[發明專利]一種電路放電檢測系統

有效

• 申請號: 200810242718.6
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101458300A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 徐毅剛;李東躍
• 申請（專利權）人: 無錫市星迪儀器有限公司
• 主分類號: G01R31/308
• 分類號: G01R31/308
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明是一種用于探測電子電路放電現象的檢測系統，用于探測各類電子系統肉眼不可見的放電火花，以避免電路放電對電子設備的干擾和損害。同樣的系統相應改變光學系統參數，還可以利用特種飛行物羽煙的紫外輻射在大氣輻射背景中發現飛行物并對其進行識別。

背景技術

電子電路的放電現象是一種普遍存在的物理現象，與之伴隨的電磁干擾是在電子設備設計與生產中力圖避免的重要技術缺陷。隨著微電子電路集成度的日益提高，周邊電路輕微的放電現象足以產生影響電路性能的電磁干擾，而輕微放電所產生的放電火花則微弱得無法用肉眼直接觀察檢驗。對于放電引起的放電火花的檢測有一種做法是利用紫外像增強器進行觀察探測，但由于紫外成像系統無法對被觀測景物與放電火花同時成清晰像而限制了可以使用的領域，目前僅用在高壓輸變電系統絕緣性能的檢測等少數場合。對于各種配電箱、儀器儀表電路等復雜密集的電路系統，需要準確判斷被測電路系統的放電部位與放電器件的應用場合，目前尚無行之有效的技術手段。

此外、采用紫外微光成像技術，通過地球大氣窗口中的所謂“日盲區”，利用特種飛行物羽煙中的紫外輻射，可以在大氣輻射背景中探測、發現和跟蹤特種飛行物。同樣，由于紫外輻射和可見輻射利用同一光學系統無法同時成清晰像，要在通過紫外輻射發現特種飛行物的同時對其進行種類識別、姿態觀察和精確瞄準是困難的。

發明內容

本發明的目的在于設計一種電路放電檢測系統，這種系統可以同時觀察到電子電路放電火花和被測電路實體圖像的檢測裝置，用于各種配電箱、儀器儀表電路等復雜密集的電路系統，可通過觀測準確判斷被測電路系統的放電部位與放電器件。

按照本發明提供的技術方案，所述電路放電檢測系統包括紫外輻射成像系統、可見光成像系統和圖像融合處理系統，其特征是：利用紫外輻射成像系統和可見光成像系統同時對被測電路進行成像觀測；紫外輻射成像系統捕獲放電火花所發出的紫外輻射，產生并輸出放電火花圖像；可見光成像系統捕獲并輸出被測電路的實體圖像；通過圖像融合處理系統對檢測到的放電火花圖像與被測電路的實體圖像進行捕獲與處理，并以圖像融合的方式將檢測到的放電火花圖像和被測電路實體圖像整合在一起，形成標識出放電火花圖像及其位置的被測電路圖像。

所述紫外輻射成像系統包括紫外物鏡、位于紫外物鏡后面的紫外像增強器及圖像采集系統；紫外物鏡捕獲放電火花所發出的紫外輻射，經紫外像增強器增強后，由圖像采集系統產生并輸出放電火花圖像。所述可見光成像系統包括物鏡和位于物鏡后面的可見光攝像系統；所述物鏡捕獲被測電路的圖像，經可見光攝像系統產生并輸出被測電路的實體圖像。

所述物鏡可以是獨立的攝像物鏡；也可以是紫外物鏡，當采用紫外物鏡時，在所述紫外物鏡的后面與所述可見光攝像系統之間設置一個分光鏡；利用分光鏡將除紫外波段以外的光譜輻射成像光束反射至可見光攝像系統。在可見光攝像系統上設置可見像增強器。

在所述電路放電檢測系統中，還包括一組熱成像系統，所述熱成像系統位于所述圖像融合處理系統的前面；所述熱成像系統獲取的被測電路熱輻射強度分布圖與紫外成像系統獲取的放電火花圖像、可見光成像系統獲取的被測電路的實體圖像一同輸入到圖像融合處理系統，由圖像融合處理系統對上述放電火花圖像、被測電路的實體圖像及被測電路熱輻射強度分布圖的數據進行處理與融合計算，獲得包含了標識出放電火花圖像及其位置與被測電路溫度分布梯度的被測電路圖像。

所述紫外輻射成像系統包括紫外物鏡、位于紫外物鏡后面的紫外像增強器及圖像采集系統；紫外物鏡捕獲放電火花所發出的紫外輻射，經紫外像增強器增強后，由圖像采集系統產生并輸出放電火花圖像；所述可見光成像系統包括所述紫外物鏡和位于所述紫外物鏡后面的可見光攝像系統；在所述紫外物鏡的后面與所述可見光攝像系統之間設置一個分光鏡；利用分光鏡將除紫外波段以外的光譜輻射成像光束反射至可見光攝像系統；所述紫外物鏡捕獲被測電路的圖像，經可見光攝像系統產生并輸出被測電路的實體圖像。

本發明的特點如下：

1：本檢測系統利用紫外像增強器放大微弱紫外輻射圖像信號的性能，對放電火花所發出的紫外光譜進行捕獲、放大與成像，可以探知并觀察電子電路放電所發出的微弱放電火花，從而可以對可能引起電磁干擾的設計或生產缺陷進行檢測與評估。

2：本檢測系統將監測到的放電火花圖像和被測電路實體圖像通過圖像融合技術整合在一起，不僅可以檢測被測電路是否存在放電現象，而且可以顯示電路中發生放電現象的部位或器件，從而可以更加清晰有效地分析放電現象產生的原因以利于采取針對性的措施。