電磁脈沖測(cè)量用電阻分壓器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目電磁脈沖測(cè)量用電阻分壓器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)院系專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師X年X月X日I目錄引言.11電磁脈沖測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介.11.1常用測(cè)量方法.11.1.1測(cè)量球隙法.11.1.2分壓器與數(shù)字存儲(chǔ)示波器.21.1.3D/I與示波器法.21.1.4光電測(cè)量系統(tǒng).31.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.32基于電阻分壓器的電磁脈沖測(cè)量系統(tǒng)的性能分析.42.1測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求.42.1.1測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成.42.1.2測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求.52.2電阻分壓器的性能影響因素分析.62.3測(cè)量系統(tǒng)的影響因素仿真分析.82.3.1阻抗匹配.82.3.2測(cè)量電纜對(duì)測(cè)量的影響.112.4脈沖電阻分壓器的補(bǔ)償方法.142.4.1電感補(bǔ)償.142.4.2供給式補(bǔ)償.152.4.3收集式補(bǔ)償.162.4.4綜合補(bǔ)償.183脈沖電阻分壓器的設(shè)計(jì).193.1電阻分壓器原理及分析.193.2電阻分壓器的設(shè)計(jì).203.2.1電阻分壓器中參數(shù)的選取以及分壓比的計(jì)算.203.2.2電阻分壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化.213.2.3電阻分壓器的階躍響應(yīng)及其仿真.22II4電阻分壓器性能試驗(yàn).255結(jié)束語(yǔ).27ABSTRACT.291電磁脈沖測(cè)量用電阻分壓器的設(shè)計(jì)摘要：介紹了電磁脈沖測(cè)量的基本方法，理論和仿真分析了電阻分壓器及測(cè)量系統(tǒng)的性能影響因素，包括對(duì)地分布電容、固有電感、阻抗匹配、測(cè)量電纜等。分析了分壓器性能補(bǔ)償?shù)?種方法，包括電感補(bǔ)償、供給式補(bǔ)償、收集式補(bǔ)償和綜合補(bǔ)償。設(shè)計(jì)了一種測(cè)量高壓脈沖的電阻分壓器，分壓比為4982，并選用綜合補(bǔ)償對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。對(duì)設(shè)計(jì)的分壓器進(jìn)行試驗(yàn)分析。關(guān)鍵詞：電磁脈沖測(cè)量；分壓器；性能分析；補(bǔ)償引言在受控核聚變、強(qiáng)流電子加速、高功率微波和自由電子激光等高科技領(lǐng)域中,脈沖高電壓的測(cè)量存在諸多的難點(diǎn)。其一般測(cè)量方法有：測(cè)量球隙法、微分積分環(huán)節(jié)與存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)、光電測(cè)量系統(tǒng)、分壓器與數(shù)字存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量球隙法只能測(cè)量電壓峰值，并不能測(cè)量電壓波形，而且容易受溫度、濕度、大氣壓力的影響，而且準(zhǔn)確率較低，故目前很少用。微分積分環(huán)節(jié)與存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)微分環(huán)節(jié)的電阻無(wú)感要求很高，對(duì)積分器的要求也很高。光電測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差。分壓器與數(shù)字存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)中的脈沖分壓器分為電阻型、電容型和阻容型3種，其中電阻分壓器內(nèi)部電阻理論上是純電阻，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，被廣泛使用。分壓器的性能好壞直接影響系統(tǒng)整體性能的好壞，因此，研究電阻分壓器的性能改善以及對(duì)測(cè)量的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1電磁脈沖測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介1.1常用測(cè)量方法一般測(cè)量方法有：測(cè)量球隙法、分壓器與數(shù)字存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)、微分積分環(huán)節(jié)與存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)、光電測(cè)量系統(tǒng)。1.1.1測(cè)量球隙法測(cè)量球隙法自20世紀(jì)初已經(jīng)開(kāi)始研究和應(yīng)用。測(cè)量原理是利用球間隙放電來(lái)測(cè)量高電壓。測(cè)量裝置主要包括兩個(gè)相同直徑的金屬球極及球桿、操作機(jī)構(gòu)、絕緣支持物以及連接到被測(cè)電壓處的引線。測(cè)量球隙是一對(duì)直徑相同的金屬球，金屬球一般用紫銅或黃銅制造，球面要光滑，曲率要均勻。兩個(gè)球極之間的距離成為球隙(S)，兩個(gè)球極相距最近的點(diǎn)稱(chēng)為放電點(diǎn)。當(dāng)球隙發(fā)生放電時(shí)，不一定正好發(fā)生在球極放電處，而可能發(fā)生在放電點(diǎn)附近的地方，這塊地方叫做放電點(diǎn)區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，特別要求精密加工，表面光潔，對(duì)表面不規(guī)則度提出嚴(yán)格要求。在一定的大氣狀況下,兩球間隙有一比較固定的放電電壓。由此可用來(lái)測(cè)量一個(gè)未知高電壓的峰值。GB311.6-83等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了球隙的放電電壓及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所推薦的球隙放電電壓表的數(shù)值，這些數(shù)值是事先經(jīng)過(guò)許多國(guó)家用實(shí)驗(yàn)方法獲得的。若