项目背景

电力行业统计表明，内部电弧故障是变电站与配电室中最严重的事故之一。其瞬间产生的超高温、强冲击波及炽热溅射物，不仅严重破坏设备，更直接危及人员安全。电池系统作为电力关键环节，在电弧爆炸防护测试中面临强电磁干扰与设备可靠性的双重挑战，需通过精准数据采集评估爆炸压力影响，为安全设计与标准提升提供依据。

面临挑战

1、强电磁干扰下数据失真或丢失：电弧产生极强的宽频谱电磁脉冲，导致采集信号失真、波形异常或完全丢失，测试结果无效。

2、传感器与设备易损毁：MPa级冲击波与高温电弧易损坏传感器，尤其国产传感器在极端工况下易出现负压异常、膜片回弹等问题，设备维修与更换成本高昂。

3、测试进程频繁中断：设备抗干扰能力不足、防护等级低，导致测试常被中断，拖慢研发节奏，影响电池安全验证进度。

4、多物理量同步采集困难：瞬态压力、温度、电流、应变等信号并存，需高精度同步（<1μs），传统采集系统难以实现多类型传感器信号耦合分析。

解决方案

中科采象电弧爆炸安全防护测试系统专为强干扰、高冲击、高温环境设计，集成高频压力传感、高精度采集与智能抗干扰技术，提供从数据采集到分析的全流程解决方案。

（电弧爆炸安全防护测试系统架构图）

系统组成

1、高频压力传感器：耐受MPa级冲击与高温环境，消除膜片回弹干扰，精准捕捉100μs级压力上升沿。

2、多物理量数据采集仪 （μXI-X4410）：支持温度、应变、压力、电流等多种信号同步采集。

3、高性能控制器（μXI-7326）与便携式机箱（ μXI-6050）：提供高算力与灵活部署能力。

4、多物理量数据采集软件 （Universe）：支持实时显示、数据处理与信号关联分析。

（多物理量数据采集仪 （μXI-X4410）

功能特点

高抗干扰能力

硬件通道隔离 + 动态可调滤波，双重抗干扰设计，有效抑制强电磁脉冲干扰。

过压保护与高防护等级，保障设备在极端工况下稳定运行。

高精度同步采集

基于μXI平台，所有通道间同步精度优于10ns确保多信号耦合分析

每通道同步采样最高可达2MS/s,轻松捕捉微秒级上升信号

高可靠性与耐用性

传感器与采集设备具备高防护结构，大幅降低电弧损坏风险。

支持宽量程输入（±5mV ~ ±100V），适应不同信号强度

灵活可扩展

开放FPGA可编程平台，支持自定义安全算法与逻辑开发。

系统兼容多种传感器与测试场景，可快速复用于类似高干扰环境。

核心优势

数据保真性强：在强电磁干扰下仍能捕获完整、真实的压力波形，支持震荡衰减规律分析。

设备寿命长：高频压力传感器与采集系统耐冲击、耐高温，显著降低设备损坏率。

测试效率高：高同步精度与快速采样能力，缩短测试周期，提升研发迭代速度。

方案复用好：模块化设计，支持多场景快速适配，降低重复投入成本。