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1、精品学习资源学校代码： 11517学 号： 0708071133HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING毕业设计题目试验用小型电阻分压器的设计同学姓名苗 超专业班级机械设计制造及其自动化0702学号 0708071133院（部） 机械工程学院指导老师 职称 邬昌峰 讲师 完成时间 2021 年 5 月 26 日欢迎下载精品学习资源河南工程学院论文版权使用授权书本人完全明白河南工程学院关于收集、储存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：依据学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权储存论文的印刷本和电子版，并采纳影印、缩印、扫描、数字化或其它手段储存论 文；学校有权供应目
2、录检索以及供应本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动；论文作者签名：年 月 日欢迎下载精品学习资源河南工程学院毕业设计原创性声明本人正式声明：所呈交的论文，是本人在指导老师指导下，进行讨论工作所取得的成果；除文中已经注明引用的内容外，本论文的讨论成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容；对本论文所涉及的讨论工作做出奉献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明；本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担；论文作者签名：年 月 日欢迎下载精品学
3、习资源河南工程学院毕业设计任务书机械设计制造及其自动化 学号 0708071133 姓名 苗超题目试验用小型电阻分压器的设计专业主要内容高压快脉冲具有被测前沿快、被测脉冲幅值高、电磁干扰剧烈、导体集肤效应的影响严峻特点，对整个测量系统进行设计和标定存在很多困难；因此试验室里大多采纳的是常规的测量方法；对于试验室里采纳的测量高压快脉冲的常规方法，由于高压快脉冲的测量难度很大，相应的测量系统的精度、稳固性、抗干扰性等都是需要解决的问题；本课题通过搭建分压器与数字储备示波器为主要组件的测量系统，来进行冲击高压分压系统的峰值及波形的测量；对于不同类型的电压信号，对分压器的性能和要求有所不同，所研制的脉
4、冲分压器性能的好坏是测量系统能否达到测量要求的关键；基本要求完成试验用小型电阻分压器的设计；主要内容包括：1. 查阅国内外相关文献不少于 15 篇（其中外文文献不少于 2 篇，列入参考文献中），依据查阅的文献资料情形，写出文献综述（不少于 3000 字）；翻译外文文献一篇（译文字数不少于 3000字）；文献综述与翻译单独装订成册；2. 确定设计方案；3. 绘制出设计图纸一套；4. 按要求撰写毕业论文；主要参考文献1. 举荐参考书：欢迎下载精品学习资源1 周璧华，陈斌，石立华 .电磁脉冲及其工程防护 M. 北京：国防工业出版社，2003.2 张仁豫，陈昌渔，王昌长 .高电压试验技术 M. 北京：
5、清华高校出版社， 2003.3 曾中正. 有用脉冲功率技术引论 M. 西安：陕西科学技术出版社， 2003.4 郭允晟，苏秉伟，方伟乔等.脉冲参数与时域测量技术 M. 北京：中国计量出版社， 1989.5 梁曦东，陈昌渔，周远翔 .高电压工程 M. 北京：清华高校出版社， 2003.6 谭阳红，蒋文科，何怡刚 .基于 OrCAD 10.5 的电子电路分析与设计M. 北京：国防工业出版社， 2007.2. 学术期刊、学术会议等其它参考文献自备；完 成 期 限： 指导老师签名： 专业负责人签名：年月日欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源目 录摘要 IABSTRACTI1 绪论 11.1课题讨论
6、的背景及意义11.2国内外讨论动态 21.2.1 脉冲电压测量 21.2.2 电阻分压器讨论现状 31.3本文的主要讨论内容 42 电阻分压器原理分析53 电阻分压器的设计83.1结构确定 83.2材料挑选 83.2.1电阻的挑选 83.2.2壳体材料的挑选113.2.3绝缘材料的挑选113.2.4电缆的挑选 133.2.5其他材料的挑选144 电阻分压器模拟仿真 154.1 OrCAD 简介 154.2 电路模拟仿真 164.2.1 电阻分压器各电路参数运算 164.2.2 电路原理图的绘制 174.2.3 电路的 PSpice A/D 分析 184.3 电阻分压器测量误差分析 21欢迎下载
7、精品学习资源4.3.1 削减杂散电容对测量精确度的影响214.3.2 针对其他影响因素的补偿措施22终止语 22致谢 23参考文献 23附录 25欢迎下载精品学习资源试验用小型电阻分压器的设计摘 要在受控核聚变、强流电子加速、高功率微波和自由电子激光等高科技领域中， 脉冲高电压测量系统的分压器是一个关键性部件；电阻分压器原理简洁，应用广 泛，但当测量瞬时幅值达几十千伏的电压时，就必需要考虑分布参数、高压绝缘和阻抗匹配等因素的影响，此时要求分压器具有良好的响应特性和稳固性；本文讨论的电阻分压器主要用于测量来自高压脉冲源的幅值为30kV 、上升时间为纳秒级的高压脉冲信号；通过对分压比的运算、结构的
