脈沖參數(shù)有脈沖幅度、脈沖頻率、脈沖寬度、脈沖占空比、上升時間、下降時間、脈沖上沖、脈沖下沖、脈沖頂部不平度、脈沖預(yù)沖等,在多個脈沖參數(shù)中,脈沖幅度的準(zhǔn)確測量是其它脈沖參數(shù)測量的基礎(chǔ),見圖1所示。脈沖幅度是脈沖的重要參數(shù),其儀器校正方法主要包括示波器測量法、脈沖電壓表測量法、取樣數(shù)字多用表測量法、高速數(shù)據(jù)記錄儀測量法。
1 數(shù)據(jù)記錄儀測量法
數(shù)據(jù)記錄儀測量法是基于高速高性能數(shù)據(jù)記錄儀的脈沖測量方法,具有較高測量帶寬和較高測量準(zhǔn)確度的優(yōu)點,并且不僅可以測量脈沖幅度,還可以測量脈沖頻率、脈沖寬度、上升時間和下降時間等參數(shù);但是數(shù)據(jù)記錄儀的輸入信號量程較小,一般不超過10V,需要引入脈沖分壓器和信號調(diào)理器進行電壓變換和阻抗匹配,因此脈沖分壓器和信號調(diào)理器的指標(biāo)直接影響整個測量系統(tǒng)的指標(biāo)。通過比較幾種脈沖儀器校正方法的優(yōu)缺點,本文采用數(shù)據(jù)記錄儀測量法,基于NI公司的數(shù)據(jù)采集卡PXI5922,進行高電壓脈沖校正。
2 脈沖電壓表測量法
脈沖電壓表測量高電壓脈沖幅度時,需要通過外接高靈敏度示波器和高分辨力的直流數(shù)字電壓表,來測量脈沖幅度。該方法是一種較為精確的脈沖幅度測量方法,但是測量脈沖幅度的量程小,且不能對脈沖電壓的其他參數(shù)進行測量。
3 示波器測量法
脈沖高電壓通過高壓探頭進行分壓后,直接使用示波器進行測量。但受示波器內(nèi)部測量元器件精度影響,測量準(zhǔn)確度不高;并且高壓探頭的分壓準(zhǔn)確度又進一步降低了測量的精度,因此使用示波器測量高電壓脈沖的方法,無法滿足高準(zhǔn)確度測量需求。
4 取樣數(shù)字多用表測量法
取樣數(shù)字多用表測量法利用數(shù)字多用表的高速取樣功能和觸發(fā)延遲設(shè)置,分別測量脈沖的頂量值和底量值,得到脈沖的幅度值。取樣數(shù)字多用表測量法具有較高的測量準(zhǔn)確度,并且測量電壓范圍寬、最高可測脈沖頻率10kHz;但是該方法受取樣數(shù)字多用表自身采樣率的限制,只適合周期低頻脈沖信號幅度測量。