專利名稱：寬頻帶脈沖電流測量器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高電壓技術(shù)中的脈沖電流測量領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及用于多種強(qiáng)電流或弱電流脈沖信號的電流測量。
通常對高電壓脈沖電流的非電接觸性測量采用空芯羅哥夫斯基線圈和微分環(huán)－－積分積等，它們僅適用于較窄的頻率范圍內(nèi)使用。北京鋼鐵研究總院段永達(dá)在《電測與儀表》雜志，1986年第3期“高頻大電流的測量”中公開了一種靈敏度為102V／A，使用頻帶160－200KHZ測450A的電流測量線圈。其缺點(diǎn)是使用頻帶比較窄，末給出上升時間，靈敏度比較低。
本實(shí)用新型的目的是提供一種非電接觸性、寬頻帶、方波響應(yīng)上升時間快的電流測量器。
本實(shí)用新型以國產(chǎn)軟磁材料(可根據(jù)不同需要采用不同的金屬和鐵氧體軟磁材料)為骨架，在其上繞包絕緣層后，均勻地繞上線圈。線圈的兩端連至輸出電壓信號的信號電阻上，信號電阻通過電纜插頭輸出。整個線圈上均勻間隔地焊有若干個阻尼電阻，用以抑制線圈產(chǎn)生的高頻振蕩。阻尼電阻和線圈外加有絕緣層后放入一個大小與其相同的由電屏蔽材料制成的屏蔽盒內(nèi)，屏蔽盒分上、下兩部分用螺釘連接。本測量器輸出電壓信號的大小由被測電流的大小和測量器的靈敏度決定，改變線圈匝數(shù)和信號電阻阻值可調(diào)節(jié)本測量器的靈敏度。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。


圖1為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實(shí)用新型實(shí)施例1中，由線圈骨架(11)、絕緣材料(10)和導(dǎo)線(7)構(gòu)成線圈。骨架(11)采用MnZn鐵氧體材料，其尺寸大小為φ45×26×8mm3。線圈置于屏蔽盒(2)中，屏蔽盒(2)系黃銅材料制成，外徑(15)的尺寸為φ80mm，內(nèi)孔(14)尺寸為φ18mm。屏蔽盒上部(4)與屏蔽盒下部(13)用螺釘(5)緊固連接，為抑制高頻振蕩，在線圈上連有若干阻尼電阻(6)，其步驟為先在導(dǎo)線(7)上均勻抽頭焊上阻尼電阻(6)的一端，阻尼電阻(6)的另一端連同線圈的另一端焊在一個用銅材料制成的公共端 (12)，然后在阻尼電阻(6)和導(dǎo)線(7)外部繞一層絕緣層(9)。導(dǎo)線(7)的兩個出頭互絞后接至信號電阻(3)，同時接到電纜插頭(8)。若導(dǎo)線(7)為50匝，信號電阻(3)的阻值為50歐姆，則該電流測量器的靈敏度為1.0V／A。若信號電阻(3)阻值為0.5歐姆，則靈敏度為0.01V／A，此時其低頻3dB截止頻率小于20.0HZ，方波響應(yīng)上升時間小于 1.0ns。
本實(shí)用新型的實(shí)施例2中，線圈骨架(11)采用NiZn鐵氧體材料，其尺寸大小為φ19.4×8×4mm3，屏蔽盒外徑(15)尺寸為φ45，內(nèi)孔(14)尺寸為φ3mm，其它結(jié)構(gòu)內(nèi)容同實(shí)施例1。實(shí)施例2的方波響應(yīng)上升時間可達(dá)0.6ns。
本實(shí)用新型的被測電流通過輸入端(1)從屏蔽盒內(nèi)孔(14)中穿過，從而在其周圍產(chǎn)生一個相應(yīng)的磁場。這一磁場在包圍電流路徑的線圈感應(yīng)一個與被測電流成微分關(guān)系的電壓信號。該信號通過線圈自感與信號電阻(3)積分，在信號電阻(3)上得到一個與被測電流成線性比例關(guān)系的輸出電壓信號。
由于本實(shí)用新型與被測回路無直接電的接觸，工作頻帶寬，上升時間短，靈敏度可調(diào)范圍大等特點(diǎn)。因此可廣泛地應(yīng)用于高能物理，大功率脈沖激光，電力系統(tǒng)的雷電沖擊電流，脈沖開關(guān)，變壓器中性點(diǎn)電流，斷路器弧后電流，以及內(nèi)絕緣局部放電，無線電技術(shù)等領(lǐng)域中的多種脈沖電流測量。
權(quán)利要求1.一種寬頻帶脈沖電流測量器，它包括一個由電屏蔽材料制成的屏蔽盒，其上部和下部用螺釘連接，繞于磁性材料為骨架的線圈，線圈上繞包有絕緣材料，置于與其體積大小相同的屏蔽盒內(nèi)，其特征在于所述的線圈兩端連至信號電阻上，信號電阻上的電壓通過電纜插頭輸出，整個線圈均勻間隔地焊有若干個阻尼電阻，阻尼電阻和導(dǎo)線外包有絕緣層。
2.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶脈沖電流測量器，其特征在于所述的線圈骨架采用軟磁材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶脈沖電流測量器，其特征在于所述的線圈兩端經(jīng)互絞后接至信號電阻上。
4.如權(quán)利要求1至3任何一個權(quán)利要求所述的寬頻帶脈沖電流測量器，其特征在于測量器的靈敏度與線圈匝數(shù)和信號電阻的阻值選取有關(guān)。
5.如權(quán)利要求1至4任何一個權(quán)利要求所述的寬頻帶脈沖電流測量器，其特征在于阻尼電阻的一端與線圈的一端焊接，阻尼電阻的另一端連同線圈另一端焊接于銅材料制成的公共端上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種高電壓脈沖電流測量技術(shù)領(lǐng)域的寬頻帶脈沖電流測量器，它以軟磁材料為骨架，整個線圈上均勻地焊有若干個阻尼電阻，線圈的兩端連至信號電阻上，信號電阻通過電纜插頭輸出。阻尼電阻和導(dǎo)線外包上絕緣層后置于屏蔽盒內(nèi)。本實(shí)用新型可用于高能物理，大功率脈沖激光，電力系統(tǒng)的雷電沖擊電流，脈沖開關(guān)，變壓器中性點(diǎn)電流，斷路器弧后電流，以及內(nèi)絕緣局部放電，無線電技術(shù)等領(lǐng)域中的多種脈沖電流測量。
文檔編號G01R19/04GK2105690SQ9121966
公開日1992年5月27日 申請日期1991年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月5日
發(fā)明者余存儀, 張文元, 張濱渭 申請人:西安交通大學(xué)