外文翻譯譯文--高分辨率開關(guān)脈沖測量系統(tǒng)的發(fā)展與評估

1、<p><b>　　中文1750字</b></p><p>　　出處：Precision Electromagnetic Measurements Digest, 2000 Conference on. IEEE, 2000: 355-356</p><p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）</b></p><p>

2、<b>　　英文翻譯</b></p><p>　　原文標(biāo)題 DEVELOPMENT AND EVALUATION OF A HIGH RESOLUTION</p><p>　　MEASURING SYSTEM FOR A SWITCHING IMPULSE MEASUREMENT</p><p>　　譯文標(biāo)題 高分辨率開關(guān)脈沖測量系統(tǒng)的發(fā)展

3、與評估 </p><p>　　學(xué)生姓名 CCC 學(xué)號 XXX1340031 </p><p>　　專業(yè)年級 X6電X一班 </p><p>　　指導(dǎo)教師 XXX </

4、p><p>　　二ＯXXX 年 四 月 十三 日高分辨率開關(guān)脈沖測量系統(tǒng)的發(fā)展與評估</p><p>　　Hong Tang Anders Bergman</p><p><b>　　瑞典國家試驗研究院</b></p><p>　　摘要：本文介紹了開發(fā)高精確度和評價高壓脈沖波動測量系統(tǒng)。噪音度小于0.05％，峰值測量不確定性

5、的估計優(yōu)于M.1％;時間參數(shù)的測量比1％更好。</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　帶有前端時間和半值時間為250/25000ps的高壓脈沖開關(guān)主要被用在工業(yè)高電壓和實驗室從而用來測試和觀察高電壓設(shè)備的充電現(xiàn)象。IEC60060-2[1]要求一個測量系統(tǒng)的峰值測量不確定度應(yīng)小于1％，時間參數(shù)測量不確定度不超過5％。在實際中，高電壓脈沖測量總是

6、與干擾問題，溫度上升，元件非線性度和大規(guī)模測量電路及執(zhí)行曲線中的附加參數(shù)有關(guān)。因此，即使對使用脈沖波動（通常在頻率范圍為DC至5千赫）來改善測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性對工程師和電子計量來說都是難的SP（瑞典國家試驗研究院）已經(jīng)發(fā)明了一個200kv的高精度脈沖波動測量系統(tǒng)。本文主要討論測量系統(tǒng)的設(shè)計及執(zhí)行步驟等細(xì)節(jié)。</p><p><b>　　測量系統(tǒng)的描述</b></p><p&

7、gt;　　測量系統(tǒng)電路圖如圖1所示。大體上是一個RC型電路被用作分壓器。為了獲得恒定的高頻和低頻，測量系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)符合公式（1）條件：</p><p>　　R1C1=R2CLOW（1）</p><p>　　組合低壓CLOW由低壓電容C2和測量系統(tǒng)中的其他電容組成。電阻R1和R2在電路中用于阻尼諧振。由于只有輸入電壓產(chǎn)生的短暫的電流，所以電阻負(fù)載不會過重，因此所需要電阻的電阻值相當(dāng)?shù)汀是為了避

8、免高頻波動而附加在測量電纜中，分壓器的低頻主要依靠電路中的電容。壓縮氣體圓柱配置電容C1被用作高壓電容器。壓縮氣體電容器的使用是為了保證它呈現(xiàn)出低tun6價值，低溫度系數(shù)，鄰近效應(yīng)可以忽略不計。這提供了一個優(yōu)良的高頻性能非常明確的高壓電容器。NPO（也指COG）陶瓷低壓電容器C2的溫度系數(shù)小于為30ppm/"C。低電壓手臂端的低電壓對RC電路獲得好的測量結(jié)果具有重大的意義。因此電</p><p>　　路

9、板的設(shè)計已經(jīng)盡最大的努力獲得低電感。盡可能確保所有組件和它們之間的聯(lián)系表現(xiàn)出低電感耦合。</p><p><b>　　圖1 測量系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　圖2顯示了不同時間尺度的測量系統(tǒng)階躍響應(yīng)。從傳輸特性，穩(wěn)定時間計算為小于3.7ps的（比IEC60060-2</p><p>　　的需要低10個百分點），響應(yīng)時間為430ns。一個

