中文名 | 電流脈沖 | 外文名 | Current pulse |
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性????質(zhì) | 專業(yè)術(shù)語 | 領(lǐng)????域 | 物理學(xué) |
電流是從最低電流(或零電流)變化到最大電流,或者最大電流轉(zhuǎn)變到最低電流的過程,相對非常短的時間改變的,可以說方波、近似方波的波形、線路中的干擾波都可以看成電流脈沖。
脈沖電流圖冊
隔一段相同的時間發(fā)出的波等機(jī)械形式,學(xué)術(shù)上把脈沖定義為:在短時間內(nèi)突變,隨后又迅速返回其初始值的物理量稱之為脈沖。
從脈沖的定義內(nèi)我們不難看出,脈沖有間隔性的特征,因此我們可以把脈沖作為一種信號。脈沖信號的定義由此產(chǎn)生:相對于連續(xù)信號在整個信號周期內(nèi)短時間發(fā)生的信號,大部分信號周期內(nèi)沒有信號。就象人的脈搏一樣。一般指數(shù)字信號,它已經(jīng)是一個周期內(nèi)有一半時間(甚至更長時間)有信號。計(jì)算機(jī)內(nèi)的信號就是脈沖信號,又叫數(shù)字信號。
脈沖信號:瞬間突然變化,作用時間極短的電壓或電流稱為脈沖信號.它可以是周期性重復(fù)的,也可以是非周期性的或單次的。
脈沖反應(yīng)堆pulsereactor:能在很短時間間隔內(nèi)達(dá)到超臨界狀態(tài),從而產(chǎn)生很高脈沖功率和很強(qiáng)中子通量,并能安全可靠地多次重復(fù)運(yùn)行的反應(yīng)堆。它分為熱中子脈沖堆和快中子脈沖堆兩類。中國建成了一座鈾氫鋯脈沖反應(yīng)堆,這是以鈾氫鋯作燃料的反應(yīng)堆。它主要以氫作為慢化劑,當(dāng)功率升高時,溫度就會提高,氫的慢化作用減弱,反應(yīng)性立即降低,反應(yīng)堆有很大的瞬發(fā)負(fù)溫度系數(shù),因而呈脈沖運(yùn)行。脈沖反應(yīng)堆除了用來培訓(xùn)人員、從事研究工作和生產(chǎn)短壽命放射性同位素外,還可用來治療癌癥、中子照相、活化分析及輻照燃料和材料。
脈沖電源:用戶的負(fù)載需要斷續(xù)加電,即按照一定的時間規(guī)律,向負(fù)載加電一定的時間,然后又?jǐn)嚯娨欢ǖ臅r間,通斷一次形成一個周期。如此反復(fù)執(zhí)行,便構(gòu)成脈沖電源。例如對于無極性電解電容器的老練工藝中,需要給電容器正向充電一段時間,然后放電,然后反向給電容器充電一段時間,然后放電,如此便形成正向→放電(斷電)→反向→放電→正向……,如此反復(fù)。
脈沖寬度:就是高電平持續(xù)的時間。常用來作為采樣信號或者晶閘管等元件的觸發(fā)信號。
脈沖電路:就是脈沖波形的產(chǎn)生,整形和變換的電路。脈沖電路是由兩部分組成:惰性電路和開關(guān)。開關(guān)的作用是破壞穩(wěn)態(tài),使電路出現(xiàn)暫態(tài)。
脈沖撥號:是一種時域處理方法,它用脈沖的個數(shù)來表示號碼數(shù)字。脈沖撥號方式對脈沖的寬度、大小、間距、形狀都有著嚴(yán)格的要求,如果由于線路的干擾或其他原因而使得這些參數(shù)發(fā)生了變化,則可能引起號碼接收的錯誤。另一方面,由于每個脈沖都占有一定的時間(一般每個脈沖占用的時間為100ms),而使得這種撥號方式比較慢。
脈沖加熱:是利用各種波形的脈沖電流,以時斷時續(xù)的方式來加熱來達(dá)到一些特殊工藝要求。
脈沖波:就是以沖擊形式產(chǎn)生的信號波形 。2100433B
