[实用新型]一种移动式雷电三维电场测量装置

说明书

技术领域

    本实用新型属于雷电电场测量技术领域，具体涉及一种移动式雷电三维电场测量装置。

背景技术

雷电是自然界的一种强烈的放电现象，时常对地面上的建筑物、电子电气设备以及人、畜等产生巨大的危害。随着微电子设备的广泛应用和微电子器集成度的不断提高，雷电放电电流电磁辐射形成的雷电电磁脉冲对电子、电气设备及系统造成的毁伤越来越严重，故对于包括雷电电磁脉冲在内的电场测量问题越来越多的受到了研究者们的关注。

目前电场测量系统只能探测电场强度矢量一维或者二维方向分量，尚无法精确地反映地面电场强度大小，并且现在的测量系统对闪电电场变化的远端测量本质并没有改变，电场变化测量仪的传感部分和记录部分一般相距较远，其间的模拟信号传输必须通过电缆，由此带来的问题是，电缆自身及其接插件对电磁脉冲的耦合，往往会对被测电场信号形成较强的干扰。

发明内容

本实用新型提供一种移动式雷电三维电场测量装置，利用三根金属棒分别测量X、Y、Z三个方向的电场强度，可实现地面矢量电场的三维测量，解决了传统测量雷电地面矢量电场的一个或者两个分量的弊端，能够较准确的测量出雷电电场强度，缩小探测到的电场值的偏差，为今后研究不同方向的雷电电场对电气设备的影响以及研究地形对雷电结构的影响提供了有利的技术支持。

本实用新型技术方案如下：

一种移动式雷电三维电场测量装置，其特征在于，包括三维电场传感器、信号预处理单元、A/D转换单元、微处理器、显示模块、触发电路和电源模块；所述三维电场传感器包括三根金属棒；所述信号预处理单元包括三路信号预处理电路；三根金属棒分别与三路信号预处理电路相连，三路信号预处理电路分别连接A/D转换单元，A/D转换单元与微处理器相连；所述触发电路也分别与A/D转换单元相连，并与微处理器相连；所述显示模块和电源模块均与微处理器相连。

还包括以太网传输单元、PC机和SDRAM。

所述微处理器、以太网传输单元和PC机依次相连；SDRAM与微处理器相连。

所述信号预处理单元包括可调增益放大电路和积分放大电路。

所述微处理器采用S3C6410微处理器。

所述显示模块采用LCD显示屏。

所述三根金属棒分别对应雷电电场的X方向、Y方向和Z方向。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过利用三根金属棒分别测量X、Y、Z三个方向的电场强度，可实现地面矢量电场的三维测量，解决了传统测量雷电地面矢量电场的一个或者两个分量的弊端，能够较准确的测量出雷电电场强度，缩小探测到的电场值的偏差，为今后研究不同方向的雷电电场对电气设备的影响以及研究地形对雷电结构的影响提供了有利的技术支持；

2.本实用新型测量装置使用三路通道对雷电电场同时进行数据采集，可以实时显示三个分量的雷电电场值，测得的雷电电场数值准确性高；

3.本实用新型测量装置将传感器部分与数据采集部分合并放在远端，将模拟信号转化为数字信号后再传送到PC机（上位机）上，与传统电场变化采集相比，解决了模拟信号在传输过程中的干扰和衰减问题，使测量数据更加可靠。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

图2为本实用新型三维电场传感器结构模型示意图。

图中：1-金属棒。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型移动式雷电三维电场测量装置，包括三维电场传感器、信号预处理单元、A/D转换单元、微处理器、显示模块、触发电路和电源模块；所述三维电场传感器包括三根金属棒1；所述信号预处理单元包括三路信号预处理电路；三根金属棒1分别与三路信号预处理电路相连，三路信号预处理电路分别连接A/D转换单元，A/D转换单元与微处理器相连；所述触发电路也分别与A/D转换单元相连，并与微处理器相连；所述显示模块和电源模块均与微处理器相连。本实用新型还包括以太网传输单元、PC机和SDRAM，所述微处理器、以太网传输单元和PC机依次相连；SDRAM与微处理器相连。

如图2所示，三根金属棒1分别对应雷电电场的X方向、Y方向和Z方向，三维电场传感器利用三根金属棒1采用三维空间结构，两两相互垂直，三根金属棒1分别对应雷电电场的三个方向（X、Y、Z方向），每一根金属棒1所测的与其相对应方向的电场值。