专利名称：一种脉冲行波管慢波电流的测量装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置及其使用方法，尤其涉及一种脉冲行波管慢波电流的测量装置及其使用方法。
背景技术：
行波管作为真空微波功率放大器件，具有频带宽、增益大、效率高、输出功率大等优点，在各类军用微波发射机中有着广泛的应用，被誉为武器装备的“心脏”。对于要求效率比较严格的行波管，能够精确计算出行波管的效率，具有十分重要的意义。要能够精确的计算出行波管效率，就必须能够精确的测量出行波管的慢波电流，对于高效率的行波管来说，往往是行波管的电流较小，慢波电流将会更小，使行波管在通过率调整的过程中，精确的读出慢波电流变得更为困难，给行波管效率的精确计算带来了困难。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种脉冲行波管慢波电流的测量装置及其使用方法，旨在方便读出所述行波管的慢波电流。本发明是这样实现的，一种脉冲行波管慢波电流的测量装置，其包括变压器，用于将高压交流电转变为低压交流电；整流电路，与所述变压器电性连接，用于将所述低压交流电变为直流电；行波管，与所述整流电路电性连接，用于调整电流通过率；电阻选择电路，包括多个并联的电阻，所述电阻选择电路用于在所述多个并联的电阻中选择其中一者， 所述被选择的电阻一端电性接地，另一端电性连接至所述整流电路与所述行波管之间；示波器，通过接口电性连接至所述被选择的电阻与所述行波管之间，且还通过所述接口电性接地。进一步地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括放电管，所述放电管并联于所述被选择的电阻。进一步地，所述电阻选择电路包括电阻选择旋钮作为所述多个并联的电阻的切换开关。进一步地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括双向开关，所述双向开关的固定端电性连接于所述整流电路，所述双向开关的触点用于在地与所述行波管之间切换。进一步地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括单向开关，所述单向开关电性连接于所述变压器与外部电源之间。本发明还提供一种脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置包括变压器，用于将高压交流电转变为低压交流电；整流电路，与所述变压器电性连接，用于将所述低压交流电变为直流电；行波管，与所述整流电路电性连接，用于调整电流通过率；电阻选择电路，包括多个并联的电阻，所述电阻选择电路用于在所述多个并联的电阻中选择其中一者，所述被选择的电阻一端电性接地，另一端电性连接至所述整流电路与所述行波管之间；示波器，通过接口电性连接至所述被选择的电阻与所述行波管之间，且还通过所述接口电性接地。所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法包括如下步骤初步估计并分析所述行波管慢波电流可能出现的最大值；根据所述最大值在所述多个并联的电阻中选择其中一者，所述被选择的电阻的电阻值不小于估计值， 所述估计值满足公式R=U/I，其中U为所述示波器能够读出的电压最大值，I为所述行波管慢波电流可能出现的最大值；启动所述行波管；通过所述示波器读出处于工作状态的所述被选择的电阻两端的电压；将所述电压除以所述被选择的电阻的电阻值以获得所述行波管的慢波电流。进一步地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法还包括以下步骤在调整的过程中，如果所述行波管慢波电流可能出现的最大值变小，则在所述多个并联的电阻中另选择电阻值较大者，使测得的慢波电流精度逐步提高。进一步地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法还包括以下步骤在调整的过程中，如果所述行波管慢波电流可能出现的最大值的减小，则将所述示波器的电压档位调小，使测得的慢波电流精度逐步提高。进一步地，所述电阻选择电路包括电阻选择旋钮作为所述多个并联的电阻的切换开关，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法还包括以下步骤旋转所述电阻选择旋钮，在所述多个并联的电阻中另选择与所述估计值相近的电阻。进一步地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括放电管，所述放电管并联于所述被选择的电阻。本发明与现有技术相比，有益效果在于本发明提供的脉冲行波管慢波电流的测量装置及其使用方法，其行波管在工作的过程中，由于脉冲电子束不可能完全通过慢波而被收集极回收，总是不可避免的有部分电子打在慢波上，因此会形成一个电流回路分支，在该回路中通过加一个无感电阻，就会在无感电阻上产生一定的电压，然后通过示波器就可以读出无感电阻两端的电压，进而就可以计算出慢波电流，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的优点在于可以准确的测试行波管慢波电流，由于附加了保护电路，因而保护了操作人的安全，通过方便的选择不同阻值的无感电阻，可达到不同行波管以及行波管在调整过程中的不同情况下的精度要求。
