[实用新型]一种基于高速模拟开关的直流电场的测量装置

说明书

本申请提供了一种基于高速模拟开关的直流电场的测量装置，本装置利用高速模拟开关将电场测量探头各极板间的感应电压调制成交流信号，无需经过探头做旋转、震动机械运动，依靠模拟开关即可将直流信号电调制为交流信号，采用高速模拟开关消除了后续电路零漂和及间耦合等问题，实现直流电场的测量。采用高速模拟开关可以快速实现链路切换、无机械触点、使用寿命长、具有易于制作、成本低廉测量精准等优点，解决了现有测量方法的不足。

技术领域

本公开涉及直流电场的测量技术领域，尤其涉及一种基于高速模拟开关的直流电场的测量装置。

背景技术

近年来我国直流输电工程建设快速发展，直流输电线路周围的电磁环境问题越来越引起人们的关注。当工人长时间暴露在强电磁环境下时，会有一定的身体不适或慢性疾病的症状。直流电场的准确测量对减少因电磁环境引起的矛盾、法律纠纷和保障附近居民身体健康有重要的意义。

目前，对直流电场的测量方法主要有两种，一种是利用电光效应原理，一种是利用静电感应原理。电光效应法主要利用原晶体在电场作用下会改变折射率，使通过晶体的偏振光改变偏振态，从而检测出、入射晶体光线的光强变化即可求得晶体上所感应的空间电场强度，其不足之处是光学晶体的机械加工精度要求很高，易受温度等的影响。静电感应法一般采用旋转探测电极的方法，将空间直流电场在探测电极上感应得到的电荷信息调制成交流信号。但是，此测量方法需要传感器进行振动或者旋转的机械运动，存在引出的信号不稳定，同时，由于环境的影响使探头的转速不稳定，易造成测量误差和测量困难。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种基于高速模拟开关的直流电场的测量装置，以解决上述技术问题。

本实用新型提供了一种基于高速模拟开关的直流电场的测量装置，包括电场测量探头、高速模拟开关、信号放大器、信号发生器、处理器和显示终端，所述高速模拟开关的输入端分别与所述电场测量探头的上极板和下极板电连接，所述高速模拟开关的输出端与所述信号放大器电连接，所述高速模拟开关的控制端与所述信号发生器电连接；所述处理器的输入端与所述信号放大器的输出端电连接；所述处理器的输出端与所述显示终端的输入端无线连接。

优选的，所述处理器的输出端与所述显示终端的输入端通过蓝牙或WiFi连接。

优选的，所述高速模拟开关绝缘阻抗大于10¹⁶欧姆。

优选的，所述高速模拟开关包括a通道和b通道，所述电场测量探头分别与所述a通道的输入端和所述b通道的输入端连接；所述信号放大器的反向输入端和同向输入端分别与所述a通道的输出端和所述b通道的输出端电连接。

优选的，所述电场测量探头为一维球型金属探头、二维球型金属探头、三维球型金属探头和盒型金属探头中的一种。

本申请的有益效果如下：

针对现有技术问题，本实用新型利用高速模拟开关将电场测量探头各极板间的感应电压调制成交流信号，无需经过探头做旋转、震动机械运动，依靠模拟开关即可将直流信号电调制为交流信号，采用高速模拟开关消除了后续电路零漂和及间耦合等问题，实现直流电场的测量。采用高速模拟开关可以快速实现链路切换、无机械触点、使用寿命长、具有易于制作、成本低廉测量精准等优点，解决了现有测量方法的不足。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于高速模拟开关的直流电场的测量装置的结构示意图；