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耐高壓擊穿強度測量設(shè)備的安全防護以及數(shù)據(jù)采集處理方法

更新時間:2025-03-24      點擊次數(shù):358

耐高壓擊穿強度測量設(shè)備的安全防護體系設(shè)計

采用分階段能量泄放策略:預(yù)擊穿階段通過MOV壓敏電阻(響應(yīng)時間<25ns)吸收脈沖能量;擊穿時觸發(fā)真空觸發(fā)開關(guān)(TDI),在50μs內(nèi)將殘余電荷導(dǎo)入接地網(wǎng)絡(luò)。機械防護方面,電極系統(tǒng)采用倒錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計,使電弧沿固定路徑發(fā)展,避免損傷測試艙體。艙體采用雙層SF6/N2混合氣體絕緣(壓力0.4-0.6MPa),配合10mm厚硼硅酸鹽觀察窗,滿足光學(xué)檢測與射線防護雙重需求。

耐高壓擊穿強度測量設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與處理方法

使用24位Σ-Δ型ADC以1MSPS速率采集電壓電流信號,通過數(shù)字FIR濾波器(截止頻率100kHz)消除高頻噪聲。擊穿特性計算引入Weibull分布模型,對至少10個有效樣本進行置信度分析(置信區(qū)間95%)。分階段升壓策略:在預(yù)測擊穿值的70%前采用2kV/s快升速,后續(xù)切換為0.5kV/s緩升模式,兼顧測試效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

       設(shè)備通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)功能擴展,高壓源、測量單元、控制模塊均采用快插接口,支持直流/交流(工頻至10kHz)復(fù)合模式測試。在電極系統(tǒng)創(chuàng)新方面,采用半球形鎢銅合金電極(曲率半徑5mm±0.01mm),表面鏡面拋光(Ra<0.2μm),配合自動對中裝置,確保試樣受力均勻。整套系統(tǒng)通過EMC Class B認(rèn)證,背景噪聲控制在0.05pC以下,達到國際同類設(shè)備先進水平。


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