随着电网系统愈加复杂,保证电力系统能够可靠地提供电能成为首要研究的问题。为了预防绝缘子劣化导致大面积停电,需要对输电线路上绝缘子的运行情况进行实时监测,而其泄漏电流的变化情况能够明确地反映出工作状况,因此对泄漏电流进行准确地测量具有重要意义。但常规的检测方法无法把处于强噪声干扰环境中的微弱工频泄漏电流信号精确地测量出来。因此本文应用微弱信号检测理论和技术,设计了一种以正交矢量锁定放大器为核心的检测系统,用于测量输电线路的绝缘子工频泄漏电流。论文首先分析介绍了锁定放大器的主要工作原理,提出了本检测系统的核心是以互相关原理为基础的正交矢量结构锁定放大器,并应用Simulink搭建该结构模型进行仿真验证。然后,详细设计了正交锁定放大器检测系统的各个组成部分。其中包括:由三部分电路构成的信号通道模块,即具有低噪声强抗干扰能力的第一级差分放大电路、提高放大增益的二级放大电路和以开关电容滤波器为核心的自动跟踪带通滤波电路;由实现方波整形的方波信号生成电路和以锁相环倍频技术为核心的正交信号生成电路构成的参考通道模块;以电子开关型相敏检测芯片AD630为核心的相敏检测电路和四阶低通滤波器构成的相关器模块;能够提供多种电平的系统电源模块;由F28335微处理器模块、AD7606模数转换模块、通信电路和人机交互电路构成的数据采集与处理模块。最后,对各模块电路进行功能调试,并使用设计的检测系统对不同幅值和信噪比的微弱工频信号进行测量。实验结果表明,本系统具有较好的噪声抑制能力,并且线性度好、测量灵敏度高。