| Vorwort | 5 |
| Inhaltsverzeichnis | 7 |
| Einleitung | 10 |
| 1 Kennzeichnung und Erzeugung von Stoßspannungen und Stoßströmen | 12 |
| 1.1 Parameter von Stoßspannungen | 12 |
| 1.1.1 Blitzstoßspannung | 13 |
| 1.1.2 Schaltstoßspannung | 22 |
| 1.1.3 Schwingende Stoßspannungen bei Vor-Ort-Prüfungen | 24 |
| 1.1.4 Steilstoßspannung | 25 |
| 1.2 Parameter von Stoßströmen | 26 |
| 1.2.1 Exponential-Stoßstrom | 27 |
| 1.2.2 Rechteck-Stoßstrom | 28 |
| 1.2.3 Kurzschlusswechselstrom | 29 |
| 1.3 Erzeugung von Stoßspannungen und Stoßströmen | 31 |
| 1.3.1 Generatoren für Blitzund Schaltstoßspannungen | 31 |
| 1.3.2 Erzeugung von abgeschnittenen Stoßspannungen | 37 |
| 1.3.3 Erzeugung von Steilstoßspannungen | 38 |
| 1.3.4 Generatoren für Exponential-Stoßströme | 39 |
| 1.3.5 Erzeugung von Rechteck-Stoßströmen | 43 |
| 1.3.6 Erzeugung von Kurzschlusswechselströmen | 44 |
| 2 Darstellung von Impulsen im Zeitund Frequenzbereich | 48 |
| 2.1 Analytische Darstellung von Stoßspannungen | 48 |
| 2.2 Spektrum von Stoßspannungen | 55 |
| 2.3 Analytische Darstellung von Stoßströmen | 58 |
| 2.4 Spektrum von Exponential-Stoßströmen | 62 |
| 2.5 Analytische Darstellung von Kurzschlusswechselströmen | 63 |
| 3 Übertragungsverhalten linearer Systeme und Faltung | 65 |
| 3.1 Sprungantwort eines Systems und Faltungsintegral | 66 |
| 3.2 Fourier-Transformation und Übertragungsfunktion | 69 |
| 3.3 Laplace-Transformation | 72 |
| 3.4 Eigenschaften von RCund RLC-Gliedern | 74 |
| 3.4.1 Sprungantwort von Tiefpass und Schwingkreis | 74 |
| 3.4.2 Übertragungsfunktion von Tiefpass und Schwingkreis | 77 |
| 3.5 Antwortzeit, Anstiegszeit und Bandbreite | 79 |
| 3.6 Beispiele für die Faltung | 81 |
| 3.6.1 Keilstoßspannung auf RC-Glied | 81 |
| 3.6.2 Keilstoßspannung auf RLC-Glied | 84 |
| 3.6.3 Stoßspannung auf RC-Glied | 86 |
| 3.6.4 Antwortfehler und Fehlerdiagramm | 87 |
| 3.7 Experimentelle Sprungantwort | 91 |
| 3.7.1 Auswertung der experimentellen Sprungantwort | 91 |
| 3.7.2 Antwortparameter der Sprungantwort | 93 |
| 3.7.3 Messschaltungen für die Sprungantwort | 95 |
| 3.7.4 Erzeugung von Sprungspannungen | 97 |
| 3.8 Ergänzende Betrachtungen zum Übertragungsverhalten | 100 |
| 4 Digitalrecorder, Stoßvoltmeter und Impulskalibrator | 106 |
| 4.1 Aufbau und Eigenschaften von Digitalrecordern | 107 |
| 4.2 Fehlerquellen bei der Signalaufzeichnung | 113 |
| 4.2.1 Ideale Digitalisierung | 114 |
| 4.2.2 Digitalrecorder mit realem AD-Wandler | 116 |
| 4.2.3 Weitere Fehlerquellen | 122 |
| 4.3 Software zur Datenauswertung | 124 |
| 4.4 Stoßvoltmeter | 125 |
| 4.5 Impulskalibrator | 126 |
| 5 Messung von Stoßspannungen | 131 |
| 5.1 Messsystem mit Stoßspannungsteiler | 131 |
| 5.1.1 Übertragungsverhalten von Stoßspannungsteilern | 138 |
| 5.1.2 Ohmscher Stoßspannungsteiler | 144 |
| 5.1.3 Kapazitiver Stoßspannungsteiler | 153 |
