Способ измерения времени запаздывания срабатывания параллельно работающих разрядников

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для измерения времени запаздьгоания срабатывания параллеьно работающих разрядников. Цель изобретения - повьшение точности измерения времени запаздывания срабатывания за счет преобразования сигналов, формируемых мультивибраторами 6 при срабатьшании разрядников 1, в прямоугольные импульсы напряжения с возрастающей амплитудой, а также задержки прямоугольных импульсов отдносительно друг друга с помощью линий задержки 7. При этом с минимальной амплитудой формируют (Л е - 9 7 7 7 7 Л Ъ СО СО о о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„133970

А1 (5ц 4 Н 01 Т 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3978836/24-07 (22) 22.11 .85 (46) 23,09.87. Бюл. М - 35 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С,M,Êèрова (72) Н.К.Капишников и M.Е.Осмоловский (53) 621.316.933 (088.8) (56) Каляцкий И.И., Коршунов Г.С,, Пичурина Н.Г. Параллельная работа разрядников в генераторе. импульсов тока. — ПТЭ, 1978, 9 4, с.122-124 °

Арад В., Руден Е. Простое устройство для контроля работы системЫ с несколькими разрядниками. - Приборы для научных исследований, 1984, Ф 11, с ° 145-147. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАПАЗД11ВАНИЯ СРАБАТЫВАНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНО

РАБОТАЮЩИХ РАЗРЯДНИКОВ (57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для измерения времени запаздывания срабатывания параллеьно работающих разрядников, Цель изобретения — повьппение точности измерения времени запаздывания срабатывания эа счет преобразования сигналов, формируемых мультивибраторами 6 при срабатывании разрядников 1, в прямоугольные импульсы напряжения с возрастающей амплитудой, а также задержки прямоугольных импульсов отдносительно друг друга с помощью линий задержки 7. При этом с минимальной амплитудой формируют прямоугольный импульс, соответствующий сигналу с блока поджига 4, а задерживают прямоугольные импульсы друг относительно друга на время, равное по крайней мере шести значениям разброса срабатывания одного иэ разрядников 1, причем в меньшей степени задерживают импульсы с меньшей амплитудой. После регистрации ,импульса на осциллографическом реI

339703 гистраторе 9 определяют время запаздывания срабатывания разрядников как разность времени от начала импульса, соответствующего сигналу поджига, до начала импульса, соответствующего сигналу формируемому одним из разрядников, и времени задержки прямоугольного импульса, соответствующего сигналу, формируемому этим разрядником. 2 ил. 2 табл.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к измерению времени запаздывания срабатывания параллельно работающих разрядников, и может быть применено в генераторах импульсных токов и напряжений, в установках с Z-пинчем и плазменным фокусом, в сильноточных ускорителях заряженных частиц. 10

Цель изобретения — повышение точности измерения времени запаздывания срабатывания параллельно работающих разрядников.

На фиг.1 приведена блок-схема 15 установки для оПределения времени запаздывания срабатывания параллельно работающих разрядников; на фиг„2эпюра напряжений, регистрируемая измерительным прибором. 20

Схема устройства содержит непосредственно управляемые газонапыленные разрядники 1 тригатронного типа, накопительные конденсаторы 2, элемент 3 нагрузки (соленоид с индуктивностью 10 Г), блок 4 поджига (БН) разрядников (выполнен по типовой схеме на основе тиратрона), измерительные активные шунты 5, собранные из параллельно включенных ре- 30 зисторов, мультивибраторы (Й) 6 (собраны по типовой схеме с применением ламп с вторичной эмиссией), линии 7 задержки (ЛЗ), обеспечивающие фиксированную задержку во времени прямоугольных импульсов, поступающих с мультивибраторов, причем каждый KR бель имеет различную длину, что обеспечивает различное время прихода этих импульсов на регистрирующий при- 40 бор 8 через развязывающую цепочку 9, представляющую собой подключенные к каждому измерительному каналу диоды.

Развязывающие цепочки исключают влияние друг на друга соседних измерительных каналов.

Способ осуществляется следующим образом.

Определяют разброс в срабатывании одного из разрядников измерением времени запаздывания срабатывания с учетом близкого к нормальному закона распределения времени запаздывания.

Определяют разброс в срабатывании одного из разрядников по формуле

z (t k- t3)

Q и

1 з и-1 где. t — время запаздывания срабатывания, с; среднее время запаздываЪ ния, с;

n — число измерений.

Так как в параллель работают однотипные разрядники, этого достатОчно, чтобы судить о разбросе срабатывания всех остальных разрядников °

Разброс срабатывания других разрядников примерно равен измеряемому разбросу срабатывания одного из разрядников.

