[发明专利]MEMS非接触式高压直流验电器

权利要求书

1.MEMS非接触式高压直流验电器，其特征在于，包括：MEMS交直流电场检测探头，用于采集场景内的电场信号；信号采集单元，接收所述电场信号并进行去噪处理；微控制器，接收所述去噪处理后的电场信号，并根据所述电场信号生成正极信号或负极信号；声光报警模块，用于显示所述正极信号或负极信号。

2.根据权利要求1所述MEMS非接触式高压直流验电器，其特征在于，还包括与所述微控制器连接的开关模块，用于打开或关闭所述MEMS非接触式高压直流验电器。

3.根据权利要求1所述MEMS非接触式高压直流验电器，其特征在于，还包括蓄电池，用于向所述微控制器、信号采集单元及声光报警模块供电。

4.根据权利要求1所述MEMS非接触式高压直流验电器，其特征在于，所述声光报警模块包括扬声器、红色LED灯及绿色LED灯。

5.根据权利要求1所述MEMS非接触式高压直流验电器，其特征在于，所述MEMS交直流电场检测探头内设有MEMS电场敏感芯片；

当MEMS电场敏感芯片施加激励电压时，屏蔽电极周期振动，在外界电场E作用下，芯片感应电极的电荷量发生周期性变化，调制被测的交变电场，在某一时刻，感应电荷量Q可表示为

Q(t)＝k_qX_rE sin(ωt+θ)+Q₀(1)

式中，k_q为屏蔽电极在单位振幅状态下感应电极的电荷变化量；X_r为谐振态时屏蔽电极的振幅；θ为激励信号与芯片输出信号之间的相位差；

此时MEMS电场敏感芯片的输出的电场信号的电流为

$i=\frac{dQ}{dt}=k_q{X}_r\mathrm{\ω}Ecos(\mathrm{\ω}t+\mathrm{\θ})---\left(2\right)$

则MEMS电场敏感芯片经前置放大电路后的输出的电场信号的电压表示为

V_out＝iR(3)

其中，R为前置放大电路的放大倍数。

6.根据权利要求2所述MEMS非接触式高压直流验电器，其特征在于，包括呈柱形的第一外壳及第二外壳，所述第二外壳的一端覆盖所述第一外壳一端的第一部分；

所述第一外壳内设有MEMS交直流电场检测探头、信号采集单元、微控制器；所述第一外壳一端的第二部分设有声光报警模块及开关模块；所述第二外壳内设有蓄电池。