一种三极气体放电管横向电压测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三极气体放电管横向电压测试仪，包括控制电路以及依次连接的高压形成电路、RC回路、高压开关、1000V/μs高压形成电路、测量模块；所述测量模块包括被测试品和测量电路；所述控制电路分别与高压形成电路、RC回路、高压开关连接。控制电路控制高压形成电路输出高压信号，同时控制其RC回路开始充电；充电完成后，控制电路控制高压开关闭合，RC回路通过1000V/μs高压形成电路放电，形成1000V/μs的高压信号，加至被测试品；测量电路采集并存储被测试品两端的电压波形。本实用新型的结构及性能参数均符合气体放电管规范的要求，同时应用广泛，适用不同类型结构的信号电涌保护器。
【专利说明】_种三极气体放电管横向电压测试仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种三极气体放电管横向电压测试仪，属于雷电科学与【技术领域】。
【背景技术】
[0002]三极气体放电管是一种间隙型的雷电保护元件，它在通信系统的雷电防护中取得了广泛应用。气体放电管常用于信号线路多级保护中的第一级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压的作用。放电管的级间绝缘电阻很大，寄生电容很小，对微波高频信号线路的雷电防护有显著的优点。三极气体放电管的两个对称电极间的性能一致性是非常重要的。如果性能不一致，可以将线路中的雷电共模过电压转换为雷电的差模过电压，造成设备端口线间绝缘性能的破坏，严重时会导致设备绝缘的损坏。因此，三极气体放电管的横向电压的测试是非常重要的。
[0003]根据中国人民共和国国家标准低压电涌保护器(sro)第3部分:气体放电管规范，三极气体放电管横向电压的测试要求，同时给一个三极气体放电管的两个放电间隙施加冲击波前陡度为1000V/μ S的冲击电压，测量允许放电管的横向电压的幅值和持续时间，要求第一个和第二个间隙火花放电的时间间隔不超过200ns。然而，目前信号电涌保护器的性能检测中，还没有此项性能的测试，这项参数指标也是衡量信号电涌保护器的保护性能的一项重要指标。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三极放电管横向电压测试仪，用于检测信号电涌保护器中三极气体放电管两电极间隙对地放电的一致性，同时根据放电一致性的特点判断信号电涌保护的保护性能。根据对称性放电的特点分析，将雷电共模电压转换为雷电差模过电压的情况。本实用新型的结构及性能参数均符合气体放电管规范的要求，同时应用广泛，适用不同类型结构的信号电涌保护器。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]本实用新型提供一种三极气体放电管横向电压测试仪，包括控制电路以及依次连接的高压形成电路、RC回路、高压开关、1000V/ μ s高压形成电路、测量模块；所述测量模块包括被测试品和测量电路；所述控制电路分别与高压形成电路、RC回路、高压开关连接。
[0007]控制电路控制高压形成电路输出高压信号，同时控制其RC回路开始充电；充电完成后，控制电路控制高压开关闭合，RC回路通过1000V/ μ S高压形成电路放电，形成1000V/μ s的高压信号，加至被测试品；测量电路采集并存储被测试品两端的电压波形。
[0008]作为本实用新型的进一步优化方案，所述控制电路为继电器自锁结构。
[0009]作为本实用新型的进一步优化方案，所述高压形成电路包括相连的0~2kV高压源、电位器。
[0010]作为本实用新型的进一步优化方案，所述0~2kV高压源为自激振荡限压整流电路结构。
[0011]作为本实用新型的进一步优化方案，所述RC回路包括第一电阻、第一电容；第一电阻一端连接高压形成电路的输出，另一端连接第一电容的一端；第一电容的另一端接地。
[0012]作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一电容为高压脉冲电容。
[0013]作为本实用新型的进一步优化方案，所述高压开关为高压真空开关。
[0014]作为本实用新型的进一步优化方案，所述1000V/μ s高压形成电路包括第二至第五电阻、第二至第三电容；第二电阻一端连接高压开关，另一端分别连接第三电阻一端、第二电容一端；第三电阻另一端连接第四电阻一端，第二电容另一端连接第三电容一端；第四电阻另一端分别连接第三电容另一端、第五电阻一端；第五电阻另一端连接第二电阻和高压开关的公共端；第二电阻和高压开关的公共端、第三电阻和第四电阻的公共端、第二电容和第三电容的公共端分别接地；第二电阻和第二电容的公共端、第二电容和第三电容的公共端、第三电容和第五电阻的公共端分别为1000V/μ s高压形成电路的三个输出端口。