| 5.1.4 Gedämpft kapazitiver Stoßspannungsteiler | 157 |
| 5.1.5 Ohmsch-kapazitiv gemischter Spannungsteiler | 167 |
| 5.2 Kugelfunkenstrecke | 169 |
| 5.3 Kapazitiver Feldsensor | 171 |
| 5.3.1 Prinzip des kapazitiven Feldsensors | 172 |
| 5.3.2 Feldsensor für Linearitätsnachweis von Spannungsteilern | 174 |
| 5.3.3 Dreidimensionaler Feldsensor | 175 |
| 5.4 Elektrooptischer Sensor | 176 |
| 5.4.1 Pockels-Effekt | 176 |
| 5.4.2 Kerr-Effekt | 180 |
| 6 Messung von Stoßströmen | 185 |
| 6.1 Messsystem mit niederohmigem Messwiderstand | 185 |
| 6.1.1 Induktivitäten eines niederohmigen Widerstandes | 189 |
| 1 | 191 |
| 2, | 191 |
| 1-2 | 191 |
| 6.1.2 Aufbau koaxialer Messwiderstände | 192 |
| 6.1.3 Stromverdrängung (Skineffekt) | 194 |
| 6.1.4 Kettenleiterersatzschaltbild | 198 |
| 6.1.5 Experimentelle Sprungantwort von Messwiderständen | 199 |
| 6.1.6 Besondere Bauformen | 200 |
| 6.1.7 Grenzlastintegral | 202 |
| 6.2 Strommessspulen nach dem Induktionsprinzip | 204 |
| 6.2.1 Rogowski-Spule | 210 |
| 6.2.2 Strommessspule mit Magnetkern | 215 |
| 6.2.3 Gleichstromwandler | 217 |
| 6.2.4 Magnetfeldsensor | 218 |
| 6.3 Stromsensor mit Hall-Sonde | 219 |
| 6.4 Magnetooptischer Sensor | 223 |
| 7 Kalibrierung der Messsysteme | 228 |
| 7.1 Allgemeines zur Kalibrierung und Rückführung | 229 |
| 7.2 Vergleich mit einem Referenzsystem bei Stoßspannung | 231 |
| 7.2.1 Prinzip der Vergleichsmessung | 232 |
| 7.2.2 Festgesetzter Maßstabsfaktor | 235 |
| 7.2.3 Alternativen für den Linearitätsnachweis | 237 |
| 7.2.4 Messung der Zeitparameter | 238 |
| 7.2.5 Dynamisches Verhalten | 239 |
| 7.3 Alternative Kalibrierung von Stoßspannungsmesssystemen | 241 |
| 7.3.1 Kalibrierung bei Niederspannung | 242 |
| 7.3.2 Auswertung der Sprungantwort | 243 |
| 7.3.3 Einfluss benachbarter Objekte (Näheeffekt) | 244 |
| 7.3.4 Kurzund Langzeitverhalten | 245 |
| 7.4 Kalibrierung von Digitalrecordern | 247 |
| 7.5 Kalibrierung von Stoßstrommesssystemen | 249 |
| Anhang 1 Fourierund Laplace-Transformation | 254 |
| A1.1 Fourier-Transformation | 254 |
| A1.2 Laplace-Transformation | 256 |
| Anhang 2 Bestimmung von Messunsicherheiten | 259 |
| A2.1 Der GUM | 259 |
| A2.1.1 Grundkonzept des GUM | 260 |
| A2.1.2 Modellfunktion einer Messung | 261 |
| A2.1.3 Ermittlungsmethode vom Typ A | 262 |
| A2.1.4 Ermittlungsmethode vom Typ B | 264 |
| A2.1.5 Beigeordnete Standardmessunsicherheit | 267 |
| A2.1.6 Erweiterte Messunsicherheit | 268 |
| A2.1.7 Effektiver Freiheitsgrad | 269 |
| A2.1.8 Messunsicherheitsbudget | 270 |
| A2.1.9 Angabe des vollständigen Messergebnisses | 271 |
| A2.1.10 Abschließende Bemerkungen | 271 |
| A2.2 Beispiele für die Unsicherheitsberechnung | 272 |
| A2.2.1 Maßstabsfaktor eines Stoßspannungsmesssystems | 272 |
| A2.2.2 Unsicherheit der Spannungsmessung bei einer Prüfung | 277 |
| Abkürzungen | 281 |
| Sachverzeichnis | 283 |
