до осцилографа, і високовольтне плече.
ДН повинен відповідати таким основним вимогам: напруга на низьковольтному плечі ДН повинно за формою в точності повторювати вимірюється напруга. Це означає, що коефіцієнт розподілу ДН не повинен залежати від частоти і рівня вимірюваної напруги, на нього не повинні впливати ні зовнішні електростатичні і електромагнітні поля, ні корона, ні витоку ізоляції і т.д.
Відзначимо, що в даний час існуючі розробки ДН, дозволяють вимірювати напруги в кілька мільйонів вольт тривалістю фронту 0,5 мкс. Загалом завдання створення ДН зводиться до вибору параметрів, при яких відхилення імпульсу, реєстрованого осциллографом, від імпульсу виміряного напруги знаходиться в допустимих межах.
Традиційно імпульсні напруги вимірюються за допомогою чотирьох типів дільників (рис.4.1).
а) б)
в) г)
Рис. 4.1. Схема заміщення омічного (а), ємнісного (б), змішаного (в) і екранованого омічного дільників (г)
Омічний дільник складається з одного або декількох включених послідовно на високу напругу резисторів, які мають маленьку індуктивність, і резистора нижнього плеча. Ємність дільника щодо землі - C 3, яка повинна бути зневажливо мала. Для нього коефіцієнт розподілу визначається відношенням:
. (4.1)
Ємнісної дільник складаються з верхнього плеча - (результуючої ємності послідовно з'єднаних конденсаторів з малою індуктивністю), а також з нижнього плеча (ємності і ємності дільника щодо землі С 3). Тут можна записати:
. (4.2)
Змішаний дільник отримують шляхом паралельного з'єднання омічного і ємнісного дільника, причому постійні часу верхнього і нижнього плечей повинні мати однакові значення:
.
Причому і в цьому випадку С 3 повинна бути зневажливо мала.
Для екранованого омічного дільника характерно узгодження розподілу напруги по резисторам верхнього плеча і ємнісного розподілу потенціалів між висновками дільника, виконаного у вигляді тороідов.
На практиці виявилося, що в ємнісних делителях виникають його власні коливання. Їх придушення здійснюється включенням в ланцюг поздовжнього демпфуючого резистора (це так званий, ємнісний демпфовані дільник).
Величину в цьому випадку можна оцінити зі співвідношення:
. (4.3)
Принципова відмінність демпфірованного ємнісного дільника від чисто омічного в різниці їх опорів. У першому випадку мало і необхідно лише для демпфірування сигналу, хоча у нього є певний внесок і в величину.
В принципі, при конструюванні будь-якого дільника необхідно застосовувати високоякісні конденсатори і резистори, виконувати їх з малою індуктивністю, сам дільник повинен бути компактним, бажано циліндричної форми, з ємністю відносно Землі зневажливо малою.
Величину С 3 можна оцінити за формулою:
, пФ, (4.4)
де Н - висота циліндра, см;
Д - його діаметр, см.
Загальна схема заміщення дільника представлена ??на рис.4.2.
Рис. 4.2. Загальна схема заміщення дільника
Значення параметрів L , R C, С , R Р, представлені для різних типів дільників.
Як видно з рис. 4.2 для дільника характерно те, щ...