有些用戶的負(fù)載需要斷續(xù)加電,即按照一定的時間規(guī)律,向負(fù)載加電一定的時間,然后又?jǐn)嚯娨欢ǖ臅r間,通斷一次形成一個周期。如此反復(fù)執(zhí)行,便構(gòu)成脈沖電源。例如對于無極性電解電容器的老化工藝中,需要給電容器正向充電一段時間,然后放電,然后反向給電容器充電一段時間,然后放電,如此便形成正向→放電(斷電)→反向→放電→正向……,如此反復(fù)。又如,線繞電阻的試驗(yàn)規(guī)則是:加電一段時間→斷電一段時間,如此重復(fù)。以上兩例已涉及正向加電時間、斷電時間、反向加電時間這三種時間關(guān)系。我公司生產(chǎn)的脈沖電源對于這三種時間關(guān)系都是可以隨機(jī)設(shè)定的,如果以秒為單位,可以從1秒-9999秒之間用撥碼開關(guān)任意設(shè)定一個數(shù)。例如可以設(shè)定成正向通電600秒,斷電180秒,反向通電600秒,反復(fù)一次稱為一個周期。一般公司生產(chǎn)的脈沖電源,其周期數(shù)也是可以設(shè)定,設(shè)定范圍為1-9999之間任選一個數(shù),當(dāng)電源工作周期到達(dá)設(shè)定周期時,電源會自動停止工作并聲光報警。
以上所述計(jì)時范圍是1-9999秒,也可根據(jù)用戶需要設(shè)定成1-9999分,1-9999小時,甚至1-9999天。
把一切具有突變部分的周期性非正弦波形的電流和電壓,都叫做脈沖。脈沖波形的種類有:方波、矩形波、尖頂波、鋸齒波、三角波、鐘形波、梯形波、階梯波。(引自《實(shí)用無線電技術(shù)手冊》,P.331)
簡單而通俗的講,就是:普通的交、直流電流都是持續(xù)的,不能出現(xiàn)間斷。而理想的脈沖電流是一種間斷輸出的高頻脈沖電流。
脈沖是電壓或者電流脈搏沖擊。脈沖通常是指電子技術(shù)中經(jīng)常運(yùn)用的一種象脈搏似的短暫起伏的電沖擊(電壓或電流)。主要特性有波形、幅度、寬度和重復(fù)頻率。脈沖是相對于連續(xù)信號在整個信號周期內(nèi)短時間發(fā)生的信號,大...
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提出了兩種電流型雙向多脈沖變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)多脈沖整流器能量的雙向流動。當(dāng)其運(yùn)行于逆變器狀態(tài)時,變流器等效為一個電流型多重化逆變器,相較于傳統(tǒng)分立式電流型多重化逆變器,此變流器具有電源與磁性元件數(shù)量少、系統(tǒng)體積小等優(yōu)點(diǎn)。以18脈沖雙向變流器為例,詳細(xì)介紹了其工作原理,求出了18脈沖變流器總諧波失真(Total harmonic distortion,THD)最小時,各電平作用角度,提出了一種脈寬調(diào)制方式以實(shí)現(xiàn)交直流側(cè)電壓電流調(diào)節(jié)。最后通過仿真與硬件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提系統(tǒng)的可行性。
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脈沖能源系統(tǒng)的關(guān)鍵元件之一是高庫侖量大電流的脈沖閉合開關(guān)。該文設(shè)計(jì)改進(jìn)了軸向磁場控制的旋轉(zhuǎn)電弧開關(guān),沒有觸發(fā)電極,并且采用電流在軸向沿內(nèi)電極均勻分流和磁鏡磁場的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使電弧穩(wěn)定在電弧穩(wěn)定區(qū)。