[发明专利]一种大气电场静态监测方法

说明书

本发明涉及一种大气电场静态监测方法。大气电场静态监测天线实时监测设备周围的大气电场，当周围大气电场电压升高时，无论是正极性还是负极性的电场，都会在大气电场监测天线上感应出一个微弱的电压信号；感应到的电压信号经过由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的电桥整流；整流后的信号通过调节电位器送到由场效应管和电阻R1组成的放大电路放大，放大后的信号送到后续电路处理。本发明大气电场监测天线被雷电击中时有自我保护功能，与后续电路构成主动防雷保护电路，在所保护设备附近大气所产生的正极性雷电、负极性雷电都可以检测。

技术领域

本发明属于电场监测技术领域，具体涉及一种大气电场静态监测方法。

背景技术

目前的大气电场监测方式为动态监测，通过采用一个金属静片和一个电机带动旋转的开口金属动片来检测。通过旋转的金属动片与大气电场产生互相作用，在金属静片上生成微弱的交变感应电压，来监测大气电场，检测距离可以达到数十公里以外的距离，但是结构较复杂，需要配套电脑使用；造价昂贵(一般型号的价格在数千元)；体积难以缩小；对近处(几米至几十米内)的雷电电场不能精确判断。

发明内容

本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种大气电场静态监测方法，包括以下步骤：

步骤一：大气电场静态监测天线(该天线可以利用需要保护的原设备天线构成，也可以单独设置独立监测天线)实时监测设备周围的大气电场，当周围大气电场电压升高时，无论是正极性还是负极性的电场，都会在大气电场监测天线上感应出一个微弱的电压信号。

步骤二：感应到的电压信号经过由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的电桥整流；

步骤三：整流后的信号通过调节电位器R2送到由场效应管MOS和电阻R1组成的放大电路放大，放大后的信号送到后续电路处理。

本发明在场效应管的输入端和地之间，接入一个起抗干扰作用的电容C，滤除天线感应的瞬间干扰信号,并具有抗瞬间高压脉冲电压的作用，保护了后面的场效应管。本发明在场效应管的输入端和地之间，接入一只齐纳二极管TVS，其导通放电电压为6V至12V；该元件起到的作用与气体放电管相似，不同点是导通放电电压更低(保护设备更可靠)，能比气体放电管更快速的导通，与GDT共同组成本电路自身的双重复合保护电路。

本发明在大气电场监测天线的下端与地之间，接入了防雷气体放电管GDT，以保护监测电路和后续电路不被雷电损坏。当大气电场监测天线感应到的电压超过75V

时，防雷气体放电管自动放电，泄放所感应到的高电压，以保护后续电路。

由于场效应管(MOS)是电压控制型器件，输入端几乎不需要电流，所以，对微弱的电压信号非常敏感，所以这里运用了MOS管的这种特性并充分利用，达到低成本高可靠性监测大气电场的目的。

本发明大气电场监测天线被雷电击中时有自我保护功能，与后续电路构成主动防雷保护电路，在所保护设备附近大气所产生的正极性雷电、负极性雷电都可以检测；本发明检测距离近(几米至几十米内)、对远距离的无威胁电场无感应，而且成本低，检测部分的电路成本为几十元内。

附图说明

图1为本发明静态监测原理图；

图2为本发明静态监测电路图；

图中：1-大气电场静态监测天线，2-大气电场信号处理，3-处理后的信号送到后续电路。

具体实施方式

一种大气电场静态监测方法，包括以下步骤：