[0015]作为本实用新型的进一步优化方案，所述测量电路包括第六、第七电阻、数字示波器；第六电阻一端连接第二电阻和第二电容的公共端，另一端分别连接数字示波器的输入端和被测试品的一个端电极；第七电阻一端连接第三电容和第五电阻的公共端，另一端分别连接数字示波器的输入端和被测试品的另一个端电极；被测试品的中央电极连接第二电容和第三电容的公共端。
[0016]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0017]I)本实用新型电路结构简单，性能稳定，操作方便；
[0018]2)本实用新型中采用继电器自锁结构，工作稳定可靠；
[0019]3)本实用新型中采用高压脉冲电容作为储能电容，放电性能稳定，放电后参与电荷少，操作安全；
[0020]4)本实用新型中高压形成电路的输出采用电位器调整，操作方便，输出精度高，范围大；
[0021]5)本实用新型应用广泛，适用不同类型结构的信号电涌保护器。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构框图。
[0023]图2是高压形成电路及RC回路的电路图。
[0024]图3是1000V/ μ s高压形成电路与测量模块的电路图。
[0025]图4是控制电路的电路图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0027]本实用新型设计一种三极气体放电管横向电压测试仪，如图1所示，包括控制电路以及依次连接的高压形成电路、RC回路、高压开关、1000V/μ s高压形成电路、测量模块；所述测量模块包括被测试品和测量电路；所述控制电路分别与高压形成电路、RC回路、高压开关连接。控制电路控制高压形成电路输出高压信号，同时控制其RC回路开始充电；充电完成后，控制电路控制高压开关闭合，RC回路通过1000V/μ s高压形成电路放电，形成1000V/ys的高压信号，加至被测试品；测量电路采集并存储被测试品两端的电压波形。
[0028]高压形成电路及RC回路，如图2所示。高压形成电路包括相连的0~2kV高压源、电位器，0~2kV高压源输出的高压幅值由电位器W控制，输出电压范围为0~2kV，其内部电路结构采用自激振荡限压整流电路结构；通过电位器W改变中心抽头的位置来改变振荡器脉冲的占空比，从而改变0~2kV高压源的输出电压的幅值大小。
[0029]RC回路包括第一电阻R1、第一电容Cl ;第一电阻Rl—端连接高压形成电路的输出，另一端连接第一电容Cl的一端；第一电容Cl的另一端接地。其中，第一电容Cl采用高压脉冲电容，主要有放电性能稳定、放电后参与电荷少、操作安全等优点。
[0030]1000V/ μ s高压形成电路与测量模块，如图3所示。1000V/ μ s高压形成电路包括第二至第五电阻、第二至第三电容。第二电阻R2—端连接高压开关K，另一端分别连接第三电阻R3 —端、第二电容C2 —端；第三电阻R3另一端连接第四电阻R4 —端，第二电容C2另一端连接第三电容C3 —端；第四电阻R4另一端分别连接第三电容C3另一端、第五电阻R5一端；第五电阻R5另一端连接第二电阻R2和高压开关K的公共端；第二电阻R2和高压开关K的公共端、第三电阻R3和第四电阻R4的公共端、第二电容C2和第三电容C3的公共端分别接地；第二电阻R2和第二电容C2的公共端、第二电容C2和第三电容C3的公共端、第三电容C3和第五电阻R5的公共端分别为1000V/ μ s高压形成电路的三个输出端口。
[0031]测量电路包括第六、第七电阻、数字示波器；第六电阻R6 —端连接第二电阻R2和第二电容C2的公共端，另一端分别连接数字示波器的输入端和被测试品的一个端电极；第七电阻R7 —端连接第三电容C3和第五电阻R5的公共端，另一端分别连接数字示波器的输入端和被测试品的另一个端电极；被测试品的中央电极连接第二电容C2和第三电容C3的公共端。
[0032]1000V/yS高压形成电路中，第二电阻R2的阻值与第五电阻R5的阻值相等，第三电阻R3的阻值与第四电阻R4的阻值相等，第二电容C2的容值与第三电容的容值相等。1000V/ μ s高压形成电路加至被测试品两端的部分是对称的。测量电路中，第六电阻R6的阻值与第七电阻R7的阻值相等。
