对于我们日常测试中产生的波形毛刺干扰,一方面是传感器的抗干扰能力弱,另一方面是因为传输测试信号的测试线的阻抗匹配屏蔽效果造成了波形干扰甚至失真。

2017.3.15优测www.11.am联合深圳科威特斯特杨波,对一新建雷电实验室进行采样波形调试。

实验设备配置为:

浪涌发生器8/20(200kA)兼容10/350(30kA)模拟发生器,型号KV2101-200-030-J-S.

罗氏线圈:优测 LS-350-1000。

阻容式分压器:优测 CR-L-100。

示波器:安捷伦 DSOX2012A。



当BNC测试线使用了75欧姆阻抗线时,出现残压与电流双通道上升沿波浪式畸变,残压波形畸形、峰值位置震荡严重干扰现象,使用衰减器或滤波器均无法消除。针对此问题进行了多项调试,设备配置与性能都是经过多家国家级实验室的验证,所以问题出在使用上,唯一不同的就是现场的这套传输信号线。 

双通道上升沿波浪式畸变,残压波形畸形、峰值位置震荡严重。


阻抗不匹配的测试线我们遇到了很多,唯独这个现场的结果最为严重,分析一下可以得出,此套双线长9米,可能处于驻波波腹,终端反射最为严重,所以不匹配的波阻抗无法吸收反射,造成波形干扰。

 

75欧姆阻抗线


解决方案:更换传输信号线,我们设计了三套方案,即三种50-3型BNC线与配套的JF50-3接头。线型分别为:1.铜编织单屏蔽,2.镀锌铜编织双屏蔽,3.镀银双层织网。

 

1.铜编织单屏蔽

2.镀锌铜编织双屏蔽

3.镀银双层织网。

 

测试结果:1.单屏蔽线出现波前毛刺干扰,主要是屏蔽问题,波形质量反降。 

 

测试结果:2.镀锌双屏蔽线,波形所有干扰均已消除,在不加任何滤波器、示波器不进行带宽抑制的条件下,波形完美干净。 

 

测试结果:3.镀银双层织网,波形在照片上已经看不出与前者的差别,但是现场的波形感觉更加完美。 


 

结论,对于BNC测试线对残压与电流波形的干扰,分为阻抗失配屏蔽不佳两个重要原因。镀锌双屏蔽一般在5元/米,镀银织网的造价一般在20元/米,对于模拟雷电实验室推荐使用前者,对于电磁容实验室则必须使用后者。安捷伦示波器屏显是公认的精细,丝毫毛刺干扰清晰可见,所以,通过此次联合调试,在只改变测试线的条件下验证了发生器、罗氏线圈、阻容式分压器的精准性。

 

鸣谢:中科院全宇辰老师提出课题,以及对波形的极致要求,使我们有了一次获得经验与提升产品自信心的机会。

 



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不同规格BNC测试线对残压与电流波形的影响

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