Высоковольтный измерительный делитель импульсного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G01R15/04 

Изобретение OJHOCHTCH к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании высоко го импульсного напряжения. Известны высоковольтные делители напряжения, в которых неравномер ность распределения импульсного напряжения вдоль делителя уменьшается с помощью конденсаторов, подключенных параллельно омическим элементгш делителя til. Однако достичь идеальной компенса ции делителя не представляется возможным из-за разброса парш етров кон денсаторов и сопротивлений, в резуль тате чего форма измеренного сигнала не совпадает с формой измеряемого им пульса высокого напряжения. Наиболее близким к предлагаемюму является высоковольтный коаксиальный импульсный делитель напряжения, содержгидий центральный электрод, сигнальный электрод, расположенный коа сигшьно центргшьному, и внешний заземленный электрод Г21 . Йедостаток . данного делителя заключается в неидентичности коэффици ента передачи делителя при измерени коротких и длинных импульсов, что вызвано неравнокюрностью частотной характеристики. Цепь изобретения - улучшение частотной характеристики делителя. Поставленная цель достигается тем, что высоковольтный измерительный делитель . икшульфного нглряжения, 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 электрояамя, реэистивная 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 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 соответ ствует закону распределения электрического потенциала межлу электродс1мя На чертеже представлено предлагаемое устройство, когда реэистивная цепь расположена между центральным и внешним электродами по кривой, соответствующей закону распределения эле трического потенциала между указанными электродами; на фиг.2 - то же, когда реэистивная цепь расположена между центральным и внешним электродами перпендикулярно к ним, а распре деление сопротивления вдоль резистив ной цепи соответствует закону распре деления 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 электродаи и 1 и 2 соответственно вызывает возникновение электрического поля между этими электродами, распределение электрического потенциала которого определяется выражением n a/ГRiHCa-«i SJ Rc,/c где S - текущая 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 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 соот ветствовать форме высоковольтного им пульса на центральном электроде 1. Таким образом, достигается улучшение частотной характеристики дели теля . Дополнительным преимуществом пред лагаемого высоковольтного измерител 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 изготовлеНИИ корпуса делителя, его внутреннего коаксиала и изолятора. Формула изобретения 1, Высоковольтный измерительный елитель импульсного напряжения, со держащий центральный и внешний коаксиально расположенные электроды, отличающийся тем, что, с целью улучшения частотной характеристики, он снабжен резистором, расположенным снаружи внешнего электрода и подключенным к нему одним концом, и резистивной цепью, расположенной в пространстве мея(ду 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 электродс1ми. 2.Высоковольтный измерительный делитель импульсного напряжения по П.1, отличающийся тем, что сопротивление резистивной цепи распределено вдоль ее длины равномерно, а цепь расположена между электродами по кривой, соответствующей закону распределения электрического потенциала между ними. 3.Высоковольтный измерительный делитель импульсного напряжения по п,1, отличающийся тем, что резистивная цепь расположена между электродами перпендикулярно к ним, а распределение сопротивления вдоль резистивной цепи соответствует закону распределений электрического потенциала между электродами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шваб А. Измерения на высоком напряжении. М., Энергия, 1973, с.49. 2.The Review of Scientific Instruments. Vol.33, 1962, 12, p. 1423, f I g.5 (прототип).