[發明專利]一種基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統及方法

在審

• 申請號: 201910089384.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109521258A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 王周君;唐立軍;周年榮;李浩濤;李清榮;劉又維;陸永;方正云;李文云
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/145
• 分類號: G01R19/145;G08C17/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統，其特征在于，所述基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統包括MEMS電場傳感器(1)、信號處理模塊(2)、STM32中央處理控制模塊(3)、藍牙無線模塊(4)、聲光報警模塊(5)和電源模塊(6)；

所述MEMS電場傳感器(1)、所述信號處理模塊(2)、所述STM32中央處理控制模塊(3)、所述藍牙無線模塊(4)、所述聲光報警模塊(5)均與所述電源模塊(6)電連接；

所述MEMS電場傳感器(1)用于測量直流輸電線路的靜電場；

所述MEMS電場傳感器(1)與所述信號處理模塊(2)電連接；

所述信號處理模塊(2)用于處理所述MEMS電場傳感器(1)得到除去干擾量的數字信號；

所述MEMS電場傳感器(1)通過所述信號處理模塊(2)與所述STM32中央處理控制模塊(3)電連接；

所述信號處理模塊(2)通過所述STM32中央處理控制模塊(3)與所述藍牙無線模塊(4)電連接；

所述STM32中央處理控制模塊(3)通過所述藍牙無線模塊(4)與所述聲光報警模塊(5)電連接；

所述STM32中央處理控制模塊(3)內設置報警信號設定值；

所述STM32中央處理控制模塊(3)用于將所述信號處理模塊(2)得到除去干擾量的數字信號進行處理；

所述藍牙無線模塊(4)用于將所述STM32中央處理控制模塊(3)處理后的信號傳送至作業人員的終端設備中；

所述STM32中央處理控制模塊(3)還用于通過所述藍牙無線模塊(4)控制所述聲光報警模塊(5)進行有電提醒。

2.根據權利要求1所述的基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統，其特征在于，所述信號處理模塊(2)包括I/V變換器(7)，電壓跟隨器(8)、鎖相放大器(9)和A/D轉換器(10)；

所述I/V變換器(7)用于將所述MEMS電場傳感器(1)中感應電極產生的感應電流接收并轉化為同頻變化的電壓信號；

所述電壓跟隨器(8)用于將I/V變換器(7)輸出的同頻率電壓信號由高阻抗轉換為低阻抗的電壓信號；

所述鎖相放大器(9)用于將所述電壓跟隨器(8)輸出的電壓信號按內設增益進行放大，并將同頻或倍頻、同相的噪音分量響應，除去干擾量，得到可測電壓信號；

所述A/D轉換器(10)用于將所述鎖相放大器(9)輸出的可測信號進行模數轉換得到采集所需信號的值。

3.根據權利要求1所述的基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統，其特征在于，所述STM32中央處理控制模塊(3)通過串口與所述藍牙模塊(4)進行通信連接。

4.根據權利要求1所述的基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統，其特征在于，所述STM32中央處理控制模塊(1)用于根據所述信號處理模塊(2)輸出的電信號進行處理，并控制所述聲光報警模塊(5)進行有電提醒，續航時間可達23小時。

5.一種基于MEMS電場傳感器的直流驗電方法，其特征在于，所述基于MEMS電場傳感器的直流驗電方法包括：

基于MEMS電場傳感器的直流驗電系統進行自檢，自檢通過進行下一步，否則，進行系統報錯；

MEMS電場傳感器(1)測量直流輸電線路的靜電場；

信號處理模塊(2)處理所述MEMS電場傳感器(1)得到的電信號；

藍牙無線模塊(4)用于所述STM32中央處理控制模塊(3)處理后的信號傳送至作業人員的終端設備中，并由STM32中央處理控制模塊(3)根據內設報警信號設定值與所述信號處理模塊(2)的輸出電信號進行對比，所述信號處理模塊(2)的輸出電信號超過所述報警信號設定值后，執行下一步，否則無報警響應；

所述STM32中央處理控制模塊(3)通過所述藍牙無線模塊(4)控制所述聲光報警模塊(5)進行有電提醒。