SU868598A1

SU868598A1 - Высоковольтный измерительный делитель импульсного напр жени

Info

Publication number: SU868598A1
Application number: SU802872028A
Authority: SU
Inventors: Владимир Борисович Марков; Евгений Матвеевич Меллех; Михаил Юрьевич Полянский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7904
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1981-09-30

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании высокого импульсного напряжения. _

Известны высоковольтные делители ^энапряжения, в которых неравномерность распределения импульсного напряжения вдоль делителя уменьшается с помощью конденсаторов, подключенных параллельно омическим элементам делителя £1J .

Однако достичь идеальной компенса*ции делителя не представляется возможным из-за разброса параметров конденсаторов и сопротивлений, в реэуль- 15 тате чего форма измеренного сигнала не совпадает с формой измеряемого импульса высокого напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является высоковольтный коаксиальный импульсный делитель напряжения, содержащий центральный электрод, сигнальный электрод, расположенный коаксиально центральному, и внешний за- 75 земленный электрод f2l .

Недостаток. данного делителя заключается в неидентичности· коэффициента передачи делителя при измерениях коротких и длинных импульсов, что 30 вызвано неравномерностью частотной характеристики.

Цель изобретения - улучшение частотной характеристики делителя.

Поставленная цель достигается тем, что высоковольтный измерительный делнтель.иютульфного напряжения, содержащий центральный и внешний коаксиально расположенные электроды, снабжен резистором, расположенным снаружи внешнего электрода и подключенным к нему одним концом, и резистивной цепью, расположенной в пространстве между центральным и внешним электродами, резистивная цепь одним концом подключена к центральному электроду, а другим - к другому концу резистора, причем равные величины сопротивлений резистивной цепи пространственно соответствуют равным величинам разностей потенциалов между электродами; кроме того, в высоковольтном измерительном делителе импульсного напряжения сопротивление резистивной цепи распределено вдоль ее длины равномерно, а цепь расположена между электродами по кривой, соответствующей закону распределения электрического потенциала между ними; кроме того, в высоковольтном измерительном' делителе резистивная цепь расположена между электродами перпендикулярно к ним, а распределение сопротивления вдоль резистивной цепи соответствует закону распределения электрического потенциала между электродами.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, когда резистивная цепь расположена между центральным и внешним электродами по кривой, соответствующей закону распределения электрического потенциала между указанными электродами; на фиг.2 - то же, когда резистивная цепь расположена между центральным и внешним электродами перпендикулярно к ним, а распределение сопротивления вдоль резистивной цепи соответствует закону распределения электрического потенциала, между указанными электродами.

Делительсодержит коаксиальные центральный 1 и внешний 2 электроды, между которыми электрически включена резистивная цепь 3 и резистор 4.

Устройство работает следующим образом .

Приложение напряжения между центральным и внешним электродами 1 и 2 соответственно вызывает возникновение электрического поля между этими электродами, распределение электрического потенциала которого определяется выражением ' 1.^· МЛММР·*] где S - текущая координата по направлению от- R_a к' R; ;

R_a - радиус внешнего коаксиального электрода;

R- - радиус центрального коакси¹ ального электрода.

При размещении в объеме между центральным 1 и внешним 2 электродами резистивной цепи 3 таким образом, что падение напряжения вдоль ее длины будет соответствовать распределению потенциала между электродами 1 и 2, обеспечивается полная частотная компенсация деления. Форма импульса напряжения на резисторе 4 будет соответствовать форме высоковольтного импульса на центральном электроде 1.

Таким образом, достигается улучшение частотной характеристики делителя .

Дополнительным преимуществом предлагаемого высоковольтного измеритель ного делителя импульсного напряжения является возможность его непосредственного размещения в таких коаксиальных высоковольтных конструкциях, как сильноточные импульсные ускорители нано- и микросекундного диапазонов, где имеются внутренние и наружные электроды коаксиала. Это обстоятельство приводит к экономии за счет отсутствия необходимости в изготовле-’ нии корпуса делителя, его внутреннего коаксиала и изолятора.

