【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，特别是一种电场传感器，尤其是一种电场传感器及调节感应电极的灵敏度的方法。
技术介绍
1、场磨式电场传感器是目前广泛使用的一种静电场测量仪器，主要采用非接触式测量方式测量物体表面静电压及其变化，具有功耗低、安装方便、易于集成和组网探测等优点。主要面向航天、国防、电网、通讯、铁路、石油石化、气象、工业生产和科学研究等领域静电压探测的应用需求。
2、在公告号为cn101625385b的中国专利中公开了一种防雷预警系统中的电场传感器，包括信息处理系统和防雷预警系统，信息处理系统与防雷预警系统连接，电场传感器与信息处理系统连接，电场传感器包括无刷电机，无刷电机的动力输出轴分别与激励动片和小叶片连接。无刷电机带动激励动片按一定的角速度ω旋转，周期性的切割垂直入射在感应片上的电场线，则在感应片上产生周期性的交流电流信号。
3、然而，由于上述电场传感器中没有设置采集小叶片的转速的功能，无法基于小叶片的转速值对感应电极的灵敏度进行调节，因此，如何通过小叶片的转速值以将感应电极的灵敏度调节至稳定状态，以确保所感知的交流电流信号的精确性，从而提高电场测量的准确性是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供一种可以将感应电极的灵敏度调节至稳定状态，以确保所感知的感应电流信号的精确性，从而提高电场测量的准确性的电场传感器及调节感应电极的灵敏度的方法。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种电场传
3、电场感应组件，用于获得交流电压信号，包括敏感结构、驱动部分、小叶片与光电管组件，所述敏感结构包括屏蔽电极与感应电极，所述屏蔽电极至少包括贯穿于所述感应电极的内部的第二部分，所述驱动部分的至少一部分位于所述第二部分的内部，所述驱动部分的第一端和第二端分别与所述屏蔽电极和所述小叶片连接，以驱使所述屏蔽电极与所述小叶片同步旋转，所述光电管组件位于所述小叶片的一侧，用于获得所述小叶片的转速信号；
4、控制组件，用于将直流电压信号转换为被测电场幅值，包括数据处理单元、pid控制单元与转速采集单元，其中，所述pid控制单元与所述驱动部分连接，用于控制所述驱动部分根据设定转速值驱使所述屏蔽电极与所述小叶片同步旋转；所述转速采集单元与所述光电管组件连接，用于将所述小叶片的转速信号转换为所述小叶片的转速值；所述数据处理单元对所述小叶片的转速值进行分析，并根据分析结果将感应电极的灵敏度调节至稳定状态。
5、在其中一个实施例中，所述设定转速值为可调节的变量。
6、在其中一个实施例中，所述驱动部分包括旋转组件与定子组件，其中，所述定子组件位于所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述定子组件与所述pid控制单元电连接；
7、所述旋转组件的一部分位于所述定子组件的内部，其中，所述旋转组件的第一端贯穿所述定子组件的内部后固定在所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述小叶片套设在所述旋转组件的第二端；
8、所述定子组件通电后产生电磁场，所述旋转组件通过电磁场驱使所述屏蔽电极与所述小叶片同步旋转。
9、在其中一个实施例中，所述旋转组件包括旋转轴、以及分别套设在所述旋转轴的外侧的第一轴承与第二轴承，其中，所述旋转轴的第一端贯穿所述定子组件的内部后固定在所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述旋转轴的第二端置于所述小叶片的内部，所述第一轴承位于所述定子组件的内部，所述第二轴承位于所述定子组件的外侧。
10、在其中一个实施例中，所述敏感结构还包括屏蔽外壳与转换单元；
11、其中，所述旋转轴的第二端、所述光电管组件和所述小叶片均是位于所述屏蔽外壳的内部；
12、所述转换单元呈垂直状设置在所述屏蔽外壳的外侧壁面上，用于将所述感应电极采集的交流电流信号转换为交流电压信号。
13、在其中一个实施例中，所述屏蔽电极采用磁屏蔽材料制成。
14、在其中一个实施例中，还包括电压信号转换组件，用于将交流电压信号转换为直流电压信号；
15、其中，所述电压信号转换组件包括放大单元、第一信号调制单元、第二信号调制单元与波形转换模块，其中，所述放大单元与所述波形转换模块电连接，所述光电管组件通过所述第一信号调制单元、所述第二信号调制单元与所述波形转换模块电连接；
16、所述放大单元用于将所述交流电压信号放大，以生成放大交流电压信号；
17、所述第一信号调制单元与所述第二信号调制单元用于将所述光电管组件输出的非方波信号转换为饱和信号；
18、所述波形转换模块用于将所述放大交流电压信号与所述饱和信号转换为所述直流电压信号。
19、在其中一个实施例中，所述控制组件还包括第三信号调制单元，其中，所述光电管组件通过所述第一信号调制单元、所述第三信号调制单元与所述转速采集单元电连接，用于根据所述小叶片的转速信号获得所述小叶片的转速值。
