[发明专利]一种低静电火花能量产生及测量方法

权利要求书

1.一种低静电火花能量产生及测量方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、在给定充电电压条件下，测试获取不同储能电容对应的放电电压；

S2、根据充放电电压变化计算线路前、后级寄生电容；

S3、选择不同充电电压与储能电容进行火花放电，测试获取火花发生电路电流波形；

S4、根据电流波形与寄生电容计算放电端电压波形；

S5、计算放电总能量和电阻抵消能量，二者相减得到火花能量；

S6、拟合建立火花能量与充电电压关系式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，在充电电压U_O一定的条件下，选择不同容值储能电容C_i进行充放电测试，利用高压探头测得对应放电端电压U_Pi。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述充电电压U_O需满足在给定点火电极间隙条件下足以击穿空气的要求，在电极间隙为1mm时，充电电压U_O不低于5kV；所述储能电容C_i为pF级。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，根据S1所选多组储能电容C_i及其对应放电电压U_Pi，利用公式Q＝U_O(C_i+C_P1)＝U_Pi(C_i+C_P1+C_P2+C_r)，计算出线路前级寄生电容C_P1与后级寄生电容C_P2，式中C_r为电压探头自身电容。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，选择相等间隔并且足以击穿空气的充电电压U_O对储能电容C_i进行充放电以产生静电火花；

利用非接触式电流探头测量火花发生电路电流波形I(t)，电极接地端串联电阻R_M用于抵消前级寄生电容C_P1带来的额外火花能量。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S4-1、计算无电容C_r影响下的放电电压U_P，

S4-2、计算随时间释放的电荷Q_d(t)，Q_d(t)＝∫I(t)dt；I(t)为火花发生电路电流波形；

S4-3、计算总电容C，C＝C_i+C_P1+C_P2；

S4-4、计算电容C两端电压随时间变化的函数U_C(t)，

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：

S5-1、计算放电总能量E，

S5-2、计算电阻抵消能量E_R，E_R＝∫(R_M+R_L)I(t)²dt，其中R_L为线路等效电阻，通过短接电极间隙进行测量；R_M为电极接地端串联电阻；

S5-3、计算火花能量E_S，E_S＝E-E_R。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S6中，使用幂函数模型E_S＝aU_O^b进行拟合，a、b为拟合系数。