一种用于直流电场场强测量的光学测量系统

摘要

本发明涉及一种用于直流电场场强测量的光学测量系统，属于直流电场测量技术领域。测量系统中，激光源的输出端通过输入保偏光纤与基于共路干涉的集成电场传感器的输入端相连，经过电场调制的光信号由光纤传入探测器进行光电转化。气源进入电磁换向阀后选通两个气道的气流，输入旋转装置中，带动滚筒双向旋转。驱动电路驱动电磁阀实现换流。本测量系统，前端旋转装置为非金属材料，减小了对待测场的畸变；测量系统中的各元器件柔性连接，增加了测量方式的灵活性；控制、驱动电路与测量系统充分隔离，不易受电磁干扰，提高了测量结果的准确性与可靠性。测量系统可以近距离测量物体表面直流电场分布，拓宽了可测电场的范围。

主权项

一种用于直流电场场强测量的光学测量系统，其特征在于该光学测量系统包括信号驱动电路、电磁换向阀、第一节流阀、第二节流阀、交流电源、电动气泵、激光源、旋转装置、电场传感器和探测器；所述的信号驱动电路包括直流电源、控制信号发生器、电阻R1、R2和R3、放大三极管Q1以及跟随三极管Q2，控制信号发生器、放大三极管Q1与输出共地连接，电阻R1的一端与控制信号发生器的输出端相连，电阻R1的另一端与放大三极管Q1的基极相连，放大三极管Q1的发射极与地相连，放大三极管Q1的集电极同时与电阻R2的一端和电阻R3的一端相连，电阻R2的另一端与直流电源相连，电阻R3的另一端与跟随三极管Q2基极相连，跟随三极管Q2的集电极与直流电源相连，跟随三极管Q2发射极与输出相连，跟随三极管Q2的输出电压为跟随三极管Q2集电极与地之间电压；所述的交流电源通过导线与所述的电动气泵的输入端相连，电动气泵的输出端通过输气管道与电磁换向阀的进气端相连，电磁换向阀的两个出气端分别与第一节流阀的进气端和第二节流阀的进气端相连；所述的激光源通过保偏光纤与所述的电场传感器的信号输入端相连，电场传感器的信号输出端通过保偏光纤与所述的探测器相连；所述的第一节流阀的出气端和第二节流阀的出气端分别与旋转装置外壁上的左进气口和右进气口相连；所述的旋转装置由两个滚珠轴承、套管、滚筒和多个叶片组成，所述的两个滚珠轴承置于旋转装置基座两端的轴承座上，所述的滚珠轴承、套管和滚筒依次由外到内同轴安装，所述的电场传感器置于滚筒内；所述的多个叶片分成两组，两组叶片分别沿圆周均布固定在滚筒的两侧。