摘要 电磁传感器是依据电磁感应原理用于检测电磁信号的。在精确检测电缆毛病点时，依据毛病点发生的磁场改动，电磁传感器拾取到这种改动的磁场信号，并将其转换成感应电压，感应电压经扩大、整流处理后，用于后续检测指示电路，最终确认毛病点的方位。
现在电力系统中，电能传送首要经过导线完结，导线首要有架空线和电缆两种。同架空线比较，电力电缆具有送电牢靠、受环境污染小、无需占用地上面积，然后保证了人身安全、提高了输电线路的运送能量等。但地下电缆一旦发生毛病排查成为难题，假如处理不及时构成停电会糟蹋很多的人力物力。为了防止此类情况发生，找到一种快速、精确的电缆毛病定位办法是本文研讨要点。
在进行电缆毛病测距时，不管选用哪种仪器或丈量办法，因为电缆多埋设在地表下，所以在丈量和制作电缆线路图时会发生差错，因而依据测距成果只能确认电缆毛病的大体方位。为了削减开挖作业量，测距之后，需在地上上进行精确认点作业。而精确认点办法中运用较多的有声磁同步法和音频感应法，两者关于电缆的大部分毛病都能检测到，而检测毛病点过程中关键是拾取电磁信号的电磁传感器，本文就此传感器进行了研讨和规划。
1 原理
不管运用音频感应法仍是声磁同步法进行电缆毛病点定位，都要让电缆毛病点发生改动的磁场。运用电感感应磁场信号，经两级运放后整流输出，输出信号接入到指示电路上，跟着磁场强度的增强指示灯点亮的个数越多。原理框图如图1所示。
2 硬件电路规划
2.1 电感的选取
电感是闭合回路的一种特点，即当经过闭合回路的电流改动时，会呈现电动势以反抗电流的改动。这种电感称为自感，是闭合回路本身的特点。电感是衡量线圈发生电磁感应才能的物理量。当线圈通入的磁感线越多，线圈感应出的电压越大。一般集成模块电路运用色码电感和工字电感，色码电感的线圈比工字电感细，是一种高频电感线圈，多运用在信号电路，而工字电感则多运用在功率回路中。根据此文中的电磁传感器选取色码电感。
色码电感又叫色环电感，是运用自感效果的一种元件，是具有固定电感量的电感器，其内部结构如图2所示。
图2中①是磁芯;②是漆包铜线;③是衔接电路的引脚;④是环氧树脂涂覆层;⑤色码标志。它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。其作业频率为10 kHz～200 MHz，电感量一般在0.1～3 300μH之间。
2.2 扩大电路规划
三极管的根本结构是两个反向连接的PN结面，如图3所示，可有PNP和NPN两种组合。3个接出端点依序称为发射极(Emitter，E)、基极(Base，B)和集电极(Collector，C)。
从图4可知经过设置不同的R5、R4(R6、R7)阻值，能够得到不同的扩大倍数，静态作业点Q也会不同，将直接导致三极管作业在哪个作业区域，这儿将Q1管设置在扩大区。在两级扩大中心加一个滑动变阻器，跟着阻值的改动，将直接影响下一个三极管Q2的作业状况即饱满仍是扩大，将其阻值设置到最大即10 kΩ，并用仿真示波器观测波形如图5所示。
将A通道接到信号输入端，B接到Q1的输出端，C接到Q2的输出端，D接到整流后的输出端，从图中能够看出滑动变阻器的阻值为0时，Q2作业在饱满区域。
滑动变阻器是用于调理两级扩大后输出电压值的峰值巨细如表1所示。
2.3 整流电路
二极管(Diode)，是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件依照外加电压的方向，具有单向电流的转导性。
2.4 指示电路
由以上介绍可知当电感感应到的磁场越强，输出电压Vo就越大，Vo进入指示电路后点亮灯的个数就越多。当越挨近电缆的毛病点时感应到的磁场强度就越强即点亮一切的灯。
3 脉冲磁场波形的辨认
3.1 根据声磁同步毛病检测电磁波形
声磁同步法：毛病点放电时，除了发生放电声外，还会发生高频电磁波向地上传达。经过一起接纳电磁波和声波的办法来判别当时的声波是否由毛病点放电引起的办法称为声磁同步法。
当电缆发生毛病时，向电缆施加冲击高压信号，使毛病点放电时，会在电缆的外皮与大地构成的回路中感应出环流，这一环流在电缆周围发生脉冲磁场。电缆毛病点放电发生的脉冲磁场一般是一个衰减的余弦信号，信号的周期与电缆的长度、电缆周围的介质等要素有关，继续的时刻长度大约是电缆上高压信号存在的时刻，下图给出了毛病点放电发生的脉冲磁场信号。
3.2 根据音频感应毛病检测电磁波形
音频感应法：当电缆发生毛病时，向电缆输入1 kHz的音频电流，其周围将发生一个相同频率的交变磁场，在地上上用探头沿着被测电缆方向接纳电磁场信号，并将之送入扩大器，再将信号送入耳机或外表，毛病点声响会显着增强。
图10是给电缆施加1 kHz音频电流，以及在毛病点检测到的电磁波。
4 丈量成果
因为磁场具有方向性，当传感器所在的方位不一起，检测到的磁场信号强度也不同。将传感器在距毛病点0.5 m处沿电缆放置，然后在水平面上顺时针旋转传感器，检测成果如表2所示。
由表1所示传感器与电缆夹角0°时穿过电感的磁力线最多，因而检测的感应电压也最大，而180°时穿过电感的磁力线最少，因而感应的电压最小。一起也测试了传感器在原方位而笔直水平面向上放置时感应电压为80 mV，向下时为120 mV，由此能够看出传感器放置方位和毛病电缆夹角为零度时，穿过电感的磁力线最多，检测的感应电压也最大。
因为线圈的匝数越多，电感值越大，电感越大磁感应才能越强。改动色码电感值的巨细则检测成果如表3所示。
表3中的点亮灯个数0.5表明处于半点亮状况，并且从此表能够看出电感值越大检测的间隔越远。检测间隔为±5 m，即在10 m范围内确认毛病点的方位，在2 m范围内运用4.7 mH的电感值就能够找到毛病点精确方位。
5 结束语
此电磁传感器不只可运用于电缆毛病点定位仪，并且可运用于电缆的辨认。跟着科技的不断进步以及电缆毛病勘探办法的不断提高，新的电缆毛病检测办法不断地呈现，将会有更多的检测设备呈现。
