磁芯脉冲响应时间及灵敏度

发布时间：

2023-08-27

磁芯脉冲响应时间及灵敏度

将源脉冲信号电流犐（狋）垂直于线圈平面穿过线圈中心，用示波器同时采集源电流对应的源电压信号犝１（狋）和Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈信号电压犝（狋）。Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈对源脉冲信号电流犐（狋）的响应时间为Δτ＝狋２２－狋槡２１（１０）式中：狋１，狋２分别为上升时间，可由示波器读出。在用示波器对犐（狋）的测量中，犐（狋）和线圈信号电压犝（狋）是一一对应关系，可以定义线圈灵敏度犛０＝犐／犝,若源电流犐在示波器内置电阻犚ｒ上产生压降犝１（狋），则犐可由犝１（狋）／犚ｒ求得。

为增强磁芯线圈的互感能力，减小匝间电容犆ｐ和对地电容犆０，线圈绕线匝数犖＝４０，所示的各几何参数取值如表１所示。将表１中的数据代入式（２），（３），（６），（８）中，可以求得线圈的电参数为：犆ｐ＜０．０１ｐＦ，犆０＝１．７２ｐＦ，犔０＝７．１８８ｍＨ，犜＝１１．３７ｎｓ。利用ＨＰ４２８４Ａ型数字测量仪在１ＭＨｚ高频下，对线圈自感犔０进行测量，犔０＝２．０５ｍＨ，与计算结果基本符合。若源电流信号脉宽为１００ｎｓ，则对应角频率ω０＝６２．８ＭＨｚ，绕线的趋肤深度δ＝０．０２ｍｍ，根据式（９）可得线圈绕线电阻犚Ｌ＝９．９Ω。若电流信号脉宽为１０ｎｓ，则ω０＝６２８ＭＨｚ，δ＝６．５μｍ，犚Ｌ＝３１Ω。

线圈的信号电阻太小，会使犝（狋）变得很微弱，信号电压将淹没在噪声之中，同时，信号电阻的寄生电感较大时，犝（狋）波形将出现剧烈的振荡。因此采用犚０＝２５Ω的Ｍｐ８５０高频功率型无感电阻作为信号电阻，其寄生电感犔Ｒ＝１０ｎＨ。尽管线圈设计时尽量减小了匝间电容、对地电容和信号电阻寄生电感，但不可能完全消除，犝（狋）中必然会寄生这些量所产生的高频犔犆振荡。可以在信号电阻两端并联阻值适当的阻尼电阻犚ｎ，便可将犝（狋）中叠加的小幅高频振荡迅速阻尼掉，从而达到改善测量波形，提高测量精度的目的。

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