一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置及方法，所述方法包括：测试装置本体内部设置的电压检测探头将测试装置本体与测试装置本体内部设置的中心导体之间等效形成分压电容C1、C2，根据电容分压的特性对脉冲电压进行测量，测试装置本体内部设置一对电流检测探头，且一对所述电流检测探头上分别绕设第一电流检测探头线圈3、第二电流检测探头线圈，根据线圈周围磁场对脉冲电流进行测量，本发明专利技术通过对脉冲电压及电流的同步测量，利用乘法电路及FFT变换，实现脉冲耦合功率及阻抗特性的多参数测量。同时，脉冲电压测量通过电容分压的方法实现分压比可调节的测量。的方法实现分压比可调节的测量。的方法实现分压比可调节的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置及方法


[0001]本专利技术属于强电磁脉冲防护
，具体涉及一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置及方法。

技术介绍

[0002]随着电子控制技术的不断进步和发展，控制系统的强电磁脉冲干扰和损伤受到广泛的关注。控制系统中的天线、雷达和控制器的强电磁脉冲耦合功率和终端非线性阻抗的测量对强电磁脉冲的防护研究具有重要的意义。不同的设备产生电压击穿和耐受功率损伤的阈值不同，在同样的耦合功率状态不同的终端阻抗特性，设备终端的耦合电压和电流的幅值和相位也不同，对于设备的干扰也会不同。由于采用高压探头和电流探头测试过程中，高压探头的体积较大、抗干扰能力较差，难以满足测试空间狭小和抗干扰的要求。
[0003]随着数字控制技术的不断发展和控制系统集成度的增加，对强电磁脉冲的干扰和损伤更加敏感，因此控制系统中强电磁脉冲耦合干扰的测试受到高度重视。在同轴设备的测试过程中主要是对电流进行测试，在设备的复合负载未知的状态下，难以实现设备击穿电压的测量和判断，以及耦合注入功率大小的计算和评估。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置及方法，以解决同轴设备测试过程中不能对多参数测量的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置，其特征在于：包括测试装置本体，所述测试装置本体设置有用于设备终端测试的同轴回路输入接头及同轴回路输出接头，所述装置本体内部设置中心导体用于同轴回路输入接头及同轴回路输出接头的电性导通；
[0007]所述测试装置本体连接有用于脉冲电压测量的电压检测组件及用于脉冲电流测量的电流检测组件；
[0008]所述电压检测组件与测试装置本体连接设置的SMA接头电性连接，SMA接头用以将电压检测组件耦合的脉冲电压通过同轴测量线缆连接到示波器；
[0009]所述电流检测组件与测试装置本体连接设置的SMA接头电性连接，SMA接头用以将电流检测组件耦合的脉冲电流通过同轴测量线缆连接到示波器。
[0010]通过设置电压检测组件及电流检测组件实现脉冲电压及脉冲电流的测量，且通过脉冲电压及脉冲电流经过计算得到脉冲功率及阻抗特性的计算。
[0011]可选的，所述电压检测组件包括电压检测探头及金属膜片，所述电压检测探头为一对呈对称状设置在测试装置本体内部与SMA接头电性连接，且所述电压检测探头与测试装置主体和中心导体之间形成分压电容。
[0012]可选的，一对所述电压检测探头端口均连接有金属膜片，所述测试装置本体内部
设置两对贴合的绝缘子，两对所述绝缘子呈上下对称分布在测试装置本体内部，且每对所述绝缘子间嵌入连接金属膜片，且与金属膜片相连接的电压检测探头贯穿对应的绝缘子位于SMA接头内部。
[0013]根据需求将电压检测探头设置不同规格的长度，实现分压电容的调节，从而实现不同量程的脉冲电压的测量，且所述金属膜片大小可调，通过调节金属膜片的面积大小也可实现不同量程的脉冲电压的测量。
[0014]可选的，所述电流检测组件包括电流检测探头、第一电流检测探头线圈及第二电流检测探头线圈，所述电流检测探头为一对磁环，且连接设置在中心导体两端，所述第一电流检测探头线圈及第二电流检测探头线圈的探头线圈均相适应的绕设在测试装置本体内部的电流检测探头上，且一对所述电流检测探头采用的材料及尺寸不同。
[0015]通过设置双磁环电流检测探头结构材料与厚度尺寸不同实现脉冲电流测量频带宽度的拓展。
[0016]可选的，所述测试装置本体内部设置用于第一电流检测探头线圈及第二电流检测探头线圈的探头线圈绕组的漆包线，且所述同轴回路输入接头及同轴回路输出接头两端均设置用于固定终端设备的螺栓孔。
[0017]第二方面，本专利技术还提供了第一方面所述的一种强电磁脉冲耦合多参数测量方法，包括：测试装置本体内部设置的电压检测探头将测试装置本体与测试装置本体内部设置的中心导体之间等效形成分压电容C1、C2，根据电容分压的特性对脉冲电压进行测量。
[0018]可选的，测试装置本体内部设置一对电流检测探头，所述电流检测探头为一对磁环，且一对所述电流检测探头上分别绕设第一电流检测探头线圈、第二电流检测探头线圈，根据线圈周围磁场对脉冲电流进行测量。
[0019]可选的，所述测量方法，还包括：
[0020]改变分压电容C1、C2实现不同量程的脉冲电压的测量；
[0021]改变电流检测探头的材料及尺寸实现脉冲电流测量频带宽度的拓展。
[0022]可选的，所述测量方法，还包括：
