本實用新型涉及工頻電場檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種測量工頻電場的傳感器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代社會中，電氣設備大量存在，近年來電磁場輻射受到人們的普遍重視，在高壓變電站或高壓線周圍的電場強度往往會超過國家標準的允許值，因此有效監(jiān)測變壓器或者高電壓設施附近的電場強度有重要意義。大多數(shù)的測量工頻電場的傳感器，不僅成本高，而且對工頻電場環(huán)境檢測高效和準確較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測日常生活環(huán)境中的電場強度的問題，本實用新型提供了一種測量工頻電場的傳感器，能夠高效、準確地實時監(jiān)測環(huán)境中的工頻電場場強，特別適合于對高壓變電設備、交流輸送線路等工頻電場場強值較高場所的實時、全天候監(jiān)測。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種測量工頻電場的傳感器，包括電場感應球殼、電場轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊、光纖以及光電轉(zhuǎn)換接收模塊，電場感應球殼由兩個大小相同的銅制半球殼經(jīng)絕緣材料分離并固定；電場轉(zhuǎn)換模塊嵌入在電場感應球殼內(nèi)部，電場轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)兩導線與電場感應球殼兩個半球殼分別焊接并通過絕緣材料固定；光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊與電場轉(zhuǎn)換模塊輸出末端相連接，并固定在電場感應球殼的下方，支撐電場感應球殼；光纖前端連接光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊，后端連接光電轉(zhuǎn)換接收模塊。

作為本實用新型的進一步改進：構(gòu)成電場感應球殼的兩個銅制半球殼厚度介于1mm至1.5mm之間，用于固定兩個半球殼的絕緣材料使兩個半球殼互相對稱。

作為本實用新型的進一步改進：電場轉(zhuǎn)換模塊與電場感應球殼連接的導線焊接在電場感應球殼的內(nèi)壁，并采用多點焊接的方式。

作為本實用新型的進一步改進：嵌入在電場感應球殼內(nèi)部的電場轉(zhuǎn)換模塊通過絕緣材料固定。

作為本實用新型的進一步改進：光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊與電場轉(zhuǎn)換模塊采用屏蔽電纜連接，光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊固定在電場感應球殼的下方，支撐電場感應球殼，光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊由屏蔽罩包裹。

本實用新型的有益效果：該傳感器體積小，信號傳輸采用光纖，抗干擾能力強，能夠?qū)y量端與接收端進行隔離，安全性能高。同時，該傳感器成本低廉，可以有效監(jiān)測環(huán)境中工頻電場場強。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式進一步描述如下：

一種測量工頻電場的傳感器，包括電場感應球殼1、電場轉(zhuǎn)換模塊2、光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3、光纖4、光電轉(zhuǎn)換接收模塊5，電場感應球殼1由兩個大小相同的銅制半球殼經(jīng)絕緣材料分離并固定；電場轉(zhuǎn)換模塊2嵌入在電場感應球殼1內(nèi)部，電場轉(zhuǎn)換模塊2經(jīng)兩導線與電場感應球殼1兩個半球殼分別焊接并通過絕緣材料固定；光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3與電場轉(zhuǎn)換模塊2輸出末端相連接，并固定在電場感應球殼1的下方，支撐電場感應球殼1；光纖4前端連接光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3，后端連接光電轉(zhuǎn)換接收模塊5。

構(gòu)成電場感應球殼1的兩個銅制半球殼厚度介于1mm至1.5mm之間，用于固定兩個半球殼的絕緣材料使兩個半球殼互相對稱。

電場轉(zhuǎn)換模塊2與電場感應球殼1連接的導線應有效焊接在電場感應球殼1的內(nèi)壁，并采用多點焊接的方式。

嵌入在電場感應球殼1內(nèi)部的電場轉(zhuǎn)換模塊2通過絕緣材料固定。

光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3與電場轉(zhuǎn)換模塊2采用屏蔽電纜連接，光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3固定在電場感應球殼1的下方，支撐電場感應球殼1，光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3由屏蔽罩包裹。

連接光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊3和光電轉(zhuǎn)換接收模塊5的光纖4可以在不影響傳輸信號穩(wěn)定性的情況下設定較長距離，一般在3m至5m。

該傳感器主要適用于感應工頻電場，但也能感應其它頻率的電場強度。

如圖1所示，本實用新型實施例設計的一種測量工頻電場的傳感器主要包括：電場感應球殼、電場轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊、光纖、光電轉(zhuǎn)換接收模塊。

電場感應球殼能在工頻電場中感應出同頻率交變電信號，并被電場轉(zhuǎn)換模塊有效接收。

光電轉(zhuǎn)換發(fā)射模塊利用電場轉(zhuǎn)換模塊接收的電信號直接調(diào)制場效應晶體管的漏極電流，從而產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制后的光信號，送入光纖傳輸。

光電轉(zhuǎn)換接收模塊接收到光纖送來的光信號后，將光信號解調(diào)轉(zhuǎn)換成電信號，以供后續(xù)計算處理。

本實用新型實施例設計了一種測量工頻電場的傳感器，不僅成本低廉，而且對工頻電場環(huán)境檢測高效和準確。該傳感器輸出的電信號經(jīng)調(diào)理放大電路調(diào)理放大后，送與A/D數(shù)據(jù)采集模塊采集，經(jīng)控制單元進行運算處理，便能準確檢測出環(huán)境中的電場強度。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。