基于绝缘分域组合法的棒‑板结构放电电流测量装置的制作方法

本发明属于电晕放电测量技术领域，特别涉及一种基于绝缘分域组合法的棒-板结构放电电流测量装置。

背景技术：

气体放电的形式是多种多样的，其中电晕放电是外加电场达到某种强度时，气体介质在该场中所特有的局部自持放电现象，也称为汤森德放电。在这个区域内，被电离的气体分子可以被视为自由移动的带电粒子，那么带电粒子的集合体就可称为等离子体。就平均效应来说，它在宏观上呈电中性，但是其内部有着复杂的物理化学反应过程，其中最重要便是带电粒子与中性气体分子之间的碰撞。由于棒-板电场的不均匀性，电离过程被局限在小曲率电极附近很小的区域内，该区域可称之为“起晕区域”。而其它电场强度较低的区域主要发生的是以电子迁移为主的吸附、复合现象，该区域则称之为外围区域。对于负电晕放电，当施加电压逐渐升高时，首先可以观测到的是一系列连续规则的电流脉冲，也称为特里切尔脉冲；随着电压的继续升高，脉冲逐渐消失，此时放电转入无脉冲电晕阶段；若电压持续升高，那么整个放电间隙将被击穿，产生火花放电。因此可以通过分析电晕放电波形(即特里切尔脉冲)的幅值、频率等参数来分析等离子体内部的粒子输运过程。

目前许多学者采用测量棒-板模型中的板极电流来确定特里切尔脉冲，该种方法可以较为准确地测量出整体区域内的放电电流，而不能得到不同放电域内的电子电流。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种基于绝缘分域组合法的棒-板放电电流测量装置，其特征在于，所述棒-板放电电流测量装置为在阳极板2上划分多个同心圆区域，各个区域用绝缘材料1隔开，在中心圆区域放置高压棒4，在各同心圆区域内固定板电极3；各板电极3上串接一个无感电阻,并接地。

所述棒-板放电电流测量的具体步骤如下：

1)在阳极板上划分多个同心圆区域，各个区域用绝缘材料隔开；每个绝缘域下方经过无感电阻接地，电阻上的电压通过匹配好的同轴电缆与示波器连接，

2)在高压棒4上施加高电压，直到其达到起晕电压为止，此时电晕放电开始发生；从而测量出各个位置的电晕电流。

3)步骤2)得到各个绝缘域上的离子电流与位移电流，同时这些电流之和即为总电晕电流值。然后测量不同区域内的放电电流，其中总电流由这些分电流相加得到。

4)为了简化测量，在阳极板的每个区域的中心连接一根导线，并通过限流电阻接地，则通过测量每个分域上连接限流电阻的电压，再求出该电压与电阻的比值即可以得出通过该区域的放电电流。

本发明的有益效果是应用该方法可以分析空间电晕电流分布特性，并可以很好地解释仿真与实验波形不能吻合的情况。

附图说明

图1为阳极板上划分多个同心圆区域示意图。

图2为放电电流测量装置示意图。

图3为放电电流测量结果曲线图。

具体实施方式

本发明提出一种基于绝缘分域组合法的棒-板放电电流测量装置，下面结合附图予以说明。

图1所示为阳极板上划分多个同心圆区域示意图。图2所示为放电电流测量装置示意图。

图1、图2所示的棒-板放电电流测量装置为在阳极板2上划分多个同心圆区域，各个区域用绝缘材料1隔开，在中心圆区域放置高压棒4，在各同心圆区域内固定板电极3；各板电极3上串接一个无感电阻,并接地；无感电阻上的电压通过匹配好的同轴电缆与示波器连接。

所述棒-板放电电流测量的具体步骤如下：

1)在阳极板上划分多个同心圆区域，各个区域用绝缘材料隔开；每个绝缘域下方经过无感电阻接地，电阻上的电压通过匹配好的同轴电缆与示波器连接，

2)在高压棒4上施加高电压，直到其达到起晕电压为止，此时电晕放电开始发生；从而测量出各个位置的电晕电流。

3)步骤2)得到各个绝缘域上的离子电流与位移电流，同时这些电流之和即为总电晕电流值。然后测量不同区域内的放电电流(如图3所示)，其中总电流由这些分电流相加得到。

4)为了简化测量，在阳极板的每个区域的中心连接一根导线，并通过限流电阻接地，则通过测量每个分域上连接限流电阻的电压，再求出该电压与电阻的比值即可以得出通过该区域的放电电流。