[发明专利]一种离子流密度测量系统

权利要求书

1.一种离子流密度测量系统，其特征在于，包括：

离子流传感阵列，用于测量离子流密度并将其转换为模拟电压信号，并将其发送至数据采集单元；

数据采集单元，用于将接收到的所述模拟电压信号转换为第一数字信号，并将其发送至光纤数据传送单元；

光纤数据传送单元，用于将接收到的所述第一数字信号转换为光脉冲，并将其通过光纤发送至光纤数据接收单元；

光纤数据接收单元，用于将接收到的所述光脉冲转换为第二数字信号，并将所述第二数字信号发送至上位机；

电池供电模块，用于给所述离子流传感阵列、数据采集单元和光纤数据传送单元供电。

2.如权利要求1所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述离子流传感阵列、数据采集单元、光纤数据传送单元和电池供电模块均悬空设置，并位于高电位端。

3.如权利要求1或2任一所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述离子流传感阵列包括：

多块威尔逊板，用于截取待测量环境中的离子流，输出电流信号；

与所述威尔逊板一一对应的信号调理单元，用于将输入的所述电流信号转换为模拟电压信号并输出。

4.如权利要求3所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述数据采集单元设置多路与所述信号调理单元一一对应的采集通道。

5.如权利要求3所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述威尔逊板包括平行设置的、形状相同的上极板和下极板，所述上极板外圈套设有屏蔽环，所述屏蔽环和所述下极板接地，所述上极板和下极板的中部开设有通孔。

6.如权利要求5所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述上极板为边长0.7m的正方形，厚度为2mm，其与所述下极板间距为3mm，所述屏蔽环宽度为15mm。

7.如权利要求5所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述上极板和下极板材质为铝合金。

8.如权利要求3所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述上位机由测控计算机和上位机软件构成，用于解析、显示和存储所述第二数字信号。

9.如权利要求3所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述信号调理电路中，包括跨阻放大器。

10.如权利要求9所述的离子流密度测量系统，其特征在于，所述信号调理电路中，包括依次串联的跨阻放大器、反相放大器和跟随器。

11.如权利要求5所述的离子流密度测量系统，其特征在于，多个塑料螺栓支撑于所述上极板和下极板之间，所述屏蔽环通过金属螺栓与所述下极板连接。

12.如权利要求8所述的离子流密度测量系统，其特征在于：所述上位机软件用于根据存储于其中的所述信号调理单元的配置参数以及所述第二数字信号计算出所述离子流密度。