相关控制信号发送到对应的电容值调节单元70，进而实现了可变电容的电容值调整。又如，各个电容值调节单元70可以自带有输入单元，可以接收工作人员输入的指令，即通过自带的输入单元接收控制信号，进而触发电容值的调整的进程。
[0082] 当然，控制信号也可以是自动生成的，例如由信号分析单元60自动生成。具体的，例如信号分析单元60确定出接收的信号强度之后，按照预设的策略不断地发送控制信号至相应的电容值调节单元70以调节相应的可变电容的电容值，直到当检测出的信号强度高于一定阈值时则停止调节，说明此时的滤波范围是合适的，也即此时的各个可变电容的电容值适用于当前场景中的局放信号。
[0083] 电容值调节单元70的具体结构也可以根据需要进行设定和选取。可参与图4，在该种实施方式中，电容值调节单元70包括：控制器，驱动电机71，第一推杆72，第二推杆73，弹性件74以及设置有通孔的位置固定的固定板75；
[0084] 与电容值调节单元70连接的可变电容包括：位置固定的第一极板C11，与第二推杆73固定连接的第二极板C22；
[0085] 控制器用于根据接收的控制信号调节驱动电机71的旋转方向；驱动电机71与控制器以及第一推杆72连接，用于通过旋转方向调整第一推杆72的轴向移动的方向；第二推杆73的一端设有一个限位凸起，另一端穿过固定板75的通孔与第二极板C22固定连接；弹性件
74的一端与限位凸起相抵，另一端与固定板75相抵；第一推杆72用于通过限位凸起推动第二推杆73。
[0086] 需要说明的是，图4中并未示出电容值调节单元70中包括的控制器，并且在实际应用中，当电容值调节单元70有多个时，通常可以共用同一控制器，降低成本。
[0087] 控制器可以根据接收的控制信号调节驱动电机71的旋转方向，通过旋转方向调整第一推杆72的轴向移动的方向。即控制驱动电机71是正转还是反转，例如正转时，第一推杆72沿着朝向第二推杆73的方向移动，反之，驱动电机71反转时，第一推杆72沿着背离第二推杆73的方向移动。
[0088] 第二推杆73的一端设有一个限位凸起，另一端穿过固定板75的通孔与第二极板C22固定连接，即第二推杆73是一个T型结构。图4中的限位凸起为圆盘状，其他场合中可以为其他结构，能够与第一推杆72配合即可。
[0089] 固定板75设置有通孔，并且位置固定，而第二推杆73与第二极板C22固定连接。因此，在图4中，第一推杆72推着第二推杆73向下移动时，可变电容中的第二极板C22与第一极板C11的间距便会降低。反之，第一推杆72向上移动时，由于弹性件74的弹力，可以使得第二极板C22与第一极板C11的间距增大。并且可以理解的是，第二极板C22与第一极板C11的间距最大时，便是第二极板C22与固定板75的下底面相抵的时候。
[0090] 该种实施方式的电容值调节单元70结构简单，便于实施，也易于维护。此外，该种实施方式可以线性地调整可变电容的两个极板之间的间距，因此可以方便地实现所需要的电容值的选取。
[0091] 在本实用新型的一种具体实施方式中，滤波电路50可以包括：
[0092] 与运放电路40连接，至少包括一个可变电容的二阶带通滤波电路；
[0093] 分别与二阶带通滤波电路以及信号分析单元60连接，至少包括一个可变电容的二阶带阻滤波电路。
[0094] 在实际应用中，滤波电路50由带通滤波电路和带阻滤波电路构成时，滤波效果较好，并且由于二阶带通滤波电路和二阶带阻滤波电路的构成也不复杂，因此，该种实施方式中滤波电路50包括二阶带通滤波电路以及与二阶带通滤波电路连接的二阶带阻滤波电路。
[0095] 具体的，在图3的实施方式中，二阶带通滤波电路包括：
[0096] 第一端作为二阶带通滤波电路的输入端，第二端分别与第一电容C1的第一端，第二电容C2的第一端以及第五电阻R5的第一端连接的第一电阻R1；
[0097] 第二端接地的第一电容C1；
[0098] 第二端分别与第二电阻R2的第一端以及第一运放OP1的同相输入端连接的第二电容C2；
[0099] 第二端接地的第二电阻R2；
[0100] 反相输入端分别与第三电阻R3的第二端以及第四电阻R4的第一端连接，输出端作为二阶带通滤波电路的输出端的第一运放OP1；
[0101] 第一端接地的第三电阻R3；
[0102] 第二端与第五电阻R5的第二端连接的第四电阻R4；
[0103] 其中，第一电容C1和/或第二电容C2为可变电容。
[0104] 图3中，二阶带阻滤波电路包括：
[0105] 第一端与第六电阻R6的第一端连接，并作为二阶带阻滤波电路的输入端，第二端分别与第四电容C4的第一端以及第七电阻R7的第一端连接的第三电容C3；
[0106] 第二端分别与第五电容C5的第一端以及第八电阻R8的第一端连接的第六电阻R6；
[0107] 第二端接地的第五电容C5；
[0108] 同相输入端分别与第八电阻R8的第二端以及第四电容C4的第二端连接，反相输入端分别与第九电阻R9的第二端以及第十电阻R10的第一端连接，输出端作为二阶带阻滤波电路的输出端的第二运放OP2；
[0109] 第七电阻R7；
[0110] 第四电容C4；
[0111] 第八电阻R8；
[0112] 第一端接地的第九电阻R9；
[0113] 第二端与第七电阻R7的第二端连接的第十电阻R10；
[0114] 其中，第三电容C3，第四电容C4以及第五电容C5之中至少一个为可变电容。
[0115] 在实际应用中，考虑到第一电容C1以及第三电容C3对滤波电路50的滤波范围影响较大，可变电容设置地过多时成本也较高，因此，针对图3的二阶带通滤波电路以及二阶带阻滤波电路，通常可以设置第一电容C1以及第三电容C3均为可变电容，第二电容C2，第四电容C4以及第五电容C5均不为可变电容。
[0116] 图3的二阶带通滤波电路以及二阶带阻滤波电路的电路构成也较为简单，便于实施。此外，图2以及图3中各个器件的型号也均可以根据实际需要进行选取。例如第一运放OP1和第二运放OP2均为TL082型号。
[0117] 应用本实用新型实施例所提供的技术方案，基于可调带窗滤波电路进行滤波，从而使得本申请的方案可以适用于复杂的场景中。具体的，滤波电路50与运放电路40连接，滤波电路50中包括N个可变电容，每一个可变电容均与相应的电容值调节单元70连接，电容值调节单元70可以根据控制信号调节相连接的可变电容的电容值。因此，本申请的方案可以通过N个电容值调节单元70调整滤波电路50的滤波范围，即实现了可调带窗滤波电路。进一步的，本申请在进行信号传递时，使用了两个超声波换能器，即第一超声波换能器20以及第二超声波换能器30，相较于基于电信号的形式实现信号传递，通过超声信号有利于降低信号传递过程中受到的干扰，也就有利于提高后续的信号分析结果的准确性。
[0118] 因此，本申请通过带窗滤波电路可以更加有效地进行局放信号滤波，适用于复杂的应用场景中，保障信号处理结果的准确性。并且基于超声波换能器进行信号传递，有利于降低干扰，提高信号分析结果的准确性。
[0119] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0120] 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
