CN109596921A - 一种感应尖峰信号幅度稳定装置及感应尖峰信号发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感应尖峰信号幅度稳定装置，包括容器和感应尖峰信号发生装置；所述感应尖峰信号发生装置包括电源和电弧放电装置，所述电源与所述电弧放电装置连接；所述容器内设有电弧放电区域，所述电弧放电区域内设有氢气和/或用于电弧电解产生氢气的介质，且所述电弧放电装置的电弧放电开关位于所述电弧放电区域内。本发明通过改进电弧放电结构，既能满足DO160标准的试验要求，又能实现感应尖峰信号发生器输出的信号稳定且幅度符合要求。

Description

一种感应尖峰信号幅度稳定装置及感应尖峰信号发生器
技术领域
本发明涉及信号发生器技术领域，尤其是涉及一种感应尖峰信号幅度稳定装置及感应尖峰信号发生器。
背景技术
在设备的电磁兼容性能研究方面，RCTA公司为航空机载设备EMC测试制定了规范，即DO160标准。在DO160标准的第19章“对互连线缆的感应尖峰”测试中，需要对互联线缆通过耦合的方式注入瞬变的尖峰电压，要求该尖峰电压达到一定的峰值、总持续时间以及重复周期，因此需要有满足DO160标准的感应尖峰信号发生器来产生感应尖峰信号，以满足试验要求。
然而现有的感应尖峰信号发生器虽然能基本满足DO160尖峰信号的要求，但是其产生的感应尖峰信号波形存在不稳定现象，现有的感应尖峰信号发生器在部分时刻产生的感应尖峰信号波形的脉冲幅度远超过标准规定的600V，甚至达到不可控的1400V，如此不稳定的波形导致增加了试验的不确定度。
发明内容
本发明提供了一种感应尖峰信号幅度稳定装置及感应尖峰信号发生器，以解决尖峰信号发生器输出信号不稳定的问题；本发明通过改进电弧放电结构，既能满足DO160标准的试验要求，又能实现感应尖峰信号发生器输出的信号稳定且幅度符合要求。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种感应尖峰信号幅度稳定装置，包括容器和感应尖峰信号发生装置；所述感应尖峰信号发生装置包括电源和电弧放电装置，所述电源与所述电弧放电装置连接；
所述容器内设有电弧放电区域，所述电弧放电区域内设有氢气和/或用于电弧电解产生氢气的介质，且所述电弧放电装置的电弧放电开关位于所述电弧放电区域内。
作为优选地，所述电弧放电开关包括导电齿轮和电极，所述电极与所述电源连接；所述电弧放电装置包括驱动电源和用于驱动所述导电齿轮的电机，所述驱动电源与所述电机连接；所述电极的接触端位于所述导电齿轮的齿槽内或与所述导电齿轮的轮齿接触连接。
作为优选地，所述感应尖峰信号发生装置包括基座、电机固定座，所述电极、所述电机固定座均安装在所述基座上，所述电机固定在所述电机固定座上。
作为优选地，所述介质为碳氢化合物。
作为优选地，所述碳氢化合物包括变压器油、煤油以及汽油。
作为优选地，所述电极为金属片。
作为优选地，所述导电齿轮为铜齿轮。
本发明还提供了一种感应尖峰信号发生器，包括如上述的感应尖峰信号幅度稳定装置。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明的感应尖峰信号发生装置包括电源和电弧放电装置，所述电弧放电装置利用在氢气的环境中产生的电弧，从而使得所述感应尖峰信号发生装置产生的尖峰信号幅值稳定。
所述容器内可以通入氢气，所述电弧放电装置处于氢气环境中，氢气直接作为电弧放电装置，有利于提高尖峰信号幅值的稳定性。
所述容器内也可以填充用于产生氢气的介质，所述介质能够利用电弧电解而产生氢气，所述氢气作为所述电弧放电装置的电弧放电介质；当所述电弧放电装置置于用于产生氢气的介质中，电弧放电产生的高温将用于产生氢气的介质电解以产生氢气，同时氢气作用于电弧放电装置，从而使电弧放电装置处于氢气环境中，进而通过利用氢气作为电弧放电介质达到稳定所述感应尖峰信号发生装置产生的尖峰信号幅值的目的。当感应尖峰信号幅度稳定装置一直处于正常运行的状态时，由于所述容器内置有所述介质，所述电弧放电装置将持续地放电，其通过产生的高温电解所述介质，从而持续地产生氢气，进而使所述电弧放电开关处于氢气环境中，有利于达到感应尖峰信号发生器产生的感应尖峰信号持续稳定的目的。其中，通过利用电弧电解所述介质而产生用作于电弧放电介质的氢气，操作简单，且能够大大降低生产成本。
