JPFYX压电薄膜(以下文中以新型压电薄膜代替),是属于高分子聚合材料,它有抗氧化、抗化学腐蚀、抗辐射、抗高温、抗气候变化等基本性能,还具有热电性、介电性、压电性等特殊性能,世界各国研究人员利用其优异的性能制作传感器等设备应用于各个领域。其中它的压电特性是本文制作超宽频超声波传感器的主要依据,并且其压电特性相对于石英晶体和压电陶瓷具有更高的压电系数,因此被广泛应用于传感器的制作。本文利用其优异的压电特性,研制出基于新型压电薄膜的超宽带超声波传感器,并将其应用于局部放电检测中。首先本文从理论上研究清楚新型压电薄膜具有优异压电性的原理并研究了超声波在单层界面或者多层界面的折反射情况和最终透射出来的超声波的声压声强的变化情况。其次,基于超声波折反射的研究,确定了传感器的保护层、耦合层和背衬材料的选取以及传感器内部结构设计。并结合材料的声阻抗和超声波在多层界面折反射的研究,理论上验证了材料选取的合理性。再者,在准备好传感器各种材料后,成功完成传感器的研制工作,同时也研究了与传感器配套的前置放大器的理论原理,并成功完成前置放大器的研制工作。在完成传感器和放大器的硬件研制工作后,本文成功检测了传感器和放大器的幅频特性和相频特性等基本性能,结果显示超宽频超声波传感器本体带宽为20kHz-1MHz,此频带内的相移不超过50°,且频率越高相移越少。放大器本体的带宽超过传感器的带宽范围,且在20kHz-1MHz内相移不超过10°。最后,介绍了时频域谱图分类的原理,将传感器所测的3种超声波信号数据与时频域谱图分类相结合,完成T-F谱图的制作,从完成的T-F谱图中,可以实现不同类型的局部放电的分类。在检测数据时,通过使用自己所研制的超声波传感器、放大器、借来的滤波器和示波器组成检测系统,记录了 SF6气体中针板放电、SF6气体中沿面放电和背景噪声3种超声波信号。