專利名稱：特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓大電流測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及用于脈沖強(qiáng)電流測(cè)試領(lǐng)域中具有特快響應(yīng)的強(qiáng)流測(cè)量器。
通常，對(duì)脈沖強(qiáng)電流用同軸管式分流器等測(cè)量。對(duì)納秒級(jí)強(qiáng)流脈沖，由于結(jié)構(gòu)及電阻體材料限制，普通的測(cè)量裝置已無(wú)法滿足要求，甚至?xí)共ㄐ位儭Ｓ械臏y(cè)量裝置既使性能很好，也沒有合適的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量器加以校準(zhǔn)。Fritz Wesner(富·維斯納)“用于測(cè)量極短上升時(shí)間脈沖大電流的同軸盤形電阻器”，ETZ－ABd.91(1979)H9.P.521－542。(德)電工雜志(A分冊(cè))，第91卷，1979年第9期，521－542頁(yè)公開一種使用金屬電阻薄膜作電阻器以獲得較快的響應(yīng)特性的方法，此方法由于制作工藝及引出方式的不完善，方波響應(yīng)上升時(shí)間僅能達(dá)到數(shù)個(gè)納秒級(jí)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種方波響應(yīng)上升時(shí)間小于1納秒的特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器。
本實(shí)用新型由高電阻率金屬薄膜作電阻器。圓環(huán)形金屬薄膜平整、均勻地放在絕緣板上、垂直地置于兩頭由錐形體過(guò)渡的同軸系統(tǒng)中。同軸系統(tǒng)與測(cè)量電纜的波阻抗相匹配。金屬薄膜的外圓由外同軸體通過(guò)螺紋或螺栓與外錐形過(guò)渡體壓緊聯(lián)接。金屬薄膜的內(nèi)圓由內(nèi)同軸體通過(guò)連接螺栓與內(nèi)錐形過(guò)渡體壓緊聯(lián)接。電壓信號(hào)可由金屬薄膜兩側(cè)引出。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型實(shí)施例1中，內(nèi)同軸體(10)直徑為12毫米，外同軸體(9)內(nèi)徑為28毫米。內(nèi)、外同軸體(10)、(9)兩端與內(nèi)、外錐形過(guò)渡體(8)、(7)通過(guò)螺紋連接，構(gòu)成同軸系統(tǒng)。同軸系統(tǒng)的波阻抗與測(cè)量電纜的波阻抗相匹配。當(dāng)波阻抗為50歐時(shí)，此同軸系統(tǒng)中外、內(nèi)直徑之比應(yīng)保持2.3。圓環(huán)形金屬薄膜(4)由一張完整的金屬薄膜制成，平整、均勻地放在絕緣板(5)上，垂直地置于上述同軸系統(tǒng)中。金屬薄膜的外圓部份(4a)由外同軸體(9)及外錐形過(guò)渡體(7)通過(guò)螺紋壓緊連接，其內(nèi)圓部份(4b)由內(nèi)同軸體(10)及內(nèi)錐形過(guò)渡體(8)通過(guò)連接螺栓(6)壓緊聯(lián)接。當(dāng)此連接螺栓(6)用黃銅制成時(shí)，電壓信號(hào)由金屬薄膜(4)面向電流輸入端(1)一側(cè)引出。如果此螺栓(6)用絕緣材料制成時(shí)，電壓信號(hào)由金屬薄膜背向電流輸入端(1)一側(cè)引出。此時(shí)，內(nèi)錐形過(guò)渡體通過(guò)一連接銅環(huán)(11)與金屬薄膜內(nèi)圓聯(lián)接。當(dāng)金屬薄膜(4)的厚度為10μm時(shí)，本測(cè)量器的方波響應(yīng)上升時(shí)間小于0.3ηs。
本實(shí)用新型的實(shí)施例2中，內(nèi)同軸體(10)直徑為91毫米，外同軸體(9)內(nèi)徑為210毫米。這時(shí)的圓環(huán)形金屬薄膜(4)由六張扇形金屬薄膜拼成，平整、均勻地放在圓環(huán)形絕緣板(5)上。其外圓(4a)直徑略大于外同軸體(9)的內(nèi)徑，并通過(guò)螺栓與外錐形過(guò)渡體壓緊聯(lián)接。在外同軸體(9)與金屬薄膜間壓有一圈彈性金屬體(12)。金屬薄膜的內(nèi)圓(4b)直徑略小于內(nèi)同軸體(10)的直徑，并通過(guò)連接螺栓與內(nèi)錐形過(guò)渡體壓緊聯(lián)接。由金屬薄膜兩側(cè)引出電壓信號(hào)的結(jié)構(gòu)方式同實(shí)施例1。當(dāng)金屬薄膜(4)厚度為20μm時(shí)，本測(cè)量器連同測(cè)量系統(tǒng)的方波響應(yīng)上升時(shí)間小于0.9ηs。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，被測(cè)電流信號(hào)由同軸系統(tǒng)一頭的內(nèi)錐形過(guò)渡體(8)輸入(1)，通過(guò)內(nèi)同軸體(10)到達(dá)金屬薄膜(4)，在金屬薄膜上產(chǎn)生電壓降。電流由外同軸體(9)經(jīng)外錐形過(guò)渡體(7)返回。電壓信號(hào)由同軸系統(tǒng)另一頭的內(nèi)、外錐形過(guò)渡體(8)、(7)組成的電壓信號(hào)輸出端(3)輸出。
