高压脉冲阻容分压器的设计.doc

高压脉冲阻容分压器的设计

摘要：在介绍阻容分压器基本原理的基础上，分析了脉冲信号时间与阻容分压器测量系统时间常数的关系。建立分压器的等效电路图，对测量系统进行仿真分析，分析表明阻容分压器中的寄生电感和电容对分压器的影响较大，当他们达到一定的程度会使系统输出波形的振动剧烈，上升时间变长，输出波形失真[1]。电容器中的电阻对分压器的性能有一定的影响，在设计高压脉冲阻容分压器时要适当给予考虑。通过改变等效电路中的各个参数，分析不同参数对分压器测量性能的影响，对分压器的结构进行优化。
关键词：分压器；阻容分压器；电压测量；响应时间；

DesignoftheCapacitorDividerforMeasuringofHigh
VoltagePulse

StudentmajoringinagricultureelectrificationandautomationShenJinyu
TutorChenWeifeng
Abstract：Therelationbetweenthepulsesignal’sandthemeasurementsystem’stimeconstantofresistance-capacitancevoltagedividerareanalyzedonthebaseoftheintroductionoffundamentalprincipleofresistance-capacitancevoltagedivider.Equivalentcircuitofthevoltagedividerisestablishedinordertosimulatethemeasurementsystem,thesimulationanalysisshowedthattheresistanceandcapacitanceinthecapacityhavegreatereffectonresistance-capacitancevoltagedivider.Theoutputwaveformofthesystemwillvibrateintensively,therisingtimewillbecomelonger,andtheoutputwaveformwillbedistortedwhentheyreachacertainextent.Theresistanceofthecapacityhasacertaininfluenceonthefunctionofvoltagedividerwhichshouldbeconsideredindesigningahighvoltagepulsecapacityvoltagedivider.Thevoltagedivider’sstructurecanbeoptimizedbychangingthecircuit’sparametersandanalyzingtheinfluenceofdifferentparameters.Thevoltageratioofthedesignedcapacitancevoltagedivideris2100.
Keywords：potentiometer；resistance-capacitancevoltagedivider；measure；responsetime

绪论
1).研究分压器的功能和意义
将高压信号转换为示波器所能测量的低压信号，在整个测试系统中占有重要地位，分压器的性能好坏直接影响测试系统的整体性能的好坏。分压器作为转换装置，是冲击测量系统常用的主要组成部分之一。它的作用是把几万伏或几十万伏的冲击高电压转换成示波器等记录仪能够测量的低电压。老式的高电压示波器最高能施加1KV-2KV,而通用的数字存储示波器一般只能加上几十伏或几伏，所以要通过高压分压器把高电压转换成几十伏或几伏的电压才可以输入同轴电缆上，通过同轴电缆把几百毫伏至几十伏电压传送到数字示波器上进行测量。
2).脉冲分压器测量应满足的要[2]
（1）将被测电压波形的各部分按比例缩小后，波形无畸变；
（2）分压比恒定，在适用范围内，不随大气条件或被测电压的波形、频率、幅值等因素而变；
（3）分压器的接入对被测电压过程影响应微小到容许程度。
此外，分压器所消耗的电能应不大。在一定的冷却条件下，分压器消耗的电能所形成的温升不应引起分压比的改变。分压比在一定频带范围内应与被测电压的频率和幅值无关。
3).设计的思路
在参阅相关文献资料的基础上，立足现有的实验条件、设备条件提出初步的设计方案，按照方案建立等效电路图进行仿真,分析仿真结果,确定分压器的参数。随后进行焊接，工艺和结构优化，最终达到预期的要求和目标。
主要的工作内容包括:
1.理论分析,建立模型
2.电路仿真,确定参