[發明專利]一種能夠對電場畸變校正的三維工頻電場測量的方法及裝置

有效

• 申請號: 201010610840.1
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102116807A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 張占龍;胡平;黃嵩;肖冬萍;彭孟杰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01R15/16
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種能夠對電場畸變校正的三維工頻電場測量方法，包括以下步驟：

a)、在均勻電場產生裝置中，由三個電容式感應電壓傳感器的三對電極板分別分別垂直于三維坐標方向，構成三維組合的電容式感應電壓傳感器探頭，同時分別測量：當外加電場方向與X軸、Y軸及Z軸一致時的三個感應電壓值????????????????????????????????????????????????及與其對應的電場；然而三個電容式感應電壓傳感器測量值相互間會產生影響，但由于感應電壓與外界電場強度的大小成正比，是一個線性的關系，并滿足矩陣形式，即

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式中λ為畸變影響因子；E為電容式感應電壓傳感器處的原始電場值；U為電容式感應電壓傳感器的感應電壓，為畸變影響因子矩陣，而且在均勻電場產生裝置中E、U值都可獲得，從而可以求得λ；

b）、然后用單電容式感應電壓傳感器進行實際的工頻電場測量，將步驟a）中獲得的畸變影響因子λ帶入公式，即得實測三維工頻電場的感應電壓值。

2.一種能夠對電場畸變校正的三維工頻電場測量裝置，其特征是包括探頭部分（1）和數據處理中心（2），其中：

探頭部分（1）由三維組合的電容式感應電壓傳感器（11）、放大電路（12）、濾波電路（13）、高速數據采集器（14）、中央信息處理器（15）、GSM數據通信模塊（16）和電源電路構成；

所述組合的電容式感應電壓傳感器（11）用于現場采集電場信號，由呈正六面布置在空心球體表面的、表面相互絕緣的三對平板電極構成，每對電極的輸出端與放大電路（12）的輸入端連接；

放大電路（12）對采樣信號的放大，其輸出端與濾波電路（13）的輸入端相連，

濾波電路（13）對信號進行濾波處理，其輸出端與高速數據采集器（14）輸入端相連;

高速數據采集器（14）用于將采集到的模擬信號轉換成數字信號，其輸出端與中央信息處理器（15）的輸入端連接；

中央信息處理器（15）接收數字信號，并進行存儲，其輸出端與GSM數據通信模塊（16）的輸入端連接；

GSM數據通信模塊（16）將數據通過通信網絡發送到數據處理中心（2）；

電源電路（17）為現場裝置分別為放大電路（12）、濾波電路（13）、高速數據采集器（14）、中央信息處理器（15）、GSM數據通信模塊（16）提供電源；

數據處理中心（2）由GSM通信模塊（21），數據處理軟件（22）和PC機（23）構成；數據處理軟件（22）根據接收的數據對信號進行處理，依據公式，通過對λ的引入校正測量數據，以獲得真實的實際電場值，式中λ為畸變影響因子；E為電容式感應電壓傳感器測得的現場原始電場值；U為電容式感應電壓傳感器的感應電壓；其中λ采用以下的方法獲得：

在均勻電場產生裝置中，將上述電容式感應電壓傳感器（11），分別測量：當外加電場方向與X軸、Y軸及Z軸一致時的三個感應電壓值及與其對應的電場；由于三對電極的測量值是相互間都會產生影響的，感應電壓與外界電場強度的大小成正比，是一個線性的關系，并滿足矩陣形式，即

?

式中λ為畸變影響因子；E為電容式感應電壓傳感器處的原始電場值；U為電容式感應電壓傳感器的感應電壓，為畸變影響因子矩陣，由于是在均勻電場產生裝置獲得的關系，E、U值都可求得，從而求得λ。