8、确定以及材料的挑选， 完成了二级电阻分压器的设计；对于所设计的分压器建立了电路模型，运用OrCAD 软件对其传输性能进行了模拟仿真，分析了影响其传输性能的因素；最终通过仿真波形与实际波形的对比分析，证明白所设计的电阻分压器传输性能好，符合试验要求；关键词脉冲高电压；电阻分压器； OrCAD ；试验DESIGN OF A SMALL RESISTOR DIVIDER FOR TESTABSTRACTVoltage divider is a key part of high-voltage pulse measuring system in controlled nuclear fusion, s
9、trong electron acceleration, high power microwave and free electron欢迎下载精品学习资源laser and other high-tech fields. The principle of resistor divider is simple and widely used, but the distribution parameters, high-voltage insulation and impedance matching and other factors must be considered when the am
10、plitude of the instantaneous voltage is up to tens of kilovolts.Good response and stability of voltage divider is required.The resistor divider studied in this paper is mainly used for measuring high voltagepulse coming from the high-voltage pulse source. The amplitude of the pulse is up to 30 kilov
11、oltsand the rise time of the pulse is nanosecond.A two-stage resistor divider is designed after the calculation of divider ratio, structure determination and materials selection. The circuit model of the divider designed is established. The transmission performance ofthe dividerdesigned issimulated,
12、 and the factors affectingthe transmission performance of the divider is analyzed. Good transmission performance of the resistor divider is approved through the comparative analysis of the waveform and actual waveform, and the resistor divider designed meets the experimental requirements.KEYWORDShig
13、h-voltage pulse, resistor divider, OrCAD ,test欢迎下载精品学习资源1 绪论1.1 课题讨论的背景及意义在脉冲功率技术领域 ,高压脉冲的测量是一个特别关键的问题.由于高压纳秒脉冲固有的一些特性使得测量系统具有一些新的特点：(1) 纳秒脉冲上升沿很陡；被测脉冲上升沿上升时间通常约为几纳秒，有时可低达亚纳秒，所以要想精确的进行测量，测量系统的上升时间不应超过被测波形上升时间的 1/3；因此对测量系统的要求很高；(2) 要确保测量脉冲波形不畸变；但是一般的测量系统由于带宽不够，所以测量得到的信号往往是畸变的信号，这就要求对测量系统进行补偿，从而获得真实的信
14、号波形；(3) 测量系统要进行屏蔽；测量脉冲高电压的常用方法是分压器与数字储备示波器为主要组件的测量系统、微积分环节与数字储备示波器为主要组件的测量系统及光电测量系统等；由于被测信号具有幅值高、前沿快以及环境电磁干扰强等特点，而试验室所用的示波 器、数字记录仪等通用仪器的耐高压和强干扰的才能差，此时需要通过分压器才能进行峰值和波形的测量；在测量系统中，最主要的误差来自于分压器，所以分压器的设计是关键；在分压器和储备示波器组成的测量系统中，分压器作为一转换装置，和测量系统的高压引线、输出电缆、示波器等各部件的阻抗失配，可能引起反射、振荡及初始分压比和稳态分压比产生差异；对测量系统影响严峻；因此有关分压器的讨论也成了当今讨论的热点；本课题的讨论目的就是利用现有的理论基础，通过仿真分析和实际试验，进一步探讨影响分压器性能的因素，探究改善分压器性能的有效途径，为高性能纳秒脉冲电压测量分压器供应指导，同时试验设计出能够满意纳秒级高压脉冲测量要求的小型分压器；
