[发明专利]具有闭环反馈和交织采样的有源电离控制

权利要求书

1.一种用于对移动物体施加或移除电荷的电离系统，所述系统包括：

(a)电力供应器；

(b)至少一个电离器，耦接到所述电力供应器并从所述电力供应器接收输出，所述电力供应器具有第一操作状态以使得所述输出的一种或更多种特性被设定为固定的非零基准水平，并且所述电力供应器具有第二操作状态以使得所述输出的所述一种或更多种特性被设定为中和水平，所述输出的所述一种或更多种特性中的至少一种的所述固定的非零基准水平不同于所述一种或更多种特性中的所述至少一种的所述中和水平；

(c)电荷传感器，布置在所述至少一个电离器的下游并被配置成测量所述物体上的电荷；以及

(d)控制器，耦接到所述电荷传感器的输出，并耦接到所述电力供应器以控制到所述至少一个电离器的输出，所述控制器被配置成：

(i)在一系列多个交替的第一时间周期和第二时间周期期间在所述第一操作状态与所述第二操作状态之间切换所述电力供应器；

(ii)仅在所述第一时间周期期间，在所述电力供应器设定为所述第一操作状态的情况下感测到所述至少一个电离器的电流；

(iii)仅在所述第二时间周期期间，将所述电力供应器设定为所述第二操作状态并从所述电荷传感器接收所测量的电荷数据；

(iv)仅在所述第二时间周期期间，基于来自所述电荷传感器的所测量的电荷数据而在所述第二操作状态中调整所述电力供应器的所述输出的所述一种或更多种特性的所述中和水平中的至少一个；

(v)在所述第一时间周期和所述第二时间周期中的一个期间，

执行下列至少一者：至少部分基于所感测的电流计算所述物体上的上游电荷以及确定所述至少一个电离器的相关条件；并且

(vi)针对连续多对所述第一时间周期和所述第二时间周期而周期性地重复步骤(ii)到(v)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个电离器包含至少一个正电离器和至少一个负电离器。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括存储器，所述存储器与所述控制器通信并被配置成存储用于确定所述至少一个正电离器和所述至少一个负电离器的所述相关条件的校准数据，所述控制器被进一步配置成：

(vii)在所述第一时间周期和所述第二时间周期中的一个期间，

在所述电力供应器设定为所述第一操作状态的情况下将到所述至少一个正电离器的所述电流以及到所述至少一个负电离器的所述电流相加以确定电流量值；

(viii)将所述电流量值与所述校准数据进行比较以确定差值；

并且

(ix)使用所述差值以确定所述至少一个正电离器和所述至少一个负电离器的所述相关条件。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述输出的所述一种或更多种特性包含施加到所述至少一个正电离器的第一振幅、施加到所述至少一个负电离器的第二振幅以及占空比，其中对于所述第一振幅和所述第二振幅中的每一个的每一固定的非零基准水平是4kV到20kV之间，并且其中所述占空比的所述固定的非零基准水平是50/50。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述所感测的电流是到所述至少一个正电离器的电流以及到所述至少一个负电离器的电流的净值。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所计算的所述物体上的上游电荷还至少部分基于垂直于所述物体的下游方向而测量的所述物体的速度以及所述物体的宽度。

7.根据权利要求6所述的系统，还包括：

(e)用户输入，耦接到所述控制器并被配置成接收关于所述物体的所述速度和所述宽度的数据。

8.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第一时间周期期间执行步骤(v)。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二时间周期的长度与所述第一时间周期的长度的比率是100:1。