專利名稱：開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納 秒連續(xù)脈沖測量裝置及方法。
背景技術(shù)：
開關(guān)電器是否能夠成功開斷，取決于交流電流過零，電弧熄滅后，觸頭 之間的介質(zhì)恢復(fù)過程與觸頭兩端系統(tǒng)電壓恢復(fù)過程之間的關(guān)系如果介質(zhì)恢 復(fù)強(qiáng)度超過系統(tǒng)恢復(fù)電壓的話，則電弧將被成功熄滅，反之弧隙再次擊穿， 引起電弧重燃，導(dǎo)致開斷失敗。因此，研究開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度的測 量方法，對于研究其介質(zhì)恢復(fù)過程的規(guī)律、影響因素以及提高措施具有重要
有關(guān)開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)過程的試驗(yàn)方法，國內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了較多的
研究，其中，G.A.FARRALL， ABB公司的E. Dullni以及東京電機(jī)大學(xué)的Yanabu 等采用了單脈沖法，而西安交通大學(xué)的王季梅等采用了多脈沖法對開關(guān)電器 弧后介質(zhì)恢復(fù)過程進(jìn)行了測量研究。在以往的測量方案中，其高壓測量脈沖 均是依靠火花間隙擊穿的方式產(chǎn)生， 一方面，間隙的擊穿條件受環(huán)境溫度、 濕度以及火花間隙的距離、震動(dòng)等因素影響較大，因此，其擊穿后脈沖加載 于試驗(yàn)開關(guān)電器的時(shí)刻難以精確控制，測量的時(shí)間延遲窗口存在較大分散性; 另外，火花間隙擊穿產(chǎn)生高壓脈沖的方式，其脈沖的頻率難以穩(wěn)定提高，因 此，單次試驗(yàn)所獲探測點(diǎn)的數(shù)量有限，此外，多脈沖發(fā)生裝置較為復(fù)雜，限 制了該方法的進(jìn)一步發(fā)展。
傳統(tǒng)測量方式的另一個(gè)嚴(yán)重的問題是，當(dāng)高壓脈沖前沿速度較高時(shí)，會(huì) 由于末端的觸頭間隙阻抗不匹配而發(fā)生反射，產(chǎn)生非預(yù)期的多次擊穿現(xiàn)象。
5在以往的測量研究采取了降低試驗(yàn)脈沖前沿速度的方法，例如在待測間隙并 聯(lián)電容。該方式增加了單脈沖的持續(xù)時(shí)間并引入了額外的能量，對試驗(yàn)測試 結(jié)果產(chǎn)生了不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測 量裝置及方法，通過對脈沖發(fā)生器的輸出頻率、幅值以及脈沖波形的調(diào)節(jié)， 適應(yīng)不同開關(guān)電器的弧后介質(zhì)恢復(fù)過程的測量要求。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的裝置包括包括串聯(lián)的電容C。和電感L。，
電感L。上連接有并聯(lián)的主開關(guān)Id和引弧開關(guān)K2，主開關(guān)Id和引弧開關(guān)1(2與輔 助開關(guān)Sa相連，輔助開關(guān)Sa通過同軸分流器與試品開關(guān)相連；同軸分流器 還與分閘控制電路、過零檢測電路相連接，分閘控制電路根據(jù)同軸分流器提 供的電流信號(hào)，為輔助開關(guān)Sa和試品開關(guān)提供分閘信號(hào)；過零檢測電路與主 控單片機(jī)相連，為主控單片機(jī)提供測量電路電流過零信號(hào)；主控單片機(jī)與驅(qū) 動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路提供開斷信號(hào)給高壓電子開關(guān)；高壓電子開關(guān)的另一 輸入端與高壓直流源相連，高壓電子開關(guān)的輸出端經(jīng)充電電阻K接脈沖形成 電路，脈沖形成電路的輸出端接同軸電纜及匹配電阻R2，匹配電阻R2的高壓 端接試品，電容分壓器的兩端與試品并聯(lián)連接，電容分壓器的輸出信號(hào)連接 到峰值檢測電路，峰值檢測電路的輸出信號(hào)連接到單片機(jī)的A/D輸入端口， 單片機(jī)的輸出控制信號(hào)接峰值檢測電路的放電控制端。