詳細(xì)分析電弧的受力,給出開關(guān)電弧的理論旋轉(zhuǎn)速度,開關(guān)的電極、磁場線圈和觸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)保證開關(guān)具有良好的工作性能。對開關(guān)的大電流試驗(yàn)的回路進(jìn)行了方案和參數(shù)設(shè)計(jì),在基本特性試驗(yàn)后開關(guān)共進(jìn)行了7次大電流試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)開關(guān)電極燒蝕非常輕微,有明顯的電弧旋轉(zhuǎn)痕跡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用電流在軸向沿內(nèi)電極均勻分流和磁鏡磁場的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使電弧穩(wěn)定在電弧穩(wěn)定區(qū),電弧不會像前版開關(guān)中一樣很快的被軸向力推向端部,減輕了端部絕緣被電弧損壞的可能。
脈沖電流通過毫針作用于人體組織,使組織中的離子濃度和分布發(fā)生顯著變化,從而影響了人體組織功能。低頻脈沖電流頻率快的叫密波(高頻),一般為50一100次/秒;頻率慢的叫疏波(低頻),一般為2—5次/秒。波形、頻率不同,治療作用也不同,應(yīng)根據(jù)病情選擇適當(dāng)?shù)牟ㄐ汀?
密波:有抑制作用,能降低神經(jīng)應(yīng)激功能,常用于鎮(zhèn)靜止痛、緩解痙攣、針刺麻醉等。
疏波:興奮作用較明顯,能引起肌肉收縮,提高韌帶張力,對惑覺神經(jīng)、運(yùn)動神經(jīng)的抑制發(fā)生較遲,常用于治療痿證、軟組織損傷等。
疏密波:硫波、密波自動交替出現(xiàn),持續(xù)時間各1.5秒。興奮效應(yīng)占優(yōu)勢,有止痛,促進(jìn)血循環(huán)及滲出物吸收等作用,常用于痛證、扭挫傷,關(guān)節(jié)周圍炎,面癱、肌無力等。
斷續(xù)波:一種有節(jié)律地時斷對續(xù)的密波。能提高肌肉組織的興奮性,常用于治療癱瘓。
鋸齒波:是脈沖波幅按鋸齒形自動改變的起伏波,頻率接近人體呼吸頻率,可用于人工電動呼吸,并可提高神經(jīng)肌肉的興奮性,改善血液循環(huán),促進(jìn)滲出物的吸收。
在熔化極氣體保護(hù)焊中,脈沖電弧通過專門的脈沖電源裝置向焊接回路提供了一個間歇的、周期性的、具有高峰值的脈沖電源,從而產(chǎn)生與該脈沖峰值電流的平方成正比的電磁力,同時也使等離子流力明顯增大。并周期性地把大的電流加在像短路電弧那樣小的維弧電流上去,使之實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性的射流過渡。脈沖電流焊接還可以節(jié)約能源,由于脈沖電源獨(dú)特的裝置和基值電流以及峰值電流的應(yīng)用,就能對一些只能在短路電弧的低電流焊接的材料,實(shí)現(xiàn)射流過渡電弧狀態(tài)。如用脈沖焊接薄板,不但可以實(shí)現(xiàn)高速焊接,而且可得到質(zhì)量較好的焊縫,可靠件更高的焊接結(jié)構(gòu)。
脈沖電流電解加工,按其加工電流的特征可以分為正弦波或矩形波、低頻(數(shù)十Hz)或高頻(kHz~數(shù)十kHz)、寬脈沖(ms~數(shù)十ins)、窄脈沖(數(shù)十斗s~數(shù)百斗s)及超短脈沖(BS級)等類型。按其進(jìn)給及供電的配合方式又可分為連續(xù)供給脈沖電流、連續(xù)進(jìn)給;周期供給脈沖電流、周期進(jìn)給;連續(xù)供給脈沖電流與脈沖同步振動進(jìn)給三類。