此外，所述电极与所述导电齿轮通过机械摩擦能够清除所述电弧放电开关的放电部位由于电解而产生的碳，同时通过所述电机与所述导电齿轮在所述介质中的转动能够稀释碳含量，从而提高所述容器环境中的氢气的纯净度，进而有利于保持感应尖峰信号发生器产生的尖峰信号波形幅值长期稳定。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种感应尖峰信号幅度稳定装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的一种感应尖峰信号幅度稳定装置产生的感应尖峰信号的幅值波形图；
其中，1、电极；2、导电齿轮；3、介质；4、电机；5、基座；6、电机固定座；7、容器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本发明优选实施例提供了一种感应尖峰信号幅度稳定装置，包括容器7和感应尖峰信号发生装置；所述感应尖峰信号发生装置包括电源和电弧放电装置，所述电源与所述电弧放电装置连接；所述容器7内设有电弧放电区域，所述电弧放电区域内设有氢气和/或用于电弧电解产生氢气的介质3，且所述电弧放电装置的电弧放电开关位于所述电弧放电区域内。
所述电弧放电开关包括导电齿轮2和电极1，所述电极1与所述电源连接；所述电弧放电装置包括驱动电源和用于驱动所述导电齿轮2的电机4，所述驱动电源与所述电机4连接；所述电极1的接触端位于所述导电齿轮2的齿槽内或与所述导电齿轮2的轮齿接触连接。其中，所述电极1优选为金属片；所述导电齿轮2优选为铜齿轮。
根据所述感应尖峰信号幅度稳定装置，本发明实施例还提供了一种感应尖峰信号发生器包括本实施例的感应尖峰信号幅度稳定装置。
在本发明实施例中，应当说明的是，所述感应尖峰信号发生器连接完整的信号输出电路，感应尖峰信号幅度稳定装置的输出端连接示波器的输入端以显示波形；所述电弧放电开关的导电齿轮2和电极1对应输出端的负极和正极；所述感应尖峰信号发生装置的电源的正极与所述电弧放电开关的电极1连接，所述导电齿轮2接地，以形成回路；所述感应尖峰信号发生装置的驱动电源和所述电机4形成独立回路，区别于所述电源和所述电弧放电开关的回路。
所述感应尖峰信号幅度稳定装置及所述感应尖峰信号发生器的工作原理具体为：
所述感应尖峰信号发生器启动，感应尖峰信号幅度稳定装置通电，所述电源为所述电弧放电装置提供合适的电流电压；在所述电源和所述电弧放电开关的回路中，只有两种状态：当所述电弧放电开关的电极1与所述电弧放电开关的导电齿轮2的轮齿相连接时，所述电极1与所述导电齿轮2连接，所述电弧开关处于闭合状态，所述回路为接通状态；当所述电弧放电开关的电极1置于所述导电齿轮2的齿槽中时，所述电极1与所述导电齿轮2断开，所述电弧开关处于断开状态，所述回路为开路状态；通过所述回路的接通与断开，产生感应尖峰信号与电弧。
所述电弧放电装置通电，所述驱动电源为所述电机4提供合适的电流电压，以使所述电机4运行；所述电机4内有控制器，所述控制器用于设定转速值以控制所述电机4的转速。
所述电机4通过传动杆与所述导电齿轮2连接，所述传动杆通过所述导电齿轮2的轴中心。
所述感应尖峰信号发生器正常工作与感应尖峰信号幅度稳定装置正常运行时，所述电机4转动，带动所述导电齿轮2转动，导致所述电极1与所述导电齿轮2形成连接-断开的运行周期，从而导致所述回路周期性的接通与断开，产生周期性的感应尖峰信号与电弧；所述感应尖峰信号的频率与所述电弧放电频率，与所述导电齿轮2的角速度相关，与所述电机4的转速相关，从而实现所述感应尖峰信号的频率与所述电弧放电频率的可控性。