本發(fā)明的脈沖形成電路包括與高壓電子開關(guān)相連接的振蕩電感U振蕩 電感L與阻尼電阻Rd及儲(chǔ)能電容Ce串連，放電電阻R,與儲(chǔ)能電容Q;和阻尼電 阻Rd并聯(lián)，放電電阻Rd的非接地端與同軸電纜相連；峰值檢測電路包括與電 容分壓器相連接的運(yùn)算放大器仏以及與運(yùn)算放大器仏輸出端相連接的電阻R7、 二極管"和保持電容Cb構(gòu)成的充電保持電路，保持電容Cb的兩端并聯(lián)有三極 管L和放電電阻Ro三極管L的基極通過基極電阻R5、電源上拉電阻Re與主 控單片機(jī)的I/0端口相連，預(yù)算放大器U2的正端接二極管Di的輸出端，預(yù)算放大器U2的輸出端與主控單片機(jī)的A/D端口相連；引弧開關(guān)K2與輔助開關(guān)Sa 之間還串聯(lián)有電阻Ra;匹配電阻R2與電容分壓器之間還串聯(lián)有隔直電容Cd; 輔助開關(guān)Sa采用兩只滅弧室串聯(lián)，以便獲得快于試品開關(guān)的恢復(fù)過程。
本發(fā)明脈沖測量方法，由電感L。和電容C。組成的工頻振蕩回路構(gòu)成試驗(yàn) 電流源，實(shí)驗(yàn)開始前，輔助開關(guān)Sa和試品開關(guān)處于閉合狀態(tài)，主開關(guān)Id和引 弧開關(guān)K2處于分閘狀態(tài)，選擇脈沖電源的幅值及高壓電子開關(guān)的開關(guān)頻率， 調(diào)節(jié)脈沖形成電路的參數(shù)即調(diào)整試驗(yàn)脈沖的前沿上升速度，實(shí)驗(yàn)開始后，首 先閉合引弧開關(guān)K2，電容C。通過引弧電阻R3放電，引弧電流在幾十至一百安 之間變化，且近似為一直流，在引弧電流流通期間，試品開關(guān)和輔助開關(guān)Sa 同時(shí)打開，此時(shí)在試品開關(guān)的觸頭之間產(chǎn)生電弧，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，選擇主開 關(guān)Id，在回路中產(chǎn)生了交流振蕩電流，當(dāng)正弦電流過零時(shí)，試品開關(guān)中的電 弧被熄滅，同時(shí)，同軸分流器的電流過零信號(hào)傳送到過零檢測電路，產(chǎn)生觸 發(fā)信號(hào)，主控單片機(jī)接到觸發(fā)信號(hào)后，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)高壓電子開關(guān)開通，高 壓脈沖通過充電電阻R，脈沖形成電路，同軸電纜，隔直電容Cd將高壓脈沖 施加于試品開關(guān)的觸頭兩端，并通過電容分壓器4的低壓臂將脈沖信號(hào)饋入 峰值檢測電路的A/D輸入端口，經(jīng)轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)于主控單片機(jī)的存IC區(qū)，經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，主控單片機(jī)發(fā)出高電平，控制峰值檢測電路放電，準(zhǔn)備下次脈 沖試驗(yàn)周期的峰值檢測，在試驗(yàn)結(jié)束后主控單片機(jī)中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)通信端口 上傳微型計(jì)算機(jī)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，設(shè)定脈沖頻率和周期，單片機(jī)不斷觸發(fā)脈 沖，直到完成介質(zhì)恢復(fù)過程的測量。
本發(fā)明不同于傳統(tǒng)的測試方法，采用高壓電子開關(guān)的方式對高壓脈沖進(jìn) 行控制，電子開關(guān)具有如下優(yōu)點(diǎn)形成納秒脈沖簡單而且穩(wěn)定；開路狀態(tài)下 有很高的阻抗；可以重復(fù)頻率方式下工作。設(shè)計(jì)的脈沖形成電路能夠?qū)γ}沖 的形態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，高壓脈沖的傳輸末端加匹配電阻的方式能夠防止脈沖的多 次反射，所設(shè)計(jì)的電容分壓器滿足高頻測量的需要，峰值保持電路能夠記錄 高頻連續(xù)脈沖的測量要求。