一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法及辅助装置与流程

本发明涉及电容调节，特别是一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法及辅助装置。

背景技术：

1、电磁脉冲模拟器用来模拟电磁脉冲武器对于电子设备的毁伤效果，对于较高电压输出的电磁脉冲模拟器，一般采用的方式是通过marx发生器先给陡化电容充电，然后驱动陡化输出开关产生快前沿脉冲高压。由于marx发生器内部串联电感的存在，如果marx发生器对于后部负载直接放电，输出波形的前沿无法达到需要的陡度，陡化电容器的目的就是减小串联电感对于脉冲前沿陡度的影响，让脉冲前沿上升更快。现有的电磁脉冲模拟器，均是采用特殊工艺制作的陡化电容，陡化电容的容值一般是几十pf到几百pf，对于某一型号的电磁脉冲模拟器，其陡化电容在设计之初就已经确定，且由于制造工艺和电磁脉冲模拟器结构的问题，在电磁脉冲模拟器整个使用周期内，陡化电容一般不需更换。

2、由于现有电磁脉冲模拟器的使用场合越来越广泛，对于测试要求也越来越高，很多情况下，需要脉冲输出波形前沿的范围和质量也越来越高，这样就希望在测试过程中能够调节陡化电容的电容值，使得电磁脉冲模拟器输出波形更加灵活，可以进行不同条件下的测试，而现有的电磁脉冲模拟器，无法做到方便的更换陡化电容，更无法做到在测试过程中无级调节陡化电容的电容值，从而我们设计一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法；

3、在电磁脉冲模拟器使用的过程中拖线需要线盘进行收容，但是在收容线体后，线体容易在常态下脱离线盘，从而我们设计一种辅助装置。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述或现有技术中存在电磁场强模拟器陡化电容均为固定容值，很难做到更换不同电容值的电容，更不可能做到电磁场强模拟器试验过程中的在线调整和无级调整的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明的目的是提供一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法及辅助装置。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法，包括可调陡化电容，所述可调陡化电容由两块金属极板和中间的绝缘介质组成，金属极板采用铜板，绝缘介质采用耐压强度高、介电常数大的电介质材料，所述可调陡化电容的上极板采用步进电机通过传动机构带动的方式，所述可调陡化电容通过辅助装置与外部电器元件相连接。

5、作为本发明调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法的一种优选方案，其中：所述可调陡化电容的电容值由公式c＝εs/4πkd确定，根据常用陡化电容的电容值，可确定所需陡化电容的具体尺寸。

6、作为本发明调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法的一种优选方案，其中：所述传动机构为一个齿轮齿条机构，将步进电机的旋转运动转化为水平方向的直线运动，进而带动上极板进行水平位移，步进电机由驱动器驱动，驱动器由电池供电，外部脉冲信号和方向信号发出指令至步进电机驱动器，经过驱动器识别和放大后发送至步进电机。

7、本发明的调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法的有益效果：可调陡化电容的上极板采用步进电机通过传动机构带动的方式，所述可调陡化电容的上极板位移步进电机采用“电池+光纤+步进电机驱动器”驱动的方式实现在超高电压强电磁场环境中的应用，该装置可以有效的调节电容的电容量，可确定所需陡化电容的具体尺寸，使用更加方便。

8、鉴于上述或现有技术中存在线体容易在常态下脱离线盘的问题，本发明提供了一种辅助装置，包括辅助装置，所述辅助装置包括线盘，设置于所述线盘上的驱动机构，设置于所述驱动机构上的从动机构，设置于所述从动机构上的阻隔机构。

9、作为本发明辅助装置的一种优选方案，其中：所述驱动机构包括容置组件，以及设置于所述容置组件上的驱动组件，所述容置组件包括设置于所述线盘内部的容置槽，设置于所述容置槽上的分隔槽，设置于所述分隔槽底部的贯穿槽。

10、作为本发明辅助装置的一种优选方案，其中：所述驱动组件包括设置于所述线盘上的内环，设置于所述内环上的防滑条，设置于所述内环外壁与容置槽之间的抵触件，所述抵触件包括与内环外壁相连接的凸块，设置于所述凸块上的抵触块，设置于所述抵触块两侧的平槽，所述凸块靠近平槽的另一侧设有定位卡槽，所述凸块靠近定位卡槽的另一侧设有凸起条，所述凸块靠近凸起条的另一侧设有抵触弧面。

11、作为本发明辅助装置的一种优选方案，其中：所述从动机构包括与凸块相适配的抵触板，所述分隔槽位于抵触板两侧均设有矩形槽，所述矩形槽内壁连接有第一弹簧，所述第一弹簧另一端连接有连接板，所述连接板与抵触板相连接，所述抵触板远离凸块的一端设有斜面。

12、作为本发明辅助装置的一种优选方案，其中：所述阻隔机构包括设置于所述从动机构一侧的阻隔组件，设置于所述阻隔组件上的复位组件。

13、作为本发明辅助装置的一种优选方案，其中：所述阻隔组件包括设置于贯穿槽上的阻隔板，所述线盘对应阻隔板设有抵触杆，所述抵触杆靠近阻隔板的一侧设有相抵面，所述抵触杆远离相抵面的一侧设有进入弧面，所述相抵面与阻隔板相贴合。

14、作为本发明辅助装置的一种优选方案，其中：所述复位组件包括设置于所述容置槽上的弧槽，设置于所述弧槽上的第二弹簧，设置于所述第二弹簧上的复位杆，所述复位杆与阻隔板相贴合。

