自动化高压双指数波脉冲源的制作方法

本发明属于强电磁脉冲领域，具体涉及一种自动化高压双指数波脉冲源。

背景技术：

传统的高压双指数波脉冲源为手动调节脉冲峰值电压，手动控制放电开关，示波器采取输出波形，再通过数据处理软件处理示波器采集的数据，最后形成具有参考价值的测试报告。其中手动调节脉冲峰值电压与手动控制放电开关增大人员接触高压的几率，增加人员触电风险；示波器采集数据后通过处理软件处理数据增加数据流转环节，容易造成数据顺序错乱，同时也增加了时间成本，降低工作效率。综上所述，有必要发明一种自动化高压双指数波脉冲源，实现人机隔离及高效处理测试数据。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：(1)试验进行时操作人员不直接操作高压脉冲设备与设备放电开关，实现本质上的操作安全；(2)试验过程中直接自动进行数据采集与数据处理，避免测试数据流转过程中的失真，减少数据采集与数据处理时间，提高测试工作效率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化高压双指数波脉冲源，所述自动化高压双指数波脉冲源包括：高压双指数波脉冲发生单元和控制与数据采集单元；

所述高压双指数波脉冲发生单元包括：安全隔离模块、高压发生器、能量存储模块、波形输出模块和测试接口；

所述控制与数据采集单元包括：系统控制模块、信号衰减模块、数据采集模块、数据处理模块和数据存储输出模块；

其中，

所述安全隔离模块用于实现自动化高压双指数波脉冲源的用电线路与市电线路隔离，避免设备使用过程中对同一市电连接线的其他设备造成干扰或者损坏；

所述高压发生器用于实现将220v市电转化成预先设定高值电压的高压脉冲信号；

所述能量存储模块用于接收所述高压脉冲信号，并实现短暂存储测试所需电能；

所述波形生成模块用于接收所述能量存储模块中存储的高压脉冲信号，并对高压脉冲信号进行波形整形处理，输出高压双指数波脉冲信号；

所述线路选择模块用于实现将波形生成模块输出的高压双指数波脉冲信号输入到不同的测试接口；

所述系统控制模块用于预先设定高压发生器输出的高值电压的电压值；用于控制线路选择模块的信号输出路径，对应不同的测试接口；用于控制信号衰减模块对输入信号的衰减比；控制数据采集模块对输入信号的采样频率；控制数据处理模块对脉冲信号的处理方式；控制数据存储输出模块对脉冲信号的存储和输出；

所述信号衰减模块用于实现将输入的高压双指数波脉冲信号衰减到数据采集模块可接受范围的脉冲信号；

所述数据采集模块用于实现将模拟信号的脉冲信号转化成数字信号的脉冲信号；

所述数据处理模块用于实现将数字信号的脉冲信号按照负载设备的输入要求进行数字处理，转化为满足负载设备的输入要求的脉冲信号；

所述数据存储输出模块用于将经过数字处理后的脉冲信号按照设定的格式、方式进行存储或输出。

其中，所述波形生成模块采用rc放电电路实现。

其中，所述安全隔离模块采用隔离变压器实现自动化高压双指数波脉冲源的用电线路与市电线路隔离。

其中，所述高压发生器采用程控高压直流脉冲源实现将220v市电转化成预先设定高值电压的高压脉冲信号。

其中，所述高值电压不超过120kv。

其中，所述线路选择模块采用程控线路选择开关实现将波形生成模块输出的高压双指数波脉冲信号输入到不同的测试接口。

其中，所述信号衰减模块采用电控衰减器实现将输入的高压双指数波脉冲信号衰减到数据采集模块可接受范围的脉冲信号。

其中，所述数据采集模块采用信号采集板卡实现将模拟信号的脉冲信号转化成数字信号的脉冲信号。

其中，所述信号采集板卡，其根据对数据的精确度要求选择信号采集板卡的采样率、带宽以及存储深度。

其中，所述能量存储模块采用并联耐压大电容实现短暂存储测试所需电能。

(三)有益效果

与现有技术相比较，本发明在试验进行时操作人员不直接操作高压脉冲设备与设备放电开关，实现了本质上的操作安全；并且，试验过程中直接自动进行数据采集与数据处理，避免测试数据流转过程中的失真，减少数据采集与数据处理时间，提高了测试工作效率。

