[发明专利]直流合成场测量装置及测量方法

权利要求书

1、一种直流合成场测量装置，它包括至少一台下位机单元、上位机单元和PC机，每台下位机单元分别与上位机单元实现通讯，上位机单元与PC机相连，其特征在于：下位机单元由合成场传感器、信号处理电路、单片机、通讯模块、A/D芯片和电源模块组成，合成场传感器的输出端与信号处理电路输入端相连，信号处理电路的输出端分别与单片机和A/D芯片相接，A/D芯片输出与单片机相连接，单片机还与通讯模块相连接，电源模块分别给单片机、A/D芯片和通讯模块提供电源。

2、如权利要求1所述的直流合成场测量装置，其特征在于：上位机单元由通讯模块、单片机、显示屏、操作键盘和电源模块组成，单片机分别与通讯模块、显示屏、操作键盘和PC机相连，电源模块给单片机、通讯模块提供电源。

3、如权利要求1所述的直流合成场测量装置，其特征在于：合成场传感器为电机带动的快门式合成场传感器或磁震式合成场传感器。

4、如权利要求1所述的直流合成场测量装置，其特征在于：通信模块为串口通信模块或无线通信模块。

5、如权利要求1所述的直流合成场测量装置的测量方法是：先由合成场传感器将直流电场信号转换为交流信号，信号处理电路包括极性判断电路和幅值处理电路，实现微弱信号的幅值放大和场强极性判断功能；通信模块保证上位机、下位机之间的通信；单片机对采集的信号进行实时地处理；PC机对单片机上传的数据进行显示、统计、分析，给出测量结果和各种图表、特征值数据。

6、如权利要求5所述的直流合成场测量方法，其特征在于：直流合成场包括幅值和极性，其中极性信号是用直流无刷电机控制板的霍尔转速信号与幅值信号合成产生。

7、如权利要求5所述的直流合成场测量方法，其特征在于：信号处理电路由幅值放大电路、极性判断电路和幅值处理电路构成，其中幅值放大电路将合成场传感器传来的微弱交流信号经3级放大10000倍达到伏级信号，再经过整流滤波成直流电压信号，以供A/D芯片采样；极性判断电路是将放大后的交流信号经LM393与零电平相比较产生方波信号，送至D触发器的D端，D触发器的CLK端连接到直流无刷电机的转速方波输出端，根据D触发器的输出Q端的电平高低来判断直流电压的极性。

8、如权利要求7所述的直流合成场测量方法，其特征在于：极性判断电路由一个加入光敏电阻的整形电路来产生与转换后的电场交流信号相位一致的同步信号，电场信号和同步信号经乘法器产生带有极性的合成信号，该信号经过低通滤波正负直流电压，正电压表示正极，负电压表示负极。