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直流高壓發生器電流測量技術

直流高壓發生器是電氣試驗的常用儀器， 主要用于測量泄漏電流以及直流耐壓，現場試驗中要求裝置輕便使用方便測量可靠。 現有產品存在重量較大、測量數據讀數不便等缺點，基于現場工作的要求，基于開關電源技術，采用全數字控制，利用了光纖傳輸、倍壓整流等方法，本裝置輸出電壓為 0～200 kV 連續可調，輸出電流大可達5mA。

在電氣試驗時，試品放電或擊穿時有較大的脈沖電流經過，可能會損壞測量單元，在電流測量單元的信號采集處設計了保護電路。 電容用以旁路交流分量，特別是高頻沖擊電流量，當信號采集單元兩側電壓超過一定值時，放電管 F 迅速放電以保護采樣電路，R 1 是增壓電阻，Rm是采樣電阻，當大電流經過R1時，其壓降將加速放電管動作，L是限流電感線圈，限制沖擊電流并加速放電管動作。

電流信號經過單片機采集計算后，通過光纖傳輸至主控制箱，在主控箱的面板上顯示輸出電流，便于現場操作。低壓側電流測量由主控單片機實現，采用線性光耦進行隔離。線性光耦采用 HCNR201 ，其隔離電壓達 5 kV ，線性度好，非線性度只有 0.01% ，其接線如圖所示。

在使用中要注意運算放大器的選擇，其的驅動電流為1 mA～20 mA ，因此運算放大器的輸出電流也必須達到20mA，并有相應的共模輸入及輸出能力，設計中采用的運算放大器型號是OPA2340，輸出電流大為50mA。

本裝置采用了數字控制，基于開關電源技術，具有控制可靠、重量輕、測量數據便于讀取等優點，在調試時進行了滿負載實驗，系統工作良好;進行 1.1倍電壓輸出測試， 輸出穩定， 內部無閃絡和擊穿現象。 測試表明本裝置各項指標均優于規定的技術指標，達到設計要求。

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