Вопросы к коллоквиуму по дисциплине "Измерение быстропротекающих процессов" (Измерение импульсных напряжений с помощью пояса Роговского. Расчет датчика измерения напряжения)

ИЗМЕРЕНИЕ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ.

(вопросы к коллоквиуму)

1. Измерение импульсных напряжений с помощью пояса Роговского.

1а. Рассчитать индуктивный датчик для измерения импульса магнитного поля в виде полуволны синусоиды с длительностью полупериода 100 мкс и амплитудой 30 Тл. Составить цепь передачи сигналов.

2. Измерение магнитных полей с помощью холловского датчика.

2а. Систематические погрешности. Запись результатов опытов.

3. Измерение магнитных полей с помощью индуктивного магнитного датчика.

3а. Каким образом измерить теплоту плавления вольфрама (температура плавления – 3650 К)? Предложить методику эксперимента.

4. Малоиндуктивный шунт.

4а. Рассчитать индуктивный датчик для измерения импульса магнитного поля в виде полуволны синусоиды с длительностью полупериода 200 мкс и амплитудой 100 Тл. Составить цепь передачи сигналов.

5. Пояс Роговского в дифференциальном режиме работы.

5а. Вычисление погрешностей. Запись результатов опытов.

6. Пояс Роговского в режиме самоинтегрирования.

6а. Генератор импульсных напряжений Аркадьева-Маркса с числом ступеней 6, зарядным напряжением 30 кВ и емкостью в ударе 100 пФ нагружен на длинную коаксиальную волновую линию (Z = 200 Ом, с = 2 10⁸ м/с, l = 10 м). Как измерить напряжение в конце линии, если она разомкнута?

7. Измерение токов поясом Роговского с интегрирующей RC цепью.

7а. Случайные погрешности. Запись результатов опытов.

8. Омический делитель напряжения.

8а. Рассчитать шунт для измерения с погрешностью менее 5 % импульсного тока в виде полуволны синусоиды с амплитудой 50 кА и длительностью 0,5 мс.

9. Емкостной делитель напряжения.

9а. Рассчитать пояс Роговского для измерения производной импульсного тока с погрешностью менее 5 % при разряде кондесаторной батареи емкостью 2 мФ, заряженной до напряжения 5 кВ, на соленоид. Индуктивность разрядного контура составляет 8 мкГн.

10. Методика измерений электросопротивления при электрическом нагреве проводников.

10а. Рассчитать пояс Роговского с интегрирующей RC цепью для измерения импульсного тока с погрешностью менее 5 % при разряде кондесаторной батареи емкостью 300 мкФ, заряженной до напряжения 15 кВ, на соленоид. Индуктивность разрядного контура составляет 3 мкГн.

11. Четырехконтактный метод измерения сопротивлений.

11а. Рассчитать самоинтегрирующий пояс Роговского, регистрирующий импульсный ток c погрешностью менее 10 % при разряде кондесаторной батареи емкостью 2 мкФ, заряженной до напряжения 25 кВ, на такую же, но не заряженную емкость. Индуктивность разрядного контура составляет 5 мкГн.

12. Измерение магнитных полей с помощью фарадеевского датчика.

12а. Рассчитать делитель напряжения для измерения падения напряжения на соленоиде индуктивностью 2 мкГн при разряде на него конденсаторной батареи емкостью 2000 мкФ, заряженной до 5 кВ.

13. Калибровка датчиков импульсного электрического тока.

13а. Рассчитать индуктивный датчик для измерения импульса магнитного поля, генерируемого в соленоиде длиной 100 мм (числом витков равно 15) при протекании по нему импульса тока в виде затухающей синусоиды с амплитудой в первом максимуме 100 кА и периодом 200 мкс. Составить цепь передачи сигналов.

14. Осциллографирование импульсных сигналов. Функциональная схема осциллографа.

14а. Рассчитать шунт для измерения однократного прямоугольного импульсна тока амплитудой 500 А и длительностью 50 мс.

15. Интегрирование электрических сигналов с помощью пассивных RLC-цепей.

15а. Рассчитать датчик измерения импульсного тока с погрешностью менее 5 % при разряде кондесаторной батареи емкостью 300 мкФ, заряженной до напряжения 20 кВ, на омическую нагрузку 1 Ом. Индуктивность разрядного контура составляет 0,2 мкГн.

16. Омический делитель напряжения.

16а. Конденсатор емкостью 2 мкФ, заряженный до напряжения 25 кВ коммутируется на незаряженный кондесатор емкостью 0,2 мкФ через индуктивность 10 мкГн. Рассчитать датчик измерения напряжения на второй емкости.