專利名稱：一種電場傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電場傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電場傳感器種類甚多，本人所見的在原理上和本發(fā)明不一樣。其中比較接近的在《光機電一體化設(shè)計使用手冊》上冊(趙丁選主編北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003.5)第474頁記載有兩種一種是將顏色隨電磁場變化的液晶涂敷在光纖頭上；另一種是直接將微波天線接收到的電磁波變化轉(zhuǎn)換成光的變化，然后發(fā)送出去。這兩種傳感器耐受的溫度不高。

發(fā)明內(nèi)容
在利用強電場的設(shè)備中，象微波設(shè)備、高頻設(shè)備等，人們要避免強電場的危害，又要了解機器設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，例如微波加工食品，由于微波對不同食品穿透深度不同，掌握不好就出現(xiàn)中心位置夾生，影響風(fēng)味或健康，影響保存期限，而盲目加強電場或者延長時間又浪費能量。如此之類根本無法看到的地方，可否用一種電場傳感器插到需要了解的地方，好象食物中心或者物料的中間，或者其他需要檢測的關(guān)鍵位置，把該位置的電場強度以某種形式的信息傳送出來，這可能是一件有益的事情。本發(fā)明提出一種簡單的，可以避免方向性，避免干擾被測的電場，耐高溫，耐腐蝕的電場傳感器，可以解決這個問題。
本發(fā)明的“一種電場傳感器”是利用氣體放電等離子體和光纖技術(shù)結(jié)合起來。氣體放電和光纖技術(shù)都是當(dāng)前廣泛流行的技術(shù)，兩者結(jié)合是一種成本低廉、選擇面廣、容易實施的事。通常把在電場作用下氣體被擊穿而導(dǎo)電的物理現(xiàn)象稱為氣體放電，氣體放電有直流放電、低頻放電、高頻放電、微波放電等。氣體放電產(chǎn)生的電離氣體叫氣體放電等離子體。利用氣體放電等離子體制作的照明或指示的器件如氖泡、熒光燈、霓虹燈、微波無極放電燈、微波氣體放電燈、等離子體顯示等，它們能夠在適當(dāng)?shù)碾妶鲋邪l(fā)光，(為了敘述方便，在本發(fā)明中把“利用氣體放電等離子體制作的照明或指示”的器件稱為“氣體放電燈”，)而發(fā)光的強弱和顏色(發(fā)射光譜)與其構(gòu)造、充氣種類、參數(shù)和輔助物質(zhì)選擇及電場的強度和方向等等因素有關(guān)。本發(fā)明就是利用各種氣體放電燈發(fā)光的強弱和顏色(發(fā)射光譜)與電場的強度和方向有關(guān)這一特點，把適當(dāng)?shù)臍怏w放電燈置于電場的待測點，用氣體放電燈作為敏感元件，氣體放電燈從電場中獲得能量而發(fā)出的光線由光纖或光纜引出，供直接觀察或?qū)牍馓綔y器，供監(jiān)視、控制、記錄、處理、傳輸?shù)扔谩?br> 本發(fā)明只需要一粒小燈泡(氣體放電燈)，一根光纖，就可以獲取電場的信息，造價低廉，不干擾被測的電場，耐高溫，耐腐蝕。適當(dāng)選擇小燈泡(氣體放電燈)就可以有方向性或者沒有方向性，可以檢測很強的電場，可以有多種測量范圍、多種顏色、多種機理供選擇。


附圖1中(1)是氣體放電燈，(2)是光纖或光纜，(3)是光探測器；附圖2中(4)是氣體放電燈，(2)是光纖或光纜，(3)是光探測器。
具體實施例方式
附圖中氣體放電燈(1)或(4)按照使用的場合和要求從現(xiàn)有的技術(shù)中選用，氣體放電燈(1)是圓柱形、(4)是球形，除此之外氣體放電燈可以選擇其他符合使用目的又便于生產(chǎn)的形狀、結(jié)構(gòu)，可以選擇明顯的方向性或者沒有方向性(即構(gòu)造是否對稱)；(2)是光纖或光纜，由透光需要和環(huán)境溫度許可選擇.(1)和(2)或者(4)和(2)之間可以用聚光元件讓更多的光線進(jìn)入光纖；(3)是光探測器。附圖1的氣體放電燈(1)是氣體放電燈中的一種，或者按照使用目的略為變化，例如一小根長圓柱形(氣體放電燈的種類甚多，其選取因環(huán)境和使用目的而異，作為本發(fā)明容易施行的例子，可以用直徑8毫米、長40毫米)的玻璃管里面充裝霓虹燈用的氖氣，或者依照熒光燈生產(chǎn)工藝制作但可以不要金屬件，當(dāng)氣體放電燈(1)周圍的電場達(dá)到一定的強度時，氣體放電燈(1)開始發(fā)光。