[实用新型]50HZ工频电场场强仪

说明书

本实用新型属于50Hz工频电场强度的测量装置。

输电线路为各行各业和人民生活输送能源，同时在输电线路周围空间存在着电场。由于中国使用的50Hz工频交流电，因此在中国境内的输电线路周围空间存在着50Hz工频交变电场。现在，人们使用着两类验电工具，一类是接触性验电工具，如试电笔；另一类是非接触性验电工具，如“电报警安全帽”(该专利技术为本实用新型设计者所发明，专利号：86102149·5)和“智能电工帽”(该专利技术也为本实用新型设计者所发明，专利号：97204156·7)。虽然非接触性验电工具能够定性检测50Hz工频电场的存在，但是它不能定量测定50Hz工频电场强度的数值，这一严重缺点降低了非接触性验电工具的实用性能。

本实用新型的目的是提供一种“50Hz工频电场场强仪”，它适用于高低压输电线路和输电设备周围空间电场强度的测量，可为高低压输电线路和输电设备的安装及其分布的合理性、安全性提供依据。

50Hz工频电场场强仪是由50Hz工频电场传感器、电路盒、绝缘棒和置于盒内的电子电路所组成。本实用新型采用二块彼此平行的金属板构成平行板电容器，该平行板电容器就是50Hz工频电场场强仪的传感器，传感器获取的电场感应信号输送到置于二块金属板之间的电路盒，此电路盒为绝缘塑料外壳，置于盒内的电子电路主要由测量放大器、量程选择开关、反相放大器、交直流转换器、双积分模数转换器和液晶数码显示器等多种单元电路所组成，并在盒的侧面开有一个显示场强测量数据的液晶数码显示窗口，而且电路盒由绝缘棒支撑，使用者手持绝缘棒尾部，就能进行50Hz工频电场空间场强分布的非接触性悬置测量。电路盒上还设置有量程选择开关，故本实用新型适用于高压和低压输电环境50Hz工频电场强度的精确测量。

本实用新型与已往技术相比具有以下优点：50Hz工频电场强度的测量使用的平行板电容式传感器，并采用液晶数码显示测量数据，实现了50Hz工频电场空间场强分布的非接触性悬置测量，从而有效的提高了本实用新型测量数据的准确性和操作使用的安全性。

附图说明：

图1为50Hz工频电场场强仪示意图

图2为50Hz工频电场测量电路

本实用新型是这样实现的：50Hz工频电场场强仪示意图如图1所示。由上金属板1和下金属板2组成的平行板电容器作为50Hz工频电场传感器，在二金属板之间放置电路盒3，此电路盒为绝缘塑料外壳，盒内安装有电子电路，并在盒的侧面开有一个显示场强测量数据的液晶数码显示窗口，电路盒由有机玻璃等绝缘材料制作的绝缘棒4支撑，在与绝缘棒相连接的电路盒两侧设置有电源开关5和量程选择开关6，该量程选择开关是单刀多置开关。使用者手持绝缘棒尾部，就能实现50Hz工频电场空间场强分布的非接触性悬置检测，而且操作简单，便于观察。50Hz工频电场场强仪测量电路如图2所示。它包括平行板电容传感器S和置于电路盒内的电子电路两部分，而电子电路主要由测量放大器IC1、量程选择开关K2、反相放大器IC2a、交直流转换器IC2b、双电源发生器IC2c、双积分模数转换器和液晶数码显示器等多种单元电路所组成。为了减小整机体积，减化电路安装，双积分模数转换器和液晶数码显示器直接采用数字面板，因此整机电路所包含的测量放大器、反相放大器、交直流转换器和双电源发生器是使用的模拟集成电路芯片(AD620、TL084)和一块三位半数字面板UP316A-1组成。测量电路的工作过程：在50Hz工频交变电场中，传感器S的感应信号输入到测量放大器IC1(AD620)，IC1放大后的信号经反向放大器IC2a，再经校准电位器W1输至由IC2b等组成的交直流转换电路，将其50Hz交流感应信号转换为直流信号，并输入到数字面板UP316A-1进行显示。本装置供电电源E为9V叠层电池或6节7号干电池，由于R1＝R2，故双电源发生器IC2c能向整机测量电路输出正负对称电源+B和-B，IC2a、IC2b、IC2c为模拟集成电路芯片TL084。必须指出，测量放大器IC1选用运放AD620，这是因为它不仅具有高精度和高输入阻抗，而且只需要调整外接电阻的阻值就能改变它的放大增益，所以大大减化了传感输入电路和量程选择电路。量程选择开关K2为单刀多置开关，分为1、2、3档，用以改变测量电路的放大增益，使之符合于高压和低压50Hz工频电场的测量。当平行板电容传感器S的上下金属板短路时，调整W2使数字面板显示为零；将本实用新型置于标准电场中，调整W1，使之所显示数据符合标准值。