本实用新型属于通信领域，涉及一种手持式高压瞬态周期脉冲发生装置。
背景技术：
脉冲通常是指电子技术中经常运用的一种象脉搏似的短暂起伏的电冲击(电压或电流)。主要特性有波形、幅度、宽度和重复频率。脉冲是相对于连续信号在整个信号周期内短时间发生的信号，大部分信号周期内没有信号。它可以是周期性重复的，也可以是非周期性的或单次的。脉冲信号可以应用于脉冲反应堆、脉冲电池，以及一些特殊工艺要求下的加热设备中。
传统设备中的脉冲信号发生装置通常是采用频率稳定度高，调节性能良好的多谐振荡器，通过延时电路、形成电路、整形电路后才能输出，同时还需要幅度放大，极性调整等多个模块才能满足相应的特殊要求。此外传统的高压脉冲产生的方法还包括采用高压运算放大器，高压三极管，场效应管或高压数模转换器。但无论以上哪种方案都无法产生高达100v/ns的瞬态周期脉冲，且这种方案下设备尺寸大，可靠性低，硬件成本也会显著增加。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够降低成本，提高性能的手持式高压瞬态周期脉冲发生装置。
现将本实用新型的技术解决方案叙述如下：
一种手持式高压瞬态周期脉冲发生装置，由壳体、电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块以及外部连接端口组成，其特征在于：电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块均安装在壳体内，人机输入模块、显示模块分别安装在壳体的一面上，外部连接端口安装在壳体一侧面上，电池与升压模块和主控模块相连，主控模块分别与高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块相连，升压模块与高压模块相连，高压模块与脉冲发生模块相连，脉冲发生模块与外部连接端口相连。
所述的电池为两节普通18650锂电池，电池容量3300mah，可拆卸，可充电，方便更换，在本装置中可持续工作续航24小时以上。本实用新型轻便的外形结构和较低的功耗，可便携使用，持续工作时间长达24小时以上。
所述的主控模块为stm32系列单片机，为手持式高压瞬态周期脉冲发生装置的核心单元，接收来自人机输入模块的控制指令，对高压模块、脉冲发生模块进行控制，并将幅度信息，频率周期信息通过显示模块传递给使用者。由于stm32系列单片机是低电压工作环境，高压模块和脉冲发生模块是高压工作环境，因此模块的通信须采用隔离控制的模式进行以提高模块的可靠性。
所述的升压模块将电池电压转换为高压模块工作所需的电压，以保证高压模块能正常工作。
所述的高压模块包括两个组成部分，即生成可配置电压的12-200v的电路和生成可配置电压的1-12v的电路，主控模块根据人机输入模块提供的幅度信息，选择合适的电压输出给脉冲发生模块。
所述脉冲发生模块由生成可配置周期频率的高压继电器和生成瞬态响应的激励电路组成，高压继电器产生37-70hz的周期信号，激励电路利用rc电路的瞬态激励响应产生陡变速率高达100v/ns的瞬态周期脉冲信号，高压继电器可根据主控模块下发的频率周期信息配置产生37-70hz的周期信号。
所述的人机输入模块由按键面板和控制电路组成，由主控模块识别按键后控制电路产生的高低电平的变化，对高压模块和脉冲发生模块进行控制，并将幅度信息和频率周期信息通过显示模块展现给使用者。
所述的显示模块将主控模块发出的幅度信息和频率周期信息展现给使用者。
本实用新型和现有技术相比的有点在于，高集成度的模块设计使装置具有尺寸小，重量轻，便于携带，续航能力强的特点。由于传统高压模块幅度范围小，在低压范围内精度差，本模块采用高低压切换的工作模式，使输出电压幅度可调节范围更大精度更高，通过周期切换和激励响应共同工作实现了高达100v/ns的响应速度和周期可调；利用隔离模块实现了高压电路和低压电路的隔离通信，可靠性更高，成本更低。
附图说明
图1为本实用新型的部件连接框图。
图2为本实用新型的升压模块核心部分电路图。
图3为本实用新型的高压模块结构框图。
图4为本实用新型的脉冲发生模块结构框图。
图5为本实用新型的高频瞬态脉冲信号图。
图6为本实用新型的高频瞬态脉冲信号周期图。
图7为本实用新型的实物结构示意图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。本实用新型的电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块以及外部连接端口组成均为现有结构。电池采用两节18650锂电池，主控模块为stm32系列单片机，升压模块主芯片为mt3608，高压模块主芯片为某国产高压芯片，脉冲发生模块主芯片为某国产高压继电器，人机输入模块核心部件为三键薄膜开关，显示模块核心部件为12864液晶屏。
