冲击电压测量VIP免费

冲击电压测量冲击电压测量一、冲击电压分压器一、冲击电压分压器测量误差的理论分析测量误差的理论分析误差原因：和工频分压器一样，由于分压器存在对地的分布杂散电容，电阻分压器在测量冲击电压时存在峰值测量误差和波形滞后的测量误差（这里暂不考虑回路电感的影响）阶跃响应：研究冲击分压器误差时，常考虑在它的高压端输入一阶跃波，然后计算或测量低压臂两端的输出波，此输出波称作为阶跃响应稳态分压稳态分压比为比为NNUUaa与与NUNUbbUUaa/N/N与与UUbb的差别的差别Ua(输入方波)Nub（输出电压折算到高压）Ua/N(输入电压折算到低压)Ub（输出电压）UaNUbUa/NUbtt00uu阶跃响应的理论计算令施加的阶跃波幅值为U0，则ub（t）=（U0/N）[1－2exp（-t/τ）－2exp（-4t/τ）＋2exp（-9t/τ）－……]式中τ＝RCe/π2N为稳态分压比，N＝（R1＋R2）/R2标准化的单位阶跃响应：其中U＊b(t)为输入单位方波时的输出响应，将其乘以稳态分压比N再除以1（单位方波幅值）即为g(t)。)/tKexp()1(21(t)NU)t(gn1K2K*b知道了知道了g(t)g(t)，可由堆叠积分计算任意输入波形，可由堆叠积分计算任意输入波形（可由无数个单位方波堆叠而成）的输出，从（可由无数个单位方波堆叠而成）的输出，从而确定在该输入波形时的测量误差。而确定在该输入波形时的测量误差。tU0实验阶跃响应时间：IEC60－2规定的实验阶跃响应时间的定义为6/RCdt)t(g1Te0式中O称为g（t）的视在零点，它是通过g（t）波前最陡点所作正切直线与时间横轴线之间的交点。阶跃响应时间为：单位方波与单位方波响应所加面积测量系统的测量误差计算测量系统的测量误差计算设系统输入电压为设系统输入电压为UUaa(t),(t),方波响应为方波响应为U*U*bb(t)(t)，由堆叠积分可得，由堆叠积分可得到达稳定所需时间为为一常数到达稳定所需时间当g(t)tTg(t)]dt-[1g(t)dt-t(t)NU-tU(t)g(t)t(1)C00bΔt0bat0/a*bt0/abg(t)dtN1(t)Ut(t)Utdt)t(g)t(UN1dt)t(U)t(U)t(U时即当量标准的斜角波的误差作为衡通常用求输入为＝cct0tTtTUUU:)3(dt)]t(g1[U(t)g(t)t(2)相对误差到达稳定所需时间当ΔΔa.a.当响应时间一定，测量的相对误差随时间而变当响应时间一定，测量的相对误差随时间而变时间越小，相对误差越大，起始部分的相对误差最大时间越小，相对误差越大，起始部分的相对误差最大如如t=tt=t11时，误差为时，误差为ΔΔU(tU(t11))，相对误差，相对误差δδU(tU(t11))显然较大显然较大b.b.当当δδUU一定，一定，ttCC越小，越小，TT也应越小也应越小c.c.ttCC一定，一定，TT越大，相对误差越大。越大，相对误差越大。（（44）当系统单位方波响应为振荡波）当系统单位方波响应为振荡波则［则［11－－g(t)g(t)］有正有负］有正有负总响应时间为各正负时间之和总响应时间为各正负时间之和T=TT=T11-T-T22+T+T33–T–T44+T+T55输出波形的起始部分也叠加有振荡，输出波形的起始部分也叠加有振荡，但当时间大于但当时间大于g(t)g(t)达到稳定所需时间达到稳定所需时间后后输出电压波形将平行于输入波输出电压波形将平行于输入波例如：有时为了补偿分压器的对地电容Ce，在分压器的高压端安装一个园伞形屏蔽环。然而由于此屏蔽环的存在，也增加了高压端的对地电容Ce，它会与高压引线的电感形成振荡。即使在导线首端加上阻尼电阻，振荡仍难以避免。此时测量系统的振荡型阶跃响应g（t）如图所示。振荡型阶跃响应带屏蔽环的电阻分压器电阻分压器的方波响应g（t）及T计算举例：一台测量雷电冲击波的电阻分压器，高压臂电阻R1为2×104欧，对地总杂散电容Ce为50pF，求g（t）及T。解：τ＝RCe/π2≈0.101μs代入g(t)的计算式得)101.0/exp()1(21)(21tktgkkk实际计算g（t）时，k取到4就足够了画出g（t）的图形如图所示电阻分压器的方波响应g（t）及T响应时间：剖面部分为阶跃响应时间TT＝RCe/6＝0.167μs响应时间要求：T≤0.2μs即可满足测量1.2/50μs全波或波尾截断波的要求结论：这台分压器基本上符合技术标准电阻分压器原理图二、测量冲击电压...