瞬变电磁脉冲电场测试仪的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种瞬变电磁脉冲电场测试仪，包括依次连接的探测器、光纤以及接收器，探测器用于提取电场信号，进行信号调理，将电信号转换为光信号输出；光纤用于对光信号进行远距离传输；接收器用于接收光纤传来的光信号，将光信号转换为电信号，再次对电信号进行信号调理后，输出显示。本发明的目的在于提供一种可以进行动态范围大、作用时间短、频谱范围宽的电场测试装置，满足测试特殊电磁脉冲信号的需求。
【专利说明】瞬变电磁脉冲电场测试仪【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电场测试装置，尤其涉及一种可以测试动态范围大、作用时间短、频谱范围宽的电场装置。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的发展，各种装备越来越普遍地应用半导体和集成电路，所以高功率电磁脉冲对装备设施有着不可低估的破坏作用(例如雷电、核电磁脉冲模拟器输出的功率信号)。考核装备抗电磁脉冲破坏的能力日益重要。考核过程需要一种特殊的电场测试装置(要求电场测试仪器可测试动态范围大、作用时间极短、频谱范围宽的电场)。现有电场测试仪器一般用于测试弱电场，当强行用于强电场测试时，电磁能量通过线缆、金属孔缝进入测试仪器内部，产生感应电流使内部电路出现功能损坏或工作干扰，因此无法反映实际电场特性。现有可以测试强电场的仪器响应速度过慢，难以测试作用时间极短的电场信号。因此现有的电场测试仪器大都满足不了这种需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种可以进行动态范围大、作用时间短、频谱范围宽的电场测试装置，满足测试特殊电磁脉冲信号的需求。
[0004]本发明的技术解决方案:
[0005]瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特殊之处在于:包括依次连接的探测器、光纤以及接收器，
[0006]所述探测器用于提取电场信号，进行信号调理，将电信号转换为光信号输出；
[0007]所述光纤用于对光信号进行远距离传输；
[0008]所述接收器用于接收光纤传来的光信号，将光信号转换为电信号，再次对电信号进行信号调理后，输出显示。
[0009]上述探测器包括电场感应器、感应信号调理电路、平衡-不平衡变换电路、电光转换电路和探测器电源；所述电场感应器为两个，对称设置在感应信号调理电路的输入端；
[0010]所述电场感应器用于将瞬变电场脉冲转化为电压信号；
[0011]所述感应信号调理电路用于对电压信号进行幅度衰减；
[0012]所述平衡-不平衡变换电路用于在宽频带范围内按照线性规律将进行幅度衰减后的差分电压信号转换为单端电压信号，将单端电压信号输出给电光转换电路；
[0013]所述电光转 换电路将单端电压信号转化为光信号输出；
[0014]所述探测器电源用于对平衡-不平衡变换电路和电光转换电路供电；
[0015]所述电光转换电路的光信号输出接口为带法兰盘的FC/APC型连接器。
[0016]上述探测器电源包括充电电池组、稳压芯片Ul以及DC/DC电源转换模块U2，所述充电电池组的输出端接稳压芯片Ul的输入端，所述稳压芯片Ul的输出端接DC/DC电源转换模块U2的输入端；[0017]所述稳压芯片Ul的输入端I脚接钽电容Cl，所述DC/DC电源转换模块U2的一个输出端接钽电容C2，另一个输出端接钽电容C3。
[0018]上述电场感应器包括感应杆、定位座以及焊接柱，所述感应杆垂直固定在定位座的底部表面，所述焊接柱垂直固定在定位座的顶部表面，所述定位座通过焊接柱以锡焊的方式固定在探测器内部的电路板上。
[0019]上述感应器信号调理电路包括分压电容Cdiv和等效电容Cintet,所述分压电容Cdiv的一端与一个电场感应器的连接，所述分压电容Cdiv的另一端接地，所述等效电容Cindurt的一端与另一个电场感应器链接，所述等效电容Cindurt的另一端与分压电容Cdiv的一端连接。
[0020]所述分压电容Cdiv满足下列关系式:
【权利要求】
1.瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:包括依次连接的探测器、光纤以及接收器， 所述探测器用于提取电场信号，进行信号调理，将电信号转换为光信号输出； 所述光纤用于对光信号进行远距离传输； 所述接收器用于接收光纤传来的光信号，将光信号转换为电信号，再次对电信号进行信号调理后，输出显示。
