Kalibrálása Rogowski öv
BEVEZETÉS
Sok ága a tudomány és technológia a fogyasztók hatalmas impulzus áramok és nagy feszültségek. Mindenekelőtt ezek kell tulajdonítani a szabályozott termonukleáris fúzió, egy erős radar, a tér kommunikációs állomás, új módszerek a feldolgozás anyagok: mágneses - impulzus sajtolás, szikraforgácsoló, elektromos ív olvadó vákuumban, és mások.
Most fejlesztettek ki és vezettek be a termelés eszközök nyújtására alkalmas kapcsolási kA áramot növekszik sebességek legfeljebb 10 11A / s, és kapcsolja a feszültséget 100kV. Ezek közé tartoznak, különösen nagy teljesítményű higany vákuum és szikraközökből, működés alapja a magas-áramimpulzus mentesítést higanygőz vagy gőz a katód anyaga. Azonban a paramétereket a meglévő kapcsolók nem teljesen elégedett ügyfelek. Ebben az összefüggésben, sok kutató laboratóriumok, beleértve a tanszéken végzett kutatás további javítását célzó tervezése jelenlegi kibocsátások. Az ilyen vizsgálatok igényelnek inkább pontos mérése, mivel a formája és egyéb paraméterek a nagy áramú impulzust nagyfeszültségű. A hagyományos eszközök, például áram- és feszültségmérő műszer nem tudja ezt megtenni. Ezért különös mérésére szolgáló áram és feszültség dolgoztak ki a torzítást (vagy minimális torzítással) regisztrálni a pulzust az oszcilloszkóp képernyőjén, és mérjük a paramétereit.
1. Oznakomitsya alapvető mérési módszerek áram és feszültség.
2. Gyakorlati fejlesztése kalibrációs áramváltó (Rogowski tekercs), és az ohmos feszültségosztó oszcilloszkóppal.
1. RÉSZ mérési módszerei PULSE árammal és feszültséggel.
1.1 Fundamentals pulzáló méréseket.
A folyamat során a vizsgáló jellemzőinek pulzáló elektromos eszközöket kell mérni a kisülés során potenciálokat és áramok a fő és kiegészítő elektródák. Ugyanakkor az átmeneti jellegét mérések követelményeket támaszt a teljesítmény berendezések: az időbeli felbontást nem lehet több, mint 1mks.
A hirtelen túlfeszültség és áramlási impulzusok nagy áramok elektromágneses interferencia műszerek, torzító mérési eredményeket. Az interferencia kiküszöbölése termelődik, mint általában, ismételt szűrés eszközök és a választék a csatlakozó vezetékek és a földelő pontot. Minden esetben a csökkenés interferencia külön feladat.
Próba beállítás általában egy mérőberendezés (Rogowski tekercs, feszültségosztó, stb), egy csatlakozókábel (általában koaxiális), és egy oszcilloszkóp. Továbbítja torzítatlan jelet a mérőkészülék a szkóp egyeztetni kell a kábelt a készülékhez.
A koaxiális kábel tartalmaz egy központi réz nyúló vezetékhez a vastag szigetelő héj, amely fölött van öltözve Árnyékolószövet rézhuzal
Bármely koaxiális kábel lehet jellemezni jellemző impedanciája Z = (L / C), ahol L és C -rassredotochennye kábel induktivitás és kapacitás. Attól függően, hogy a kapcsolat a terhelő impedancia és Z - R lehet egy kábel vagy egy mozgó hullám módban (Z = R), vagy álló hullám mód (RL Z).
A haladó hullám módban minden energia az átviteli jel van rendelve a terhelés, amely a legnagyobb hasznos jel a bemeneti a mérőberendezés (oszcilloszkóp). Abban az esetben, Rl Z) a jel visszaverődik a terhelés, amely ahhoz vezet, hogy kisebb érték a hasznos jel oszcilloszkóp bemeneti és a torzítást.
Ezért, egy koaxiális kábel jellemző Z impedancia, össze van kötve mindkét végén a tiszta ellenállás RL = Z, továbbít jelet komponenseket akár ultramagas frekvenciájú (UHF) torzítás nélkül. Megfelelő összehangolása a kábel az 1. ábrán látható.
1. ábra. kábel adapter áramkör.
