電磁脈沖測量用電阻分壓器的設(shè)計畢業(yè)論文.doc

畢業(yè)論文(設(shè)計)題目電磁脈沖測量用電阻分壓器的設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)號院系專業(yè)指導(dǎo)教師X年X月X日I目錄引言.11電磁脈沖測量技術(shù)簡介.11.1常用測量方法.11.1.1測量球隙法.11.1.2分壓器與數(shù)字存儲示波器.21.1.3D/I與示波器法.21.1.4光電測量系統(tǒng).31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.32基于電阻分壓器的電磁脈沖測量系統(tǒng)的性能分析.42.1測量系統(tǒng)的動態(tài)性能要求.42.1.1測量系統(tǒng)的構(gòu)成.42.1.2測量系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)要求.52.2電阻分壓器的性能影響因素分析.62.3測量系統(tǒng)的影響因素仿真分析.82.3.1阻抗匹配.82.3.2測量電纜對測量的影響.112.4脈沖電阻分壓器的補償方法.142.4.1電感補償.142.4.2供給式補償.152.4.3收集式補償.162.4.4綜合補償.183脈沖電阻分壓器的設(shè)計.193.1電阻分壓器原理及分析.193.2電阻分壓器的設(shè)計.203.2.1電阻分壓器中參數(shù)的選取以及分壓比的計算.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.255結(jié)束語.27ABSTRACT.291電磁脈沖測量用電阻分壓器的設(shè)計摘要：介紹了電磁脈沖測量的基本方法，理論和仿真分析了電阻分壓器及測量系統(tǒng)的性能影響因素，包括對地分布電容、固有電感、阻抗匹配、測量電纜等。分析了分壓器性能補償?shù)?種方法，包括電感補償、供給式補償、收集式補償和綜合補償。設(shè)計了一種測量高壓脈沖的電阻分壓器，分壓比為4982，并選用綜合補償對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。對設(shè)計的分壓器進(jìn)行試驗分析。關(guān)鍵詞：電磁脈沖測量；分壓器；性能分析；補償引言在受控核聚變、強流電子加速、高功率微波和自由電子激光等高科技領(lǐng)域中,脈沖高電壓的測量存在諸多的難點。其一般測量方法有：測量球隙法、微分積分環(huán)節(jié)與存儲示波器組成的測量系統(tǒng)、光電測量系統(tǒng)、分壓器與數(shù)字存儲示波器組成的測量系統(tǒng)。測量球隙法只能測量電壓峰值，并不能測量電壓波形，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)與存儲示波器組成的測量系統(tǒng)對微分環(huán)節(jié)的電阻無感要求很高，對積分器的要求也很高。光電測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差。分壓器與數(shù)字存儲示波器組成的測量系統(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測量的影響具有重要的現(xiàn)實意義。1電磁脈沖測量技術(shù)簡介1.1常用測量方法一般測量方法有：測量球隙法、分壓器與數(shù)字存儲示波器組成的測量系統(tǒng)、微分積分環(huán)節(jié)與存儲示波器組成的測量系統(tǒng)、光電測量系統(tǒng)。1.1.1測量球隙法測量球隙法自20世紀(jì)初已經(jīng)開始研究和應(yīng)用。測量原理是利用球間隙放電來測量高電壓。測量裝置主要包括兩個相同直徑的金屬球極及球桿、操作機構(gòu)、絕緣支持物以及連接到被測電壓處的引線。測量球隙是一對直徑相同的金屬球，金屬球一般用紫銅或黃銅制造，球面要光滑，曲率要均勻。兩個球極之間的距離成為球隙(S)，兩個球極相距最近的點稱為放電點。當(dāng)球隙發(fā)生放電時，不一定正好發(fā)生在球極放電處，而可能發(fā)生在放電點附近的地方，這塊地方叫做放電點區(qū)域。在這個區(qū)域內(nèi)，特別要求精密加工，表面光潔，對表面不規(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。由此可用來測量一個未知高電壓的峰值。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)過許多國家用實驗方法獲得的。若