طراحی و ساخت سنسور جریان کواکسیال جریان زیاد پالسی تا مرتبه نانوثانیه

برای اندازهگیری جریان گذرای مدارهای باسرعت کلیدزنی بسیار سریع به حسگرهای با پهنای باند فرکانسی زیاد نیاز است. برای چنین سنسور جریان دقیقی بایستی ولتاژی که از دو سر هادی سنسور اندازهگیری میشود در همه شرایط با جریان عبوری متناسب باشد. مشکل اصلی این سنسورها، تغییر اندازه امپدانس این هادی در فرکانسهای مختلف است. به این طریق رابطه ولتاژ اندازهگیری شده با جریان مورد نظر خطی نیست و مقدار اندازهگیری شده اعتبار ندارد. همچنین تغییر مقاومت هادی بهواسطه اثر پوستی نیز میتواند مزید بر علت باشد. در این مقاله نشان داده شده که بر اساس سنسورهای شنت کواکسیال و انتخاب ضخامت هادیهای سنسور، اثر اندوکتانس هادی داخلی و اثر پوستی در پهنای باند دلخواه قابل حذف است. هادی لوله داخلی سنسور به چند قسمت موازی تقسیم شده که باعث افزایش بیشتر نسبت مقاومت اهمی به اندوکتانس میشود. همچنین اندوکتانس این هادی بصورت تحلیلی محاسبه شده است. برای طراحی سنسور بر اساس پهنای باند فرکانس و مشخصات پالس جریان، فلوچارت طراحی سنسور پیشنهاد شد و بر اساس آن یک سنسور جریان برای پهنای باند فرکانسی MHz و یک سنسور برای پهنای باند GHz طراحی شده است سپس و یک سنسور جریان نمونه ساخته شده و توسط آن پالس مسطح جریان با دامنه A۱۴۶و پهنای ms ۲.۵ و پالس جریان استاندارد µs ۸.۲۰ با دامنه KA۲ و پهنای µs۳۲ با دقت خوب اندازه گیری شده است.

کلیدواژه ها:

جریان ضربه ، اثر پوستی ، شنت مقاومتی ، شنت کواکسیال ، منگنین