附图说明

图1为本发明技术方案所提供的自动化高压双指数波脉冲源模块组成及信号流向框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种自动化高压双指数波脉冲源，其技术指标如下所示：

1)最大峰值电流：500a；

2)上升时间：18ns±10％；

3)脉冲宽度：550ns±10％；

4)电流调节范围：100a～500a。

如图1所示，所述自动化高压双指数波脉冲源包括：高压双指数波脉冲发生单元和控制与数据采集单元；

所述高压双指数波脉冲发生单元包括：安全隔离模块、高压发生器、能量存储模块、波形输出模块和测试接口；

所述控制与数据采集单元包括：系统控制模块、信号衰减模块、数据采集模块、数据处理模块和数据存储输出模块；

其中，

所述安全隔离模块用于实现自动化高压双指数波脉冲源的用电线路与市电线路隔离，避免设备使用过程中对同一市电连接线的其他设备造成干扰或者损坏；

所述高压发生器用于实现将220v市电转化成预先设定高值电压的高压脉冲信号，避免操作人员与高压生成设备直接接触；

所述能量存储模块用于接收所述高压脉冲信号，并实现短暂存储测试所需电能；

所述波形生成模块用于接收所述能量存储模块中存储的高压脉冲信号，并对高压脉冲信号进行波形整形处理，输出满足设计指标要求的高压双指数波脉冲信号；

所述线路选择模块用于实现将波形生成模块输出的高压双指数波脉冲信号输入到不同的测试接口；

所述系统控制模块采用计算机图形控制界面实现，用于预先设定高压发生器输出的高值电压的电压值；用于控制线路选择模块的信号输出路径，对应不同的测试接口；用于控制信号衰减模块对输入信号的衰减比；控制数据采集模块对输入信号的采样频率；控制数据处理模块对脉冲信号的处理方式；控制数据存储输出模块对脉冲信号的存储和输出；

所述信号衰减模块用于实现将输入的高压双指数波脉冲信号衰减到数据采集模块可接受范围的脉冲信号；

所述数据采集模块用于实现将模拟信号的脉冲信号转化成数字信号的脉冲信号；

所述数据处理模块为嵌入到控制计算机的数据处理软件，用于实现将数字信号的脉冲信号按照负载设备的输入要求进行数字处理，转化为满足负载设备的输入要求的脉冲信号；

所述数据存储输出模块用于将经过数字处理后的脉冲信号按照设定的格式、方式进行存储或输出。

其中，所述波形生成模块采用rc放电电路实现。

其中，所述安全隔离模块采用隔离变压器实现自动化高压双指数波脉冲源的用电线路与市电线路隔离。

其中，所述高压发生器采用程控高压直流脉冲源实现将220v市电转化成预先设定高值电压的高压脉冲信号。

其中，所述高值电压不超过120kv。

其中，所述线路选择模块采用程控线路选择开关实现将波形生成模块输出的高压双指数波脉冲信号输入到不同的测试接口。

其中，所述信号衰减模块采用电控衰减器实现将输入的高压双指数波脉冲信号衰减到数据采集模块可接受范围的脉冲信号。

其中，所述数据采集模块采用信号采集板卡实现将模拟信号的脉冲信号转化成数字信号的脉冲信号。

其中，所述信号采集板卡，其根据对数据的精确度要求选择信号采集板卡的采样率、带宽以及存储深度。

其中，所述能量存储模块采用并联耐压大电容实现短暂存储测试所需电能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。