[0033]控制电路如图4所示。按键ANl为充电按键，按键ΑΝ2为测试按键，J1、J2为两个控制继电器线圈，J为高压真空开关的线圈，Jl-1、J1-2为Jl的常开触点，J2-1为J2的常闭触点，J2-2为J2的常开触点。其工作过程是:按下AN1，Jl通电，Jl-1触点自锁，J1-2闭合，给高压形成电路供电，给储能电容上充电；当充电完成后，按下AN2，J2通电，J2-1断开，Jl供电，Jl-1断开，同时J1-2断开，充电停止，这时J2-2闭合，J通过高压真空开关闭合，进行三极气体放电管的测试。
[0034]本实施例中，电位器W的阻值为0~10kQ，第一电阻Rl的阻值为1k Ω、第一电容Cl的容值为0.2 μ F。
[0035]本实用新型一种三极气体放电管横向电压测试仪，其工作过程是:首先由控制电路发出信号使得高压形成电路输出一直流高压(通常设置输出的直流高压的幅值为三极气体放电管直流放电电压的2倍)，通过第一电阻给第一电容进行充电；当充电完成后由控制电路发出控制信号，使第一电容停止充电，并且同时控制高压放电开关使其闭合，第一电容开始放电，通过1000V/ μ s高压形成电路形成1000V/ μ s的高压，加到被测试品；数字示波器采集并存储被测试品三极气体放电管两端的波形，并将波形进行分析，通过波形分析三极气体放电管的放电一致性的性能，从而判断信号电涌保护器的对称性能及保护效果。
[0036]以上所述，仅为本实用新型中的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，包括控制电路以及依次连接的高压形成电路、Re回路、高压开关、100V/μ S高压形成电路、测量模块；其中，所述测量模块包括被测试品和测量电路；所述控制电路分别与高压形成电路、RC回路、高压开关连接。
2.根据权利要求1所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述控制电路为继电器自锁结构。
3.根据权利要求1所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述高压形成电路包括相连的0~2kV高压源、电位器。
4.根据权利要求3所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述0~2kV高压源为自激振荡限压整流电路结构。
5.根据权利要求1所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述RC回路包括第一电阻、第一电容；第一电阻的一端连接高压形成电路的输出端，另一端连接第一电容的一端；第一电容的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述第一电容为高压脉冲电容。
7.根据权利要求1所述的一种三极放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述高压开关为尚压真空开关。
8.根据权利要求1所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述1000V/μ s高压形成电路包括第二至第五电阻、第二至第三电容；其中，第二电阻的一端连接高压开关，另一端分别连接第三电阻的一端、第二电容的一端；第三电阻的另一端连接第四电阻的一端，第二电容的另一端连接第三电容的一端；第四电阻的另一端分别连接第三电容的另一端、第五电阻的一端；第五电阻的另一端连接第二电阻和高压开关的公共端；第二电阻和高压开关的公共端、第三电阻和第四电阻的公共端、第二电容和第三电容的公共端分别接地；第二电阻和第二电容的公共端、第二电容和第三电容的公共端、第三电容和第五电阻的公共端分别为1000V/ys高压形成电路的三个输出端口。
9.根据权利要求8所述的一种三极气体放电管横向电压测试仪，其特征在于，所述测量电路包括第六、第七电阻、数字示波器；其中，第六电阻的一端连接第二电阻和第二电容的公共端，另一端分别连接数字示波器的输入端和被测试品的一个端电极；第七电阻的一端连接第三电容和第五电阻的公共端，另一端分别连接数字示波器的输入端和被测试品的另一个端电极；被测试品的中央电极连接第二电容和第三电容的公共端。
【文档编号】G01R31/24GK204203416SQ201420710902
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】李祥超, 陈璞阳, 周中山, 陈则煌 申请人:南京信息工程大学