時域信號分析儀的測試結果正常，需滿足信號完整性、特（tè）征穩定性、多（duō）維度一致性三大（dà）核心要求。以（yǐ）下從波形形態、參數閾值、工程（chéng）關聯性三個維度，結（jié）合典型（xíng）應用場景（jǐng），給出可量化的正常結（jié）果特征及判斷依據。
一、信號完整性：波形形態與（yǔ）質量要求
1. 波形形態
- 無畸變：
- 波形應嚴格符合理論（lùn）預期（如正弦波、方波、脈衝序列），無過衝、振鈴、毛刺或截（jié）斷。
- 示例：
- 正常電機電流（liú）：平滑正弦波，僅（jǐn）含工頻分量（50/60Hz）及少量諧波（<5%）。
- 異常波形：電流出現尖峰（幅值>2倍額定值，寬度<1μs），提示短路或電弧（hú）故障。
- 無噪聲幹擾（rǎo）：
- 背景噪聲應低於信號幅值的1%（SNR≥40dB），高（gāo）頻幹（gàn）擾（如開關電源噪聲（shēng））需通過濾波抑製。
- 測試方（fāng）法：
- 空（kōng）載測試（探頭懸空）確認本底噪聲≤1mV（如（rú）帶寬100MHz時（shí））。
- 加載測試時，噪聲幅值應比信號基（jī）波低至少20dB。
2. 時域參數
- 幅值穩定：
- 信號幅值應在設備額（é）定值的（de）±5%以（yǐ）內波動（如220V電源電壓波動範（fàn）圍209V~231V）。
- 動態範圍驗證：
- 強信號（如電（diàn）機電流）與弱信號（如局部放電mV級脈衝）需同時清晰顯示（shì），無削波（bō）或淹沒。
- 周期性嚴格：
- 周期（T=1/f）應與理論值一（yī）致，相（xiàng）位抖動<0.1°（如50Hz信號周期應為（wéi）20ms±1μs）。
- 示例：
- 正常電網電壓（yā）：周期20ms，頻率49.98Hz~50.02Hz。
- 異常情況：周期波動>50μs（頻率變化>0.1Hz），提示電網擾動或發電機故障。
- 脈衝寬（kuān）度精確：
- 脈衝（chōng）信號的上升時間、下降時間、占空比需符合器（qì）件（jiàn）手冊（如IGBT開通時間<100ns）。
- 測試（shì）工（gōng）具：
- 使用示波器模式（shì）下的“光標測量”功能，精確測量脈衝參數（shù）（誤差<1%）。
二、參數閾值：量化指標與典型（xíng）範圍
1. 電機類設備
| 參數 | 正常範圍 | 異常閾值 | 典型應用（yòng） |
|---|
| 電流RMS值 | 額定值±5% | >1.2倍額定值 | 電機過載、短路檢測 |
| 振動RMS值 | <1.5g（低速電機） | >2.5g | 軸承磨損、轉子不平衡 |
| 溫度斜率 | <0.5°C/min（穩態） | >2°C/min | 繞組過熱、冷卻失效 |
| 電流諧（xié）波 | THD<5% | THD>10% | 非線（xiàn）性負載、磁（cí）路飽和（hé） |
2. 變壓器類設備
| 參數 | 正常範圍 | 異常閾值 | 典型應用 |
|---|
| 局部放電幅值 | <30mV（超高頻檢測） | >50mV | 絕緣老化、沿麵（miàn）放電 |
| PRPD聚（jù）集度 | 隨機分布（無特征相位聚（jù）集） | 90°~270°相位聚集 | 懸浮放電、油紙界麵劣化 |
| 介（jiè）質損耗角（jiǎo） | tanδ<0.5% | tanδ>1.0% | 絕緣受潮、油質劣化 |
3. 電纜/線路（lù）類設備
| 參數 | 正常範圍 | 異常閾值 | 典型應用（yòng） |
|---|
| TDR反射係數 |
| Γ | <0.1 |
