電浪涌發(fā)生器是電磁兼容抗干擾試驗(yàn)中用到的重要儀器。它由直流電壓發(fā)生器,、放電開關(guān),、波形網(wǎng)絡(luò)組成。主要用于模擬沿電網(wǎng)傳播的電浪涌對(duì)電子儀器設(shè)備的沖擊過程,，考察被測(cè)試電子儀器設(shè)備的抗電浪涌的能力,。對(duì)電浪涌發(fā)生器的校準(zhǔn)，依據(jù)《GB／T 17626.5-1999》中的規(guī)定,，主要校準(zhǔn)電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓和短路輸出電流兩個(gè)參數(shù),。本文主要論述用P6015A探頭校準(zhǔn)電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓。
1 電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓的技術(shù)參數(shù)
校準(zhǔn)電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓時(shí),，同時(shí)可以校準(zhǔn)開路輸出電壓脈沖波前時(shí)間T1和開路輸出電壓脈沖半坡時(shí)間T2,，典型的1.2／50μs開路電壓波形技術(shù)參數(shù)如下：
開路輸出電壓：(0.5～4.0)kV±10％；開路輸出電壓脈沖波前時(shí)間：1.2μs±30％,；開路輸出電壓脈沖半坡時(shí)間：50μs±20％,；極性：正極性、負(fù)極性,；等效輸出阻抗：2Ω,。
1.2／50 μs開路電壓波形圖如圖1所示。
2 校準(zhǔn)方法
根據(jù)《GB／T 17626.5-1999》中的要求,，電浪涌發(fā)生器開路狀態(tài)負(fù)載要大于或等于10 kΩ,，因此選用TEK公司的P6015A探頭和DPO4104數(shù)字示波器校準(zhǔn)電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓。
P6015A是一種高壓探頭,，衰減比為1 000：1,，它由高壓探頭和補(bǔ)償盒兩部分組成，探頭,、補(bǔ)償盒和連接導(dǎo)線采用了等電位屏蔽技術(shù),，具有線性好、抗干擾能力強(qiáng),、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),。與示波器(阻抗必須設(shè)置為1 MΩ,，P6015A電路設(shè)計(jì)要求)配套使用，可以測(cè)量交直流電壓和脈沖峰值電壓,。主要技術(shù)指標(biāo)：輸入阻抗為100 MΩ,，阻抗準(zhǔn)確度±2％，輸入電容小于或等于3 pF,，直流電壓測(cè)量最大20 kV,，脈沖電壓測(cè)量最大40 kV，帶寬75 MHz,，上升時(shí)間不大于4.67 ns,，作為標(biāo)準(zhǔn)儀器能滿足校準(zhǔn)技術(shù)要求。
P6015A校準(zhǔn)電浪涌發(fā)生器開路電壓連接圖如圖2所示,。
操作步驟：
(1)把DPO4104數(shù)字示波器的阻抗設(shè)置為1 MΩ,，與P6015A高壓探頭輸出端連接，然后將發(fā)生器輸出端的“高端”連接到P6015A高壓探頭輸入端的“高端”,，發(fā)生器輸出端的“低端”連接到P6015A高壓探頭的輸入端的“低端”,。
(2)設(shè)置發(fā)生器電壓極性和校準(zhǔn)點(diǎn)(如：±160 V，±500 V,，±1 000 V,，±2 000 V，±3 000 V,，±4 000 V),，示波器垂直靈敏度隨校準(zhǔn)點(diǎn)的不同而變化，調(diào)整時(shí)間檔和觸發(fā)模式,，使波形占屏幕的80％左右,，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，保存不同點(diǎn)波形圖,，完成所有校準(zhǔn)點(diǎn),。
(3)對(duì)發(fā)生器開路輸出電壓脈沖波前時(shí)間T1測(cè)量時(shí)，連接如圖2所示,，可以和開路電壓峰值一同校準(zhǔn),，將示波器掃描時(shí)間置合適檔位，用游標(biāo)測(cè)量脈沖波前時(shí)間(30％～90％)T,，用公式：T1=1.67×T(《GB／T17626.5-1999》中的規(guī)定)計(jì)算出每一個(gè)電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的T1值,。
(4)對(duì)發(fā)生器開路輸出電壓脈沖半坡時(shí)間T2測(cè)量時(shí)，連接如圖2,，可以和開路電壓峰值一同校準(zhǔn),，將示波器掃描時(shí)間置合適檔位,，用游標(biāo)測(cè)量每一個(gè)電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的T2值,。
3 不確定度分析
用P6015A高壓探頭和DPO4104數(shù)字示波器對(duì)UCS500M4模擬器電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓測(cè)量，以1 000 V電壓點(diǎn)為例，重復(fù)測(cè)量10次,，測(cè)量結(jié)果如表2所示,。
發(fā)生器開路輸出電壓不確定度評(píng)定，測(cè)量不確定度由A類和B類組成：
4 校準(zhǔn)中注意的事項(xiàng)
在校準(zhǔn)中應(yīng)注意以下問題：
(1)P6015A探頭補(bǔ)償盒不能隨意調(diào)整,，以確保探頭的各項(xiàng)參數(shù)不變,；
(2)P6015A使用時(shí)必須把地線連接好，以確保儀器和人員的安全,；
(3)P6015A使用時(shí)間：在0～35℃溫度下,，長(zhǎng)時(shí)間使用(≥30 min)時(shí)，測(cè)量電壓上限為14 kV,；短時(shí)間使用(<30 min)時(shí),，測(cè)量電壓上限為20 kV。否則可能會(huì)由于溫度升高引起輸出衰減比發(fā)生較大變化,，甚至對(duì)高壓探頭的絕緣性能產(chǎn)生不利影響,。
5 結(jié) 語(yǔ)
用TEK公司P6015A高壓探頭和數(shù)字示波器DPO4104校準(zhǔn)電浪涌發(fā)生器開路輸出電壓及開路輸出電壓脈沖波前時(shí)間和開路輸出電壓脈沖半坡時(shí)間，確保了電浪涌發(fā)生器性能參數(shù)的準(zhǔn)確可靠,。在計(jì)量工作中可以廣泛地應(yīng)用,。