[實用新型]差動式大氣電場傳感器

無效

• 申請號: 200820091192.1
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN201255750Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 李迪飛;畢武;張明遠;王力峰
• 申請（專利權）人: 國家林業局哈爾濱林業機械研究所
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12;G01W1/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 徐愛萍

技術領域

本實用新型涉及大氣電場測量領域。

背景技術

通過探測帶電云層及近地面電場環境及其變化，來判斷雷暴活動的發展趨勢和發生森林雷擊的可能性。結合近地天氣條件和可燃物條件，可推測雷擊火的發生和預報。目前電場測量有三種方法：電暈法靈敏度低，放射線法比較可靠，但反應速度慢。常用的是機械旋轉式感應器，又稱場磨儀。它靈敏度高、響應快、動態范圍大，并可以同時測量靜電場。缺點是抗環境干擾能力差，在森林、草原等強噪聲環境下，導致分辨率降低。并且由于帶電粒子的碰撞使傳感器電位改變，使測量信號失真。

實用新型內容

本實用新型是為了解決現有大氣電場傳感器抗環境干擾能力差缺點，而提出了一種差動式大氣電場傳感器。

本實用新型包括定位座、第一組電極、前置放大器、電機、接地電刷、第二組電極和屏蔽盤；屏蔽盤為開有2n個扇形孔的環型圓盤，所述的2n個扇形孔沿屏蔽盤的環型圓盤圓周方向均勻分布，屏蔽盤的上表面每兩個扇形孔之間設置有凸沿，所述凸沿的外弧面與扇形孔的弧面位于同一圓周面，電機轉軸穿過定位座和接地電刷中心，電機軸的末端固定連接在所述的屏蔽盤的中心孔上，定位座為內徑表面開有兩個對稱凹槽下表面設置有凸沿的環型圓盤，所述的接地電刷嵌放于定位座的兩個對稱凹槽內，電機轉軸與定位座內的接地電刷摩擦接觸，第一組電極和第二組電極為兩組扇形金屬片，每組扇形金屬片為2n個，所述的第一組電極和第二組電極沿圓周方向交替均勻分布在定位座的環型圓盤的下表面的凸沿內，定位座的凸沿位于屏蔽盤的凸沿的外側，所述的第一組電極和第二組電極與定位座之間絕緣連接，所述的第一組電極和第二組電極的兩個獨立的輸出端分別連接前置放大器中的差分放大器的兩個輸入端。

本實用新型的結構特點是，屏蔽盤由電機帶動旋轉，使兩組電極交替地暴露在外電場E中，或被屏蔽使E＝0。這樣周而復始產生交變信號，使兩個測量回路中的信號發生大小相等、方向相反的變化，導致一個回路的感應電流增加，另一個回路的感應電流減小，形成差動形式。由于兩組電極彼此獨立，即使因外界干擾噪聲疊加到信號中，也不能直接進入信號處理電路，而由兩路信號差分輸入被抵消掉。使進入信號處理電路的噪聲小而有節制。因此，使因外界帶電粒子的影響引起的噪聲明顯減小，并使傳感器靈敏度提高2倍。

附圖說明

圖1是本實用新型的縱向階梯剖視圖；圖2是兩組電極的仰視圖；圖3是屏蔽盤15的仰視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式由定位座1、第一組電極2、前置放大器9、電機11、接地電刷12、第二組電極13和屏蔽盤15組成；屏蔽盤15為開有2n個扇形孔的環型圓盤，所述的2n個扇形孔沿屏蔽盤15的環型圓盤圓周方向均勻分布，屏蔽盤15的上表面每兩個扇形孔之間設置有凸沿，所述凸沿的外弧面與扇形孔的弧面位于同一圓周面，電機11轉軸穿過定位座1和接地電刷12中心，電機軸的末端固定連接在所述的屏蔽盤15的中心孔上，定位座1為內徑表面開有兩個對稱凹槽下表面設置有凸沿的環型圓盤，所述的接地電刷12嵌放于定位座1的兩個對稱凹槽內，電機11轉軸與定位座1內的接地電刷12摩擦接觸，第一組電極2和第二組電極13為兩組扇形金屬片，每組扇形金屬片為2n個，所述的第一組電極2和第二組電極13沿圓周方向交替均勻分布在定位座1的環型圓盤的下表面的凸沿內，定位座1的凸沿位于屏蔽盤15的凸沿的外側，構成差動式感應結構，所述的第一組電極2和第二組電極13與定位座1之間絕緣連接，所述的第一組電極2和第二組電極13的兩個獨立的輸出端分別連接前置放大器9中的差分放大器的兩個輸入端。

具體實施方式二：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一不同點在于第一組電極2和第二組電極13與定位座1之間絕緣連接是由下絕緣墊3、絕緣套4、上絕緣墊5、外環6、接線柱7和內環8連接組成的，兩組電極與定位座1之間設置有下絕緣墊3，外環6和內環8與定位座1之間設置有上絕緣墊5，接線柱7為4n個，其中2n個接線柱7穿過定位座1固定連接外環6與第一組電極2，另外2n個接線柱7穿過定位座1固定連接內環8與第二組電極13，絕緣套4設置在接線柱7和定位座1之間。其它組成和連接方式與具體實施方式一相同。