[發明專利]一種物體表面帶電非接觸式檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201910941375.0
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110632371B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 李炳要;余梅梅;黃令忠;侯玉;李濤;戴斌;李昀珊;張志聞;劉啟彬
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R19/145
• 分類號: G01R19/145;G01R29/12
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

本發明提供一種物體表面帶電非接觸式檢測裝置以及方法，其包括：透明殼體；設置于所述殼體中的電場傳感器、以及和所述電場傳感器連接的信號調理電路、控制處理單元、顯示單元和電源單元；所述透明殼體與其內部各部件之間灌封有透明環氧樹脂，所述控制處理單元進一步連接有報警蜂鳴器和紅外感應器。實施本發明，其在實際使用過程中能夠準確識別物體、尤其金屬平面表面的帶電狀態，為生產生活的安全展開提供了保障手段。

技術領域

本發明涉及電力安全技術領域，尤其涉及一種物體表面帶電非接觸式監測裝置及方法。

背景技術

物體表面帶電存在著巨大的安全隱患，在生產生活中引發的事故常見報道，通常用電筆依靠人體直接接觸測量，但在現有技術中還沒有一種成熟、簡單、可靠的識別辦法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種物體表面帶電非接觸式監測裝置及方法，以實現物體表面帶電狀態指示，給設備的安全運行，同時保證操作者人身安全提供警示和保證作用。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種物體表面帶電非接觸式監測裝置，其特征在于，包括:

透明殼體；

設置于所述殼體中的非接觸式電場傳感器、以及和所述電場傳感器連接的信號調理電路、控制處理單元、顯示單元和電源單元；其中，所述電場傳感器用于感應物體表面的工頻電場的大小，所述信號調理電路主要功能在于對傳感器的輸出信號進行放大；所述控制處理單元用于對信號調理電路輸出的放大信息進行進行分析處理；顯示單元用于顯示物體表面的帶電狀態以及進行低電量指示，電源單元為整個裝置提供工作電源；

所述透明殼體與其內部各部件之間灌封有透明環氧樹脂；

其中，所述控制處理單元進一步連接有報警蜂鳴器和紅外感應器。

優選地，所述物體表面電場傳感器由兩片空間正交的印制PCB組成，PCB材質為FR4，介電常數約4.2，板厚1.6mm，其中一片在頂層印制回形導線，導線寬度1mm，回轉半徑3mm，總長2450mm，另一片印制同樣回形導線，與第一片錯開放置，在導線末端具備匹配電路，其中電阻大小為1M，電容大小為nF，兩片PCB組成一個電場諧振腔，在工頻電磁場激勵下在輸出端產生一個正比于激勵源的電壓。

優選地，所述信號調理電路包括：

第一諧振電路，由并聯的電阻R6、電容C3組成，其設置于電場傳感器的一端；

第二諧振電路，由電阻R7、電容C4組成，其設置于電場傳感器的另一端；

第一級放大器，與所述第一諧振電路和第二諧振電路相關聯，其由電阻R3、電阻R9、電阻R2、電阻R10、電容C4和比較器U12B組成，用于將傳感器的輸出的電場信號進行放大；

第二級放大器，連接在所述第一級放大器后端，其由電容C5、電阻R1、電阻R42、電阻R52、電容C6、電阻R5以及比較器U12A組成；

其中，所述比較器U12B和比較器U12A的型號均為OPA2379AID。

優選地，所述控制處理單元由電容C1、電容C9、電阻R11、處理芯片U1和第二芯片J1組成，所述處理芯片U1的型號為PIC16F1518-E/SS，其第三腳輸入電場放大后的信號UAD1，第4腳輸入紅外信號，第23腳輸出報警控制信號給光閘。

優選地，所述顯示器包括報警指示器和低電量指示器，所述報警指示器和低電量指示器采用LCD顯示屏，所述LCD顯示屏由液晶光閘組成，用于降低報警指示功耗。

優選地，所述紅外感應器用于識別出30～100Hz特征紅外信號，并啟動蜂鳴器報警。