所述感应尖峰信号幅度稳定装置的容器7用于放置所述介质3，其中，所述介质3为碳氢化合物，包括但不限于：变压器油、煤油、汽油等。
相比于采用水作为电解介质，本实施例采用碳氢化合物有以下优点：
其一，产生的氢气较为纯净，且稳定性高，不易发生燃烧或爆炸；
其二，碳氢化合物能够隔离空气，有利于避免感应尖峰信号幅度稳定装置的氧化；
其三，所述电机转动、电弧放电产生的热量，能够通过碳氢化合物进行热传递，达到散热降温的效果，有利于提高感应尖峰信号幅度稳定装置的运行稳定性。
所述电弧放电装置置于所述容器7内，所述感应尖峰信号发生装置包括基座5、电机固定座6，所述电极1、所述电机4固定座均安装在所述基座5上，所述电机4固定在所述电机固定座6上；所述电机4通过所述基座5安装在所述容器7内的顶部。
所述感应尖峰信号发生器正常工作与感应尖峰信号幅度稳定装置正常运行时，所述电弧放电开关通过产生的高温使所述介质3电解出氢气；氢气会逐渐释放到所述容器7中，并作用于所述电弧放电开关装置，从而使所述电弧放电开关处于纯净的氢气环境中；所述氢气作为所述电弧放电开关产生的电弧放电介质时，所述感应尖峰信号发生器产生的尖峰信号幅值更稳定；当感应尖峰信号幅度稳定装置一直处于正常运行的状态下，以及所述容器7内置有所述介质3时，所述电弧放电装置持续地放电，产生的高温通过电解所述介质3持续地释放出氢气，从而使所述电弧放电开关处于稳定的氢气环境中，进而使所述感应尖峰信号发生器产生的感应尖峰信号持续稳定，请参见图2。
所述电极1与所述导电齿轮2通过机械摩擦清除所述电弧放电开关的放电部位由于电解产生的碳，以及所述电机4与所述导电齿轮2通过在所述介质3中的转动稀释碳含量，从而使所述容器7内的氢气环境更纯净，进而保持所述感应尖峰信号发生器产生的尖峰信号波形幅值长期稳定。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，包括容器和感应尖峰信号发生装置；所述感应尖峰信号发生装置包括电源和电弧放电装置，所述电源与所述电弧放电装置连接；
所述容器内设有电弧放电区域，所述电弧放电区域内设有氢气和/或用于电弧电解产生氢气的介质，且所述电弧放电装置的电弧放电开关位于所述电弧放电区域内。
2.如权利要求1所述的感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，所述电弧放电开关包括导电齿轮和电极，所述电极与所述电源连接；所述电弧放电装置包括驱动电源和用于驱动所述导电齿轮的电机，所述驱动电源与所述电机连接；所述电极的接触端位于所述导电齿轮的齿槽内或与所述导电齿轮的轮齿接触连接。
3.如权利要求2所述的感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，所述感应尖峰信号发生装置包括基座、电机固定座，所述电极、所述电机固定座均安装在所述基座上，所述电机固定在所述电机固定座上。
4.如权利要求1或2所述的感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，所述介质为碳氢化合物。
5.如权利要求4所述的感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，所述碳氢化合物包括变压器油、煤油以及汽油。
6.如权利要求1或2所述的感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，所述电极为金属片。
7.如权利要求1或2所述的感应尖峰信号幅度稳定装置，其特征在于，所述导电齿轮为铜齿轮。
8.一种感应尖峰信号发生器，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的感应尖峰信号幅度稳定装置。
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