制作氣體放電燈(1)時適當(dāng)選擇氣體和參數(shù)等，可以讓氣體放電燈(1)當(dāng)其周圍的電場強度達(dá)到某指定值時開始發(fā)光，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜引出，供直接觀察或?qū)牍馓綔y器作為電場強度是否達(dá)到某指定值的信息。注意到附圖1的氣體放電燈(1)不是球形，因而對電場的感受也有方向性。要避免這種方向性就必須如附圖2中(4)那樣把氣體放電燈作成球形，而且里面的構(gòu)造都各向同性。附圖1的氣體放電燈(1)對電場比較敏感，但是有方向性，附圖2中的氣體放電燈(4)沒有方向性。所以，可以用沒有方向性氣體放電燈(4)作為敏感元件，氣體放電燈(4)發(fā)出的光線由光纖或光纜導(dǎo)入光探測器獲得氣體放電燈所在位置的電場強度的信息。也可以用有方向性的氣體放電燈(1)作為敏感元件，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜導(dǎo)入光探測器獲得氣體放電燈所在位置相應(yīng)方向的電場強度的信息。由于氣體放電燈(1)有方向性，可以轉(zhuǎn)動氣體放電燈的方向找出測得的電場強度為極值的方向，再根據(jù)所采用的氣體放電燈的構(gòu)造可以判斷出電場的方向。由于實際可以采用的氣體放電燈的構(gòu)造式樣太多，判斷電場的方向費時費力，但是正常生產(chǎn)時有成批的同樣產(chǎn)品，只要從中拿出一個在已知方向的電場中測試，就可以找到判斷電場方向的簡易辦法?；蛘哒f，利用有方向性的氣體放電燈作為敏感元件，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜導(dǎo)入光探測器獲得氣體放電燈所在位置相應(yīng)方向的電場強度的信息，轉(zhuǎn)動氣體放電燈的方向可以找出電場的方向。
權(quán)利要求
1，一種電場傳感器，其特征在于用氣體放電燈作為敏感元件，氣體放電燈從電場中獲得能量而發(fā)出的光線由光纖或光纜引出，供直接觀察或?qū)牍馓綔y器。
2，根據(jù)權(quán)利要求1的一種電場傳感器，其特征在于利用氣體放電燈當(dāng)其周圍的電場強度達(dá)到某指定值時開始發(fā)光，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜引出，供直接觀察或?qū)牍馓綔y器作為電場強度是否達(dá)到某指定值的信息。
3，根據(jù)權(quán)利要求1的一種電場傳感器，其特征在于利用沒有方向性氣體放電燈作為敏感元件，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜導(dǎo)入光探測器獲得氣體放電燈所在位置的電場強度的信息。
4，根據(jù)權(quán)利要求1的一種電場傳感器，其特征在于利用有方向性的氣體放電燈作為敏感元件，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜導(dǎo)入光探測器獲得氣體放電燈所在位置相應(yīng)方向的電場強度的信息。
5，根據(jù)權(quán)利要求4的一種電場傳感器，其特征在于利用有方向性的氣體放電燈作為敏感元件，氣體放電燈發(fā)出的光線由光纖或光纜導(dǎo)入光探測器獲得氣體放電燈所在位置相應(yīng)方向的電場強度的信息，轉(zhuǎn)動氣體放電燈的方向可以找出電場的方向。
全文摘要
一種電場傳感器，利用氣體放電燈從電場中獲得能量而發(fā)光，光線由光纖或光纜引出，供直接觀察或?qū)牍馓綔y器，從而獲得無法看到或難以到達(dá)的部位的電場強度、電場方向的信息供記錄、顯示、處理、傳輸和控制等需要。本發(fā)明只需要一粒小燈泡(氣體放電燈)，一根光纖，就可以獲取電場的信息，不干擾被測的電場，耐高溫，耐腐蝕。適當(dāng)選擇小燈泡(氣體放電燈)就可以有方向性或者沒有方向性，可以檢測很強的電場。
文檔編號G01R15/24GK1948976SQ200610123269
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者郭燕本 申請人:郭燕本