[實用新型]一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921333654.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN211293084U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周海波;郝云飛;段學(xué)治
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波易周科技有限公司
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

本實用新型提供提供一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置。采用全電子式設(shè)計，利用反向補(bǔ)償方式修正測量數(shù)值，從信號輸入端抵消了放大電路線性漂移引起的數(shù)據(jù)失真，改善了全電子式電場傳感器在實際應(yīng)用中的測量精度和效果；解決了微電流放大電路的數(shù)據(jù)漂移問題，同時又不會對放大器本身產(chǎn)生漏電流影響，從而完善了全電子式靜電場傳感器測量的準(zhǔn)確性，可廣泛應(yīng)用于靜電監(jiān)測、雷電探測、大氣電場監(jiān)測等設(shè)備中，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于靜電場檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置。

背景技術(shù)

目前能夠連續(xù)測量靜電場的探測儀器為機(jī)械式電場儀，可以探測到微小的靜電場變化。這類探測設(shè)備的探測原理是基于一個機(jī)械式的電場儀裝置通過不斷旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，將靜電場數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€替代信號，從而更易于測量。使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的缺點在于由于使用了可移動部件，因此存在機(jī)械故障和磨損的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用微電流放大電路檢測環(huán)境靜電場，現(xiàn)有的采用微電流放大電路檢測環(huán)境靜電場的方式存在的技術(shù)問題是，由于電子元器件的漏電流現(xiàn)象無法真正避免，因此普通的微電流放大電路在測量靜電場時均會出現(xiàn)不同程度的線性漂移和失真，從而導(dǎo)致測量數(shù)值不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置。

為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

在一些可選的實施例中，提供一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置，包括：放大器、控制器以及位于待測靜電場內(nèi)的一次傳導(dǎo)元件及二次傳導(dǎo)元件；

所述放大器的反向輸入端與所述一次傳導(dǎo)元件連接，所述放大器用于檢測待測靜電場在所述一次傳導(dǎo)元件上所產(chǎn)生的電荷，以獲得輸入信號；

所述控制器的輸入端與所述放大器的輸出端連接，所述控制器用于檢測所述放大器的輸出信號并依據(jù)所述放大器的輸出信號產(chǎn)生一個定期的補(bǔ)償信號；

所述二次傳導(dǎo)元件與所述控制器的輸出端連接，所述二次傳導(dǎo)元件用于通過所述補(bǔ)償信號對所述一次傳導(dǎo)元件施加一個補(bǔ)償電場。

在一些可選的實施例中，所述的一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置，還包括：A/D轉(zhuǎn)換器，用于將所述放大器的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸送至所述控制器，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述放大器的輸出端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述控制器的輸入端連接。

在一些可選的實施例中，所述的一種采用反向電場補(bǔ)償技術(shù)的靜電場檢測裝置，還包括：D/A轉(zhuǎn)換器，用于將所述控制器輸出的補(bǔ)償信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并輸出到所述二次傳導(dǎo)元件上，所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述控制器的輸出端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述二次傳導(dǎo)元件連接。

在一些可選的實施例中，所述控制器包括：

接收模塊，用于接收所述放大器的輸出信號；

測量模塊，用于周期性測量所述放大器的輸出信號的變化；

輸出模塊，用于周期性的輸出一個補(bǔ)償信號；

所述輸出模塊輸出的補(bǔ)償信號與所述接收模塊接收到的所述放大器的輸出信號在一個周期時間內(nèi)的變化量大小相同，極性相反，且若是變化量在一個周期時間內(nèi)超過預(yù)設(shè)的最大值，則補(bǔ)償信號取最大值。

在一些可選的實施例中，所述控制器設(shè)置為每S秒補(bǔ)償一次，其中，0.1s≤S≤1s，或0.2s≤S≤0.6s，或S＝500ms；最大補(bǔ)償信號設(shè)置為200mV。