一种空间电荷密度测量的仪器及方法

摘要

本发明提供了一种空间电荷密度测量的仪器及方法，主要原理是将电荷以吸入一感应圆筒内，通过测量圆筒侧面的电势，计算出其中所含电荷的密度。该仪器包括空间电荷测量单元、多路信号处理单元和控制单元。空间测量单元主要为一个筒形结构，将含有空间电荷的气体通过风扇吸入圆筒中，根据物理学定律找出电势与电荷密度之间的对应关系；绝缘圆筒外壁放置有多个金属电极，电极与非接触式振动电容传感器相连，感应气体中电荷所产生的电势，通过计算求出气体的电荷密度。

主权项

一种空间电荷密度测量的仪器，其特征是：它包括空间电荷测量单元、多路信号处理单元和控制单元；其中，空间电荷测量单元包括感应圆筒和非接触式振动电容传感器，该感应圆筒由绝缘圆筒与带有绝缘涂层的金属圆筒相套装形成的框架结构，金属圆筒通过绝缘支架套装并连接在绝缘圆筒外圈，绝缘圆筒的外壁上分别安装四块金属片，四块金属片分别与四个非接触式振动电容传感器的金属探头电连接，所述绝缘圆筒一端设置一风扇；其中多路信号处理单元包括四路由可调增益放大电路，相敏检波和低通滤波电路组成的信号处理电路；所述控制单元包括电源、微处理器及附属电路、传感器驱动电路、风扇驱动电路以及AD采样电路；所述四个非接触式振动电容传感器的信号输出端分别接入多路信号处理单元中的一路，多路信号处理单元的输出经AD采样电路与微处理器相连；所述风扇经风扇驱动电路与微处理器相连。