Измерения импульсных

Зная характеристики (или основные параметры) сигналов, получаемых на выходах преобразователей геофизических полей, можно достаточно однозначно судить о физико-химических свойствах горных пород и руд, слагающих изучаемый геологический разрез. Таким образом, важнейшей частью прикладной геофизики являются методы и технические средства измерения характеристик сигналов. Измерения — составная часть метрологии — науки о методах и средствах измерений, способах обеспечения их единства и достижения требуемой точности.

Глава 7. Методы и средства измерения характеристик и основных параметров сигналов .......................... 318

Вторая группа — приборы для измерения параметров и характеристик элементов электрических и электронных схем и для измерения характеристик активных и пассивных двухполюсников и четырехполюсников. Сюда входят измерители сопротивления, емкости, индуктивности, параметров электронных ламп, транзисторов, а также приборы для снятия частотных и переходных характеристик и др.

Подробно методы измерения характеристик ЧР рассматриваются в § 10-3. Здесь лишь отметим, что наиболее распространенный метод измерения основан на том, что при быстрой нейтрализации заряда AQ возникают переходные процессы в изоляции и во внешнем по отношению к изоляции контуре. Процессы во внешнем контуре, несмотря на малую продолжительность, даже при очень большой мощности источника напряжения протекают значительно медленнее, чем процессы в изоляции. При этом на изоляции наблюдается скачкообразное изменение напряжения на величину Легко показать, что при Са ^> Сб

Под действием напряжения hUx в цепи Сх возникает переходный процесс. Напряжения или токи переходного процесса используются для измерения характеристик ЧР электрическими методами. Кроме того, существуют методы, основанные на регистрации акустических;

Принципиальные схемы для измерения характеристик ЧР электрическими методами показаны на 10-3.,В каждом варианте установка включает высоковольтный контур, состоящий из испытуемой изоляции Сх, испытательного трансформатора ИТ и соединительного конденсатора С0, а также измери- ит\ тельную часть, в которую входят измерительное сопротивление 7И (или Z1 и Z2), фильтр Ф, усилитель У и регистрирующие приборы РП (осциллограф, счетчик импульсов и вольтметр). На схемах 10-3 Сп означает паразитную входную емкость измерительной части.

10-3. Схемы для измерения характеристик частичных разрядов в изоляции.

10-4. Форма и спектры импульсов на входе установки для измерения характеристик ЧР в изоляции.

широкой. В соответствии с этим установки для измерения характеристик ЧР с Za = RH получили название широкополосных.

Рассмотренные выше схемы измерения характеристик ЧР используются при испытаниях изоляционных конструкций с малой

собственной индуктивностью или небольшой протяженностью (вводы, аппараты, короткие образцы кабелей и т. д.). Измерения характеристик ЧР в изоляции трансформаторов высокого напряжения или длинных кабелей основаны на тех же принципах, но имеют специфические особенности.

2.5. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПАРАМЕТРОВ

2.25. Схема измерения импульсных параметров транзисторов при характеристических параметрах импульса порядка 10 не (а); порядка 10—100 не (б) и схема измерения времени рассасывания (s). -

2.5. Основные методы измерения импульсных параметров 84

Компенсационные импульсные вольтметры. Для измерения импульсных напряжений, включая импульсы микросекундной и на-носекундной длительности, широко используются компенсицонные вольтметры. Принцип действия компенсационного импульсного вольтметра состоит в том, что на некотором устройстве, часто называемым дискриминатором, производится сравнением пикового значения импульса Um с компенсирующим постоянным напряжением UK, которое регулируется до достижения равенства Um=UK и является мерой пикового значения. Регулировка осуществляется вруч- - " ную . (режим полной компенсации, астатическая характеристика уравновешивания) либо автоматически (режим неполной компенсации, статическая характеристика системы уравновешивания).

электромагнитной, электродинамической или ферродинамической системы, в отдельных случаях производится с помощью более сложных схем. Так, для измерения импульсных токов (например, при снятии вольт-амперных характеристик мощных импульсных триодов, включенных в диодном режиме) пользуются методом осцил-лографирования импульса падения напряжения на безындуктивном шунте очень малого сопротивления.

Исходя из этого ограничения, можно установить правило, согласно которому шары данного диаметра пригодны для измерения импульсных напряжений, величина которых в киловольтах не превышает диаметра шаров в миллиметрах.

Для измерения импульсных напряжений применяются как активные, так и емкостные делители.

За последние годы также на основе эффекта Керра разработан ряд устройств, предназначенных для измерения импульсных и постоянных напряжений.

Измерения импульсных и высокочастотных напряжений. Импульсные напряжения измеряют с помощью импульсных вольтметров, построенных по схеме, представленной на 4.6, а. В этой схеме возможно измерение амплитуды только положительных импульсов, для отрицательных необходимо обратное включение диода. Специальные импульсные вольтметры градуируются в амплитудных (пиковых) значениях.

В случае измерения импульсных напряжений необходимо иметь в виду, что спектр частот, занимаемый импульсами, бывает широким, особенно спектр радиоимпульсов малой длительности. Составляющие спектра могут находиться в области высоких частот, на которых появляются дополнительные погрешности.

(квадратичные, пиковые и вольтметры средневыпрямленного значения. Промышленные аналоговые вольтметры градуированы в среднеквадратиче-' ских значениях синусоидального напряжения. Исключение представляют вольтметры, предназначенные для измерения импульсных напряжений, градуировка