[其他]單脈沖高壓測試系統

無效

• 申請號: 87213045
• 申請日: 1987-09-05
• 公開（公告）號: CN87213045U
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 文紹白;阮惠;王文木
• 申請（專利權）人: 國營北京紅旗機械廠
• 主分類號: G01R29/02
• 分類號: G01R29/02
• 代理公司: 國家機械委軍工專利事務所
• 代理人: 王長春

單脈沖高壓測試系統。

本實用新型涉及單個脈沖特性的測量。

本實用新型與一般低壓落球式單脈沖測量不同，主要區別之處在于本系統是測量壓電陶瓷的單脈沖高壓特性。并且是同時顯示出所測的波形與電壓數值。現有的壓電陶瓷機芯及燃氣點火灶具的輸出脈沖電壓測量，一般是自制的裝置，通過波形處理得到測量電壓值，無直接顯示電壓數，也未動態校準，示波器測量電壓值精度低，費時間，不方便。

本實用新型的目的是，為了在研制與生產過程中能迅速地對壓電陶瓷機芯及燃氣點火灶具輸出的單個脈沖高壓特性進行測量。電壓波形與電壓值同時顯示出來。

本測試系統由三部分組成，見圖1所示｛落球式脈沖高壓發生器（Ⅰ），高壓分壓器（Ⅱ），顯示器（Ⅲ）。

圖1（Ⅰ）中已知質量為m的鋼球，從落球式脈沖高壓發生器的上端起始位置處，自由下落到壓電陶瓷機芯上，兩物體發生碰撞作用，機芯產生一個脈沖高壓輸出。經高壓分壓器分壓，見圖1（Ⅱ）與圖2。將一部分信號電壓送入顯示器，經A／D轉換器轉換為數碼并存入存儲器RAM內，然后再從RAM內定時取出數碼，又經D／A轉換變為模擬脈沖信號，這個信號分兩路分別供給脈沖波形顯示和脈沖電壓數值顯示，見圖3（A）所示。

圖3中RC電路用于校準、調節脈沖幅值大小。圖3（B）為脈沖峰值保持電路，保持電容為10uF。把單脈沖變為直流信號輸出供顯示器顯示數值。

圖4為校準用單脈沖高壓源。根據電容充放電原理，先將開關K撥到“通”的位置上，已知高壓對C充電，充滿后迅速將開關撥到斷的位置上，將C上的電壓加到被校準的系統上。顯示器顯示出脈沖波形與電壓值，按要求的上升時間常數和分壓比修改高壓分壓器的RC元件數值。達到校準的目的。

本實用新型的積極效果是：整個系統結構簡單，對壓電陶瓷脈沖高壓特性和燃氣點火灶具性能檢測十分方便，均能及時地獲得脈沖波形與電壓的定量數據，使用穩定可靠，抗干擾性能強。

附圖說明：

圖1：為單脈沖高壓測量系統框圖。

其中：標號（Ⅰ）為落球式脈沖高壓發生器。標號（Ⅱ）為高壓分壓器。標號（Ⅲ）為顯示器。

圖2：為高壓分壓器電路圖。

圖3：為顯示器框圖。其中標號（A）為脈沖存入與取出框圖；標號（B）為脈沖峰值保持電路；標號（C）為3位半數字顯示器。

圖4為校準單脈沖高壓電路圖。

實施例：現在主要應用于壓電陶瓷機芯及燃氣點火灶具的脈沖電壓性能檢測。圖1（Ⅰ）中鋼球m＝11.9克，自由落高h＝0.5米。鋼球對壓電陶瓷機芯的作用力F＝mg＋m·2gh]]>／Δt，實測Δt≈20～40μs，取Δt＝30μs，則F＝1241.87公斤米／秒²。壓電常數d₃₃＝5×10^－12庫侖／牛，壓電陶瓷的電容C₀＝30pF，按理論計算壓電陶瓷產生的脈沖峰值電壓：

V＝d₃₃／C₀×（mg＋m2gh]]>／Δt）＝20758.8伏圖2中的高壓分壓器為兩級，第一級的分壓比為1／400，第二級為1／10，元件值見圖2所示。在具體結構上進行了屏蔽與高壓絕緣的處理。壓電陶瓷機芯輸出的脈沖峰值電壓為19990伏，顯示器顯示的數為1999，脈沖寬度為60μs。