2.根据权利要求1所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述探测器包括电场感应器、感应信号调理电路、平衡-不平衡变换电路、电光转换电路和探测器电源；所述电场感应器为两个，对称设置在感应信号调理电路的输入端； 所述电场感应器用于将瞬变电场脉冲转化为电压信号； 所述感应信号调理电路用于对电压信号进行幅度衰减； 所述平衡-不平衡变换电路用于在宽频带范围内按照线性规律将进行幅度衰减后的差分电压信号转换为单端电压信号，将单端电压信号输出给电光转换电路； 所述电光转换电路将单端电压信号转化为光信号输出； 所述探测器电源用于对平衡-不平衡变换电路和电光转换电路供电。
3.根据权利要求2所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述探测器电源包括充电电池组、稳压芯片Ul以及DC/DC电源转换模块U2，所述充电电池组的输出端接稳压芯片Ul的输入端，所述稳压芯片Ul的输出端接DC/DC电源转换模块U2的输入端； 所述稳压芯片Ul的输入端I 脚接钽电容Cl，所述DC/DC电源转换模块U2的一个输出端接钽电容C2，另一个输出端接钽电容C3。
4.根据权利要求2所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述电场感应器包括感应杆、定位座以及焊接柱，所述感应杆垂直固定在定位座的底部表面，所述焊接柱垂直固定在定位座的顶部表面，所述定位座通过焊接柱以锡焊的方式固定在探测器内部的电路板上。
5.根据权利要求2-5之任一所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述感应器信号调理电路包括分压电容Cdiv和等效电容Cintet,所述分压电容Cdiv的一端与一个电场感应器的连接，所述分压电容Cdiv的另一端接地，所述等效电容Cintet的一端与另一个电场感应器链接，所述等效电容Cindurt的另一端与分压电容Cdiv的一端连接； 所述分压电容Cdiv满足下列关系式:
6.根据权利要求5所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述平衡-不平衡变换电路包括运算放大器U3和运算放大器U4， 所述运算放大器U3的同相输入端+INl接来自感应信号调理电路的信号INDUCT-，所述运算放大器U3反相输入端-1N2接来自感应信号调理电路的信号INDUCT+，信号INDUCT-经过运算放大器U3内部处理后由运算放大器U3的第一输出端OUTl输出信号0UT-,信号OUT-通过电阻R3进入运算放大器U4的反相输入端-1N ； 信号INDUCT+经过运算放大器U3内部处理后由运算放大器U3的第二输出端0UT2输出信号为OUT+，信号OUT+通过电阻R5进入运算放大器U4的同相输入端+IN ； 运算放大器U4将输入的差分信号OUT+、OUT-转换为单端信号0UT-4817，单端信号0UT-4817由运算放大器U4的输出端输出； 所述运算放大器U3的两个正电源端(+Vsl，+Vs2)均接正电源，所述运算放大器U3的两个负电源端(-Vsl，-Vs2)均接负电源； 所述运算放大器U4正电源端+Vs接正电源，所述运算放大器U4负电源端-Vs接负电源。
7.根据权利要求6的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述平衡-不平衡变换电路还包括正端输入频响调整电路和负端输入频响调整电路，信号INDUCT+在进入运算放大器U3之前先经过正端输入频响调整电路；信号INDUCT-在进入运算放大器U3之前先经过负端输入频响调整电路，所述负端输入频响调整电路包括电阻R1，所述电阻Rl的一端接信号INDUCT+，所述电阻Rl的另一端接地；所述正端输入频响调整电路包括电阻R2，所述电阻R2的一端接信号INDUCT-，所述电阻R2的另一端接地； 还包括电源滤波电路，所述电源滤波电路包括电容，所述电容一端接地，另一端与电源连接。