20、在其中一个实施例中，还包括壳体与供电部分；
21、其中，所述壳体包括电场采集口与第一开孔；
22、所述供电部分用于为所述电场感应组件、所述电压信号转换组件与所述控制组件组件进行供电。
23、第二方面，本专利技术还提供一种调节感应电极的灵敏度的方法，应用于上述的电场传感器，包括以下步骤：
24、所述驱动部分根据所述pid控制单元输入的设定转速值驱使所述屏蔽电极与所述小叶片同步旋转；
25、所述转速采集单元将所述光电管组件采集到的所述小叶片的转速信号转换为所述小叶片的转速值；
26、在所述数据处理单元对所述小叶片的转速值进行分析，并根据分析结果确保所述感应电极的灵敏度处于稳定状态。
27、在其中一个实施例中，在所述数据处理单元对所述小叶片的转速值进行分析，并根据分析结果将感应电极的灵敏度调节至稳定状态中，包括：
28、若小叶片的转速值满足预设判断条件，判定感应电极的灵敏度处于稳定状态；
29、若小叶片的转速值不满足预设判断条件，根据判定结果将感应电极的灵敏度调节至稳定状态。
30、在其中一个实施例中，所述小叶片的转速值满足预设判断条件包括小叶片的转速值等于设定转速值、或者小叶片的转速值等于预设值；
31、小叶片的转速值不满足预设判断条件包括小叶片的转速值大于或小于设定转速值、或者小叶片的转速值大于或小于预设值。
32、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点之一：
33、本专利技术中的驱动部分不包括电机外壳，定子组件设置在屏蔽电极的第二部分的内部，与现有的电场传感器中电机位于定片的上端或下端的结构相比，使得电场传感器中的各部件之间的结构更为紧凑，电场传感器的内部空间能够得以合理利用，避免空间浪费，同时，还可以减小电场传感器的体积与重量；
34、通过将感应电极的灵敏度调节至稳定状态，以确保所感知的感应电流信号的精确性，从而提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电场传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电场传感器，其特征在于，所述设定转速值为可调节的变量。
3.根据权利要求1或2所述的电场传感器，其特征在于，所述驱动部分包括旋转组件与定子组件，其中，所述定子组件位于所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述定子组件与所述PID控制单元电连接；
4.根据权利要求3所述的电场传感器，其特征在于，所述旋转组件包括旋转轴、以及分别套设在所述旋转轴的外侧的第一轴承与第二轴承，其中，所述旋转轴的第一端贯穿所述定子组件的内部后固定在所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述旋转轴的第二端置于所述小叶片的内部，所述第一轴承位于所述定子组件的内部，所述第二轴承位于所述定子组件的外侧。
5.根据权利要求4所述的电场传感器，其特征在于，所述敏感结构还包括屏蔽外壳与转换单元；
6.根据权利要求1或2所述的电场传感器，其特征在于，所述屏蔽电极采用磁屏蔽材料制成。
7.根据权利要求1或2所述的电场传感器，其特征在于，还包括电压信号转换组件，用于将交流电压信号转换为直流电压信号；
<...【技术特征摘要】
1.一种电场传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电场传感器，其特征在于，所述设定转速值为可调节的变量。
3.根据权利要求1或2所述的电场传感器，其特征在于，所述驱动部分包括旋转组件与定子组件，其中，所述定子组件位于所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述定子组件与所述pid控制单元电连接；
4.根据权利要求3所述的电场传感器，其特征在于，所述旋转组件包括旋转轴、以及分别套设在所述旋转轴的外侧的第一轴承与第二轴承，其中，所述旋转轴的第一端贯穿所述定子组件的内部后固定在所述屏蔽电极的第二部分的内部，所述旋转轴的第二端置于所述小叶片的内部，所述第一轴承位于所述定子组件的内部，所述第二轴承位于所述定子组件的外侧。
5.根据权利要求4所述的电场传感器，其特征在于，所述敏感结构还包括屏蔽外壳与转换单元；
6.根据权利要求1或2所述的电场传感器，其特征在于，所述屏蔽电极采用磁屏蔽材料制成。
7.根据权利要求1或2所述的电...
【专利技术属性】
技术研发人员：高文斌，吴双，史晨义，宋远帆，李泽昊，马珠琳，闻小龙，刘宇涛，
申请(专利权)人：北京中科飞龙传感技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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