[发明专利]一种基于FPGA控制的电场测量系统及其使用方法

说明书

一种基于FPGA控制的电场测量系统及其使用方法，属于电气设备技术领域，具体涉及一种电场测量系统。本发明针对现有的缺陷，提供了一种工频电场的测量和应用范围大、测量的准确性高、安全性好、运行稳定、适用于高湿度和高温度的电场测量系统及其使用方法。本发明中，FPGA控制器接收信号启动电场传感器和温湿度传感器，温湿度传感器将温湿度信息传回FPGA控制器，电场传感器将电场信号传到信号采集电路，信号采集电路将模拟信号经A/D转换电路输出数字信号到FPGA控制器，FPGA控制器处理接收的信号并将纠正后的数据进行flash锁存，同时将数据送至上位机显示，上位机将数据发至手持端，数据超过设定值时，报警模块启动。本发明主要应用于悬浮性场强仪的电场测量。

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，具体涉及一种电场测量系统及其使用方法。

背景技术

当前，环保对交流输变电工程的工频电场测量多采用悬浮性场强仪，悬浮体型探头的工作原理是测量引入到被测电场的一个孤立导体的两部分(极板)之间的工频感应电流和感应电荷，由两部分之间的电容和取样电阻形成的回路，测量电阻上的电压，得到工频感应电流，通过校准获得电流和场强的对应关系，而该场强仪体积大，多数场强仪采用木头或环氧支架，探头本身构成的电容和支架直接与空气接触，在湿度较高时因支架或探头本身受泄漏电流的影响会导致测量结果偏大，严重时测量结果甚至偏大50％之多。同时由于支架较大，部分居民区特别是平台尺寸较小，也容易带来电场畸变，安全性差。

所以，就需要一种工频电场的测量和应用范围大、测量的准确性高、安全性好、运行稳定、适用于高湿度和高温度的电场测量系统及其使用方法。

发明内容

本发明针对现有的电场测量系统工频电场的测量和应用范围小、测量准确性低、安全性差、运行不稳定、不适于高湿度和高温度的缺陷，提供了一种工频电场的测量和应用范围大、测量的准确性高、安全性好、运行稳定、适用于高湿度和高温度的电场测量系统及其使用方法。

本发明所涉及的一种基于FPGA控制的电场测量系统及其使用方法的技术方案如下：

本发明所涉及的一种基于FPGA控制的电场测量系统，它包括电场传感器、控制电路、温湿度传感器、上位机和手持端，所述的控制电路包括信号采集电路、A/D转换电路、FPGA控制器和flash锁存，所述的手持端还包括报警模块，所述的上位机还包括无线传输模块；所述的上位机与手持端无线连接，所述的上位机、手持端、电场传感器、温湿度传感器、flash锁存和A/D转换电路分别与FPGA控制器双相连接，所述的电场传感器的输出端连接信号采集电路的输入端，所述的信号采集电路的输出端连接A/D转换电路的输入端；

所述的电场传感器还包括一号定子、二号定子、转子、一号感应片、二号感应片、信号采集系统、电机、电源、电极板、支柱、底座、X轴感应面和Y轴感应面，所述的X轴感应面和Y轴感应面均竖直设于一号定子下面且相互垂直，所述的一号定子、二号定子和转子分别设有镂空，所述的一号感应片和二号感应片分别安装于一号定子和二号定子的镂空位置，所述的一号定子和二号定子交叉重叠放置，保证一号感应片与二号感应片完全不重合；所述的转子位于两个定子的上方，所述的电极板固定在转子的一侧且随转子运动，所述的一号定子和二号定子均固定在支柱上，所述的支柱固定在底座上，所述的转子与电机轴连接，所述的电机位于底座上，所述的电机的输入端和FPGA控制器的输入端同时连接电源的输出端，所述的信号采集系统与电源双向连接，所述的FPGA控制器的输出端连接信号采集系统的输入端，所述的信号采集系统输出端与信号采集电路连接；

所述的一号定子、二号定子、转子、电极板、X轴感应面的边缘和Y轴感应面的边缘均为绝缘材料。

进一步地：所述的温湿度传感器采用一体化温湿度传感器。

进一步地：所述的A/D转换模块采用的是14位的AD转换器。

进一步地：所述的无线传输模块采用RF433无线收发模块组。