[發(fā)明專(zhuān)利]脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量測(cè)量裝置及測(cè)量方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110186667.1
• 申請(qǐng)日: 2011-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102288806A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙輝;嚴(yán)明;王斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇東方航天校準(zhǔn)檢測(cè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/04
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/04;G01R29/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量測(cè)量裝置及測(cè)量方法,屬于儀器測(cè)量與控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在國(guó)防、軍工、航天、電力電子等行業(yè)內(nèi)，在自由電子激光、強(qiáng)流電子加速器、高功率微波等技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，脈沖高電壓峰值與時(shí)間參量的準(zhǔn)確測(cè)量非常重要。脈沖高電壓持續(xù)時(shí)間很短，一般從納秒到毫秒量級(jí)；電壓幅度較寬，一般從幾千伏特到幾十萬(wàn)伏特量級(jí)，這就給脈沖高電壓的準(zhǔn)確測(cè)量帶來(lái)了一系列的難度，要求測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)至少為納秒量級(jí)，輸入信號(hào)分壓比至少為1000：1，并且對(duì)測(cè)試系統(tǒng)輸入阻抗提出了比較高的要求。對(duì)于傳統(tǒng)分壓器來(lái)說(shuō)，當(dāng)被測(cè)脈沖高電壓源輸出阻抗較大時(shí)，分壓器會(huì)有明顯方法誤差進(jìn)而影響測(cè)量的準(zhǔn)確度；針對(duì)高電壓，如果增加分壓器分壓比，會(huì)使得分壓器響應(yīng)時(shí)間能力變差，使分壓器輸出波形產(chǎn)生畸變，同樣也會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量測(cè)量裝置，進(jìn)一步提供一種針對(duì)性較強(qiáng)的脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量的測(cè)量方法。系統(tǒng)所用儀器較少，測(cè)量電路搭建簡(jiǎn)單，實(shí)用性高，針對(duì)性強(qiáng)，便于在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量測(cè)量裝置，其特征是，包含

一接收脈沖高電壓信號(hào)的寬頻高壓探頭，

一與所述寬頻高壓探頭連接的數(shù)字示波器。

所述脈沖高電壓信號(hào)由脈沖高電壓源的輸出端輸出。

所述寬頻高壓探頭包含一接地端。

所述寬頻高壓探頭輸出端與所述數(shù)字示波器的輸入端連接。

所述脈沖高電壓源、寬頻高壓探頭均可靠接地。被測(cè)脈沖高電壓源和寬頻高壓探頭均可靠接地，為多余的漏電流提供導(dǎo)電通路；必要時(shí)，需在相應(yīng)的接線(xiàn)連接處覆蓋屏蔽罩以增大爬電面積，避免尖端放電、空氣電暈等情況的發(fā)生；在某些空氣潮濕等特定工況下，也可采用變壓器油浸泡的方式進(jìn)行工作，以最大程度的避免安全事故的發(fā)生。

輸入的脈沖高電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)寬頻高壓探頭衰減分壓；

經(jīng)過(guò)寬頻高壓探頭信號(hào)調(diào)理后的低電平信號(hào)輸入數(shù)字示波器；

調(diào)節(jié)數(shù)字示波器對(duì)輸入信號(hào)的峰值及時(shí)間參量進(jìn)行測(cè)量。

所述時(shí)間參量包含脈沖上升時(shí)間、脈沖半坡時(shí)間、脈沖前時(shí)間、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度。

所述脈沖高電壓信號(hào)由脈沖高電壓源產(chǎn)生。

所述脈沖高電壓源、寬頻高壓探頭均可靠接地。

本發(fā)明中對(duì)于脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量測(cè)量方法是先將高電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理之后，再進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。借助于寬頻高壓探頭將脈沖高電壓信號(hào)峰值進(jìn)行1000：1倍衰減并輸出低電平信號(hào)；使用數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)調(diào)理過(guò)后的低電平信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，在測(cè)量過(guò)程中可以使用數(shù)字示波器光標(biāo)測(cè)量功能，以得到想要測(cè)量的某項(xiàng)參數(shù)（峰值、脈沖上升時(shí)間、脈沖半坡時(shí)間、脈沖前時(shí)間、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度等）的實(shí)際值。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明不但為脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量準(zhǔn)確測(cè)量提供了行之有效的解決方案及測(cè)量方法，且由于整個(gè)裝置所用儀器較少，測(cè)量電路搭建簡(jiǎn)單，測(cè)量方法實(shí)用性高，針對(duì)性強(qiáng)，易于普及，易用性較強(qiáng)，適用范圍較廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量測(cè)量裝置示意圖；

圖2為圖1中寬頻高壓探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的測(cè)試裝置包含寬頻高壓探頭P6015A及數(shù)字示波器TDS3032C，寬頻高壓探頭P6015A的輸入端與被測(cè)脈沖高壓源輸出端連接，并確保可靠接地。寬頻高壓探頭P6015A輸出端與數(shù)字示波器TDS3032C輸入端相連，利用數(shù)字示波器TDS3032C峰值測(cè)量功能和時(shí)間測(cè)量功能完成脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量的測(cè)量。本發(fā)明主要用于測(cè)量脈沖高電壓峰值及相關(guān)時(shí)間參量如脈沖上升時(shí)間、脈沖半坡時(shí)間、脈沖前時(shí)間、脈沖間隔時(shí)間和脈沖寬度等。基于寬頻高壓探頭P6015A衰減倍率為1000：1（±3％），輸入阻抗100MΩ（±2％），可有效保證輸入脈沖高電壓信號(hào)在信號(hào)衰減調(diào)理過(guò)程中無(wú)明顯損失，將其與被測(cè)脈沖高壓源輸出端連接，并確保可靠接地；然后將P6015A輸出端與數(shù)字示波器TDS3032C輸入端相連，利用示波器峰值測(cè)量功能和時(shí)間測(cè)量功能完成脈沖高電壓峰值及時(shí)間參量的測(cè)量。