专利名称：激光器氙灯高压脉冲电源的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光器氙灯高压脉冲电源的测量装置，属于测量仪器技术领域。
背景技术：
高重复频率激光器的氤灯需要电压为10-20KV的脉冲电压将其点燃，因而，激光 器氙灯具有可以输出10-20KV的脉冲电压的高压脉冲电源，其高压脉冲电源能否在接通电 源后输出符合技术指标的高压脉冲，成为该产品质量的关键。由于激光器触发电压是一个 快速高压脉冲，不能直接进行测量，目前对该脉冲电压参数的检测，一直采用的是静电电压 检测仪器或高压探头与示波器配合测量的方法。现有静电电压检测仪器的体积大且笨重， 稳定性差。用示波器测量不但成本高，且使用复杂。两种方法对操作人员有很高的技术要 求。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光器氙灯高压脉冲电源的测量装置，解决目前采用静 电电压检测仪器或高压探头与示波器配合检测存在的体积大、稳定性差和成本高的不足， 通过本发明对5-20KV、0. 2-5uS、40Hz-2KHz高压脉冲进行测量，精度高，动态响应特性好， 体积小，重量轻，使用方便简单。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种激光器氙灯高压脉冲电源的测量 装置，其特征是，所述测量装置由壳体，壳体内设置包括耐高压云母电容的分压电路、包括 运算放大器的短时间采样保持电路、包括运算放大器的长时间采样保持电路、反馈电路和 具有A/D转换电路的电压表构成；分压电路的低压端接短时间采样保持电路的输入端，短
时间采样保持电路的输出端接长时间采样保持电路的输入端，长时间采样保持电路的输出 端接电压表中的A/D转换电路的输入端，反馈电路的一端接短时间采样保持电路中运算放 大器的输入负端，反馈电路的另一端接长时间采样保持电路中运算放大器的输出端和输入 负端的接点，电压表固定在壳体的面板上。 短时间采样保持电路、长时间采样保持电路中的运算放大器采用高带宽集成电路 LM318。 分压电路由两串联的耐高压云母电容CC8F-CH和电阻构成，其中一耐高压云母电 容的一端连接测试头，另一耐高压云母电容的一端接地，两耐高压云母电容的串联点连接 电阻，电阻的一端接短时间采样保持电路的输入端。 短时间采样保持电路由运算放大器和运算放大器的输出端与输入负端之间串接 的二极管和电阻构成。 长时间采样保持电路由运算放大器和运算放大器的输入端连接的二极管、串接的
电阻和电容构成，电容的一端接地，二极管的正极接短时间采样保持电路的输出。 反馈电路由连接两运算放大器的电阻构成。 电压表采用9801型，其A/D转换电路为ICL7107芯片。
本发明设置由耐高压云母电容构成的分压电路和由两级运放构成的两个采样保 持电路组成一个峰值检测电路，使用时，将激光器氙灯高压脉冲电源触发的快速高压脉冲 采样保持，并使其峰值保持一定时间不变，达到测量的目的。两个采样保持电路起不同作 用，尤其是后一级运放，可以将采样的电平进行长期的保持不跌落，等待后级的模数转换。 在两个脉冲的间隙，第一个运放输出电压下降时，两个二极管可以阻止后级运放输入电压 的下降，使得后级电压输出更为稳定。本发明精度高，动态响应特性好，体积小，重量轻，使 用方便简单，具有很强的实用性，适用于高重复频率激光器的氙灯高压脉冲电源的测量。
图l为本发明电原理； 图中，电容C、 Cl、 C2，电阻Rl-4， 二极管Dl、 D2， Ui输入信号，输出电压Uo， A、 B运 算放大器。
具体实施例方式
结合附图和实施例进一步说明本发明，如图1所示，本发明由耐高压云母电容C1 与C2构成分压电路、分压电路的低压端连接的短时间采样保持电路、长时间采样保持电 路、反馈电路和具有A/D转换电路的电压表构成；短时间采样保持电路由运算放大器A和运 算放大器A的输出端与输入负端之间串接的二极管Dl和电阻R2构成；长时间采样保持电 路由运算放大器B和运算放大器B的输入端连接的二极管D2、串接的电阻R4和电容C构 成，电容C的一端接地，二极管D2的正极接短时间采样保持电路的输出；运算放大器A、运 算放大器B均采用高带宽集成电路LM318 。 分压电路的低压端接短时间采样保持电路的输入端，短时间采样保持电路的输出 端接长时间采样保持电路的输入端，长时间采样保持电路的输出端接A/D转换电路的输入 端，A/D转换电路的输出接电压表，反馈电路为连接两运算放大器的电阻R3，电阻R3的一端 接短时间采样保持电路中运算放大器A的输入负端，电阻R3的另一端接长时间采样保持电 路中运算放大器B的输出端和输入负端的接点，电压表固定在壳体的面板上。
