混合电场测量系统

摘要

本发明公开一种混合电场测量系统，包括混合电场传感与测量单元、手持机单元、被测量处接地参考型板式电极；本系统可在同一测量位置同时对混合电场测试的装置，或者通过可控方式分别测量工频电场、直流电场以及交直流合成的混合电场，实现同一测量仪器测量三种不同电场的功能，无需计算机作为实现测量功能的一部分，测量数据采用无线传输。方法直接，能便捷、有效、准确地在同一测点测量交流、直流以及交直流并行区域输电线路、换流站站内的电场的大小，为输变电工程环境评价、研究交直流输电线路并行、交叉跨越等区域的电磁环境水平提供了科学数据监测依据，方便和简化测量工作。

主权项

混合电场测量系统，包括混合电场传感与测量单元、手持机单元、被测量处接地参考型板式电极；其特征在于：所述混合电场传感与测量单元包括混合电场传感器、信号处理电路、带A/D模块的单片机一、无线通信模块一和电源模块一；所述混合电场传感器包括感知工频电场的接地参考型板式传感器一、感知合成电场的旋转快门传感器二、切割电场的动片、输出同步信号的同步动片及光栅、驱动电机；自上而下位置关系是：动片、传感器一及传感器二、同步动片及光栅、驱动电机，有垂直向上安装在驱动电机上的通轴将所述动片、传感器一及传感器二、同步动片自上而下依次固连，所述同步动片旋转时可切割光栅；所述接地参考型板式电极是规格为1m×1m×2mm的铝板，铝板中部开有一个与混合电场传感器外形尺寸一致的孔，铝板的任一角部安装有接地端子；铝板上表面与所述混合电场传感器动片的上表面重合；从接地参考型板式传感器一引出的两根电压信号依次经过运算放大器放大、RC低通滤波、整流、RC滤波后连接至所述单片机一的A/D端口；所述旋转快门传感器二的输出信号依次经放大、与光栅输出的同步信号做乘法、得到具有极性的直流信号、再连接至所述单片机一的另一个A/D端口，所述单片机一的通信端口（RXD 、TXD）分别与通信模块一相连；所述手持机单元包括无线通信模块二、单片机二、触屏显示、通信模块三和电源模块二，单片机二分别与通信模块二、触屏显示、通信模块三相连，电源模块二分别向所述无线通信模块二、单片机二、触屏显示及通信模块三供电；所述无线通信模块一与无线通信模块二之间可相互无线通信，所述无线通信距离不低于50m；所述通信模块三是通过CH431将单片机二的串行通信转换成标准USB接口；所述电源模块一和电源模块二是宽范围单端输入、双端±5伏输出的带隔离型锂电池模块；所述通信模块三上的标准USB接口，可实现与上位PC机连接；所述单片机一是ARM，所述单片机二也是ARM；所述单片机一内还集成有A/D模块，所述A/D模块的分辨率为12位、或者24位；所述混合电场传感与测量单元的信号处理电路包括幅值放大电路、幅值处理电路和鉴相电路，所述幅值放大电路依次将传感器采集信号放大至伏级、整流滤波、幅值处理后传送至单片机一的A/D模块；所述鉴相电路是用于消除空间离子流入传感器后形成的电流对测量引起的误差、以及判断混合电场中直流分量极性电路。