E - a forrása a kisugárzott jel;
RVN - belső ellenállását a forrás;
RL - terhelési ellenállás
Ábra 1-a rendszer valósul meg az esetben, ha forrás impedancia RVN> Z. átviteli együtthatót feszültség áramkörök 1. ábra
K = Un / Usig = 1/2.
ahol Un - feszültség jel által rögzített terhelést.
Usig - feszültség jelet.
Ha az oszcilloszkópot nizkoomnyy és Z, akkor Rl jelentése egyszerűen Rin oszcilloszkóp bemeneti ellenállás. A legtöbb már alkalmazott oszcilloszkópok bemeneti impedancia Rin = 0,5 CVH 1 megaohm és 25 = 40 pF. Ha az oszcilloszkóp magas impedanciájú bemenete csatlakozik a kábel, összehangolt rendszer a 2. ábrán, akkor, kezdve egy bizonyos levágási frekvencia, nagyfrekvenciás komponenseket a jel lesz a feszültség átviteli aránya kevesebb mint 1/2 (azaz, a jel torzul). Ez a hatás annak köszönhető, hogy a növekedés a reaktív komponens az oszcilloszkóp bemeneti impedancia. Rp = 1 / Cin, amíg Rp RH.
Ahhoz, hogy növeli a sávszélességet szükség, hogy vagy csökkenteni a kábel impedancia (például kábel Z = 50 Ohm, ahelyett, hogy egy kábel Z = 75 Ohm), vagy csökkentheti az értéket a bemeneti kapacitás az oszcilloszkóp.
Abban az esetben, rövid kábelek hossza leiratkozhatnak kábel megfelelő, és azt bemutatja a további kapacitás Ck. Ez a bekötési rajz a 2. ábrán látható.
2. ábra. A helyettesítő áramkör az oszcilloszkóp hozzájárulása nélkül a kábelt.
Teljes bemeneti kapacitás reakcióvázlatban 2. ábra: C = Cin + Ck és a reaktancia: Rp = 1 / (Ck + Cin); Ha a belső ellenállás RVN = 0, ez a rendszer nagyobb sávszélességű határolt csak nagyon nagy frekvenciájú, a kábel induktivitása. Ha RVN> 0, a felső frekvencia határ torzítatlan feszültség átvitel:
c = 2fgr = (R + RVN) / (R RVN).
ahol - a mértéke megengedett „gát” (azaz torzítás) nagyfrekvenciás (% -ban), és a feszültség átviteli arány:
K = RL / (RL + RVN).
Az áramkör a 2. ábrán látható alkalmazunk abban az esetben, kábelek rövid és kis belső ellenállás a feszültségforrás. Nagyfrekvenciás komponensek a jel határozza meg a nagyságát és alakját az impulzus vezető éle, így a minimális időtartamát kell torzításmentes elülső t = 2 / C;
1.2. Mérési feszültség impulzus
Mérése nagyfeszültségű impulzusok végezhetjük egy egyszerű (a rezisztencia) a feszültségosztó álló két sorbakapcsolt R1 és R2 ellenállások, és általában, R2> R „lehetséges, hogy: R'0 = R”.
A feltétel a teljes térítési osztó a következő kifejezést:
R0 C0 = R'0 C'0.
Az ilyen kompenzáció kerül végrehajtásra a térelválasztó annak kalibrálás a változó C kondenzátor „”.
A gyakorlatban, a osztó áramkör által ábrázolt 4. ábra, az alábbi paraméterekkel rendelkezik: R0 = 10 megaohm, R'0 = 10K, C = 470pF (Umak = 5 kV), K = 1000.
A 6. ábra egy diagram, egy alacsony impedanciájú térelválasztó, amely nem igényel kompenzációt a parazita kapacitások.
6. ábra. Rendszer alacsony ellenállású elválasztó
C kondenzátor van kialakítva, hogy izoláljuk a DC feszültség áramkört. A kapacitás közül választott állapot:
És C / (R + R „),
és ahol - az impulzus időtartam; azaz impulzusszélesség kell sokkal kisebb, mint az állandó töltés kondenzátor.
Az itt használt méretek elválasztó ellenállás értékek tartalmazzák: - R = 15 Ohm; R „= 150 ohm (azaz, K = 100).
Mivel a viszonylag alacsony ellenállások R és R „kell egy alacsonyabb hajlamot kapacitív áthallás, mint egy nagy ellenállású elválasztó. Azonban a kapacitív osztó képes mérni csak váltakozó magas feszültség.
