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申请/专利权人：西北核技术研究所

摘要：本发明涉及一种脉冲电压传感器制作方法，具体涉及一种D‑dot传感器的制作方法，应用于前沿时间在ns至百ns量级，幅值在MV级的电压脉冲D‑dot传感器设计，解决现有D‑dot传感器的电路模型过度简化，不能完整反映D‑dot传感器的响应能力，且未能明确阐述D‑dot传感器的电路参数与结构参数关系的技术问题。该D‑dot传感器的制作方法，包括以下步骤：步骤1：确定目标D‑dot传感器的结构参数；步骤2：依据待测信号，确定D‑dot传感器的设计指标；步骤3：建立D‑dot传感器的设计指标与其电路参数之间的数值关系；步骤4：建立D‑dot传感器的电路参数与其结构参数之间的数值关系；步骤5：依据步骤4获得的结构参数制作目标D‑dot传感器。能够从设计指标出发，有效的指导D‑dot传感器的主体结构设计。

主权项：1.一种D-dot传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定目标D-dot传感器的结构参数，所述结构参数包括D1、D2、D3、D4、d和l，其中D1为D-dot传感器接收电极1的直径，D2为电缆引出同轴结构外径，D3为电缆引出同轴结构内径，D4为D-dot传感器的地电极3内径，l为D-dot传感器的地电极3与接收电极1的间距，d为高压电极4与地电极3的间距；步骤2：依据待测信号，确定D-dot传感器的设计指标，所述设计指标包括前沿响应特性参数K及幅值刻度k；步骤2具体为：2.1定义待测信号为u1t，其前沿时间为tr，待测信号幅值为U1；2.2定义D-dot传感器的输出信号为u2t，输出信号幅值为U2；2.3定义D-dot传感器输出信号的积分信号为u3t，其前沿时间为tro，积分信号幅值为U3；2.4定义D-dot传感器的前沿响应特性参数K＝trtro,使得u3t与u1t的波形一致，K∈0.99，1.0；2.5定义D-dot传感器的幅值刻度步骤3：建立D-dot传感器的设计指标与其电路参数之间的数值关系，所述电路参数包括D-dot传感器接收电极1与高压电极4的电容C1，D-dot传感器接收电极1与地电极3的电容C2，接收电极1与地电极3形成回路的电感L；步骤3具体为：3.1当u1t为阶跃信号时，u3t的阶跃响应函数为Ht： 式中，C1是D-dot传感器接收电极1与高压电极4的电容，C2是D-dot传感器接收电极1与地电极3的电容，L是接收电极1与地电极3形成回路的电感，Z为信号电缆阻抗，k1、k2、A1、A2均为Ht的计算常数；3.2依据步骤3.1，在阶跃响应函数Ht不产生过冲和震荡时，给出关于电路参数C2、L和Z的约束关系为L≤Z2C24；3.3根据步骤3.1和步骤3.2可知，当L＝Z2C24时，则阶跃响应函数Ht的前沿时间trD＝1.68ZC2；3.4根据步骤2.1、2.3和3.3，得出tr、tro和trD和的数值关系为： 3.5根据步骤2.4、3.3和3.4，获得K∈0.99，1.0对D-dot传感器电路参数的约束为 3.6由步骤3.1可得D-dot传感器的阶跃响应函数Ht幅值为ZC1，已知阶跃信号幅值为1，根据步骤2.5可得k＝1ZC1；3.7将步骤2.5和步骤3.6联立可得 步骤4：建立D-dot传感器的电路参数与其结构参数之间的数值关系，获得结构参数；步骤4具体为：4.1D-dot传感器的电缆引出同轴结构阻抗应与信号电缆阻抗Z相同,由此给出对D2D3的约束 式中：ε2为D-dot传感器绝缘子2的介电常数，μ为D-dot传感器的绝缘子磁导率；4.2当高压电极4和地电极3结构确定时，则 式中：ε1为高压电极4和地电极3之间绝缘介质的介电常数；4.3建立D-dot传感器的电路参数电容C2与结构参数的数值关系 Fx1＝a1+b1x1-c1x12+x1d1-x6式中：Fx1为D-dot传感器的结构对C2的影响函数，x1为Fx1的变量，其取值范围为0，1；a1、b1、c1和d1均为变量x1的常数；4.4将步骤3.5和步骤4.3联立，获得结构参数l的取值下限；4.5建立D-dot传感器的电路参数电感L与结构参数的数值关系 式中：μ是D-dot传感器绝缘子2的磁导率；Gx2为D-dot传感器的结构对L的影响函数，x2为Gx2的变量，其取值范围为0，1；a2、b2、c2、d2与e2均为变量x2的常数；4.6将步骤3.2和步骤4.5联立，获得结构参数l的取值上限；步骤5：依据步骤4获得的结构参数制作目标D-dot传感器。

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百度查询： 西北核技术研究所 一种D-dot传感器的制作方法