冲击电压的测量模板.ppt

第六章冲击电压的测量,6-1概述冲击电压的特点：快速变化的瞬变信号测量对象：幅值波形标准要求：（全波）幅值：3%，波头、波尾时间：10%（截断波）幅值：5%（波峰振荡）f5MHz,orTa10MHz,orTa15ns(GB/T16927.2-1997)测量方法：测量球隙分压器+示波器（数据记录仪）光电测量系统冲击峰值电压表,6-2球隙测量冲击电压的方法幅值测量的不确定度：3%,一、放电电压,50%放电电压（U50%）表示冲击电压的平均值,球隙放电电压表中，同一数据可表示交直流以及冲击50%的放电电压值，WHY?,球隙的伏秒特性（DCLI）呈水平,分散性影响测量的准确度,原因：间隙中空气的游离程度（照射）球面状况,保护电阻：低电感的电阻，R500,二、U50%的测量方法,1.多级法,固定间隙，逐渐增加电压，每级加压6次，求放电概率P%，做45级，每级约U50%的2%,固定电压，改变间隙距离，每次加压6次，求放电概率P%，做45次,采用内插法：施加电压U1，施加十次，放电概率在2030%，增加电压至U2，放电概率在7080%,U1:U0+d70KVU2:U068KVU3:U0-d66KVU4:U0-2d64KV,2.升降法,U1:U0+d70KVU2:U068KVU3:U0-d66KVU4:U0-2d64KV,6-3冲击峰值电压表一、工作原理,UM,0Tf，u1的上升沿：D导通，CM充电,t=Tf，u1=UM：D截止，UCM=UM,由静电电压表等可测量之,二、误差原因,D导通时，CM充电需要时间,电压表测量过程中有泄漏,RDCM越大，误差越大,CM越小，泄漏越大测量误差,波形变化越快，误差越大,冲击峰值的测量准确度,波形有关,三、改进方法,1.降低CM，并联大电容C,RDCM很小，CM充电至UM,CM充电期间，C不充电,R1C很大，C充电后泄漏很小,被测电压TfR1C,2.高速切换开关,可用于操作波和重复波形,6-4冲击电压分压器一、概述,电阻分压器、电容分压器、阻容分压器、阻尼分压器,还包括：信号电缆、高压引线、示波器、阻尼电阻,要求：波形不畸变，分压比准确、稳定,IEC标准K:1%,幅值：3%,Tf,Tt:10%,（响应特性好）,二、电阻分压器,R1的阻值：约10k，2kR1,陡波、雷电波：电阻分压器,长波头波、操作波：电容分压器,2.集中式电容分压器,高压臂与低压臂之间电缆连接：高频振荡,改进：串接匹配电阻,高压电极靠近底座,3.低压测量回路,低压臂结构：,低压回路：(单端匹配),暂态：,稳态：,末端匹配或双端匹配,首端串联电阻,末端并联电阻,不可以,RC串联作为末端匹配,（暂态）,（稳态）,双端匹配条件：,四、阻容并联分压器,暂态分布：按电容分布,稳态分布：按电阻分布,五、阻尼分压器,1.高阻尼电容分压器,分布式电容分压器：,存在电感L和对地电容Ce,暂态特性：电阻分压,稳态特性：电容分压,高压引线上必须串联电阻Rd，阻尼振荡,电阻Rd置于高压引线的首端，又作为引线的匹配电阻,初始分压比等于最终分压比时,无负荷电容或负载电容很小时,2.低阻尼电容分压器,高频振荡：高压引线上波的折反射,低频振荡：分压器电感与杂散电容间的振荡,引线上阻尼电阻：分散布置到分压器内部,为了减小响应时间，选：,分压比：决定于电容分压,响应时间：决定于R1C1,陡波测量：,6-5分压器误差及校核方法,一、误差来源,分压比误差,响应特性引起的误差,响应特性测定时条件与实际不同引起的误差,电晕及其他非线性因素引起的误差,各种干扰引起的误差,二、校核方法,分压比的测定,加交流电压U1(f1kHz)，U1,U2的测量：0.5%,测分压器元件阻抗R,C，R：0.2%;C：0.5%,频率响应特性的校核,施加幅值一定，频率可调的正弦波电压，测定不同频率时输出电压值,方波响应特性,分压器输入端施加方波，测量输出端电压波形,振荡型：T=T1-T2+T3-T4+,标准方法替代方法,方波响应测定方法,合格的方波源,正确的测量回路,响应指标和判断标准,响应指标：T1,TN,ts,T0,截断时间为Tc的波前截断波：,6-6数字存储示波器,锁定和存储波形,计算分析、测量功能,打印、接口,主要技术指标,1.带宽,波形再现的逼真程度,带宽对波形的影响,2.上升时间,3.采样率(fs)（Samples/s）