如图1、图7所示，本实用新型一种手持式高压瞬态周期脉冲发生装置，由壳体、电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块以及外部连接端口组成，其特征在于：电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块均安装在壳体内，人机输入模块、显示模块分别安装在壳体的一面上，外部连接端口安装在壳体一侧面上，电池与升压模块和主控模块相连，主控模块分别与高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块相连，升压模块与高压模块相连，高压模块与脉冲发生模块相连，脉冲发生模块与外部连接端口相连。所述的电池为两节普通18650锂电池，电池容量3300mah，可拆卸，可充电，方便更换，在本装置中可持续工作续航24小时以上。本实用新型轻便的外形结构和较低的功耗，可便携使用，持续工作时间长达24小时以上。
所述的升压模块将电池电压转换为高压模块工作所需的电压，以保证高压模块能正常工作。参见图2，是本实施装置中的升压模块核心部分电路图，其中：mt3608是一颗国产的升压电源转换芯片，支持2-24v输入，2节18650锂电池无论是并联还是串联都可使用。本实施装置中使用该芯片将电池电压升至13.8v。r17＝22k,r19＝1k，那么输出电压由以下计算公式可得：
vout＝vref*(1 r17/r19)＝13.8v
其中vref＝0.6v。
所述的高压模块包括两个组成部分，即生成可配置电压的12-200v的电路和生成可配置电压的1-12v的电路，主控模块根据人机输入模块提供的幅度信息，选择合适的电压输出给脉冲发生模块。参见图3，是本实施装置中的高压模块结构框图。其中:由主控模块stm32系列单片机提供控制输入，经过隔离器iso7762实现对低压电路和高压电路的隔离后，控制dac7311输出0～3.3v模拟输出，模拟输出经过运算放大器等比例放大为0-13.8v输出。主控模块stm32系列单片机根据输出电压要求选择开关切换至低压控制还是高压控制。若输出为高压，则高压芯片工作，输出13.8v-200v电压；若输出为低压，则高压芯片不工作，运算放大器直接输出电压。两个二极管反向串联，起隔离高低压输出，避免烧毁器件提高可靠性的作用。
所述脉冲发生模块由生成可配置周期频率的高压继电器和生成瞬态响应的激励电路组成，高压继电器产生37-70hz的周期信号，激励电路利用rc电路的瞬态激励响应产生陡变速率高达100v/ns的瞬态周期脉冲信号，高压继电器可根据主控模块下发的频率周期信息配置产生37-70hz的周期信号。参见图4，是本实施装置中的脉冲发生模块结构框图。高压信号通过高压继电器产生一个高压周期信号，信号频率可通过主控模块stm32系列单片机控制调整，rc激励电路利用其激励特性实现高压瞬态脉冲信号的生成。
参见图5，是本实施装置高频瞬态脉冲信号图。在设计中，输出端口采用50ω匹配的n型连接器，通过bnc转接线连接到示波器上。由图5所示，输出信号峰值218v，均值180v，上升时间1.163ns，满足100v/ns的响应速度。
参见图6，是本实施装置高频瞬态脉冲信号周期图。在测试过程中，通过人机输入模块设置信号频率为50hz，采用50ω匹配的n型连接器，通过bnc转接线连接到示波器上测试所得：峰值181v，周期20ms。
参见图7，是本实施装置的实物结构示意图，具有尺寸小，重量轻，便于携带，续航能力强等优点，可有效推广到其他领域。
1.一种手持式高压瞬态周期脉冲发生装置，由壳体、电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块以及外部连接端口组成，其特征在于：电池、主控模块、升压模块、高压模块、脉冲发生模块均安装在壳体内，人机输入模块、显示模块分别安装在壳体的一面上，外部连接端口安装在壳体一侧面上，电池与升压模块和主控模块相连，主控模块分别与高压模块、脉冲发生模块、人机输入模块、显示模块相连，升压模块与高压模块相连，高压模块与脉冲发生模块相连，脉冲发生模块与外部连接端口相连。
2.根据权利要求1所述的一种手持式高压瞬态周期脉冲发生装置，其特征在于：所述脉冲发生模块由高压继电器和激励电路组成，高压继电器产生37-70hz的周期信号，激励电路产生陡变速率高达100v/ns的瞬态周期脉冲信号。
技术总结