[发明专利]脉冲高电压峰值及时间参量测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲高电压峰值及时间参量测量装置及测量方法,属于仪器测量与控制技术领域。

背景技术

在国防、军工、航天、电力电子等行业内，在自由电子激光、强流电子加速器、高功率微波等技术领域内，脉冲高电压峰值与时间参量的准确测量非常重要。脉冲高电压持续时间很短，一般从纳秒到毫秒量级；电压幅度较宽，一般从几千伏特到几十万伏特量级，这就给脉冲高电压的准确测量带来了一系列的难度，要求测试系统时间响应至少为纳秒量级，输入信号分压比至少为1000：1，并且对测试系统输入阻抗提出了比较高的要求。对于传统分压器来说，当被测脉冲高电压源输出阻抗较大时，分压器会有明显方法误差进而影响测量的准确度；针对高电压，如果增加分压器分压比，会使得分压器响应时间能力变差，使分压器输出波形产生畸变，同样也会影响测量的准确度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种脉冲高电压峰值及时间参量测量装置，进一步提供一种针对性较强的脉冲高电压峰值及时间参量的测量方法。系统所用仪器较少，测量电路搭建简单，实用性高，针对性强，便于在相关领域进行推广和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种脉冲高电压峰值及时间参量测量装置，其特征是，包含

一接收脉冲高电压信号的宽频高压探头，

一与所述宽频高压探头连接的数字示波器。

所述脉冲高电压信号由脉冲高电压源的输出端输出。

所述宽频高压探头包含一接地端。

所述宽频高压探头输出端与所述数字示波器的输入端连接。

所述脉冲高电压源、宽频高压探头均可靠接地。被测脉冲高电压源和宽频高压探头均可靠接地，为多余的漏电流提供导电通路；必要时，需在相应的接线连接处覆盖屏蔽罩以增大爬电面积，避免尖端放电、空气电晕等情况的发生；在某些空气潮湿等特定工况下，也可采用变压器油浸泡的方式进行工作，以最大程度的避免安全事故的发生。

输入的脉冲高电压信号经过宽频高压探头衰减分压；

经过宽频高压探头信号调理后的低电平信号输入数字示波器；

调节数字示波器对输入信号的峰值及时间参量进行测量。

所述时间参量包含脉冲上升时间、脉冲半坡时间、脉冲前时间、脉冲间隔时间、脉冲宽度。

所述脉冲高电压信号由脉冲高电压源产生。

所述脉冲高电压源、宽频高压探头均可靠接地。

本发明中对于脉冲高电压峰值及时间参量测量方法是先将高电压信号经过信号调理之后，再进行准确测量。借助于宽频高压探头将脉冲高电压信号峰值进行1000：1倍衰减并输出低电平信号；使用数字示波器对信号调理过后的低电平信号进行准确测量，在测量过程中可以使用数字示波器光标测量功能，以得到想要测量的某项参数（峰值、脉冲上升时间、脉冲半坡时间、脉冲前时间、脉冲间隔时间、脉冲宽度等）的实际值。

本发明所达到的有益效果：

本发明不但为脉冲高电压峰值及时间参量准确测量提供了行之有效的解决方案及测量方法，且由于整个装置所用仪器较少，测量电路搭建简单，测量方法实用性高，针对性强，易于普及，易用性较强，适用范围较广。

附图说明

图1为本发明的脉冲高电压峰值及时间参量测量装置示意图；

图2为图1中宽频高压探头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的测试装置包含宽频高压探头P6015A及数字示波器TDS3032C，宽频高压探头P6015A的输入端与被测脉冲高压源输出端连接，并确保可靠接地。宽频高压探头P6015A输出端与数字示波器TDS3032C输入端相连，利用数字示波器TDS3032C峰值测量功能和时间测量功能完成脉冲高电压峰值及时间参量的测量。本发明主要用于测量脉冲高电压峰值及相关时间参量如脉冲上升时间、脉冲半坡时间、脉冲前时间、脉冲间隔时间和脉冲宽度等。基于宽频高压探头P6015A衰减倍率为1000：1（±3％），输入阻抗100MΩ（±2％），可有效保证输入脉冲高电压信号在信号衰减调理过程中无明显损失，将其与被测脉冲高压源输出端连接，并确保可靠接地；然后将P6015A输出端与数字示波器TDS3032C输入端相连，利用示波器峰值测量功能和时间测量功能完成脉冲高电压峰值及时间参量的测量。