采用此種實(shí)驗(yàn)方法還能夠提高脈沖實(shí)驗(yàn)測量介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度的時(shí)間分辨率，提高對弧后介質(zhì)恢復(fù)物理過程的觀察精度，對擊穿 發(fā)展的時(shí)間特性進(jìn)行定量化分析。同時(shí)，由于連續(xù)脈沖的應(yīng)用，進(jìn)一步保證 了實(shí)驗(yàn)的一致性，提高了實(shí)驗(yàn)的效率，降低實(shí)驗(yàn)成本。為進(jìn)一步理解大電流 真空開斷的介質(zhì)恢復(fù)過程提供新的技術(shù)手段。


圖1為為本發(fā)明裝置的原理圖，圖中，l高壓電源，2高壓電子開關(guān)，Ri 充電電阻，3脈沖形成電路，4電容分壓器，5峰值電壓檢測電路，6同軸分 流器，7試品開關(guān)，8分閘控制電路，9過零檢測電路，IO控制單片機(jī)，11同 軸傳輸電路，12電子開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，R2匹配電阻，Cd隔直電容；
圖2為本發(fā)明峰值檢測電路5的原理圖，圖中仏，U2運(yùn)算放大器，Ro Rs， Re， R 電阻，Di二極管，Cb電容，L三極管；
圖3為本發(fā)明脈沖形成電路3的原理圖，圖中Ld電感，G;電容，Ra， R,電阻。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖l，本發(fā)明試驗(yàn)裝置包括包括高壓電源1，高壓電子開關(guān)2，充電 電阻R"脈沖形成電路3，同軸傳輸電路ll，匹配電阻R2，隔直電容Cd，電 容分壓器4，峰值電壓檢測電路5，同軸分流器6，試品開關(guān)7，分閘控制電 路8,過零檢測電路9，控制單片機(jī)IO，電子開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路12。電容C。和電 感L。串聯(lián)，電感L。上并聯(lián)有主開關(guān)Ki和引弧開關(guān)K2，主開關(guān)Id和引弧開關(guān)K2 與輔助開關(guān)Sa相連，引弧開關(guān)K2與輔助開關(guān)Sa之間還串聯(lián)有電阻Ra，形成 測量設(shè)備的電流源；輔助開關(guān)Sa依次與同軸分流器6、試品開關(guān)7相連；同 軸分流器6還與分閘控制電路8、過零檢測電路9相連接，分閘控制電路8 根據(jù)同軸分流器6提供的電流信號(hào)，為輔助開關(guān)Sa和試品開關(guān)7提供分閘信 號(hào)；過零檢測電路9與主控單片機(jī)10相連，為主控單片機(jī)10提供測量電路 電流過零信號(hào)；主控單片機(jī)10與驅(qū)動(dòng)電路12相連，驅(qū)動(dòng)電路12提供開斷信號(hào)給高壓電子開關(guān)2;高壓電子開關(guān)2的另一輸入端與高壓直流源1相連，高
壓電子開關(guān)2的輸出端經(jīng)充電電阻R接脈沖形成電路3，脈沖形成電路3的輸 出端接同軸電纜11及匹配電阻R2，匹配電阻R2的高壓端接試品7，電容分壓 器4的兩端與試品7并聯(lián)連接，匹配電阻R2與電容分壓器4之間還串聯(lián)有隔 直電容Q，電容分壓器4的輸出信號(hào)連接到峰值檢測電路5，峰值檢測電路5 的輸出信號(hào)連接到單片機(jī)10的A/D輸入端口，單片機(jī)10的輸出控制信號(hào)接 峰值檢測電路5的放電控制端。
參見圖2，本發(fā)明的所說的峰值檢測電路5包括與電容分壓器4相連接的 運(yùn)算放大器仏以及與運(yùn)算放大器仏輸出端相連接的電阻R7、 二極管"和保持 電容Cb構(gòu)成的充電保持電路，保持電容Cb的兩端并聯(lián)有三極管Ti和放電電阻 R4，三極管L的基極通過基極電阻&、電源上拉電阻Re與主控單片機(jī)10的I/O 端口相連，預(yù)算放大器U2的正端接二極管Di的輸出端，預(yù)算放大器U2的輸出 端與主控單片機(jī)的A/D端口相連。運(yùn)算放大器仏，電阻R7， 二極管D"保持 電容Cb構(gòu)成充電保持電路，由三極管T"放電電阻R4，基極電阻Rs，電源上 拉電阻Re，構(gòu)成放電電路，由預(yù)算放大器U2構(gòu)成輸出跟隨電路。被測信號(hào)由 運(yùn)算放大器仏的正端輸入，Ul的輸出端連接電阻R7，接著串聯(lián)二極管D1， Ul 的負(fù)端與D1的陰極相連，并接電阻Cb的正極，Cb的負(fù)極接地；電阻R4的一 端接三極管T1的集電極，另一端接Cb的正極；Tl的發(fā)射機(jī)接Cb的負(fù)極；電 阻R5的一端接Tl的基極，另一端接電阻R6和單片機(jī)I/O輸出；R6的另一端 接電源VCC。 Dl的陰極接U2的正端；U2的負(fù)端輸入與輸出相連，再連接單片 機(jī)的A/D口。
