[實(shí)用新型]一種電場測量電極的接收阻抗測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320329070.2
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN203299280U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊露;姜潤翔;張伽偉;龔沈光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水下電場測量技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電場測量電極的接收阻抗測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

船舶處于海洋環(huán)境中容易發(fā)生腐蝕，因此常采用外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽極的方法來減緩船舶的腐蝕。陰極保護(hù)下，腐蝕保護(hù)電流從陰極保護(hù)系統(tǒng)中的陽極流向船舶的殼體和螺旋槳，從而不可避免地會產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電場。此外，由于螺旋槳的旋轉(zhuǎn)而使電流回路的電阻發(fā)生周期性變化，從而使流經(jīng)海水的電流受到調(diào)制形成低頻艦船軸頻電場，此信號能夠在海水中傳播到很遠(yuǎn)的距離。因此，對水下電場的測量及抵消方法的研究迫在眉睫。而第一手的水下電場數(shù)據(jù)必須通過水下電場傳感器測量獲得。

海洋環(huán)境決定了電場信號必須經(jīng)過液相介質(zhì)到固相介質(zhì)的傳遞過程，每種電場測量電極都有其固有的特性，其所表現(xiàn)出的電化學(xué)特性決定著電極阻抗的大小。因此探尋海洋環(huán)境低頻電場敏感電極，可為開發(fā)高靈敏度的海洋低頻電場傳感器提供材料儲備。而電極在探測海洋低頻電場時會受到直流信號及較低頻帶交流信號的擾動，并產(chǎn)生相應(yīng)的直流電阻和交流阻抗。并且由于水下環(huán)境對電場信號存在衰減作用，到達(dá)傳感器的電場信號非常微弱，電極的接收阻抗將直接影響到水下電場數(shù)據(jù)測量的效果。

所以，研究電極阻抗測量技術(shù)對于水下目標(biāo)的監(jiān)測、電場隱身技術(shù)的發(fā)展等具有極其重要的意義。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中無法測量沒有水下電場測量電極接收阻抗等缺陷。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種電場測量電極的接收阻抗測量系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單和使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種電場測量電極的接收阻抗測量系統(tǒng)，包括并行設(shè)置的兩路放大處理支路，分別依次與所述兩路放大處理支路連接的觸發(fā)器、單片機(jī)和顯示單元，以及分別與所述兩路放大處理支路和單片機(jī)連接的求和處理電路。

進(jìn)一步地，每路放大處理支路，包括放大器，以及并行設(shè)置、且分別與所述放大器連接的電壓跟隨及有效值檢測支路和電壓跟隨及過零檢測支路；所述電壓跟隨及有效值檢測支路連接至單片機(jī)，所述電壓跟隨及過零檢測支路連接至觸發(fā)器。

進(jìn)一步地，所述電壓跟隨及有效值檢測支路，包括依次連接在所述放大器與單片機(jī)之間的電壓跟隨器和有效值檢測電路。

進(jìn)一步地，所述電壓跟隨及過零檢測支路，包括依次連接在所述放大器與觸發(fā)器之間的電壓跟隨器和過零檢測電路。

進(jìn)一步地，所述過零檢測電路，主要包括LM339集成塊。

進(jìn)一步地，所述求和處理電路，包括依次連接在每個放大處理支路中電壓跟隨器和過零檢測電路的公共端與單片機(jī)之間的加法器、電壓跟隨器、有效值檢測電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。

進(jìn)一步地，所述電壓跟隨器，主要包括運(yùn)算放大器AD827。

進(jìn)一步地，所述有效值檢測電路，主要包括有效值測量電路采用集成芯片AD637。

進(jìn)一步地，所述放大器，主要包括寬帶電流反饋視頻運(yùn)算放大器AD811。

進(jìn)一步地，所述單片機(jī)，主要包括單片微處理器SPCE061A；和/或，所述顯示單元，主要包括LCD顯示器TLC2543。

本實(shí)用新型各實(shí)施例的電場測量電極的接收阻抗測量系統(tǒng)，由于包括并行設(shè)置的兩路放大處理支路，分別依次與兩路放大處理支路連接的觸發(fā)器、單片機(jī)和顯示單元，以及分別與兩路放大處理支路和單片機(jī)連接的求和處理電路；可以對目標(biāo)電場數(shù)據(jù)的前期準(zhǔn)備以及后期對測量數(shù)據(jù)的處理都具有重要的參考價值；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中無法測量沒有水下電場測量電極接收阻抗的缺陷，以實(shí)現(xiàn)可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單和使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1為開路電壓交流測試電路的電氣原理示意圖；

圖2為短路電流交流測試電路的電氣原理示意圖；

圖3為電場測量電極的接收阻抗測量系統(tǒng)的工作原理示意圖；

圖4為寬帶放大器的工作原理示意圖；

圖5為電壓跟隨電路的電氣原理示意圖；

圖6為真有效值連接電路的電氣原理示意圖；