气体打火机放电电流

Posted 2022-03-04 卓晴

简 介： 利用气体打火机在不通电阻上放电，使用示波器测量电阻电压脉冲，反过来获得电流波形。利用不同的放电电阻以及不同的示波器所得到的结果相差很多。观察到在10欧姆上的放电出现了多次震荡的效果，具体原因有待进一步的分析。

关键词： 压电陶瓷，电火花，电流波形，数字示波器

 

§01 电火花脉冲

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1.1 测量背景

1.1.1 压电陶瓷

  下面是将气体打火机内部的压电陶瓷模块固定在金属钳中，这样便于轻松挤压压电陶瓷模块，形成放电脉冲。

▲ 图1.1.1 固定在固定钳口之内的其它打火机压电陶瓷模块

  金属钳与压电陶瓷模块的负极相连，压电陶瓷放电正极直接通过其中的引线输出火花。经过测试，压电陶瓷的正极可以击穿10mm左右的空气完成放电。

▲ 图1.1.2 放电火花

1.1.2 测量放电电流

  使用 一个100kΩ电阻对放电电流形成电压脉冲，利用示波器探头测量电阻两端的电压信号。

▲ 图1.1.3 测量放电电流

1.2 测量结果

1.2.1 电流脉冲波形

（1）放电电阻100k欧姆

  下面给出测量课的电流脉冲波形。从波形上来看：

• 出现了最初的大脉冲以及后面的几个小脉冲；
• 大脉冲的幅值超出了示波器的量程；

▲ 图1.2.1 电流脉冲波形

  增加示波器的电压量程以及扫描时速，测量的电压波形如下。可以看到：

• 脉冲的上，下峰值仍然超出了示波器的量程；
• 脉冲宽度波形比较奇怪；

▲ 图1.2.2 电流脉冲波形

（2）放电电阻1000欧姆

▲ 图1.2.5 电流脉冲波形

1.2.2 利用DS6104测量

▲ 图1.2.4 利用DS6104示波器测量放电电流

（1）放电电阻10欧姆

  将放电电阻修改成10欧姆，测量放电电流脉冲。

  如下是四次测量结果：

▲ 图1.2.5 电流波形

▲ 图1.2.6 测量的放电电流脉冲

▲ 图1.2.7 测量的放电电流脉冲

▲ 图1.2.8 测量的放电电流脉冲

  从前面几次测量的脉冲波形来看：

• 每一次释放之后的电流大小有着很大的区别；
• 放电过程出现多次震荡；

 

※ 测量分析 ※

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  利用气体打火机在不通电阻上放电，使用示波器测量电阻电压脉冲，反过来获得电流波形。利用不同的放电电阻以及不同的示波器所得到的结果相差很多。观察到在10欧姆上的放电出现了多次震荡的效果，具体原因有待进一步的分析。

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# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2022-03-01
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# Note:
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from tsmodule.tsvisa        import *
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x,y = ds6104readcal(2)
x = [xx*1e9 for xx in x]
plt.plot(x,y)
plt.xlabel("Time(ns)")
plt.ylabel("Voltage(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
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#        END OF FILE : TEST1.PY
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● 相关图表链接:

• 图1.1.1 固定在固定钳口之内的其它打火机压电陶瓷模块
• 图1.1.2 放电火花
• 图1.1.3 测量放电电流
• 图1.2.1 电流脉冲波形
• 图1.2.2 电流脉冲波形
• 图1.2.5 电流脉冲波形
• 图1.2.4 利用DS6104示波器测量放电电流
• 图1.2.5 电流波形
• 图1.2.6 测量的放电电流脉冲
• 图1.2.7 测量的放电电流脉冲
• 图1.2.8 测量的放电电流脉冲