10、電纜分頻器頻率執(zhí)行帶寬可以達(dá)到50kHz。</p><p>　　圖2 不同尺度測量系統(tǒng)階躍響應(yīng)</p><p>　　惠普3458A控制計算機(jī)用于波形捕獲。DCV（直流電壓測量）模式用于數(shù)字化波形。Hp萬用表的輸入阻抗是10MQ的，頻率帶寬是30kHZ，以及垂直分辨率16位。在LabVIEW平臺開發(fā)了一個項目是用來控制萬用表，并分析捕獲的波形。</p><p>　　分

11、壓器傳輸特性所造成的錯誤</p><p>　　階躍響應(yīng)測試是對一個脈沖測量系統(tǒng)評價的傳統(tǒng)方法。然而，有關(guān)階躍響應(yīng)方法的參數(shù)都不能直接用于評估測量系統(tǒng)的不確定性。為了對受階躍響應(yīng)而產(chǎn)生錯誤的測量系統(tǒng)進(jìn)行分析，F(xiàn)IT和IFFT傳輸用于計算輸入輸出信號差。文件[3]提出了關(guān)于這種方法的詳細(xì)說明。表1根據(jù)圖2中描述的階躍響應(yīng)顯示了前面的時間投入與產(chǎn)出曲線。這表明，前面的時間變化Srj低于0.32％。在6V的峰值變化小于0

12、.005％。</p><p>　　表1 投入與產(chǎn)出對比</p><p>　　三個參數(shù)是用于表征開關(guān)脈沖，峰值，前半時間和中間價值時間.這里只對前時間的確定進(jìn)行了討論。在IEC60060-1的高峰時間定義為“實際的起源和當(dāng)電壓達(dá)到峰值時實例的時間間隔”。這兩點是很難精確地確定即使比瞬間脈沖具有較少的脈沖波動噪聲和失真。此外，對理想的開關(guān)脈沖，對一個區(qū)間在瞬時值超過99％的高峰值的時間跨度，可

13、只要超過100微秒。它可能給測量曲線帶來相當(dāng)大的不確定性，如果峰值的噪音度只有1%。然而，時間參數(shù)可以有一個合適的雙指數(shù)曲線圖來確定。尤其是在脈沖波動校準(zhǔn)，一般來說，可以預(yù)料，因為只有一個簡單的電容負(fù)載存在良好的雙指數(shù)曲線圖。在我們的分析程序文件[4]產(chǎn)生一個近似函數(shù)是用來得到曲線的前時間值Tp</p><p>　　其中T是時差之間的時間上升到30％和90％的高峰值，T2到峰值的一半時間時的實際起源時間。從公式（

14、2）得出，前端時間和雙指數(shù)曲線最大相對誤差小于0.02％。（在IEC的建議方法中，誤差小于1.5％）</p><p><b>　　錯誤預(yù)算</b></p><p>　　測量系統(tǒng)（k=2時）的峰值測量估計總不確定度優(yōu)于0.1，干涉度為0.5的情況下時間參數(shù)測量總不確定度優(yōu)于1%。測量系統(tǒng)的不確定性因素（k=2時），可以概括為：</p><p>　

15、　由可視為分隔造成此錯誤的偏移量，并應(yīng)添加到線性擴(kuò)展不確定度。</p><p>　　由分壓器造成的誤差可以看作是一個偏移量而且應(yīng)該被線性加入擴(kuò)展不確定度[3]。</p><p>　　可以觀察到的不確定因素主要是由波形波動產(chǎn)生的，而不是由測量儀器的不確定性產(chǎn)生的。測量曲線的干涉度對測量精度有著巨大的影響，必須在一些波動之間進(jìn)行執(zhí)行測試。</p><p><b&g

16、t;　　結(jié)論</b></p><p>　　壓縮氣體電容結(jié)合特制低壓臂脈沖測量系統(tǒng)具有良好的特點。一個高分辨率萬用表和一段新的執(zhí)行程序使測量系統(tǒng)的高精確度成為可能。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] IEC 60060-2, High voltage test techniques, part

17、 2,measuring system, 1994-1 1.</p><p>　　[2] E.Kuffe1, W.S.Zaeng1:High Voltage Engineering,Fundamentals,Pergamon Press, Oxford, 1988.</p><p>　　[3] Hong Tang, Anders Bergman: "Uncertainty Cal

18、culation for an Impulse Voltage Divider Characterised by Step Response",1 1" International Symposium on High Voltage Engineering,London,UK,August 1999.</p><p>　　[4] Wakimoto Takayuki, Sat0 Shuji an