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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

国内外研究现状

脉冲测量技术的不断进步与发展，使得人们对脉冲测量技术要求越来越高，要求其测量结果更加精准，因为脉冲电流是脉冲技术的重要分支，所以很多国家都在对高强脉冲测量仪器进行更深入的研究与研制。例如德国通用电气公司从40年代就开始对直流互感器进行研究和改进；美国的哈尔玛电子公司制造出了性能较高的电流比较器；加拿大国家科研小组在60年代初就研制出了霍尔直流比较器。除此之外，现在还有许多以霍尔效应、光电和光磁效应等原理产生的测量仪器和方法。有很多方法可以测量脉冲大电流，因为脉冲大电流强度大，是一个瞬态变化的值而且是一个暂态过程，由于待测量的脉冲电流其频率和幅值的不同，脉冲电流的测量方法主要有接入式和非接入式测量法两者构成。接入式就是分流器法，当需要测量的脉冲电流小于100KA时可以使用分流器法，但是分流器需要接入测量回路，可能会影响测量系统的运行，因此很多情况下并不使用这种方法。另一种方法就是非接入式的测量法，这种方法的优点就是测量系统不会影响待测电路，两者没有干扰。非接入法主要由法拉第传感器法和罗氏线圈等。霍尔传感器虽然具有结构简单，体积小等优点，但是因其周围的无关磁场的存在会影响测量[7]结果。法拉第效应法用的是应用光磁感应原理，但是为了达到提高精准度的目的就必须选择质量更好的器件，因而成本较高。最后一个是罗氏线圈，它是利用电磁感应定律工作的，适用于低频情况，但是测量范围广，精度不是很高，因此在测量时需要注意屏蔽工作，其测量的结果偏差较大。

目前，俄罗斯和美国领先的脉冲功率技术研究。美国Sandia国家实验室（Sandia国家实验室）在1980和1986分别建立pbfa-i和PBFA-II（太平洋豆融合加速器）的装置，其中PBFA-II用于核聚变研究，粒子束加速器电压12mv，目前8.4ma，脉宽40ns，能源4.3mj，功率1014w，是世界上最大的脉冲动力装置。俄罗斯ahrapa-5装置在198年建立，输出电压2mv，电流40mA，脉冲宽度90ns、窦系列加速器脉冲变压器和线路集成技术，具有结构紧凑、重复率高、性能可靠等优点。tuomusike大电流研究所，飞叶莫格勒电气装置的物理研究所，在脉冲功率技术实力加的夫莫斯科辐射技术研究所等单位也很强。在日本，由于历史和政治上的原因，脉冲功率技术不能应用于军事领域，而大电流粒子束加速器常常用于惯性约束聚变研究。他们非常重视光离子的惯性约束聚变。在著名的大阪大学和长冈技术科学大学建立了雷电IV 1986 etigo-i，电压电流3mv，400k，脉冲宽度60ns。

2. 研究的基本内容

从波过程和使用高电压脉冲的工作原理一个传输线的等效电路分析和电路仿真软件multisim仿真结果验证了理论分析的正确性。在一个单一的传输线纳秒脉冲发生器的设计和完成的原型组装。对构件进行了选型和参数计算。设计了用于测量开关触发脉冲的分压器和分压器的校准脉冲源，并在分压器上进行了阶跃响应测试。对单传输线纳秒脉冲发生器进行了实验室测量和输出波形的整体调试，结果表明该装置能够满足设计要求，为实际应用奠定了基础。

1.脉冲大电流的基本原理； 2.电流测量系统的结构及原理 ； 3.系统构成的设计 ； 4.系统的计算与仿真 ； 5.实物制作及实验分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：1、查阅相关理论书籍了解脉冲电流的特点，熟悉掌握multisim工具语言,并上机进行实际操作。上网收索、图书馆查阅大电流测量的方法及应用，理解脉冲大电流测量的基本原理。

2、了解脉冲电流工作原理，研究分析电路，建立模型，进行电路设计。

3、利用multisim工具对转换电路进行仿真分析，对其结构进行优化。

4. 参考文献

[1] 刘锡三.高功率脉冲技术.北京：国防工业出版社, 2005

[2] 王莹.高功率脉冲电源.北京：原子能出版社, 1991

[3] 李正瀛.脉冲功率技术.北京：水利电力出版社, 1992