ГОСТ 30805.16.1.2—2013
G.5 Импульсная характеристика
Емкостной пробник напряжения используют совместно с измерителем ИРП. и его конструкция не должна
оказывать влияния на работу ИРП. Так как в состав емкостного пробника напряжения входит активная схема,
необходимо знать его импульсную характеристику. Импульсную характеристику емкостного пробника измеряют с
помощью генератора импульсов с характеристиками в соответствии с ГОСТ 30805.16.1.1, приложения В. С. для
полосы частот S.
Примечание — Учитывая трудность измерения импульсной характеристики емкостного пробника на
пряжения с помощью генератора импульсов, проверка «импульсной способности« возможна проведением изме
рений его линейности при подаче синусоидальных сигналов, пиковое значение которых равно пиковому значению
импульса. Допустимость проведения данных измерений обусловлена тем. что в конструкции емкостного пробника
напряжения отсутствуютдетектор и полосовой фильтр. Для минимизации амплитуды отраженного сигнала при ис
пользовании коаксиального кабеля между генератором сигналов и калибровочным блоком может потребоваться
включение аттенюатора. Если стабилизация частотной характеристики необязательна, аттенюатор не требуется.
Импульсная характеристика генератора импульсовдолжна быть 0,316 мВс в полосе частот от 0.15до 30 МГц
всоответствии с ГОСТ30805.16.1.1. таблица В.1. Спектр сигнала генератора импульсов практически не меняется
до частоты 30 МГц. Приближенное значение ширины импульса топределяется из уравнения
t = 1H*fJ.(G-3)
При fm= 30 МГц значение т= 0.0106 мкс.
Амплитуда импульса А определяется по формуле
А = 0.316/1 = 29,8 V.(G.4)
Из формулы (G.4) следует, что емкостной пробник тока должен сохранять линейность при подаче на него
синусоидальных сигналов с амплитудой напряжения до 30 В. Линейность пробника проверяют измерением коэф
фициента калибровкипри увеличении амплитуды напряжения генератора сигналов до 30 В.
G.6 Зависимость коэффициента калибровки
Коэффициент калибровки емкостного пробника тока зависит от диаметра испытуемого кабеля и его поло
жения во внутреннем электроде пробника. При измерении кондуктивных ИРП необходимо знать точное значение
коэффициента калибровки емкостного пробника. Расчет коэффициента калибровки для кабеля любого типа пред
ставляет сложную задачу. Поэтому было проведено исследование оценки влияния конфигурации кабеля на коэф
фициент калибровки емкостного пробника напряжения.
Для кабелей различных типов и их различного относительного расположения в измерительной установке
проводились сравнения значений коэффициентов калибровки, полученных расчетным путем и в результате изме
рений. Изменение коэффициента калибровки при изменении положения кабеля во внутреннем электроде емкост
ного пробника напряжения показано на рисунке G.6. При проведении экспериментов кабель заменялся медным
штырем.
Сплошная линия на рисунке G.6 иллюстрирует результаты расчетов в зависимости от изменения емкости
между внутренним электродом и кабелем, а точками отмечены измеренные значения. Результатырасчетов хорошо
согласуются с данными измерений. Можно сделать вывод, что коэффициент калибровки емкостного пробника на
пряжения не зависит от расположения кабеля во внутреннем электроде при значении коэффициента смещения не
более 0.8. Таким образом, для минимизации погрешности измерений необходимо располагать кабель, в котором
выполняются измерения, по оси внутреннего электрода емкостного пробника.
Отклонение коэффициента калибровки емкостного пробника напряжения Fg. дБ. от расчетного значения
в зависимости от радиуса кабеля показано на рисунке G.7. Сплошная линия иллюстрирует результаты расчетов
значения Fa. выполненных по формуле
с*
1+7^—
g
~ E ~ d
i 0—
а™г
F - ’а ’
(G.5)
где
е.
— диэлектрическая проницаемость:
aref— радиус кабеля, используемый в качестве опорного значения.
Другие константы показаны на рисунке Ж.1.
Значения емкости Ср, а также коэффициента усиления усилителя с низким выходным сопротивлением по
лучены измерением.
54