8.根据权利要求7所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述电光转换电路包括信号适配电路、光激励器U7、工作点调节电路: 所述信号适配电路包括电容C14和电阻R12，单端信号0UT-4817输入至电容C14的一端，所述电容C14的另一端与电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与光激励器U7的LDC端连接； 所述工作点调节电路包括运放芯片U5、稳压芯片U6、三极管Ql以及外围电路，所述运放芯片U5包括第一运放器和第二运放器， 所述稳压芯片U6的负极接电阻RlO的一端，稳压芯片U6的负极和电阻RlO的公共端接-5V电源，所述稳压芯片U6的正极接电阻RPl的一个固定端，稳压芯片U6的正极和电阻RPl的公共端接电阻R9的一端，电阻RlO的另一端接电阻RPl的另一个固定端，电阻R9的另一端接地； 所述运放芯片U5的第一运放器IIN+端接电阻RPl的滑动端； 所述运放芯片U5的第二运放器的2IN+端通过电阻R8与电阻R9和RPl的公共端连接，运放芯片U5的第二运放器的输出端20UT和第二运放器的反相输入端2IN-之间连接有电容C12，运放芯片U5的第二运放器的电源端接地，第一运放器的接地端接负电源； 所述光激励器U7的PDA端输出的PDA信号输入至第二运放器的反相输入端2IN-;第一运放器的IOUT端输出的直流偏置信号叠加光激励器U7输出的PDA信号后输入至运放芯片U5的第二运放器的反相输入端,运放芯片U5的第二运放器对2IN+端输入的信号和2IN-端输入的信号进行比较后，从运放芯片U5的第二运放器的20UT引脚输出TO-B信号，TO-B信号经过电阻R13、二极管Dl进入三极管Ql的基极； 所述三极管Ql的集电极通过电感L1、电阻Rll连接到电阻R12的另一端，所述三极管Ql的发射极通过电阻R14与-5V电源连接；所述光激励器U7的LDC引脚、LDA引脚脚输入将要转换的电信号；光激励器U7的Outl引脚、0ut2引脚输出转换后的光信号；光激励器U7的PAD引脚输出监测信号监测U7输出的光信号功率大小。
9.根据权利要求1的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述接收器包括光电转换模块、信号调理单元、显示单元、信号输出单元以及接收器电源， 所述光电转换模块包括光接收器U8，光接收器U8的阳极接负电源，光接收器U8的阴极输出光电转换后的电信号0UT-E，光接收器U8的接地端接地；光接收器U8的输入端为LIN+和输入端LIN-接光信号； 所述信号调理单元包括一级放大电路和二级放大电路路，一级放大电路包括芯片U9，二级放大电路包括芯片UlO ； 光接收器U8输出的电信号经过电阻R16进入芯片U9的反相输入端IN-，经过芯片U9反相放大后从运放芯片U9的输出端OUT输出，运放芯片U9的反相输入端IN-和运放芯片U9的输出端OUT之间连接有电阻Rl7 ； 芯片U9的输出端OUT输出的信号通过并联电容组C20、C21进入运放芯片UlO的同相输入端IN+，经过运放芯片UlO进行同相放大后从芯片UlO的输出端OUT输出，运放芯片UlO的反相输入端IN-通过电阻R22接地，芯片UlO的反相输入端IN-和运放芯片UlO的输出端OUT连接有电阻R23 ； 运放芯片U9的 正电源端+Vs接正电源，运放芯片U9的负电源端-Vs接负电源，运放芯片UlO的正电源端+Vs接正电源，运放芯片UlO的负电源端-Vs接负电源，还包括电源滤波电路，所述电源滤波电路包括滤波电容，所述滤波电容一端接地，一端接电源。
10.根据权利要求9所述的瞬变电磁脉冲电场测试仪，其特征在于:所述显示单元包括显示驱动电路和显示模块，所述显示驱动电路为同相放大电路，所述显示驱动电路包括芯片Ull以及外围电路，运放芯片U9的输出端输出的信号经过电感L2、电位器RP2进入芯片Ull的正相输入端IN+，经过芯片Ull的同相放大后从芯片Ull的输出端输出， 所述芯片Ul I的同相输入端IN+连接有电阻R19，电阻R19的另一端接地，所述芯片Ul I的反相输入端IN-连接有电阻R18，所述电阻R18的另一端接地；所述芯片Ull的反相输入端IN-与芯片Ull的输出端连接有电阻R20， 所述显示模块为DM系列数字面板表。
【文档编号】G01R29/12GK103698618SQ201310699587
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】郭恩全, 王浩, 白俊锋, 苗胜, 刘顺坤, 黄建军 申请人:陕西海泰电子有限责任公司