局部放電產生的聲波頻率范圍很廣，從幾十赫茲到幾十兆赫茲，而且各種頻率所占的份量也各不相同。這種特性可以用聲波的頻譜來表示。各種設備中各種形式的局部放電所產生的頻譜也不相同，而實際測量裝置（包括換能器和放大器等）的頻帶寬度都是有限的。因此為了提高測量靈敏度，必須選用頻譜中所占成分多的頻率范圍作為測量頻率，另一方面還可以利用頻譜的特征來判斷發生局部放電的位置和放電氣隙的大小。

上一篇博文我們介紹了傳輸線的頻譜和液體材料的頻譜，接下來我們一起來看看固體材料和低氣壓中放電的頻譜吧。

1.3 固體材料的頻譜

在固體材料內氣隙放電產生的聲波頻譜與氣隙的形狀有關。如圖所示。圖中上、中、下三條曲線長度分別為3.18mm, 6.35mm和19mm的氣隙放電的頻譜。這些頻譜都出現很多峰值。峰值間平均間隔頻率分別為57.5KHz, 27.8KHz,15KHz。以空氣中聲波的傳輸速度340m/s來計算(溫度為20℃)可以得出相應的波長為5.94，12.2，22.6。波長的一半與氣隙的放電距離是很接近的。（長度為19mm的氣隙實際放電距離與氣隙長度一樣）。這一現象可以用諧振腔理論來解析。把密閉在固體材料內部的氣隙看作一個諧振腔，聲波在諧振腔內震蕩的基頻波長是諧振腔長度的兩倍。因此，可以用聲波頻譜中峰值間的波長的一半來推算氣隙的尺寸。

固體材料內部氣隙放電產生的聲波頻譜

1.4 低氣壓中放電的頻譜

低氣壓中放電所產生的聲波頻譜資料很少，下圖為兩種電極在不同真空度下測得的頻譜。針尖對絕緣板電極的距離是1mm，在2.8kV電壓下放電。球對絕緣板電極的距離是0.1mm，在4.2kV下放電。這二種電極下放電產生的聲波信號都約反比于頻率的四次方。

                低氣壓氣體中放電頻譜