Claims

Изобретение OJHOCHTCH к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании высоко го импульсного напр жени . Известны высоковольтные делители напр жени , в которых неравномер ность распределени импульсного напр жени вдоль делител уменьшаетс с помощью конденсаторов, подключенных параллельно омическим элементгш делител til. Однако достичь идеальной компенса ции делител не представл етс возможным из-за разброса парш етров кон денсаторов и сопротивлений, в резуль тате чего форма измеренного сигнала не совпадает с формой измер емого им пульса высокого напр жени . Наиболее близким к предлагаемюму вл етс высоковольтный коаксиальный импульсный делитель напр жени , содержгидий центральный электрод, сигнальный электрод, расположенный коа сигшьно центргшьному, и внешний заземленный электрод Г21 . Йедостаток . данного делител заключаетс в неидентичности коэффици ента передачи делител при измерени коротких и длинных импульсов, что вызвано неравнокюрностью частотной характеристики. Цепь изобретени - улучшение частотной характеристики делител . Поставленна цель достигаетс тем, что высоковольтный измерительный делитель . икшульфного нглр жени , содержащий центральный и внешний коаксиально расположенные электроды, снабжен резистором, расположенным снаружи внешнего электрода и подключенным к нему одним концом, и резистивной цепью, расположенной в пространстве между центргшьным и внешним электро ам , реэистивна цепь одним концом подключена к центральному электроду, а другим - к другому концу резистора , причем равные величины сопротивлений реэкстивной цепи пространственно Соответствуют равным величинам разностей потенциалов между электродами; кроме того, в высоковольтном измерительном делителе импульсного напр жени сопротивление резистивной цепи распределено вдоль ее длины равномерно, а цепь расположена между электродами по кривой, соответствующей закону распределени электрического потенциала между ними; кроме того/ в высоковольтном измерительном делителе резистивна цепь расположена между электродами перпендикул рно к ним, а распределение сопротивлени вдоль резистивной цепи соответ ствует закону распределени электрического потенциала межлу электродс1м На чертеже представлено предлагаемое устройство, когда реэистивна цепь расположена между центральным и внешним электродами по кривой, соответствующей закону распределени эле трического потенциала между указанными электродами; на фиг.2 - то же, когда реэистивна цепь расположена между центральным и внешним электродами перпендикул рно к ним, а распре деление сопротивлени вдоль резистив ной цепи соответствует закону распре делени электрического потенциала, между указанными электродами. Делительсодержит коаксиальные центральный 1 и внешний 2 электроды, между которыми электрически включена резистивна цепь 3 и резистор 4. Устройство работает следующим образом . Приложение напр жени между центральным и внешним электродаи и 1 и 2 соответственно вызывает возникновение электрического пол между этими электродами, распределение электрического потенциала которого определ етс выражением n a/ГRiHCa-«i SJ Rc,/c где S - текуща координата по направлению от- Rq к ; RQ - радиус внешнего коаксиального электрода; R. - радиус центреьльного коакси ального электрода. При размещении в объеме между цен тральным 1 и внешним 2 электродами резистивной цепи 3 таким образом, что падение напр жени вдоль ее длины будет соответствовать распределению потенциала между электродами 1 и 2, обеспечиваетс полна частотна компенсаци делени . Форма импульса напр жени на резисторе 4 будет соот ветствовать форме высоковольтного им пульса на центральном электроде 1. Таким образом, достигаетс улучшение частотной характеристики дели тел . Дополнительным преимуществом пред лагаемого высоковольтного измерител ного делител импульсного напр жени вл етс возможность его непосредственного размещени в таких коаксиальных высоковольтных конструкци х, как сильноточные импульсные ускорители нано- и микросекундного диапазонов, где имеютс внутренние и наружные электроды коаксиала. Это обсто тельство приводит к экономии за счет отсутстви необходимости в изготовлеНИИ корпуса делител , его внутреннего коаксиала и изол тора. Формула изобретени 1, Высоковольтный измерительный елитель импульсного напр жени , со держащий центральный и внешний коаксиально расположенные электроды, отличающийс тем, что, с целью улучшени частотной характеристики , он снабжен резистором, расположенным снаружи внешнего электрода и подключенным к нему одним концом, и резистивной цепью, расположенной в пространстве ме (ду центральным и внешним электродами, резистивна цепь одним концом подключена к центральному электроду, а другим - к другому концу резистора, причем равные величины сопротивлений резистивной цепи пространственно соответствуют равным величинам разностей потенциалов между электродс1ми. 2.Высоковольтный измерительный делитель импульсного напр жени по П.1, отличающийс тем, что сопротивление резистивной цепи распределено вдоль ее длины равномерно , а цепь расположена между электродами по кривой, соответствующей закону распределени электрического потенциала между ними. 3.Высоковольтный измерительный делитель импульсного напр жени по п,1, отличающийс тем, что резистивна цепь расположена между электродами перпендикул рно к ним, а распределение сопротивлени вдоль резистивной цепи соответствует закону распределений электрического потенциала между электродами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Шваб А. Измерени на высоком напр жении. М., Энерги , 1973, с.49.
2.The Review of Scientific Instruments . Vol.33, 1962, 12, p. 1423, f I g.5 (прототип).