[发明专利]电场传感器标定系统

说明书

本公开提供了一种电场传感器标定系统，包括电场产生组件和电场标定组件，其中电场产生组件包括上极板、下极板、零电势极板、支撑住和箱体。上极板、下极板的弧形设计，有效利用边缘效应对内部电场分布的影响，使产生电场在中心测试区域更为均匀分布；零电势极板上可以同时放置多个传感器进行测试。本公开的有益效果为弧形极板的设计有效利用边缘效应对内部电场分布的影响，使得产生电场在中心测试区域更为均匀分布，扩大了均匀分布范围，为多传感器同时测试提供基础，有效提高了标定传感器的工作效率；同时可以省去等位线和高压电阻的使用，避免了误碰触多条等位线导致的安全隐患，还增强了标定系统的温度和湿度稳定性。

技术领域

本公开涉及电场检测领域，尤其涉及一种电场传感器标定系统。

背景技术

电场测量技术的应用非常广泛，采用电场传感器对电离层的电场进行探测，可以获取全球的电磁场分布信息，可以获取地震、火山、海啸爆发前电离层中电磁场变化的异常，为自然灾害的预报提供重要依据，可以研究空间天气对电离层及其人类活动如通讯导航、卫星定位的影响，对地球物理科学研究工作、指导人类工业活动都具有重要的意义。

电场传感器是测量电场强度仪器，在气象探测、航空航天、电力电子、智能电网、工业安全、国防、科学研究等领域具有非常重要的作用。电场传感器测试标定系统是评估电场传感器性能的测试手段和依据。利用电场传感器标定系统产生的标准电场，结合电子学测试和控制手段，可以获取电场传感器特性参数。因此，电场传感器测试标定系统是电场测量方法的支撑技术，对电场传感器的应用和发展具有重要意义，是电场测量的基础。电场传感器测试标定系统本身的性能和精度直接影响电场传感器的实际探测和创新研究。现有的电场传感器标定设备均基于双面平行极板结构，由于边缘效应的作用，在两极板中心的传感器测试平面中，电场分布的均匀性较差。由于现有电场传感器标定设备的测试平面的均匀性较差，在测试标定中，一般每次只能在中心区域对单个电场传感器进行标定工作。这种单个测试的工作方式降低了标定工作效率。

因此，本发明方案针对以上电场传感器标定系统中的不足，提出一种新型结构的电场传感器标定系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种电场传感器标定系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种电场传感器标定系统，包括：电场产生组件，包括：上极板，上极板为球壳状结构，上极板与线缆接口连接；下极板，与线缆接口连接；零电势极板，其设置在上极板和下极板间，与线缆接口连接；零电势极板中心位置设有传感器放置孔位，传感器放置孔位个数为n，对应传感器放置个数为r，其中，n≥r≥2；电场标定组件，包括：正极性直流高压源，其通过线缆接口与上极板连接；负极性直流高压源，其通过线缆接口与下极板连接；零电势极板通过线缆接口与正极性直流高压源和负极性直流高压源共用的零电势信号连接；控制单元，由信息处理设备构成，其分别与正极性直流高压源和负极性直流高压源连接。

在本公开的一些实施例中，下极板为平板结构，上极板与下极板间最大距离为d，上极板的半径范围为0.8d～1.2d，上极板的圆心在电场产生组件的中轴线上。

在本公开的一些实施例中，下极板为球壳状结构，上极板与下极板间最大距离为d，上极板和下极板的半径范围分别为0.8d～1.2d，上极板和下极板的圆心分别分布在电场产生组件的中轴线上。

在本公开的一些实施例中，上极板与下极板间的距离为d，放置在电场产生组件中的传感器的最长边边长为p，其中，d＞10p。

在本公开的一些实施例中，电场产生组件，还包括：箱体，箱体上设有线缆接口，箱体为电场产生组件的最外层结构，用于隔绝箱体外部电磁场对箱体内部的干扰，以及对箱体内部的带电部分进行空间隔离。