[发明专利]一种火星大气电场测量系统及方法

权利要求书

1.一种火星大气电场测量系统，其特征在于，包括：

球形电极(1)，用于与火星大气耦合产生感应电动势；

绝缘支架(2)，用于安装所述球形电极(1)；所述绝缘支架(2)由绝缘树脂包裹；

作为参考电极的接地极板(3)；所述球形电极(1)产生的感应电动势，与所述接地极板(3)之间的电势差作为模拟感应信号；

模拟信号调理电路(12)，用于调整所述模拟感应信号得到第一模拟感应信号；

数字电路(13)，用于将所述第一模拟感应信号转换为数字信号。

2.根据权利要求1所述的火星大气电场测量系统，其特征在于，所述模拟信号调理电路(12)至少包括：

第一电压跟随器(4)，用于：

第一次阻抗匹配并缓冲所述模拟感应信号；

放大所述模拟感应信号形成一次放大模拟感应信号；

第二电压跟随器(5)，与所述第一电压跟随器(4)连接，用于：

第二次阻抗匹配并缓冲所述一次放大模拟感应信号；

放大所述一次放大模拟感应信号形成二次放大模拟感应信号；

反相放大电路(6)，与所述第二电压跟随器(5)连接，用于放大所述二次放大模拟感应信号并输出所述第一模拟感应信号。

3.根据权利要求2所述的火星大气电场测量系统，其特征在于，所述数字电路(13)至少包括：

模数转换模块(7)，与所述反相放大电路(6)连接，用于将所述第一模拟感应信号转换为数字信号；

现场可编程逻辑门阵列(8)，与所述模数转换模块(7)连接，用于过滤所述数字信号形成过滤后的数字信号；

通信模块(9)，与所述现场可编程逻辑门阵列(8)连接，用于传输所述过滤后的数字信号。

4.根据权利要求3所述的火星大气电场测量系统，其特征在于，所述火星大气电场测量系统还包括：

服务器(10)，与所述通信模块(9)连接，用于存储并发送所述过滤后的数字信号。

5.根据权利要求1所述的火星大气电场测量系统，其特征在于，

同一时间所述三个相同的球形电极1通过绝缘支架2分别安装在X轴方向，Y轴方向和Z轴方向上同时探测尘暴在三维方向上产生的三个感应电动势。

6.一种火星大气电场测量方法，基于上述权利要求1-5任一项所述的火星大气电场测量系统，其特征在于，包括：

获取球形电极(1)产生的感应电动势与所述接地极板(3)之间的电势差；

将所述电势差转换为模拟感应信号；

调整所述模拟感应信号得到第一模拟感应信号；

将所述第一模拟感应信号转换为数字信号。

7.根据权利要求6所述的火星大气电场测量方法，其特征在于，所述调整所述模拟感应信号得到第一模拟感应信号具体包括：

第一次阻抗匹配并缓冲所述模拟感应信号；

放大所述模拟感应信号形成一次放大模拟感应信号；

第二次阻抗匹配并缓冲所述一次放大模拟感应信号；

放大所述一次放大模拟感应信号形成二次放大模拟感应信号；

放大所述二次放大模拟感应信号并输出所述第一模拟感应信号。

8.根据权利要求7所述的火星大气电场测量方法，其特征在于，所述将所述第一模拟感应信号转换为数字信号后包括：

过滤所述数字信号形成过滤后的数字信号；

传输所述过滤后的数字信号。

9.根据权利要求8所述的火星大气电场测量方法，其特征在于，所述传输所述过滤后的数字信号后包括：

存储并发送所述过滤后的数字信号。

10.根据权利要求6所述的火星大气电场测量方法，其特征在于，所述电势差包括：分别获取在X轴方向，Y轴方向和Z轴方向各方向上的电势差。