[发明专利]电场变化测量装置与方法

摘要

本发明涉及一种电场变化测量装置与方法，包括户外传感部分、传输线和室内部分，所述的户外传感部分没有电路，不需要供电，所测模拟信号直接通过传输线连接到室内部分进行采集和滤波，得到最终的电场变化数字信号。本发明还公布了与上述电场变化测量装置相配合的滤波器的设计方法，利用公布的设计步骤，滤波器可通过经典的模拟或数字滤波器方法实现。该装置简化了测量结构，增强了可靠性，可广泛应用于雷电及其他场合的电场变化测量。

主权项

1.一种电场变化测量装置，其特征在于，该装置包括户外传感部分、传输线以及室内信号采集和处理部分；所述户外传感部分用于感应外部电场信号，其具有等效电容为Ca；所述传输线用于连接户外传感部分及室内信号采集和处理部分；所述室内信号采集和处理部分，包括数字化仪和滤波器，通过对传输线接入的信号直接采集和滤波处理，获得最终的电场变化数字信号；其中，所述滤波器采用下述方法设计：S1：根据传输线的长度l、特征阻抗Z0、波速vp和数字化仪的输入阻抗ZL确定整个测量装置对于频率f的幅频响应|H(f)|，如式(1)；其中：S2：数值求解式(1)的极大值，得到测量装置关心频段内的N个谐振频率点fci和谐振点相对振幅20lg|H(fci)/Hc|dB，其中i＝1,2,…,N，Hc为装置在测量带宽内的平坦幅度响应；S3：设计所述滤波器为低通或带阻滤波器，使得系统函数在各谐振频率点fci(i＝1,2,…,N)为阻带，且阻带衰减20lg|H(fci)/Hc|dB以上；若采用模拟滤波器，还要求滤波器的输入阻抗与传输线特征阻抗Z0相同。