[發明專利]氣體放電管直流擊穿電壓測量裝置及方法

無效

• 申請號: 201010199158.8
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101846721A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 姚學玲;陳景亮
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/14;G01R31/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種氣體放電管直流擊穿電壓測量裝置及方法，其特征在于：包括人機交互參數設置和測量結果顯示單元（1）以及與人機交互參數設置和測量結果顯示單元（1）相連接的微型計算機控制與測量單元（2），所說的微型計算機控制與測量單元（2）包括控制單元（2-1）以及與控制單元（2-1）相連接的測量單元（2-2），其中控制單元（2-1）與可調上升速率直流電源（3）相連，可調上升速率直流電源（3）的高壓輸出端與限流單元（4）的一端連接，限流單元（4）的另一端和氣體放電管負載（5）的一端連接，氣體放電管負載（5）的另一端與微電流微分傳感器（6）的激勵電感線圈（8）的一端連接，激勵電感線圈（8）的另一端與可調上升速率直流電源（3）的低壓端連接，測量單元（2-2）與微電流微分傳感器（6）的感應線圈（9）相連接。

2.根據權利要求1所述的氣體放電管直流擊穿電壓的測量裝置，其特征在于：所說的微電流微分傳感器（6）由繞制在圓環形或矩形上的高磁導率、高頻率的磁性材料上的電氣相互隔離的激勵電感線圈（8）和三到四個相互獨立的感應線圈（9）組成。

3.根據權利要求1所述的氣體放電管直流擊穿電壓的測量裝置，其特征在于：所說的限流單元（4）的選取是保證在施加可調上升速率的直流電壓的條件下，通過氣體放電管負載（5）的電流值不大于1mA。

4.根據權利要求1所述的氣體放電管直流擊穿電壓的測量裝置，其特征在于：所說的微型計算機控制與測量單元（2）的測量單元（2-2）包括分別與控制單元（2-1）及并接在氣體放電管負載（5）兩端的電壓分壓器（7）相連接峰值保持電路（11）和與控制單元（2-1）相連接的12或16位的A/D采集電路（12），微電流微分傳感器（6）的感應線圈（9）通過D觸發器（10）與控制單元（2-1）相連。

5.一種基于權利要求1所述的氣體放電管直流擊穿電壓測量裝置的測量方法，其特征在于：

1）通過人機交互參數設置和測量結果顯示單元（1）輸入直流電源的可調上升速率；

2）微型計算機控制與測量單元（2）的控制單元（2-1）接收人機交互參數設置和測量結果顯示單元（1）設置的直流電源的可調電壓上升速率信號，通過數字/模擬D/A轉換電路控制直流模塊的輸出電壓，實現設定的電壓上升速率的直流高壓信號的輸出，滿足氣體放電管負載（5）直流擊穿電壓測量的要求；

3）當可調上升速率直流電源（3）的輸出電壓使氣體放電管負載（5）由絕緣狀態轉換為導通狀態時，微電流微分傳感器（6）的激勵線圈（8）中產生一快速上升的電壓信號u₈；

4）此快速上升的電壓信號u₈在微電流微分傳感器（6）的感應線圈（9）的相應的線圈中感應出高幅值的快速上升的電壓信號u₉；電壓信號u₉控制D觸發器（10），D觸發器（10）輸出到控制微型計算機控制與測量單元（2）的控制單元（2-1），控制單元（2-1）一方面停止對可調上升速率直流電源（3）的升壓控制，另一方面控制測量單元（2-2）的峰值采樣保持電路（11）工作，將施加在氣體放電管負載（5）、并經過電壓傳感器（7）轉換的電壓值保持下來；

5）微型計算機控制與測量單元（2）的控制單元（2-1）控制測量單元（2-2）的A/D轉換器（12）對由電壓傳感器（7）轉換的施加在氣體放電管負載（5）兩端的電壓進行數據采集；

6）微型計算機控制與測量單元（2）的測量單元（2-2）將A/D轉換器（12）得到的數字信號乘以電壓傳感器（7）的刻度因素，得到氣體放電管負載（5）的直流擊穿電壓，并顯示在人機交互參數設置和測量結果顯示單元（1）的液晶屏上。

6.根據權利要求5所述的氣體放電管直流擊穿電壓測量方法，其特征在于：所述步驟1）的直流電源的可調上升速率為100V/s、200V/s、500V/s或1000V/s。