[发明专利]一种交直流混合电场强度测量装置以及方法

说明书

本发明实施例公开了一种交直流混合电场强度测量装置以及方法，其中，所述装置包括电场调制机构、电光传感模块以及信号处理模块；所述电场调制机构用于对待测交直流混合电场进行调制得到产生周期性电场信号的目标待测电场；所述电光传感模块用于处理根据所述目标待测电场得到的光信号来获取所述目标待测电场强度的电压信号；所述信号处理模块用于根据电压信号频率分量的电压幅值来计算待测交直流混合电场的电场强度。通过对待测交直流混合电场调制后得到的目标待测电场测量电场强度的电压信号，从电压信号中获取待测交直流混合电场的目标频率分量的电压幅值来计算待测交直流混合电场的电场强度。

技术领域

本发明涉及电场强度测量技术领域，尤其涉及一种交直流混合电场强度测量装置以及方法。

背景技术

交流电场与直流电场对周围环境的影响机理、测量仪器、测量方法皆不相同，现有电场测量仪器难以同时实现对交直流混合强电场的准确测量。目前，对于特高压交直流混合架设输电线路的电场问题的研究仍主要依靠理论计算与计算机仿真，缺乏有效手段对输电线路走廊内的交直流混合电场强度进行实时监测，难以通过实测数据为工程建设提供指导。因此，设计并研制新型交直流混合强电场传感器，同时实现交流与直流电场强度的准确有效测量，是亟待解决的工程建设方面的实际问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种交直流混合电场强度测量装置以及方法，可以解决现有技术中的对交直流混合电场强度的测量精准度低的问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种交直流混合电场强度测量装置，所述装置包括电场调制机构、电光传感模块以及信号处理模块；

所述电场调制机构用于对待测交直流混合电场进行调制得到产生周期性电场信号的目标待测电场；

所述电光传感模块用于处理根据所述目标待测电场得到的光信号来获取所述目标待测电场强度的电压信号；

所述信号处理模块用于根据电压信号频率分量的电压幅值来计算待测交直流混合电场的电场强度。

结合第一方面，在一种可能实现的方式中，所述电场调制机构包括旋转屏蔽电极、下接地电极、光电码盘以及电机；所述旋转屏蔽电极位于所述下接地电极上方；电光传感模块位于所述旋转屏蔽电极与所述下接地电极之间；所述电机位于所述下接地电极的下方，所述电机通过竖直旋转轴与所述旋转屏蔽电极连接；所述光电码盘位于所述下接地电极下方。

结合第一方面，在一种可能实现的方式中，所述电光传感模块包括激光器、电光传感单元以及光电探测器；所述激光器通过单模光纤与所述电光传感单元连接；所述电光传感单元通过双模光纤与所述光电探测器连接；所述激光器用于发射调制后的待测交直流混合电场的第一激光信号；所述电光传感单元用于接收所述第一激光信号并将所述第一激光信号转化成第二激光信号输出；所述光电探测器用于输出根据第二激光信号得到的电压信号。

结合第一方面，在一种可能实现的方式中，所述电光传感单元包括第一准直镜、偏振分光棱镜A、四分之一波片、电光晶体、偏振分光棱镜B、第二准直镜；所述第一准直镜、偏振分光棱镜A、四分之一波片、电光晶体、偏振分光棱镜B、第二准直镜依次呈直线连接；所述第一激光信号输入至所述第一准直镜，所述第二激光信号从所述第二准直镜输出。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种交直流混合电场强度测量方法，所述方法包括：

获取电光传感模块对目标待测电场强度进行测量得到的电压信号；所述目标待测电场由电场调制机构对待测交直流混合电场调制得到；

根据所述电压信号获取目标待测电场的目标频率分量的电压幅值，根据目标频率分量的电压幅值计算待测交直流混合电场的电场强度。