[發明專利]一種表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統

有效

• 申請號: 201811317280.3
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109444683B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 章程;邵濤;白晗;嚴萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R29/12
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

1.一種表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，包括：激光單元、表面介質阻擋放電激勵裝置、光路單元、信號采集單元、信號處理單元、平板電極及微處理器，

所述激光單元發出的第一激光信號射入所述表面介質阻擋放電激勵裝置；

所述表面介質阻擋放電激勵裝置接收所述第一激光信號，并根據所述第一激光信號生成第二激光信號發送至所述光路單元；

所述光路單元接收所述第二激光信號，對所述第二激光信號進行篩光處理，輸出篩選后的第一光信號；

所述信號采集單元采集所述第一光信號生成第一采集信號后傳輸至所述信號處理單元；

所述信號處理單元將所述第一采集信號轉化為第一電壓信號，并將所述第一電壓信號傳輸至所述微處理器；

所述平板電極代替所述表面介質阻擋放電激勵裝置，所述激光單元發出的第一激光信號射入所述平板電極；

所述平板電極根據所述第一激光信號產生第三激光信號發送至所述光路單元；

所述光路單元接收所述第三激光信號，對所述第三激光信號進行篩光處理，輸出篩選后的第二光信號；

所述信號采集單元采集所述篩選后的第二光信號生成第二采集信號后傳輸至所述信號處理單元；

所述信號處理單元根據所述第二采集信號生成標定電壓信號，將所述標定電壓信號傳輸至所述微處理器；

所述微處理器根據標定電壓信號及所述第一電壓信號計算表面介質瞬態電場。

2.根據權利要求1所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述表面介質阻擋放電激勵裝置包括：放電單元，所述放電單元用于產生電場，所述表面介質阻擋放電激勵裝置置于所述電場中。

3.根據權利要求2所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述平板電極置于所述電場中。

4.根據權利要求1所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述激光單元包括：激光器和第一凸透鏡，所述激光器發射出光信號，經過第一凸透鏡聚焦后生成所述第一激光信號。

5.根據權利要求2所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述表面介質阻擋放電激勵裝置還包括：絕緣介質層、高壓電極和地電極，所述高壓電極貼合于所述絕緣介質層的上表面，所述地電極貼合于所述絕緣介質層的下表面，所述第一激光信號平行所述高壓電極射入所述絕緣介質層的表面生成所述第二激光信號。

6.根據權利要求5所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述絕緣介質層包括：有機玻璃、環氧玻璃布或聚四氟乙烯中的任意一種，所述高壓電極包括銅、鋁或不銹鋼中的任意一種，所述地電極包括銅、鋁或不銹鋼中的任意一種。

7.根據權利要求1所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述光路單元包括：篩光組合、色散棱鏡及第二凸透鏡，所述第二激光信號經過所述篩光組合和色散棱鏡篩光，再經過所述第二凸透鏡聚焦生成所述篩選后的第一光信號后傳輸至所述信號采集單元。

8.根據權利要求1所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述信號采集單元包括：光電倍增管和光探測器，所述篩選后的第一光信號包括顯示信號和倍頻信號，所述顯示信號傳輸至所述光探測器進行顯示，所述倍頻信號傳輸至所述光電倍增管生成第一采集信號。

9.根據權利要求3所述的表面介質阻擋放電的空間電場瞬態測量系統，其特征在于，所述微處理器包括：

比較模塊，用于所述第一電壓信號與所述標定電壓信號作比得到第一比值；

平板電極電場計算模塊，用于根據所述標定電壓信號和所述平板電極的電極板間距計算平板電極的電場；

瞬態電場確定模塊，用于根據所述第一比值及平板電極的電場得到所述表面介質瞬態電場。