图1是本发明较佳实施方式提供的脉冲行波管慢波电流的测量装置的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图1，其为本发明较佳实施方式提供的脉冲行波管慢波电流的测量装置 100的结构示意图，脉冲行波管慢波电流的测量装置100包括变压器10、整流电路20、行波管30、电阻选择电路40以及示波器50。
变压器10用于将高压交流电转变为低压交流电，在本实施方式中，通过变压器10 将50Hz、220V的交流电变为50Hz的低压电。为了便于控制变压器10的供电，脉冲行波管慢波电流的测量装置100设置了电性连接于变压器10与外部电源(在本实施方式中指50Hz、 220V的交流电源)之间的单向开关K1，单向开关Kl便于开启或关断脉冲行波管慢波电流的测量装置100。整流电路20与变压器10电性连接，用于将所述低压交流电变为直流电，即50Hz 的低压电通过整流电路变为直流电。行波管30与整流电路20电性连接，用于调整电流通过率。为了便于对整流电路 20提供的直流电进行控制，脉冲行波管慢波电流的测量装置100还设置了双向开关K2，双向开关K2的固定端电性连接于整流电路20，双向开关K2的触点用于在地与行波管30之间切换。电阻选择电路40包括多个并联的电阻R，电阻选择电路40用于在多个并联的电阻 R中选择其中一者，所述被选择的电阻R—端电性接地，另一端电性连接至整流电路20与行波管30之间。优选地，电阻选择电路40采用电阻选择旋钮作为多个并联的电阻R的切换开关。在本实施方式中，无论选择哪一个电阻R进行工作时，都存在一个放电管70与之并联，采用此种方法，是考虑了人的安全，当操作人选择电阻R不当时，会导致电阻R烧坏。如果电阻R选择不当，则放电管70导通，电阻R正常时，放电管70处于开路状态，无论出现何种情况，始终使行波管30与地处于导通状态，保证操作人的安全。示波器50通过接口 60电性连接至所述被选择的电阻R与行波管30之间，且还通过接口 60电性接地。在本实施方式中，接口 60采用Q9接头，Q9接头同轴线与处于工作状态的电阻R并联，Q9接头与示波器50连接。脉冲行波管慢波电流的测量装置100在使用时，其包括以下步骤 首先，初步估计并分析行波管30慢波电流可能出现的最大值；
接着，根据所述最大值在多个并联的电阻R中选择其中一者，被选择的电阻R的电阻值不小于估计值，所述估计值满足公式R=U/I，其中U为示波器50能够读出的电压最大值，I 为行波管30慢波电流可能出现的最大值，其中选择电阻R的具体操作可以采用电阻选择旋钮实现，旋转所述电阻选择旋钮，在多个并联的电阻R中另选择与所述估计值相近的电阻； 之后，启动行波管30 ；
然后，通过示波器50读出处于工作状态的被选择的电阻R两端的电压； 最后，将所述电压除以被选择的电阻R的电阻值以获得行波管30的慢波电流。在调整的过程中，如果行波管30的慢波电流可能出现的最大值变小，则在多个并联的电阻R中另选择电阻值较大者，使测得的慢波电流精度逐步提高。在其它实施方式中， 如果行波管30的慢波电流可能出现的最大值变小，还可以将示波器50的电压档位调小，使测得的慢波电流精度逐步提高。简而言之，初步估计并分析要进行调整电流通过率的不同行波管慢波电流可能出现的最大值。然后根据需要进行电阻值的选择。如果慢波电流值有可能会超过可共选择的无感电阻的电阻值，则可以更换一个或添加一个符合电阻值要求的无感电阻。在进行行波管通过率调整的过程中，可逐渐进行选择电阻值大的无感电阻，以提高测量慢波电流的精度。通过Q9接头的同轴电缆与示波器相连，配合示波器可读出调整行波管的慢波电流，通过调节示波器的调节档，可以进一步的提高所读慢波电流的精确度。下面将以空间行波管为例进行举例说明，所述行波管阴极电流为600毫安。为利用脉冲行波管慢波电流的测量装置100进行精确测量出行波管在调整电子通过率时的慢波电流，可采取以下几个步骤进行测量。a.首先将电阻选择旋钮一端的引线与行波管的慢波连接在一起，另一端与地连接，并将Q9接头与示波器连接。b.假如该行波管电子束的电子全在慢波上，而是示波器的所能够读出的电压最大为40V，则所需选择的最小电阻不小于40/0. 6 ^ 67 ( Ω )，通过电阻选择旋钮选择与该电阻值相近的无感电阻。c.闭合开关1使变压器工作，开关2与地线断开，使选择的无感电阻处于工作状态。d.启动行波管，通过示波器可以读出处于工作状态的无感电阻两端的电压，用电压除以电阻即可得出行波管的慢波电流。e.在调整的过程中，随着慢波电流的减小可逐步选择阻值大的无感电阻以及将示波器的电压档位调小，使测得的慢波电流精度逐步提高。综上所述，脉冲行波管慢波电流的测量装置的原理为其行波管在工作的过程中， 由于脉冲电子束不可能完全通过慢波而被收集极回收，总是不可避免的有部分电子打在慢波上，因此会形成一个电流回路分支，在该回路中通过加一个无感电阻，就会在无感电阻上产生一定的电压，然后通过示波器就可以读出无感电阻两端的电压，进而就可以计算出慢波电流。所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的优点在于可以准确的测试行波管慢波电流，由于附加了保护电路，因而保护了操作人的安全，通过方便的选择不同阻值的无感电阻，可达到不同行波管以及行波管在调整过程中的不同情况下的精度要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种脉冲行波管慢波电流的测量装置，其特征在于，其包括变压器，用于将高压交流电转变为低压交流电；整流电路，与所述变压器电性连接，用于将所述低压交流电变为直流电；行波管，与所述整流电路电性连接，用于调整电流通过率；电阻选择电路，包括多个并联的电阻，所述电阻选择电路用于在所述多个并联的电阻中选择其中一者，所述被选择的电阻一端电性接地，另一端电性连接至所述整流电路与所述行波管之间；示波器，通过接口电性连接至所述被选择的电阻与所述行波管之间，且还通过所述接口电性接地。
