电声脉冲法测量系统的等效传输线模型及声学特性分析

• 作者: 任瀚文 李庆民 李承前 高浩予 刘涛
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 电声脉冲法 传输线模型 声学特性 反射信号 声阻抗
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 脉冲功率与放电等离子体|Pulsed Power, Discharge and Plasmas
• 页码范围: 1485-1494
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20200062

摘要

采用电声脉冲法测量绝缘内部空间电荷分布时,应用仿真方法准确评估测量系统的特性有助于电荷结果的精确分析.针对测量过程中声波传播与转化这一电荷信号关键传递过程,结合传输线模型中的电压波传播原理,提出了声波信号的等效有损传输线模型的构建方法.基于电极记录点和传感器位置处的一致模拟结果与分析结果,验证了仿真模型的可靠性.针对实际测量过程中存在的反射杂波信号问题,指出脉冲激励频率过高时反射杂波可能会影响实际测量的有效信号.进一步仿真结果表明,半导电电极与试样声阻抗不匹配会影响上电极界面的声波幅值,而背衬吸声材料与传感器不匹配则会影响获得的测量波形形状.最后针对多层介质的模拟结果发现,测量所选背衬吸声材料的厚度也需远大于多层试样的厚度,以避免反射对有效测量信号的叠加影响.由此,仿真模型可以有效评估实际电声脉冲测量系统的声学特性.