早期的脈沖電流電解加工以低頻、寬脈沖、周期供給脈沖電流,周期進(jìn)給或帶同步振動進(jìn)給的模式為主。這種模式的加工工藝水平較傳統(tǒng)的直流電解加工有明顯的提高,得到了局部應(yīng)用。20世紀(jì)90年代又發(fā)展了連續(xù)供給高頻、窄脈沖電流,連續(xù)進(jìn)給的模式,在型面、型腔加工技術(shù)上有進(jìn)一步的突破,經(jīng)過大量試驗(yàn)研究及初步試生產(chǎn)應(yīng)用已顯示出了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果及重要應(yīng)用前景。近年來又開展了納秒級超短脈沖電解刻蝕加工技術(shù)研究,開拓了新的微細(xì)電解加工研究方向。
脈沖電流燒結(jié)有時稱之為“電火花燒結(jié)”或者“等離子活化燒結(jié)”,這是一種使電流速過試樣制備金屬、陶瓷和有機(jī)物的新方法。通過控制壓力、溫度和直流電脈沖能夠制備出多孔材料。脈沖電流燒結(jié)的燒結(jié)時間短、升溫快是制備多孔材料的兩大優(yōu)點(diǎn)。另外它還可以制備含有加熱易分解的介穩(wěn)材料和化合物等新型多孔材料。脈沖電流燒結(jié)的燒結(jié)機(jī)制目前還不太清楚,用該法制備的多孔材料的性能也沒有得到廣泛研究。 2100433B
脈沖電源對驅(qū)動線圈放電過程中,會產(chǎn)生十幾千安甚至幾十千安的脈沖大電流。常用大電流測量方法有分流器法、光學(xué)法、霍爾效應(yīng)法及羅氏線圈法等。近年來,研究人員對電光法、磁光法等脈沖大電流測試新技術(shù)進(jìn)行了探索。這些方法在實(shí)際中也得到了一些應(yīng)用,其優(yōu)點(diǎn)是對被測對象的介入性較小,但系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加,并且測試的可靠性取決于光學(xué)、電子學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際性能,一般用于比較特殊的條件下,目前仍處在不斷地發(fā)展之中。
根據(jù)歐姆定律,把一個已知的純電阻放在被測電流的放電回路中,只要測得電阻上的電壓,就可以測得放電回路中的電流,這就是分流器法的測量原理。分流器法也叫無感電阻法,分流器是用于測量大電流的標(biāo)準(zhǔn)量具、它是一個低阻值和極低電感值的電阻器。它的阻值一般為0.1~10mΩ,能測量的電流范圍為幾千安到幾十千安。
光電系統(tǒng)傳輸信號可以解決高壓測試系統(tǒng)絕緣及抗干擾兩大問題。這種方法通常是利用磁光效應(yīng),即法拉第效應(yīng),偏振光的偏振角在脈沖電流的磁場中發(fā)生旋轉(zhuǎn),通過旋轉(zhuǎn)角推算出回路中的脈沖電流。當(dāng)線偏振光以與磁場平行的方向通過某些材料時,由于受磁場作用。偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn),測出這個旋轉(zhuǎn)角,即可得出欲測電流值。
脈沖電流也叫脈動電流,就是指方向不變而強(qiáng)度不斷變化的電流。嚴(yán)格說來,直流發(fā)電機(jī)所輸出的電流,就是脈動電流。只不過這種電流強(qiáng)度變化的程度很小。
脈沖電流也可以說是單向(陰極)電流周期性地被一系列開路(無電流通過)所中斷的電流。它與換向電流所不同的是不把鍍件作陽極,而是間歇地停止供電,由于間歇中斷電流,陰極電位隨時間周期性地變化。其波形有方波、正弦波、三角波和鋸齒波等。 幾種脈沖電流如下圖1所示: