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

ЧИСЛОВИЙ АНАЛІЗ ДВОЧАСТОТНОГО МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ АКТИВНОГО ОПОРУ ФАКЕЛЬНОГО РОЗРЯДУ З УРАХУВАННЯМ ТА БЕЗ УРАХУВАННЯ ЙОГО ЕКВІВАЛЕНТНОЇ ІН-ДУКТИВНОСТІ

Пузанов, ОО
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: s5sk@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2018.01.071
Мова: російська
Анотація: 

Факельний розряд (ФР) знаходить застосування в низці галузей науки і техніки. Однак відставання теоретичних його досліджень від нагальних потреб, які постійно зростають, обумовлює актуальність розв’язання безлічі пов’язаних з ФР практико-орієнтованих задач.
У цій роботі продовжено дослідження запропонованого автором оригінального методу вимірювання активного опору ФР (Rd) з урахуванням індуктивності ФР (L). На підставі виконаних тут розрахунків і проведеної раніше оцінки меж уживаності моделі, в якій опір Rd, що шукається, вважається частотно-незалежним, підтверджено, що запропонований підхід дозволяє діставати результат з урахуванням або без урахування індуктивності ФР у діапазоні, принаймні, 1·10–3≤ f << 3 ГГц. Показано, що необхідність прийняття до розрахунку індуктивності для ФР потужністю до 1 кВт і вибір потрібних для вимірювань пар частот f0,1 мають досліджуватись у кожному випадку окремо і, за необхідністю, виходячи з можливості збудити однакові ФР на двох достатньо віддалених частотах. Розрахунки Rd без урахування індуктивності показали, що похибка обчислень слабо залежить від висоти розташування ФР відносно землі й істотно зростає при зменшенні діаметра ФР, збільшенні довжини ФР, малих значеннях Rd (< 1 кОм), що вимірюються, зближенні частот f0,1. Встановлено, що вказані причини в ряді випадків неминуче призводять до необхідності доповнити схему ФР Неймана еквівалентною індуктивністю, з відповідним перетворенням розрахункових формул. Показано, що резонансна частота fрозрядного кола приблизно пропорційна частоті fmax, що обмежує зверху смугу частот, в якій для описання ФР лишається справедливою теорія кіл, і fmax < fr. Таким чином, знання fr та fmax дозволяє уточнити можливі значення функції a – відношення напруг, при яких ФР зберігає свої електричні і геометричні характеристики. Запропонований метод сприяє більш продуктивному використанню промислових ресурсів.

Ключові слова: індуктивність факельного розряду, активний опір факельного розряду., модель Неймана, факельний розряд

Стаття надійшла до редакції 27.12.2017
PACS 52.75.Hn, 52.80.Pi, 51.50.+v
УДК 621.385.6
Radiofiz. elektron. 2018, 23(1): 71-81
Повний 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.