• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДВУХЧАСТОТНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ФАКЕЛЬНОГО РАЗРЯДА С УЧЕТОМ И БЕЗ УЧЕТА ЕГО ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ

Пузанов, АО
Organization: 
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: s5sk@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2018.01.071
Язык: русский
Аннотация: 

Факельный разряд (ФР) находит применение в ряде областей науки и техники. Однако отставание теоретических его исследований от растущих насущных потребностей обуславливает актуальность решения множества связанных с ФР практико-ориентированных задач. В данной работе продолжены исследования предложенного автором оригинального метода измерения активного сопротивления ФР (Rd) с учетом индуктивности ФР (L). На основании выполненных здесь расчетов и произведенной ранее оценки границ применимости модели, в которой искомое сопротивление Rd полагается частотно-независимым, подтверждено, что предлагаемый подход позволяет получать результат с учетом или без учета индуктивности ФР в диапазоне, по крайней мере, 1·10–3 ≤ << 3 ГГц. Показано, что необходимость принятия в расчет индуктивности для ФР мощностью до 1 кВт и выбор подходящих для измерений пар частот f0,1 должны исследоваться в каждом случае отдельно и, при надобности, исходя из возможности возбудить одинаковые ФР на двух достаточно удаленных частотах. Расчеты Rd без учета индуктивности показали, что погрешность вычислений слабо зависит от высоты расположения ФР относительно земли и существенно возрастает при уменьшении диаметра ФР, увеличении длины ФР, малых измеряемых значениях Rd (< 1 кОм), сближении частот f0,1. Установлено, что указанные причины в ряде случаев неизбежно приводят к необходимости дополнить классическую схему ФР Неймана эквивалентной индуктивностью, с соответствующим преобразованием расчетных формул. Показано, что резонансная частота fr разрядной цепи приблизительно пропорциональна частоте fmax, ограничивающей сверху область частот, в которой для описания ФР остается справедливой теория цепей, и fmax < fr . Таким образом, знание fr и fmax позволяет уточнить возможные значения функции a – отношения напряжений, при которых ФР сохраняет свои электрические и геометрические характеристики. Предложенный метод способствует более производительному использованию промышленных ресурсов

Ключевые слова: активное сопротивление факельного разряда, индуктивность факельного разряда, модель Неймана, факельный разряд

Статья поступила в редакцию 27.12.2017
PACS 52.75.Hn, 52.80.Pi, 51.50.+v
УДК 621.385.6
Radiofiz. elektron. 2018, 23(1): 71-81
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Efimov B. P., Kuleshov A. N., Khorunzhii M. O., Mos’pan L. P. The Properties of Microwave Discharge in the Goubau Line. High Temp. 2008. Vol. 46, Iss. 6. P. 874–880.
  2. Ефимов Б. П., Кулешов А. Н., Хорунжий М. О., Пузанов А. О. Возбуждение факельного СВЧ разряда в однопроводной линии. Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. Харьков, 2009. Т. 14, № 3. С. 267–274.
  3. Puzanov A. O., Khorunzhiy M. O., Kuleshov A. N. and Yefimov B. P. Research Results and Applications of Torch Discharge in the Goubau Line. IEEE Trans. Plasma Sci. 2011. Vol. 39, N 11, part 1. P. 2878–2879. DOI:10.1109/TPS.2011.2166407
  4. Ефимов Б. П., Кулешов А. Н., Пузанов А. О., Хорунжий М. О. Факельный СВЧ-разряд в однопроводной линии: экспериментальная установка и результаты исследований. Радиотехника: науч.-техн. сб. Нац. ун-т радиоэлектрон. Харьков, Украина, 2013. № 172. С. 125–133.
  5. Пузанов А. О., Ефимов Б. П., Кулешов А. Н. Активное сопротивление факельного разряда и частотная зависимость минимального для его поддержания напряжения генератора, найденные по результатам измерений на двух частотах. Радиофизика и элект-роника. 2014. Т. 5(19), № 3. С. 61–70.
  6. Пузанов А. О. Двухчастотный метод определения активного сопротивления факельного разряда в рамках эквивалентной схемы М. С. Неймана, дополненной эквивалентной индуктивностью разряда. Радиофизика и электроника. 2018. Т. 23, № 1. С. 61–70.
  7. Нейман М. С. О факельном разряде. Изв. электропромышленности слабого тока. 1935. № 7. С. 38–48.
  8. Капцов Н. А. Электроника. Москва: Гос. изд-во технико-теоретич. лит-ры, 1956. С. 383–384.
  9. Луценко Ю. Ю. Физика высокочастотных разрядов емкостного типа. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2011. 122 с.
  10. Справочник по радиотехнике. Под ред. Б. А. Смиренина. Москва–Ленинград: Гос. энергетич. изд-во, 1950. С. 87.
  11. Terman F. E. Radio engineers’ Handbook. New York: McGraw-Hill Company, Inc., 1943. 1021 p.
  12. Власов В. А., Луценко Ю. Ю., Тихомиров И. А. Определение электрических характеристик высокочастотного факельного разряда. Теплофизика и аэромеханика. 2008. Т. 15, № 1. С. 131–137.
  13. Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений. Пер. с англ. Москва: Мир, 1990. 535 с.