[發明專利]一種同心圓環電極標度的方法及裝置

有效

• 申請號: 201611067217.X
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106646312B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 趙軍平;杜乾棟;吳治誠;馬徑坦;劉浩宇;李曉昂;張喬根;崔博源;何潔;陳允
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國家電網公司;中國電力科學研究院;國網山東省電力公司檢修公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R29/24
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

1.一種同心圓環電極標度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1.將若干塊同心圓環電極電路板按照圓環直徑標號，自內而外分別記為1，2，…，n，n為正整數，各圓環半徑記為R₁，R₂，…，R_n，圓環寬度為Δ_r；

S2.將第i塊圓環電極電路板上的圓環電極與直流電壓源連接，其中i∈{1，2，…，n}；將靜電容探頭垂直放置在圓環中心，距離為d；將靜電容探頭的輸出接至電位計；

S3.使用電橋測量第i塊圓環電極電路板上的圓環電極與距離d的探頭末端之間的電容C_i；

S4.將電橋移除，打開直流電壓源，對圓環電極R_i施加不同幅值的直流電壓U_in(i，j)，其中j∈{1，2，…，m}，不同的直流電壓幅值共m個，m為正整數；

S5.當對第i塊圓環電極電路板施加幅值為U_in(j)的直流電壓時，在電位計上讀取靜電容探頭在距離d處的感應電壓值，記為U_out(i，j)；

S6.切斷直流電壓源，將第i塊圓環電極電路板更換為第i+1塊圓環電極電路板，重復S2～S5；

S7.將靜電容探頭在直流電壓U_in(i，j)下對應的n組感應電壓值疊加，得到與U_in(j)對應的U_out(j)；

S8.對(U_in(j)、U_out(j))進行線性回歸擬合，得到直線斜率k；

S9.根據直線斜率k，得到電容探頭在距離d處的標度系數M；

S10.在距離探頭d處的金屬圓環電極上施加直流電壓U_in(i，j₀)時，得到金屬圓環上自由電荷密度平均值σ(i)，其中j₀為集合{1，2，…，m}中的任一元素；

S11.將電荷密度σ(i)對應的響應U_out(i，j₀)歸一化，得到單位面電荷在距離d處的響應S_norm(i)；

S12.繪制R_i-S_norm(i)關系圖，找出半峰值對應的金屬圓環等效半徑R_eqv，作為探頭在距離d下的空間分辯率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

直線斜率k的表達式為：

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述標度系數M的表達式為：

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：

所述金屬圓環上自由電荷密度平均值為：

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：

6.一種同心圓環電極標度的裝置，其特征在于，所述裝置包括直流電壓源、圓環電極電路板、靜電容探頭、電位計、電橋；所述裝置用于執行如權利要求1-5所述的方法。