一种兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统，包括强流离子源负载端、分压电路、阻抗匹配电路、传输线、滤波电路以及数据采集仪，在强流离子源负载端后相应的电参数输出端口上连接阻容分压电路，得到调整的电参数信号，阻抗匹配电路连接到分压电路的输出端口，传输线连接阻抗匹配电路，以保证电参数信号真实长距离的传输至滤波电路，滤波电路根据强流离子源内部以及周围的复杂强电磁干扰特性对该电参数信号进行处理以供数据采集仪实时采集。本实用新型可在极其复杂的电磁环境下（如用在中性束注入装置）使用，可以精确测量测量兆瓦级强流离子源负载端的电参数，可重复性高，稳定可靠。
【专利说明】一种兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电参数测量领域，尤其是一种具有较强抗电磁干扰能力、可实现精确测量兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统。
【背景技术】
[0002]电参数的测量是实现对被测的状态实时监测的主要方式，很多传感器将被测对象的物理量转换成电参数，从而实现对被测对象的实时监测。电参数多以电压(或转换为电压)的形式测量，广泛用于工业生产、实验、医疗、航天等领域，尤其是对被测对象状态监测比较严格的场合。
[0003]考虑到电参数容易受到外界的磁场干扰以及设备自身产生干扰的影响，在进行电参数测量时，会造成一定的误差。目前，电参数测量的主要方法是将被测对象的状态信息转换成电压，然后通过导线连接到数据采集仪，从而实现对被测对象状态信息的监测。这种方法在强电磁干扰环境下，可靠性较差，甚至影响系统正常运行或者产品质量，更加不能满足兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种具有较强抗电磁干扰能力、可实现精确测量兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统，以解决现有技术中在复杂电磁环境下不能有效的测量兆瓦级强流离子源负载端电参数的问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:
[0006]一种兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统，包括强流离子源负载端、分压电路、阻抗匹配电路、传输线、滤波电路以及数据采集仪，在强流离子源负载端后相应的电参数输出端口上连接阻容分压电路，得到调整的电参数信号，阻抗匹配电路连接到分压电路的是输出端口，其参数的选择需要根据分压电路，以及传输线阻抗特性确定，传输线连接阻抗匹配电路，以保证电参数信号真实长距离的传输至滤波电路，滤波电路根据强流离子源内部以及周围的复杂强电磁干扰特性对该电参数信号进行处理以供数据采集仪的实时米集。
[0007]所述阻容分压电路，根据兆瓦级强流离子源负载端的特性，增大分压电路的纵向电容，改善分压电路上的电位分布，减小对地杂散电容的影响，提高了分压电路的响应特性，具有幅频特性好、线性度高等特点，并且满足数据采集仪的测量范围要求。
[0008]所述的阻抗匹配电路为由电阻和电容组成的匹配电路，它根据兆瓦级强流离子源负载端电参数特性以及传输线的特性，阻抗匹配电路并联分压电路的输出端，由一段串联的传输线和一段并联的终端开路(虚断)构成，通过调节阻抗匹配电路中电阻的大�。凶杩蛊ヅ渖杓�。
[0009]所述的传输线为平行多导线，其横向尺寸远小于工作波长，且传输线阻抗较小。
[0010]所述的滤波电路为由电阻、电感和电容组成的滤波电路，它根据兆瓦级强流离子源负载端的特性(强流离子源内部的复杂强电磁干扰)，以及周围的强电磁干扰特性，滤除由复杂强电磁干扰产生的谐波，并且不会影响到原始信号。
[0011]所述的数据采集仪为差分采集仪，具有适当采样率和采样精度的数据采集仪，可以避免由于不同电位导致设备损坏，并且具有数据存储功能。
[0012]本实用新型结构简单，安装方便，工作稳定可靠，适用于各种复杂强电磁干扰环境下的负载端电参数测量，其显著优点在于:利用阻容分压电路将被测对象的电参数(电压)调整为适合数据采集仪采集的范围，并且使幅频特性好、线性度高；利用阻抗匹配电路使负载端电参数能够真实的传输到采集端；利用滤波电路可以滤除由复杂强电磁干扰产生的谐波；利用数据采集仪可以方便的将采集到的数据存储。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构原理图；
[0014]图2是本实用新型的阻容分压电路原理图；
[0015]图3是本实用新型的滤波电路原理图；
[0016]图4是本实用新型的阻抗匹配电路及传输线原理图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统，包括强流离子源负载端、分压电路、阻抗匹配电路、传输线、滤波电路以及数据采集仪，在强流离子源负载端后相应的电参数输出端口上连接阻容分压电路，分压电路参数的选择需要根据负载端电参数特性确定，得到调整的电参数信号，阻抗匹配电路连接到分压电路的是输出端口(图2所示的Vout)，其参数的选择需要根据分压电路，以及其后连接的传输线阻抗特性确定，传输线连接阻抗匹配电路，以保证电参数信号真实长距离的传输至滤波电路，滤波电路根据强流离子源内部以及周围的复杂强电磁干扰特性，滤除产生的谐波，并且不会影响到原始信号，以满足数据采集仪对传输的信号进行实时采集。
[0018]在实际使用中，本实用新型在极其复杂的电磁环境下(如用在中性束注入装置)使用，可以精确的测量兆瓦级强流离子源负载端电参数，可重复性好，工作稳定可靠。
【权利要求】
1.一种兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统，包括强流离子源负载端、分压电路、阻抗匹配电路、传输线、滤波电路以及数据采集仪，其特征在于:在强流离子源负载端后相应的电参数输出端口上连接阻容分压电路，得到调整的电参数信号，阻抗匹配电路连接到分压电路的输出端口，其参数的选择根据分压电路，以及传输线阻抗特性确定，传输线连接阻抗匹配电路，以保证电参数信号真实长距离的传输至滤波电路，滤波电路根据强流离子源内部以及周围的复杂强电磁干扰特性对该电参数信号进行处理以供数据采集仪的实时米集。
2.按照权利要求1所述的兆瓦级强流离子源负载端电参数的测量系统，其特征在于:所述的数据采集仪为差分采集仪。
【文档编号】G01R31/00GK203759156SQ201420072908
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】刘胜, 胡纯栋, 汪金新, 于 玲, 蒋才超, 田中俊, 谢亚红, 李军 申请人:中国科学院等离子体物理研究所
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