[實用新型]一種空間電場強度的探測電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822206291.6
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN209400612U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 趙青;周海波;聞高峰
• 申請（專利權）人: 趙青;周海波;聞高峰;紹興為華電子科技有限公司
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 程志軍

本實用新型公開了一種空間電場強度的探測電路，包括一個以上用于感應空間電場的電磁感應極板，在每一個電磁感應極板的輸出連接有一個用于感應對應電磁感應極板的感應電荷數(shù)量并進行輸出的運算放大電路；在每一個運算放大電路的輸出端連接有僅對接收的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并保證輸出與對應的運算放大電路輸出一致的AD轉(zhuǎn)換電路；所有AD轉(zhuǎn)換電路的輸出均連接在同一個差分運算電路的輸入端上，所述差分運算電路是一個用于獲取所有AD轉(zhuǎn)換電路的輸出后然后進行差分計算，最終獲得一個作為計算空間電場強度的基準值的恒定輸出值的運算電路。本結構提高檢測精度。

技術領域

本實用新型涉及雷電預警的控制領域，尤其是一種空間電場強度的探測電路。

背景技術

雷電災害被聯(lián)合國列為“最嚴重的十種自然災害之一”，嚴重威脅著人類生命及財產(chǎn)安全。但由于雷擊危害巨大、成災迅速，且雷電發(fā)生的時間和空間具有很大的隨機性，從而給其研究、預報和防治帶來了極大的困難。

現(xiàn)有的雷電預警是通過探測空間電場強度的變化，來預測雷電發(fā)生的時間和預測雷電的強度，從而可以指導生產(chǎn)、生活避免雷電災害損失?？臻g電場強度探測以下兩種方式實現(xiàn)：1.機械式的空間電場場磨儀的探測，2.電子式的空間電場探測儀的探測。機械式的空間電場場磨儀具有輸出電場數(shù)據(jù)恒定不變的優(yōu)點，但存在設備容易損壞、維護復雜、使用壽命短等缺點，所以不易長時間、大規(guī)模安裝。電子式的空間電場探測儀是全電子式的設備，使用壽命長，可以長時間、大規(guī)模安裝。但由于技術上的問題，在恒定電場中，電子式空間電場探測儀存在輸出空間電場強度數(shù)據(jù)會隨時間的變化而變小的缺點，因此并不能十分精確地反映實時的電場強度，故此如何設計一款能夠保證測量精度，提高雷電預警檢測精確度的裝置尤為重要。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術的不足而提供一種提高測量精度及準確性的一種空間電場強度的探測電路。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計的一種空間電場強度的探測電路，包括一個以上用于感應空間電場的電磁感應極板，在每一個電磁感應極板的輸出連接有一個用于感應對應電磁感應極板的感應電荷數(shù)量并進行輸出的運算放大電路；在每一個運算放大電路的輸出端連接有僅對接收的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并保證輸出與對應的運算放大電路輸出一致的AD轉(zhuǎn)換電路；所有AD轉(zhuǎn)換電路的輸出均連接在同一個差分運算電路的輸入端上，所述差分運算電路是一個用于獲取所有AD轉(zhuǎn)換電路的輸出后然后進行差分計算，最終獲得一個作為計算空間電場強度的基準值的恒定輸出值的運算電路。

作為優(yōu)選，使得電路更加簡單，所述的運算放大電路包括一個運算放大器，在運算放大器的反相輸入端通過第一電阻與電磁感應極板的輸出連接，所述運算放大器的同相輸入端連接一個反饋電壓Vref，所述運算放大器的反相輸入端與運算放大器的輸出端之間連接有第一電容，所述第一電容上并聯(lián)有由第二電容和第二電阻串聯(lián)的分支電路。

本實用新型得到的一種空間電場強度的探測電路，通過設計出多組感應極板、運算放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、差分運算電路，保證探測電路所輸出的空間電場強度是恒定不變的，然后給后期檢測計算，最終保證對電場檢測的準確性更好，精度更高，同時整體結構具有設計簡單、成本低廉等有益效果。

附圖說明

圖1是實施例1的一種空間電場強度的探測電路的結構示意圖；

圖2是實施例1中第一運算放大電路的電路原理圖；

圖3是實施例1中第二運算放大電路的電路原理圖；

圖4是實施例1中兩個運算放大電路的輸出波形；

圖5是實施例1中差分運算單元的輸出波形示意圖。