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冲击电压测量

一、冲击电压分压器

测量误差的理论分析

误差原因:和工频分压器一样,由于分压器存在对地的分布杂散电容,电阻分压器在测量冲击电压时存在峰值测量误差和波形滞后的测量误差(这里暂不考虑回路电感的影响)

阶跃响应:研究冲击分压器误差时,常考虑在它的高压端输入一阶跃波,然后计算或测量低压臂两端的输出波,此输出波称作为阶跃响应

阶跃响应的理论计算

令施加的阶跃波幅值为U.,则

u (t)=(U/N)[1-2exp(-t/t)-2exp(-4t/2exp(-9t/t)一 ..式中 t =R C e/ π2

N为稳态分压比, N=(r r ) / r2g(t)=NU(t)标准化的单位阶跃响应:

其中U* (t)为输入单位方波时的输出响应,将其乘以稳态分压比N再除以1(单位方波幅值)即为g(t),

知道了g(t),可由堆叠积分计算任意输入波形(可由无数个单位方波堆叠而成)的输出,从而确定在该输入波形时的测量误差.

实验阶跃响应时间:IEC60一2规定的实验阶跃响应时间的定义为

式中0称为g(t)的视在零点,它是通过g(t)波前最陡点所作正切直线与时间横轴线之间的交点.

阶跃响应时间为:单位方波与单位方波响应所加面积

测量系统的测量误差计算

设系统输入电压为Ua(t),方波响应为U*(t),由堆叠积分可得

通常用求输入为αt的斜角波的误差作为衡量标准即当U(t)=αt时

(1)当t>g(t)到达稳定所需时间

t为g(t到达稳定所需时间

图6-7满站系统的方波响应及测量斜角波时的识差

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