探头标定原理

脉冲功率装置经常采用传输线(包括同轴传输线和平板传输线) 成形和传输高功率电压脉冲,所以,测量对象基本上是传输线上的脉冲高电压和大电流。根据脉冲形成原理,对于图1 所示电路,U₀ 为充电电压,将输入端视为开路,开关击穿后回路电流的时间函数为

式中: T = l/ v 为波在传输线中的单程传输时间; H 为Heaviside 阶跃函数( t ≥0 时, H ( t) = 1 ; t < 0 时H ( t) =０）。当R₁ = Z₀ 时,通过负载电流为I ( t) = U0 / 2 Rl 的方波,脉冲宽度为2 T ,负载上电压为U0 / 2 。

因此,可以利用脉冲功率装置的传输线作为脉冲形成线进行直流充电,配备开关和匹配负载产生快前沿方波,代替传统标定方法所馈入的电压电流,根据负载上的电压和流过的电流对相应位置上的测量探头进行标定。同时也可以根据脉冲形成原理,由直流充电电压得到负载电压和电流对标定结果进行校验。

图1 脉冲形成原理图