[发明专利]一种工频电场测量系统及工作方法

权利要求书

1.一种工频电场测量系统，其特征在于：

包括：

电场测量传感器、信号预处理模块、微处理器和无线通信模块；

电场测量传感器与信号预处理模块连接，信号处理模块与微处理器连接，微处理器与无线通信模块连接；

电场测量传感器采用三维传感器，三维传感器包括三对电极板，XYZ三个方向各布置一对电极板，各方向上的电场强度与对应方向上的电极板之间的电势差对应。

2.如权利要求1所述的工频电场测量系统，其特征在于：

信号预处理模块采用CA3140型号的处理器。

3.如权利要求1所述的工频电场测量系统，其特征在于：

微处理器采用STC8A8K型号的处理器。

4.如权利要求1所述的工频电场测量系统，其特征在于：

无线通信模块为蓝牙模块。

5.如权利要求1所述的工频电场测量系统，其特征在于：

还包括电源模块，所述电源模块为信号处理模块、微处理器和无线通信模块供电。

6.如权利要求1所述的工频电场测量系统，其特征在于：

三维传感器包括一对平行于X轴的电极板、一对平行于Y轴的电极板和一对平行于Z轴的电极板。

7.如权利要求6所述的工频电场测量系统，其特征在于：

各方向上的电场强度与对应方向上的电势差对应的对应关系为：

其中，a为X方向两极板之间的距离。

8.一种工频电场测量系统的工作方法，其特征在于：利用权利要求1-7任一项所述的工频电场测量系统，包括以下过程：

利用多个三维传感器进行多点位的电场测量，将测量到的各方向场强数据对应的电势差数据发送给信号预处理模块进行数据预处理；

将预处理后的数据发送给微处理器模块进行处理后通过无线通信模块发送到外置终端。

9.如权利要求8所述的工作方法，其特征在于：

如果每个方向的两个极板之间的距离相同，则构成正六面体传感器，正六面体传感器的自电容C₁为：

C₁＝0.0689aε₂。

正六面体传感器的互电容C₂为：

C₂＝1.773aε₂。

10.如权利要求8所述的工作方法，其特征在于：

三维传感器的测量电压与电场的关系为：

其中，C₁、C₂分别为自电容和互电容，Ri、Ci为测量电容的等效电阻和电容，U_iZ为Z方向的感应电压。