參見圖3，本發(fā)明的脈沖形成電路3包括與高壓電子開關(guān)2相連接的振蕩 電感U振蕩電感Ld與阻尼電阻Ri及儲(chǔ)能電容G;串連，放電電阻R,與儲(chǔ)能電 容Cc和阻尼電阻I^并聯(lián)，放電電阻&的非接地端與同軸電纜11相連。
本發(fā)明的試驗(yàn)方法步驟如下
實(shí)驗(yàn)開始前，輔助開關(guān)Sa和試品開關(guān)7處于閉合狀態(tài)，主開關(guān)Id和引弧開關(guān)K2處于分閘狀態(tài)，選擇脈沖電源1的幅值及高壓電子開關(guān)2的開關(guān)頻率， 調(diào)節(jié)脈沖形成電路3的參數(shù)即調(diào)整試驗(yàn)脈沖的前沿上升速度，實(shí)驗(yàn)開始后， 首先閉合引弧開關(guān)K2，電容C。通過引弧電阻R3放電，引弧電流在幾十至一百 安之間變化，且近似為一直流，在引弧電流流通期間，試品開關(guān)7和輔助開 關(guān)Sa同時(shí)打開，此時(shí)在試品開關(guān)7的觸頭之間產(chǎn)生電弧，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，選 擇主開關(guān)Ku在回路中產(chǎn)生了交流振蕩電流，當(dāng)正弦電流過零時(shí)，試品開關(guān)7 中的電弧被熄滅，同時(shí)，同軸分流器6的電流過零信號(hào)傳送到過零檢測電路9， 產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，主控單片機(jī)10接到觸發(fā)信號(hào)后，通過電子開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路12 輸出脈沖驅(qū)動(dòng)高壓電子開關(guān)2開通，高壓脈沖通過充電電阻Ru脈沖形成電 路3，同軸電纜11，隔直電容Cd將高壓脈沖施加于試品開關(guān)7的觸頭兩端， 并通過電容分壓器4的低壓臂將脈沖信號(hào)饋入峰值檢測電路5的A/D輸入端 口，經(jīng)轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)于主控單片機(jī)10的存lt區(qū)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，主控單片 機(jī)10發(fā)出高電平，控制峰值檢測電路5放電，準(zhǔn)備下次脈沖試驗(yàn)周期的峰值 檢測，在試驗(yàn)結(jié)束后主控單片機(jī)5中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)通信端口上傳微型計(jì)算機(jī)， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，設(shè)定脈沖頻率和周期，單片機(jī)不斷觸發(fā)脈沖，直到完成介質(zhì) 恢復(fù)過程的測量。
目前國內(nèi)外對開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)過程的測量研究中，脈沖形成電路 的控制均采用了傳統(tǒng)的火花間隙擊穿方式進(jìn)行，其高壓脈沖的產(chǎn)生時(shí)刻難以 精確控制，在多脈沖方式的試驗(yàn)中，脈沖發(fā)生裝置復(fù)雜且脈沖產(chǎn)生的數(shù)量極 為有限，并且受到技術(shù)限制脈沖的上升沿相對于介質(zhì)恢復(fù)的時(shí)間十分緩慢。 本發(fā)明以高壓電子開關(guān)作為脈沖形成電路的控制部件，借助電壓、電流傳感 器以及峰值檢測電路和單片機(jī)對試驗(yàn)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)和精確控制，方便的實(shí) 現(xiàn)了開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)過程的測量。
