[发明专利]一种静电电压测量装置及方法

权利要求书

1.一种静电电压测量装置，其特征在于，包括：电极、振动器、电压源、电流取样装置和处理器；

所述电压源输出交直流叠加的电压至被测静电体；

所述处理器控制所述振动器振动以带动与所述振动器连接的所述电极振动，其中，所述电极靠近所述被测静电体设置，所述电极与所述被测静电体之间的耦合电容因所述电极的振动而交变；

所述电压源、所述被测静电体、所述电极和所述电流取样装置形成串联回路，所述电流取样装置对被测静电体通过所述电极耦合的电流进行取样，得到取样电流，并将包含有所述取样电流的取样电流信号发送至所述处理器；

所述处理器从所述取样电流信号中提取电流分量并根据提取的电流分量获取所述被测静电体的静电电压参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取样电流具体为：

所述电压源、所述被测静电体、所述电极和所述电流取样装置所形成的串联回路的电流。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理器从所述取样电流信号提取电流分量并根据提取的电流分量获取所述被测静电体的静电电压参数，具体为：

所述处理器从所述取样电流信号中提取j次电流分量幅值，并提取j+i、j-i或i-j次电流分量幅值，然后根据提取的电流分量幅值获取所述被测静电体的静电电压幅值和静电电压极性，其中，j为大于等于1的正整数，i为大于等于1的正整数，且j不等于i。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述电压源、所述被测静电体、所述电极和所述电流取样装置所形成的串联回路的电流为：

ic=CcdUcdt+UcdCcdt]]>

其中，C_c为所述电极与所述被测静电体之间的耦合电容，所述U_c为所述电极与所述被测静电体之间的总电压，t为时间。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电极与所述被测静电体之间的耦合电容为：

Cc=C0+Σj=1NCjsin(ωjt+αj),]]>

其中，C₀为所述电极与所述被测静电体之间耦合电容的平均值，N为大于等于1的正整数，j为大于等于1小于等于N的正整数，C_j为第j次谐波分量的电容变化幅值，ω_j为第j次谐波分量的电容变化角频率，α_j为第j次谐波分量电容变化量的相位，t为时间。