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氘灯恒流电源的测试方法

发布时间:2018-06-30 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:645

设计者、使用者可以对氘灯恒流电源的稳定性做简单的测试,以便判断氘灯电源的稳定性是否合格。最重要的是测试三个指标:一是电流调整率;二是漂移;三是纹波系数。

表3-1是作者对自己研制的氘灯恒流电源主要性能技术指标的测试数据与国外几种最优秀的同类产品的比较表。

表3-1 目前国际上几种最忧秀的氘灯电源及其主要技术指标

作者对氘灯电源的电流调整率的简单测试方法为:氘灯电源的输入电压通过一只500V的调压变压器,点亮氘灯,在氘灯电源的输出端用分压器取采样电压约取1.8V(直流信号电压),用数字电压表监控。氘灯电源预热半小时后,调节调压变压器,分别记录198V,220V,242V所对应的1.8V的变化(即记录交流供电电压220V变化±10%时,所对应的输出直流电压的变化值)。例如,作者在研制DLSP-3型氘灯恒流电源时的实际测量数据的结果如表3-2所示。

表3-2 DLSP-3型氘灯恒流电源时的实际测量数据

由表3-2可计算出,作者研制的氘灯恒流电源的电流调整率为

SI=0V0/V0=0.0001/1.7479=0.0000572=5.72×10-5

式中:△V0=V0242-V0198差值中的最大者,即1.7479-1.7478=0.0001;V0为220V对应的直流输出电压。

根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电流调整率SI达到0.05%(即5.0×10-4)。

作者对氘灯恒流电源的漂移的简单测试方法为:点亮氘灯,氘灯电源预热半小时后,在电流调整率测试的条件下,固定输入电压为220V,记录1.8V在一小时内的变化值△V0,即是氘灯电源的漂移。一般氘灯电源的漂移为1×10-3~5×10-4

作者对氘灯恒流电源的纹波系数的简单测试方法为:在氘灯电源的假负载或点亮的氘灯上,用交流毫伏表或示波器直接测量。

氘灯恒流电源的纹波系数的简单测试方法有两种。

(1)点亮氘灯,预热半小时后,用示波器或交流真空毫伏表,直接在氘灯的阴极和阳极之间测试。例如:作者在研制DLSP-3型氘灯恒流电源时,曾采用这种方法测得纹波电压15mv,测得氘灯两端的直流工作电压为69.11V,由此计算出纹波系数SR=15mV/69.11V=2.17×10-4

(2)点亮氘灯,预热半小时后,用示波器或交流真空毫伏表,在采样电阻上测得纹波电压3mV,测得采样电阻上的直流工作电压为1.7675V,由此计算出氘灯电源的纹波系数SR=3mV/1.7675V=1.7×10-3

上述两种测试方法得到的测试结果差别较大,其原因是第二种方法在采样电阻上取样,波动较小,故测得的纹波电压小。但其采样电阻上的直流电压比氘灯上的直流电压小很多,所以第二种方法测得的纹波系数大。一般来讲,第一种方法较接近实际,比较可靠。但第一种方法要求氘灯质量较好才能反映真实情况,否则误差很大。

一般情况下,要求氘灯恒流电源的纹波系数在0.5~(5×10-3)以内。

作者通过多年的实践,总结出对氘灯恒流电源的设计、使用时,一定要特别重视以下几点。

(1)电流调整率一定要认真测试(方法上面已讨论)。一般微光测试时,要求氘灯的电流调整率达到5.0×10-4;否则,满足不了微光测试的要求。

(2)纹波电压一定要认真测试。一般氘灯恒流电源的纹波系数应达到10-3数量级(方法上面已讨论)。因为它是光学类分析仪器的噪声的重要来源之一。

(3)要认真、重视测试氘灯电源的漂移,并且也应达到10-4数量级。因为它是紫外光谱仪器不稳定的主要因素,光谱仪器不稳定,90%以上是电源引起的。

(4)电源设计时,最好将氘灯的灯丝预热时间设计为可调、氘灯的工作电压设计成连续可调。这样的设计,有利于延长氘灯寿命。

(5)氘灯电源变压器的设计。变压器的灯丝绕组的线,应尽量选择粗一点的。例如,对于2.5V,4A的灯丝设计时,一定要对灯丝绕组的线粗选择留有余地,最好设计空载电压为3~5V,如果空载电压也设计成2.5V,那么由于变压器绕组太细,吃不起负载,氘灯接上去后,电压降到2.0V以下,灯丝不能按设定的要求加热,致使氘灯无法点亮。但是,具体到每只变压器各个绕组的线径应该取多少、匝数应该取多少,要具体情况具体分析,不能一概而论。

(6)对氘灯电源的电学参数设计,一定要与所选用的氘灯的电参数全部一致。如所选用的氘灯灯丝电压为2.5V、灯丝电流为4A(说明所选氘灯的灯丝电阻为0.625Ω)。此时,如果设计的氘灯电源的灯丝电压为10V、灯丝电流为1A(或0.8A),则不能适应所选的氘灯。否则,通过氘灯的电流达到16A以上,变压器肯定烧毁。反之,如果所选用的氘灯灯丝电压为10V、灯丝电流为0.8A,说明氘灯的灯丝电阻为12.5Ω。此时,如果设计的氘灯电源的灯丝电压为2.5V、灯丝电流为4A,则也不能满足所选氘灯的使用要求。因为此时通过氘灯的电流只有0.2A,预热效果不好。

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