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沖擊電壓發生器實驗中沖擊峰值電壓表的原理
点击次数:262 发布时间:2019-02-21 返回
  沖擊電壓發生器系统中冲击峰值电压表的原理沖擊電壓發生器本体设计为户内使用,采用三根绝缘立柱支撑结构。在发生器的每级将3根立柱联结可靠,并互相间组成稳定的结构。
  沖擊電壓發生器的每级都有一台低电感,大容量的冲击电容,它们被放置在沖擊電壓發生器结构中央。该电容采用高密度固体电容器,具有重量轻、体积小的特点,即使在额定工况下连续操作,它们也有足够的使用寿命。
  沖擊電壓發生器上使用的所有的電阻都是拔插式的線繞電阻。雷電波的調波電阻采用無感繞制,具有很小的電感。波頭電阻和波尾電阻安裝在發生器的兩柱之間。充電電阻則安裝在點火球隙的一側。
  直流充電電源(由高壓變壓器、倍壓電容、高壓矽堆構成)采用倍壓整流方式。高壓矽堆安裝在一個絕緣支撐板上,通過一個簡單的彈簧壓接機構可手動變換其方向。通過一只保護電阻將直流高電壓輸出到沖擊電壓發生器的級電容。用于測量充電電壓的高壓高阻也安裝在這個絕緣支撐板上。
  冲击峰值电压表的测量原理是根据脉冲电压的储存,即通过一个二极管使一个电容器充电。为了能够测量很陡的电压梯度dU/dT,储存的电容必须选择得很小,这导致一个很小的充电时间常数。由于变换测量值和现行使用的放大器元件,这时时间常数得以增大,直至这个值被以数字记录为止。作为输入衰减器的 "输入分压器" 把测量信号衰减至运算放大器的电压水平(Umax≈10V)。为了保证仪表有高的输入阻抗, 测量信号用一个高阻抗与输入分压器隔离。
  输入分压器设计为R-CR型分压器, 用幅频特性对其 R,C值进行选取。以保证其比率对不同波形的稳定。
  借助于極性開關可以使峰值保持電路在正和負極性波形下都能正確工作。
  用量程自动切换电路可将峰值保持值放大到超过 A/D转换器满量程的一半, 以保证 A/D转换精度。在 "高压分压器比率乘法器"中,测量信号的峰值是乘以高压分压器的比率。亦考虑了输入衰减器的系数。
  在脉冲工作方式下, 每次脉冲之后, 模拟储存器自动复位。只要有一个新的脉冲电压就抹消数字记忆,过后将储存新的测量值。
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