本實(shí)用新型具有響應(yīng)時(shí)間快、阻值穩(wěn)定、熱容量大等優(yōu)點(diǎn)。
可用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量納秒級(jí)波前、上百千安幅值的脈沖強(qiáng)電流。而這種脈沖強(qiáng)電流下正益廣泛地用于核爆炸效應(yīng)模擬，大功率激光等高新技術(shù)。此外，本實(shí)用新型也可作為校準(zhǔn)納秒級(jí)強(qiáng)流脈沖測(cè)量器的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。
權(quán)利要求1.一種特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器，它由高電阻率的金屬薄膜作電阻器，其特征在于所述的金屬薄膜平整、均勻地放在絕緣板上，垂直地置于兩頭由錐形體過(guò)渡的同軸系統(tǒng)中，同軸系統(tǒng)與測(cè)量電纜的波阻抗相匹配，金屬薄膜的外圓由外同軸體通過(guò)螺紋或螺栓與外錐形過(guò)渡體壓緊聯(lián)接，金屬薄膜的內(nèi)圓由內(nèi)同軸體通過(guò)連接螺栓與內(nèi)錐形過(guò)渡體壓緊聯(lián)接，電壓信號(hào)由金屬薄膜兩側(cè)引出。
2.如權(quán)利要求1所述的特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器，其特征在于所述的金屬薄膜制成圓環(huán)狀，其外圓直徑較小時(shí)，用一張完整的金屬薄膜制成，外圓直徑較大時(shí)，由數(shù)張扇形金屬薄膜拼成。
3.如權(quán)利要求1所述的特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器，其特征在于內(nèi)錐形過(guò)渡體及內(nèi)同軸體間用銅制的連接螺栓壓緊聯(lián)接時(shí)，電壓信號(hào)由所述的金屬薄膜面向電流輸入側(cè)引出，當(dāng)連接螺栓由絕緣材料制成時(shí)，電壓信號(hào)將由金屬薄膜背向電流輸入側(cè)引出，此時(shí)，內(nèi)錐形過(guò)渡體通過(guò)連接銅環(huán)與金屬薄膜內(nèi)圓聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求1所述的特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器，其特征在于所述的金屬薄膜與所述的內(nèi)、外同軸體及內(nèi)外錐形過(guò)渡體間壓有彈性的金屬導(dǎo)體。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種高壓大電流測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的特快響應(yīng)強(qiáng)流測(cè)量器，它由高電阻率金屬薄膜作電阻器，圓環(huán)形金屬薄膜平整，均勻地放在絕緣板上，垂直地置于兩頭由錐形體過(guò)渡的同軸系統(tǒng)中。同軸系統(tǒng)與測(cè)量電纜的波阻抗相匹配。電壓信號(hào)可由金屬薄膜的兩側(cè)引出。本測(cè)量器自身方波響應(yīng)上升時(shí)間小于1納秒。本實(shí)用新型可作為校準(zhǔn)強(qiáng)流脈沖測(cè)量裝置的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量器或直接測(cè)量納秒級(jí)強(qiáng)流脈沖。
文檔編號(hào)G01R19/04GK2099980SQ9121637
公開日1992年3月25日 申請(qǐng)日期1991年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月22日
發(fā)明者余存儀, 余德明 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)