[0023]将测得脉冲电压与脉冲电流的时域数值通过乘法电路实现脉冲功率的测量；
[0024]将测得脉冲电压与脉冲电流数值通过FFT变换得到阻抗的测量。
[0025]可选的，通过构建电流测量状态下电流检测探头的二阶等效耦合模型，转换得到复合电流探头终端输出电压函数，利用函数关系式得到脉冲电压与脉冲电流的同步测量。
[0026]且以上方案中，所述SMA接头设置为一对，且可以实现设备终端脉冲电压及脉冲电流的同步测量，功率的测量可采用现有技术乘法器将获得的脉冲电流与脉冲电压的数值经过计算得到功率，且将测的电压与电流值通过傅里叶变换(FFT)并相除计算实现阻抗的频域特性测量。
[0027]本专利技术的有益效果：
[0028]本专利技术的强电磁脉冲耦合多参数测量装置及方法通过对终端强电磁脉冲电压及电流的同步测量，利用乘法电路及FFT变换，实现对终端强电磁脉冲耦合功率及终端阻抗特性的多参数测量，脉冲电压测量通过采用电容分压的方法实现分压比可调节的测量，脉冲电流测量通过改变电流检测探头的材料与尺寸，扩展了探头的电流测量频带范围，以及宽带频率测试范围的线性度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的测试装置本体安装结构剖视图；
[0030]图2为本专利技术的电压检测探头结构示意图及对应的等效电路图；
[0031]图3为本专利技术的电流检测探头在线电流耦合电流测量状态下构建的二阶等效耦合模型。
[0032]图4为本专利技术的测量流程示意图。
[0033]图中：1
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同轴回路输入接头，2
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螺栓孔，3
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第一电流检测探头线圈，4
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测试装置本体，5
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SMA接头，6
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电压检测探头，7
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绝缘子，9
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中心导体，10
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第二电流检测探头线圈，11
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同轴回路输出接头，12
‑
漆包线。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置，其特征在于：包括测试装置本体(4)，所述测试装置本体(4)左右两端设置有用于设备终端测试的同轴回路输入接头(1)及同轴回路输出接头(11)，所述装置本体(4)内部设置中心导体(9)用于同轴回路输入接头(1)及同轴回路输出接头(11)的电性导通；所述测试装置本体(4)连接有用于脉冲电压测量的电压检测组件及用于脉冲电流测量的电流检测组件；所述电压检测组件与测试装置本体(4)连接设置的SMA接头(5)电性连接，SMA接头(5)用以将电压检测组件耦合的脉冲电压通过同轴测量线缆连接到示波器；所述电流检测组件与测试装置本体(4)连接设置的SMA接头(5)电性连接，SMA接头(5)用以将电流检测组件耦合的脉冲电流通过同轴测量线缆连接到示波器。2.根据权利要求1所述的一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置，其特征在于：所述电压检测组件包括电压检测探头(6)及金属膜片，所述电压检测探头(6)为一对呈对称状设置在测试装置本体(4)内部与SMA接头(5)电性连接。3.根据权利要求2所述的一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置，其特征在于：一对所述电压检测探头(6)端口均连接有金属膜片，所述测试装置本体(4)内部设置两对贴合的绝缘子(7)，两对所述绝缘子(7)呈上下对称分布在测试装置本体(4)内部，且每对所述绝缘子(7)间嵌入连接金属膜片，且与金属膜片相连接的电压检测探头(6)贯穿对应的绝缘子(7)位于SMA接头(5)内部。4.根据权利要求3所述的一种强电磁脉冲耦合多参数测量装置，其特征在于：所述电流检测组件包括电流检测探头、第一电流检测探头线圈(3)及第二电流检测探头线圈(10)，所述电流检测探头为一对磁环，且连接设置在中心导体(9)两端，所述第一电流检测探头线圈(3)及第二电流检测探头线圈(10)的探头线圈均相适应的绕设...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东，王海涛，石立华，袁建虎，申金星，安立周，苏正练，王清，王硕，孙征，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：