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環(huán)境介紹
目前有很多實(shí)驗(yàn)室、研究院、電氣企業(yè)都需要一種電源類設(shè)備，這種電源類設(shè)備有別于交流直流電源，這是一種脈沖電涌、雷擊或者靜電emc類的沖擊發(fā)生器，統(tǒng)稱為浪涌發(fā)生器。浪涌發(fā)生器以脈沖電壓或脈沖電流的形式輸出，這種脈沖類的電流就需要使用羅氏線圈來(lái)測(cè)量。
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測(cè)量電流原理
浪涌發(fā)生器一般使用脈沖試驗(yàn)電容充電儲(chǔ)能，再通過(guò)放電開(kāi)關(guān)（以放電球隙為主）對(duì)回路開(kāi)啟放電，回路中的電感、電阻對(duì)電流波形的波頭波尾進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)成所需要的波形。雷電電流波形一般以10/350μs、8/20μs、10/700μs、10/1000μs常見(jiàn)。
圖1 浪涌發(fā)生器回路
圖中，c為脈沖試驗(yàn)電容；l為回路總電感，包括間隙電感、接線電感、調(diào)波電感、負(fù)載電感；r是回路總電阻，包括接線電阻、間隙電阻及調(diào)波電阻等；k是放電開(kāi)關(guān)。
浪涌發(fā)生器的電路可以簡(jiǎn)化為一條單一回路，羅氏線圈的安裝位置按原理上是處處相等。出于安全性考慮一般建議：
（1）安裝位置盡量不靠近電容器c的高壓端；
（2）盡量安裝于電容器電壓端與回路接地點(diǎn)之間。如圖所示，對(duì)保護(hù)羅氏線圈和示波器有效。
圖2羅氏線圈回路安裝位置
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測(cè)試波形介紹
羅氏線圈以其高速的上升沿響應(yīng)能力，積分電路的信號(hào)小縮能力，對(duì)高速大電路測(cè)試有著優(yōu)越的能力。
10/350μs、8/20μs、10/700μs、10/1000μs沖擊電流波的定義為t1/t2，t1為波頭時(shí)間，t2為半峰值時(shí)間，如圖所示。
圖3 沖擊電流波定義
不同的沖擊電流波形，有不同的參數(shù)特性，所以選擇羅氏線圈應(yīng)本著以下原則：
（1）首先確定測(cè)試波形。對(duì)于8/20μs波形要根據(jù)預(yù)期電流的量程范圍選擇不同量程的羅氏線圈。對(duì)于10/350μs波形就要首先考慮電流波形的轉(zhuǎn)移電荷量q值，使q值小于等于被選羅氏線圈的安秒積能力。
（2）確定羅氏線圈的靈敏度。對(duì)于測(cè)量小微電流*選擇0.01v/a或0.1v/a（俗稱100倍和10倍）；對(duì)于測(cè)量大電流*選擇0.001v/a（俗稱1000倍）。
（3）確定羅氏線圈的穿孔直徑和體積。根據(jù)測(cè)試設(shè)備回路連接線的規(guī)格，選擇合適的穿孔直徑，注意應(yīng)留有絕緣材料的空間，再根據(jù)設(shè)備空間選擇羅氏線圈的體積大小。