[发明专利]机载电场测试仪和无人机

说明书

本发明公开了一种机载电场测试仪和无人机，其中，机载电场测试仪包括：壳体组件和内部组件，内部组件设置于容置空间内；其中，壳体组件包括：感应电极，感应电极设置于壳体组件上方并与壳体组件间隔一定隔离距离，用于感应空中静电场产生静电感应信号；内部组件包括：电场敏感元件，电场敏感元件与感应电极相连，用于接收静电感应信号以产生静电监测信号。本发明的机载电场测试仪使得电场敏感元件内置于壳体组件的容置空间中，避免了电场敏感元件受外界的干扰或因外界影响受损，具有更高的监测灵敏度、稳定性和安全性。另外，其极大地缩小了结构尺寸以及整体重量，应用范围更广。

技术领域

本发明涉及空中静电场监测技术领域，具体涉及一种封闭式的机载电场测试仪和无人机。

背景技术

静电作为一种常见的物理现象，是电荷在物质中的不平衡分布产生的现象。众所周知，组成物质的原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。正常情况下，物体中正负电荷电量相等，对外不显示出电性。但在一定的外部作用下(比如摩擦)，物体得到或失去一定数量的电子，使物体内部正负电荷电量不相等，物体就会对外呈现电性，即产生静电。当物体的静电积累之后，由于不同物体电势不同，当电势差足够大或两个不等电势的物体接触时，电荷通过瞬间电流发生转移，即为放电。例如，冬季毛衣上的电火花、闪电等都属于常见的放电现象。

静电放电可能会在产业上造成严重的有害影响，例如燃气或粉尘的爆炸，以及固态电子部件(例如集成电路)的故障(静电直接会造成电子器件的永久性损坏)。但是，静电的产生非常简单、不易被发觉，由此而发生的重大事故不计其数。

在空中静电监测技术领域中，空中电场测试仪可以通过振动或转动调制感应电极上的感应电荷，测量带电体附近的电场强度，反演带电体的静电电压，主要包括震动电容式静电传感器、场磨式静电传感器等。但是，由于传感器监测的需要，现有空中电场测试仪普遍将传感器敏感芯片裸露在外，使其容易被损坏或造成其他安全隐患，例如在粉尘等恶劣环境中被损坏、因自身摩擦或与外界碰撞产生电火花造成安全隐患。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有空中电场测试仪因传感器芯片裸露易于造成自身损坏或产生安全隐患的技术问题，本发明公开一种机载电场测试仪和无人机。

(二)技术方案

本发明一个方面公开了一种机载电场测试仪，其中，包括：壳体组件和内部组件，壳体组件用于形成容置空间并为机载电场测试仪提供支撑；内部组件设置于容置空间内，用于提供实现机载电场测试仪的空中静电场的监测；其中，壳体组件包括：感应电极，感应电极设置于壳体组件上方并与壳体组件间隔一定隔离距离，用于感应空中静电场产生静电感应信号；内部组件包括：电场敏感元件，电场敏感元件与感应电极相连，用于接收静电感应信号以产生静电监测信号。

根据本发明的实施例，其中，壳体组件还包括：壳体、隔离件和底壳，壳体为下方开口的柱状立体结构，设置于感应电极下方，壳体上表面与感应电极下表面间隔隔离距离，用于形成容置空间并支撑内部组件和壳体组件；隔离件下端设置于壳体上表面上，上端设置于感应电极下表面上，隔离件的高度与隔离距离相等，用于将感应电极和壳体进行间隔并相互绝缘；以及底壳设置于壳体的下方，其部分边缘与壳体的下方开口匹配，用于与壳体配合封闭容置空间。

根据本发明的实施例，其中，隔离件为具有中空空间的柱状结构，隔离件与感应电极的下表面配合在隔离件的中部、隔离件和壳体之间形成中空空间；其中，隔离件的电阻率大于10⁸Ω/cm；壳体组件还包括：上开口，上开口设置于壳体的上表面，其边缘与隔离件的下边缘匹配设置，用于连通隔离件的中空空间和壳体组件的容置空间。

根据本发明的实施例，其中，机载电场测试仪还包括：连接线，连接线一端固定连接于感应电极的下表面，主体穿设隔离件的中空空间、容置空间，另一端固定连接于电场敏感元件。