2.如权利要求1所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置，其特征在于，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括放电管，所述放电管并联于所述被选择的电阻。
3.如权利要求1所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置，其特征在于，所述电阻选择电路包括电阻选择旋钮作为所述多个并联的电阻的切换开关。
4.如权利要求1所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置，其特征在于，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括双向开关，所述双向开关的固定端电性连接于所述整流电路，所述双向开关的触点用于在地与所述行波管之间切换。
5.如权利要求1所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置，其特征在于，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括单向开关，所述单向开关电性连接于所述变压器与外部电源之间。
6.一种脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置包括变压器，用于将高压交流电转变为低压交流电；整流电路，与所述变压器电性连接，用于将所述低压交流电变为直流电；行波管，与所述整流电路电性连接，用于调整电流通过率；电阻选择电路，包括多个并联的电阻，所述电阻选择电路用于在所述多个并联的电阻中选择其中一者，所述被选择的电阻一端电性接地，另一端电性连接至所述整流电路与所述行波管之间；示波器，通过接口电性连接至所述被选择的电阻与所述行波管之间，且还通过所述接口电性接地，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法包括如下步骤初步估计并分析所述行波管慢波电流可能出现的最大值；根据所述最大值在所述多个并联的电阻中选择其中一者，所述被选择的电阻的电阻值不小于估计值，所述估计值满足公式R=U/I，其中U为所述示波器能够读出的电压最大值，I 为所述行波管慢波电流可能出现的最大值；启动所述行波管；通过所述示波器读出处于工作状态的所述被选择的电阻两端的电压；将所述电压除以所述被选择的电阻的电阻值以获得所述行波管的慢波电流。
7.如权利要求6所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法，其特征在于，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法还包括以下步骤在调整的过程中，如果所述行波管慢波电流可能出现的最大值变小，则在所述多个并联的电阻中另选择电阻值较大者，使测得的慢波电流精度逐步提高。
8.如权利要求6所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法，其特征在于，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法还包括以下步骤在调整的过程中，如果所述行波管慢波电流可能出现的最大值的减小，则将所述示波器的电压档位调小，使测得的慢波电流精度逐步提高。
9.如权利要求6所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法，其特征在于，所述电阻选择电路包括电阻选择旋钮作为所述多个并联的电阻的切换开关，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法还包括以下步骤旋转所述电阻选择旋钮，在所述多个并联的电阻中另选择与所述估计值相近的电阻。
10.如权利要求6所述的脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法，其特征在于，所述脉冲行波管慢波电流的测量装置还包括放电管，所述放电管并联于所述被选择的电阻。
全文摘要
本发明涉及一种脉冲行波管慢波电流的测量装置，其包括变压器，用于将高压交流电转变为低压交流电；整流电路，与所述变压器电性连接，用于将所述低压交流电变为直流电；行波管，与所述整流电路电性连接，用于调整电流通过率；电阻选择电路，包括多个并联的电阻，所述电阻选择电路用于在所述多个并联的电阻中选择其中一者，所述被选择的电阻一端电性接地，另一端电性连接至所述整流电路与所述行波管之间；示波器，通过接口电性连接至所述被选择的电阻与所述行波管之间，且还通过所述接口电性接地。所述脉冲行波管慢波电流的测量装置能方便读出所述行波管的慢波电流。本发明还涉及所述脉冲行波管慢波电流的测量装置的使用方法。
文档编号G01R19/00GK102445585SQ20111028479
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者任振国, 吴华夏, 程洁欢, 贺兆昌, 邓清东 申请人:安徽华东光电技术研究所