电容Cl与C2将高压脉冲分压，作为电路的输入信号Ui输入后，二极管Dl、 D2经 电阻R4给电容C充电，很短时间内电容C上的电压达到Ui的峰值，随后跟随电路B将电容 C上的电压送至Uo，当输入电压下降时，由于电容C上电压高于输入电压，二极管Dl、 D2截 止，电容C保持峰值，电阻R3与A、 B组成大的反馈电路，起跟随作用。 将5-20KV重复频率高压脉冲用耐高压云母电容分压至10伏以下，通过采样保持 电路A将其保持较短的时间，然后再次使用采样保持电路B将采样保持电路A的峰值电压 长期保持，输出直流电平驱动后级A/D转换。重复频率较慢的情况下，在脉冲的间隙，电压
的输出将有较快和较大幅度的跌落，使用二极管阻止后级电压下降。
本发明中的电路外接士15伏和5伏工作电源。
权利要求
一种激光器氙灯高压脉冲电源的测量装置，其特征是，所述测量装置由壳体，壳体内设置包括耐高压云母电容的分压电路、包括运算放大器的短时间采样保持电路、包括运算放大器的长时间采样保持电路、反馈电路和具有A/D转换电路的电压表构成；分压电路的低压端接短时间采样保持电路的输入端，短时间采样保持电路的输出端接长时间采样保持电路的输入端，长时间采样保持电路的输出端接电压表中的A/D转换电路的输入端，反馈电路的一端接短时间采样保持电路中运算放大器的输入负端，反馈电路的另一端接长时间采样保持电路中运算放大器的输出端和输入负端的接点，电压表固定在壳体的面板上。
2. 根据权利要求1所述的激光器氙灯电源的测量装置，其特征是，短时间采样保持电 路、长时间采样保持电路中的运算放大器采用高带宽集成电路LM318。
3. 根据权利要求1所述的激光器氙灯电源的测量装置，其特征是，分压电路由两串联 的耐高压云母电容CC8F-CH和电阻构成，其中 一耐高压云母电容的一端连接测试头，另一 耐高压云母电容的一端接地，两耐高压云母电容的串联点连接电阻，电阻的一端接短时间 采样保持电路的输入端。
4. 根据权利要求1所述的激光器氙灯电源的测量装置，其特征是，短时间采样保持电 路由运算放大器和运算放大器的输出端与输入负端之间串接的二极管和电阻构成。
5. 根据权利要求1所述的激光器氙灯电源的测量装置，其特征是，长时间采样保持电 路由运算放大器和运算放大器的输入端连接的二极管、串接的电阻和电容构成，电容的一 端接地，二极管的正极接短时间采样保持电路的输出。
6. 根据权利要求1所述的激光器氙灯电源的测量装置，其特征是，反馈电路由连接两 运算放大器的电阻构成。
7. 根据权利要求l所述的激光器氙灯电源的测量装置，其特征是，电压表采用9801型， 其A/D转换电路为ICL7107芯片。
全文摘要
本发明涉及一种激光器氙灯高压脉冲电源的测量装置，属于测量仪器技术领域，本发明设置由耐高压云母电容构成的分压电路和由两级运放构成的两个采样保持电路组成一个峰值检测电路，使用时，将激光器氙灯高压脉冲电源触发的快速高压脉冲采样保持，并使其峰值保持一定时间不变，两个采样保持电路起不同作用，尤其是后一级运放，可以将采样的电平进行长期的保持不跌落，等待后级的模数转换。在两个脉冲的间隙，第一个运放输出电压下降时，两个二极管可以阻止后级运放输入电压的下降，使得后级电压输出更为稳定。本发明精度高，动态响应特性好，体积小，重量轻，使用方便简单，具有很强的实用性，适用于高重复频率激光器的氙灯高压脉冲电源的测量。
文档编号G01R19/25GK101718847SQ20091026234
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者张有峰, 曹庆国, 曹辉, 王军, 王卫民, 程力, 许凯达, 许建圣, 郭亮 申请人:郭亮