Преобразуют с помощью модулятора сигнал с блока 4 поджига и сигналы, формируемые при срабатывании разрядников 1 на сопротивлении шунтов 5, в прямоугольные импульсы напряжения со ступенчато-возрастающей амплитудой, причем с минимальной амплитудой формируют прямоугольный импульс, соответствующий сигналу поджига.. з 13397

С помощью линий 7 задержки задерживают прямоугольные импульсы, соответствующие сигналам, формируемым при срабатывании разрядников 1, друг относительно друга на время, зависящее от разброса в срабатывании разрядников 1, причем, чем меньше амплитуда прямоугольного импульса, тем меньше его задерживают. 1.0

Обеспечивают развязку каналов регистрации друг относительно друга с тем, чтобы исключить влияние измерительных каналов друг на друга, что обеспечивается применением раз- 15 вязывающих цепей 9.

Регистрируют полученную последовательность импульсов с помощью осциллографического регистратора (или другого регистратора) 8, определя- 20 ют время запаздывания срабатывания каждого из разрядников из выражения

03 времени задержки прямоугольных сигналов друг относительно друга к раэбросу срабатывания разрядников

G) °

В табл,1 приведены результаты оценки погрешности измерения 3 в зависимости от соотношения / .

Т а б л и ц а 1

Опыт

34 где t - время запаздывания сраба .! тыв ания i -г о раз рядника, с, - время о т начала импульса, соответствующего сигналу поджига, до начала импульса, соответствующего сигналу, формируемому

i "ì разрядником, с ;

„ — время задержки прямоуг ольного импульса, соотв етствующег о сигналу, формируемому i -м разрядником, с .

Осциллограмма сигнала, фик сируемая на трубке осциллографического регистратора, представляет собой ступенчатый импульс напряжения, по которому, зная время задержки в линиях задержки (эта величина точно определяется при градуировк е измерительной системь! ), находится время запаздывания срабатывания каждого из параллельно включенных разрядников °

Время запаздывания срабатывания определяется как разность времени от начала импульса, соответствующего сигналу, формируемому каждым разрядником t,-, и времени задержки прямоугольного импульса, соответствующег o сигналу, Ао рмируемому каждым разрядником !.. ., т . е . t = t; - 7

Эк спериментально показано, ч то точность измерения времени запаздывания срабатывания параллельно работающих р аэ рядников зависит от отношения

25 5

Как видно из табл.1, минимальная погрешность измерения времени

30 запаздывания срабатывания может быть достигнута при /6 Ъ 6, Результаты сравнения погрешностей измерения времени запаздывания срабатывания параллельно включенных

З5 разрядников для предлагаемого способа и известного приведены в табл.2-- (число параллельно работающих разрядников при измерении по обоим способам равно пяти).

Таблица2 б, Е Число измерений

Способ измерения

30

5,5

Предлагаемый

45

Изв естный

Разброс в срабатывании каждого

:из разрядников примерно равен 1 нс.

Исходя из этого, время задержки преобразованных в прямоугольные импульсы сигналов, формируемых при срабатывании разрядников, для предлагаемого способа выбрано равным примерно 8 нс.

/ ь1 1 ъ ю

20 где 1

30 эра Г

Составитель 1(), Трифонов

Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 4234/46 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

1

Иэ табл.2 следует, что предлагаемый способ измерения времени запаздывания срабатывания параллельно включенных разрядников характеризуется почти на порядок меньшей погрешностью измерения времени запаздывания по сравнению с известным.

Таким образом, предлагаемый способ измерения по сравнению с известным, позволяет почти на порядок повысить точность измерения времени запаздывания параллельно включенных разрядников, что делает весьма перспективным его применение для контроля временных характеристик разрядников, используемых для коммутации модулей емкостных накопителей с повышенным энергозапасом (десятки, сотни кДж).

Формула изобретения

Способ измерения времени запаздывания срабатывания параллельно работающих разрядников, посредством преобразования сигналов, формируемых при срабатывании разрядников в прямоугольные импульсы напряжения, их задержки друг относительно друга и совместной регистрации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, перец

339703 б преобразованием сигналов определяют разброс срабатывания одного из разрядников,эатем осуществляют преобра5 эование сигнала поджига и сигналов, формируемых разрядниками, в прямоугольные импульсы напряжения со ступенчатой возрастающей амплитудой, причем с минимальной амплитудой формируют прямоугольный импульс, соответствующий сигналу поджига, задерживают прямоугольные импульсы, соответствующие сигналам, формируемым разрядниками, причем,чем меньше амплитуда импульса, тем меньше его задерживают, после регистрации определяют время запаздывания разрядников из выражения; время запаздывания срабатывания I-ãо разрядника, с, время от начала импульса, соответствующего сигналу поджига, до начала импульса, соответствующего сигналу, формируемому 1-м разрядником, с; время задержки прямоуголь— ного импульса, соответствующего сигналу, формируемому

i-м разрядником, с.