| 行（háng）波速度（dù） | 0.96c~0.99c（c為光速） | 偏差>5% | 電纜老化、介（jiè）質變化 |
| 阻抗變化率（lǜ） | <10% | >20% | 局部損傷、截麵（miàn）突變 |
三、工程關聯性：多（duō）維度一（yī）致（zhì）性（xìng）驗（yàn）證
1. 時域-頻域聯合驗證
- 正常情況：
- 電機電流時域波形為正弦（xián）波，FFT頻譜僅含工頻（pín）及低次諧波（如3次諧波<1%）。
- 異常案例：
- 時域出現周期性毛刺（cì），FFT顯示100Hz諧波含量升至（zhì）12%，提示轉子斷條（100Hz為電源頻率的2倍）。
2. 多通道一致性
- 正常情況：
- 三相變（biàn）壓（yā）器各相電流（liú）/電壓波形幅值相（xiàng）等、相位差120°。
- 異（yì）常案例：
- A相電流幅值比B/C相（xiàng）高（gāo）15%，且相位超前5°，提示A相繞組（zǔ）匝間短路。
3. 曆史（shǐ）趨勢對（duì）比
- 正常情況：
- 振動RMS值每周波動<2%，峭度值穩定在3.0±0.1。
- 異常案例：
- 振動RMS值連續3周從1.2g升至2.8g，峭度值升至4.5，提示（shì）軸（zhóu）承進入早期故障階段。
四、典型場景（jǐng）的（de）正常結果示例
1. 電機（jī）正常運行
- 時域波形：
- 電流波形為平滑正弦波，幅值20A±1A（額定值20A），無尖峰或畸變。
- 振動波形為低幅值隨機噪聲，RMS值1.0g，峭度值2.9。
- 頻域特征：
- FFT顯示基波50Hz幅值18V，3次諧波<0.5V（THD<3%）。
- 結論：電（diàn）機運行正（zhèng）常，無電氣或機械故障。
2. 變壓器絕緣良好
- 時域波形：
- 超高頻傳感器檢測無脈（mò）衝信號（hào），背景噪（zào）聲（shēng）<10mV。
- PRPD圖譜為隨機分布點（diǎn），無相位聚集。
- 電容量測試：
- 繞組對地電（diàn）容值與設計值偏差<2%，介質（zhì）損耗tanδ=0.3%。
- 結論：變壓器絕緣（yuán）狀態良好，無局部放電或受潮。
3. 電纜無缺陷
- TDR波形：
- 反射波與入射波疊加後，總波（bō）形無異常台階或振（zhèn）蕩，反射係數|Γ|<0.05。
- 計算行（háng）波速度0.97c，與電纜型號標稱值一致。
- 結論：電（diàn）纜無斷線、短路或阻抗不（bú）匹配（pèi）缺陷。
五、總結：正常結果的量化判斷標準
- 波形完整性：
- 信號無畸變、噪聲SNR≥40dB（強信號）/20dB（弱信號），周期性嚴格（頻（pín）率波動<0.1Hz）。
- 參數閾值：
- 電機電流RMS值±5%、振動RMS值<1.5g、變壓器局部放電（diàn）幅值<30mV、電纜TDR反射係數|Γ|<0.1。
- 多維（wéi）度一致性（xìng）：
- 時域-頻域特征匹配、多（duō）通道數據同步、曆史趨勢波動<5%/月。
- 工程經驗符合性：
- 符合典型設備正常運行特征（如電機諧波（bō）THD<5%、變壓器PRPD無聚集）。
推薦實踐：
- 建（jiàn）立設（shè）備專屬的“數字基線庫”，存儲正常運行（háng）時（shí）的時域波形、頻（pín）譜圖、PRPD圖譜等數據。
- 對關（guān）鍵設備（如核（hé）電（diàn）站主泵、高鐵牽引電機）設置動態（tài）閾值（如每周（zhōu）自動更（gèng）新均值±3σ範圍）。
通過以上（shàng）標（biāo）準，可係統（tǒng）化、量化地判斷時域信號分析儀的測試結果是否正（zhèng）常，為（wéi）設（shè）備健康管（guǎn）理提供可靠依據。
