[发明专利]用于非接触静电探测器的传感器

摘要

一种静电探测器的传感器包括一个以悬臂梁的形式支撑在一端的机械节点上的延长的振动元件，一个在靠近另一端的该振动元件上，适合于被设置成朝向被测量的电荷，电场或电势的灵敏电极，以及一个在振动元件上用于在改变该电极和被测量的电荷，电场或电势之间的电容耦合的方向上振动该元件的驱动变换器。驱动变换器在沿该悬臂梁的位置并在一个振动频率下工作，这样沿该悬臂梁显示一个虚机械节点。这反过来防止机械节点的振动，因此机械节点的刚硬度不会影响工作频率和/或悬臂梁的自由端的位移。悬臂梁的振动的幅度以及在梁的该端的探测器的运动幅度独立于传感器/探头的质量和/或用于将传感器/探头置于其相关于试验表面或区域的测量位置的诸如夹持/保持夹具的质量。因此使电气性能稳定，独立于所使用的具体夹持/保持结构。一个放大器和灵敏电极被结合在振动元件上的一个组合件内，从而提供一个低阻抗的放大器输出，这样反过来又使振动元件周围的间隔更小，防止污染物的进入。振动元件可以配备一种允许以各种空间分辨率性能进行测量的结构。该振动元件的振动的强度被基本在机械安装节点处检测，并被一个电路利用来控制振动的幅度。

主权项

1.一种用于诸如静电电压计的静电探测器的传感器包括：(a) 一个具有两个端点的延长的振动元件；(b) 用于在作为一个悬臂梁的所述端点的一个端点上支撑所述振动元件的装置；(c) 一个在靠近另一个所述端点的所述振动元件上的灵敏电极，该灵敏电极朝向被探测的电荷、电场或电势设置，电荷、电场或电势和所述灵敏电极成电容性的耦合；(d) 一个附接到所述振动元件上一个预先确定的位置上，用于以一个预先确定的频率在一个改变所述灵敏电极和被探测的电荷、电场或电势之间的电容性耦合的方向上振动所述元件的驱动变换器；(e) 一个操作性地连接到所述驱动变换器，用于操作所述变换器振动所述元件的振荡器；和(f) 一个在所述悬臂元件上的一个组件中和所述灵敏电极连接的放大器，所述放大器从所述灵敏电极得到一个包含有关被探测的电荷、电场或电势的信息的电信号。