權(quán)利要求
1、開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量裝置，其特征在于包括串聯(lián)的電容(C0)和電感(L0)，電感(L0)上連接有并聯(lián)的主開關(guān)(K1)和引弧開關(guān)(K2)，主開關(guān)(K1)和引弧開關(guān)(K2)與輔助開關(guān)(Sa)相連，輔助開關(guān)(Sa)通過同軸分流器(6)與試品開關(guān)(7)相連；同軸分流器(6)還與分閘控制電路(8)、過零檢測電路(9)相連接，分閘控制電路(8)根據(jù)同軸分流器(6)提供的電流信號(hào)，為輔助開關(guān)(Sa)和試品開關(guān)(7)提供分閘信號(hào)；過零檢測電路(9)與主控單片機(jī)(10)相連，為主控單片機(jī)(10)提供測量電路電流過零信號(hào)；主控單片機(jī)(10)與驅(qū)動(dòng)電路(12)相連，驅(qū)動(dòng)電路(12)提供開斷信號(hào)給高壓電子開關(guān)(2)；高壓電子開關(guān)(2)的另一輸入端與高壓直流源(1)相連，高壓電子開關(guān)(2)的輸出端經(jīng)充電電阻(R1)接脈沖形成電路(3)，脈沖形成電路(3)的輸出端接同軸電纜(11)及匹配電阻(R2)，匹配電阻(R2)的高壓端接試品(7)，電容分壓器(4)的兩端與試品開關(guān)(7)并聯(lián)連接，電容分壓器(4)的輸出信號(hào)連接到峰值檢測電路(5)，峰值檢測電路(5)的輸出信號(hào)連接到單片機(jī)(10)的A/D輸入端口，單片機(jī)(10)的輸出控制信號(hào)接峰值檢測電路(5)的放電控制端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量 裝置，其特征在于所說的脈沖形成電路(3)包括與高壓電子開關(guān)(2)相 連接的振蕩電感(U，振蕩電感(Ld)與阻尼電阻(Ra)及儲(chǔ)能電容(Cc)串 連，放電電阻(R》與儲(chǔ)能電容(Cc)和阻尼電阻(RJ并聯(lián)，放電電阻(Ra) 的非接地端與同軸電纜(11)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量 裝置，其特征在于所說的峰值檢測電路(5)包括與電容分壓器(4)相連 接的運(yùn)算放大器(仏)以及與運(yùn)算放大器(仏)輸出端相連接的電阻(R7)、 二 極管(D》和保持電容(Cb)構(gòu)成的充電保持電路，保持電容(Cb)的兩端并聯(lián)有三極管(L)和放電電阻(RJ，三極管L的基極通過基極電阻(IU、電 源上拉電阻(Re)與主控單片機(jī)(10)的I/0端口相連，預(yù)算放大器(U2)的 正端接二極管(D》的輸出端，預(yù)算放大器(U2)的輸出端與主控單片機(jī)的A/D 端口相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量 裝置，其特征在于所說的引弧開關(guān)(K2)與輔助開關(guān)(Sa)之間還串聯(lián)有電 阻(R3)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量 裝置，其特征在于所說的匹配電阻(R2)與電容分壓器(4)之間還串聯(lián)有 隔直電容(Cd)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量 裝置，其特征在于所說的輔助開關(guān)(Sa)采用兩只滅弧室串聯(lián)，以便獲得 快于試品開關(guān)(7)的恢復(fù)過程。