1.3. Mérési áram impulzusok.
A leggyakoribb módszer a mérési impulzus áram mérése feszültségesést az áramkör tartalmazza a kis ellenállású ellenállás Rsh úgynevezett áramsöntként ábra7
7. ábra. Vezetési árammérő sönt.
A feszültség jelet a sönt Un (t) van vezetve az oszcilloszkóp bemeneti. Kis mennyiségek söntök árammérő ellenállás Rsh = (0.000,1-,01) miatt az a követelmény, ohm kismértékben befolyásolja a lánc, amelyben az impulzus áram folyik, és a vágy, hogy korlátozzák a fűtés a sönt, amikor áramló nagy áramok.
A feszültségesés a sönt Un (t) árammal arányos, amikor az ellenállás mérése egy adott frekvenciasáv lényegében aktív; majd: Un (t) = I (t) Rsh. Ez a követelmény nehezen megvalósítható kis ellenállású söntök miatt induktivitása. Hogy csökkentsék az induktivitás a sönt általában különböző bifiláris építése.
Közös hátránya, árammérés áramkörök keresztül söntök van elektromos kapcsolat a mérőáramkör egy teszt, ami gyakran vezet nem tudja használni, például, amikor mérése nagyon nagy áramokat, és a mérési áram a plazmában.
Erre a célra, áramváltók használt gyűrű alakú magok ferrit vagy vas vagy mag nélküli áramváltók (amelyeket általában nevezik Rogowski tekercs). Jelenlegi transzformátorok formájában egy toroid tekercset helyezünk vezető köré hordozó egy aktuális vagy ürítőcsatorna (8. ábra). A tekercs zárult az ellenállás R.
8. ábra. Vezetési áram mérése áramváltó
Összhangban a törvény a teljes áram kör integrálját a termék a H mágneses térerő, generált a toroid tekercs áram I1. A elem hossza dl bármilyen zárt kör belső tórusz összege áramok fut át a tórusz:
; ; (3)
ahol r - kör sugarát a tekercset.
A teljes mágneses fluxus F keresztül toroid tekercset kerülete mentén r sugarú adja meg:
F = BnS = 0HnS (4)
ahol B - a mágneses indukció; - a mágneses permeabilitás, n - a menetek száma, a tekercsben, S - területe az egyik tekercs, 0 - Mágneses állandó (permeabilitása szabad hely = 410 -7 [H / 2 A]).
Behelyettesítve a kifejezés a H (3) be (4) kapjuk:
ahol M21 - a kölcsönös arány.
A nagysága a elektromotoros erő (EMF) a tekercsben indukált megváltoztatásával a O egyenlő:
Self-tekercs induktivitása L, mint általában, adja meg:
Mivel az indukált elektromotoros erő a tekercsben zárt láncú álló tekercs fordul, és egy mérő R ellenállás, a jelenlegi i2 fog folyni összhangban Kirchhoff-törvény:
ahol RVN - rezisztív tekercs ellenállása. Expression (9) és (10) lehet átírni:
(11)
Vegyük azt az esetet, ahol az L / (R + RVN) >> 1. Ez az eset valósul meg az áramváltó a mágneses mag (nagy értékeket az L) és egy Rogowski tekercset alacsony ellenállások (R + RVN).
Aztán, elhanyagolva i2. kapcsolatban (11) felírható:
amelyben = R / n - úgynevezett öv érzékenység. (13) egyenlet segítségével a legnagyobb UR meghatározására átfolyó áram Rogowski tekercset. Alkalmazása során egy téglalap alakú áramimpulzus I1 dlitelnostyu t, a kimeneti jel az öv, amint az a kapcsolatban (11) lesz egyenlő:
;
ahol n = L / (R + RVN). A kis értékei t
Lásd még:
Kalibrálása Rogowski öv
Korai Mesozoic granitoidban magmatizmus a Bureya és riolit Terrane közép-ázsiai szeres öv: az életkor és geodinamikai helyzetben Sorokin1 AA Kudryashov2 NM
Technikai követelmények elkészítéséhez műszaki és kereskedelmi javaslatok karbantartási és felkészítést az állami ellenőrzés Gázkromatográfok és szállítása hitelesítő gázkeverékek (CBC)
Éghajlati övezetek. Permafrost. mocsarak
Ritkafémek magmatizmus a geológiai történelem, a közép-ázsiai szeres öv: szakaszok, területek és feltételek kialakulását
Testnevelési órák „cirkusz” előkészítő csoport