15、本发明辅助装置的有益效果：将电线的一端放入线盘的卡接槽中，并预留余线与接头，便于余线接头与外部设备进行连接，此时将不使用的线体绕在线盘中，并留出剩余接头线，此时将接头线与外部另一设备连接即可，此操作可以有效的减少线体暴露，有效的避免缠绕，线盘的设置可以将实验时不需要的电线进行收容，在使用时可以直接取出线盘，可以根据需要放出对应长度的线体即可，可有效的避免线体缠绕。

技术特征：

1.一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法，其特征在于：包括可调陡化电容，所述可调陡化电容由两块金属极板和中间的绝缘介质组成，金属极板采用铜板，绝缘介质采用耐压强度高、介电常数大的电介质材料，所述可调陡化电容的上极板采用步进电机通过传动机构带动的方式，所述可调陡化电容通过辅助装置(m)与外部电器元件相连接。

2.如权利要求1所述的调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法，其特征在于：所述可调陡化电容的电容值由公式c＝εs/4πkd确定，根据常用陡化电容的电容值，可确定所需陡化电容的具体尺寸。

3.如权利要求2所述的调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法，其特征在于：所述传动机构为一个齿轮齿条机构，将步进电机的旋转运动转化为水平方向的直线运动，进而带动上极板进行水平位移，步进电机由驱动器驱动，驱动器由电池供电，外部脉冲信号和方向信号发出指令至步进电机驱动器，经过驱动器识别和放大后发送至步进电机。

4.一种辅助装置，其特征在于：如权利要求1～3任一所述的辅助装置，包括辅助装置(m)，所述辅助装置(m)包括线盘(100)，设置于所述线盘(100)上的驱动机构(200)，设置于所述驱动机构(200)上的从动机构(300)，设置于所述从动机构(300)上的阻隔机构(400)。

5.如权利要求4所述的辅助装置，其特征在于：所述驱动机构(200)包括容置组件(201)，以及设置于所述容置组件(201)上的驱动组件(202)，所述容置组件(201)包括设置于所述线盘(100)内部的容置槽(201a)，设置于所述容置槽(201a)上的分隔槽(201b)，设置于所述分隔槽(201b)底部的贯穿槽(201c)。

6.如权利要求5所述的辅助装置，其特征在于：所述驱动组件(202)包括设置于所述线盘(100)上的内环(202a)，设置于所述内环(202a)上的防滑条(202b)，设置于所述内环(202a)外壁与容置槽(201a)之间的抵触件(202c)，所述抵触件(202c)包括与内环(202a)外壁相连接的凸块(202c-1)，设置于所述凸块(202c-1)上的抵触块(202c-2)，设置于所述抵触块(202c-2)两侧的平槽(202c-3)，所述凸块(202c-1)靠近平槽(202c-3)的另一侧设有定位卡槽(202c-4)，所述凸块(202c-1)靠近定位卡槽(202c-4)的另一侧设有凸起条(202c-5)，所述凸块(202c-1)靠近凸起条(202c-5)的另一侧设有抵触弧面(202c-6)。

7.如权利要求6所述的辅助装置，其特征在于：所述从动机构(300)包括与凸块(202c-1)相适配的抵触板(301)，所述分隔槽(201b)位于抵触板(301)两侧均设有矩形槽(302)，所述矩形槽(302)内壁连接有第一弹簧(303)，所述第一弹簧(303)另一端连接有连接板(304)，所述连接板(304)与抵触板(301)相连接，所述抵触板(301)远离凸块(202c-1)的一端设有斜面(305)。

8.如权利要求7所述的辅助装置，其特征在于：所述阻隔机构(400)包括设置于所述从动机构(300)一侧的阻隔组件(401)，设置于所述阻隔组件(401)上的复位组件(402)。

9.如权利要求8所述的辅助装置，其特征在于：所述阻隔组件(401)包括设置于贯穿槽(201c)上的阻隔板(401a)，所述线盘(100)对应阻隔板(401a)设有抵触杆(401b)，所述抵触杆(401b)靠近阻隔板(401a)的一侧设有相抵面(401c)，所述抵触杆(401b)远离相抵面(401c)的一侧设有进入弧面(401d)，所述相抵面(401c)与阻隔板(401a)相贴合。

10.如权利要求9所述的辅助装置，其特征在于：所述复位组件(402)包括设置于所述容置槽(201a)上的弧槽(402a)，设置于所述弧槽(402a)上的第二弹簧(402b)，设置于所述第二弹簧(402b)上的复位杆(402c)，所述复位杆(402c)与阻隔板(401a)相贴合。

技术总结
本发明涉及电容调节技术领域，特别是一种调节电磁脉冲模拟器峰化电容容值的方法及辅助装置，包括可调陡化电容，所述可调陡化电容由两块金属极板和中间的绝缘介质组成，金属极板采用铜板，绝缘介质采用耐压强度高、介电常数大的电介质材料，所述可调陡化电容的上极板采用步进电机通过传动机构带动的方式，所述可调陡化电容通过辅助装置与外部电器元件相连接，可调陡化电容的上极板采用步进电机通过传动机构带动的方式，所述可调陡化电容的上极板位移步进电机采用“电池+光纤+步进电机驱动器”驱动的方式实现在超高电压强电磁场环境中的应用，该装置可以有效的调节电容的电容量，可确定所需陡化电容的具体尺寸，使用更加方便。

技术研发人员：夏小飞,俸波,苏毅,饶夏锦,陈梁远,潘绍明,刘磊,范才进,厉天威,李敏
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22