7、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖 測量裝置的脈沖測量方法，其特征在于由電感(L。)和電容(C。)組成的工 頻振蕩回路構(gòu)成試驗(yàn)電流源，實(shí)驗(yàn)開始前，輔助開關(guān)(Sa)和試品開關(guān)(7)處于閉合狀態(tài)，主開關(guān)Kt 和引弧開關(guān)K2處于分閘狀態(tài)，選擇脈沖電源(1)的幅值及高壓電子開關(guān)(2) 的開關(guān)頻率，調(diào)節(jié)脈沖形成電路(3)的參數(shù)即調(diào)整試驗(yàn)脈沖的前沿上升速度， 實(shí)驗(yàn)開始后，首先閉合引弧開關(guān)(K2)，電容(C。)通過引弧電阻(R3)放電， 引弧電流在幾十至一百安之間變化，且近似為一直流，在引弧電流流通期間， 試品開關(guān)(7)和輔助開關(guān)(Sa)同時(shí)打開，此時(shí)在試品開關(guān)(7)的觸頭之 間產(chǎn)生電弧，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，選擇主開關(guān)(K》，在回路中產(chǎn)生了交流振蕩電 流，當(dāng)正弦電流過零時(shí)，試品開關(guān)(7)中的電弧被熄滅，同時(shí)，同軸分流器 (6)的電流過零信號(hào)傳送到過零檢測電路(9)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，主控單片機(jī) (10)接到觸發(fā)信號(hào)后，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)高壓電子開關(guān)(2)開通，高壓脈沖通過充電電阻(R》，脈沖形成電路(3)，同軸電纜(11)，隔直電容(Cd)將高 壓脈沖施加于試品開關(guān)(7)的觸頭兩端，并通過電容分壓器(4)的低壓臂 將脈沖信號(hào)饋入峰{直檢測電路(5)的A/D輸入端口，經(jīng)轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)于主控單 片機(jī)(10)的存貯區(qū)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，主控單片機(jī)(10)發(fā)出高電平， 控制峰值檢測電路(5)放電，準(zhǔn)備下次脈沖試驗(yàn)周期的峰值檢測，在試驗(yàn)結(jié) 束后主控單片機(jī)(5)中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)通信端口上傳微型計(jì)算機(jī)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需 求，設(shè)定脈沖頻率和周期，單片機(jī)不斷觸發(fā)脈沖，直到完成介質(zhì)恢復(fù)過程的
全文摘要
開關(guān)電器弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度納秒連續(xù)脈沖測量裝置及方法，采用高壓電子開關(guān)的方式對高壓脈沖進(jìn)行控制，電子開關(guān)具有如下優(yōu)點(diǎn)形成納秒脈沖簡單而且穩(wěn)定；開路狀態(tài)下有很高的阻抗；可以重復(fù)頻率方式下工作。設(shè)計(jì)的脈沖形成電路能夠?qū)γ}沖的形態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，高壓脈沖的傳輸末端加匹配電阻的方式能夠防止脈沖的多次反射，所設(shè)計(jì)的電容分壓器滿足高頻測量的需要，峰值保持電路能夠記錄高頻連續(xù)脈沖的測量要求。采用此種實(shí)驗(yàn)方法還能夠提高脈沖實(shí)驗(yàn)測量介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度的時(shí)間分辨率，提高對弧后介質(zhì)恢復(fù)物理過程的觀察精度，對擊穿發(fā)展的時(shí)間特性進(jìn)行定量化分析。同時(shí)，由于連續(xù)脈沖的應(yīng)用，進(jìn)一步保證了實(shí)驗(yàn)的一致性，提高了實(shí)驗(yàn)的效率，降低實(shí)驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)G01R31/327GK101556306SQ200910022408
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者劉志遠(yuǎn), 張國鋼, 王建華, 王振興, 翟小社, 耿英三 申請人:西安交通大學(xué)