電場傳感器及交流高壓信號相位非接觸式測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及交流高壓信號相位測量，具體地，涉及一種電場傳感器及交流高壓信號相位非接觸式測量裝置。
【背景技術】
[0002]交流電壓相位值是電力檢測系統(tǒng)及控制系統(tǒng)中重要的測量對象。交流電壓相位快速精確測量已成為生產(chǎn)科研中重要的研宄課題，其對研宄諸如設備的絕緣介質(zhì)損耗、視在功率、有效功率、功率因數(shù)等有著重要的應用價值。但對交流高壓信號而言，實現(xiàn)相位高精度測量并非易事。
[0003]目前對于高壓信號的測量，由于信號幅值過大，主要是通過電壓互感器(PT)低壓側(cè)信號進行測量。然而但由于PT本身相位差的存在，使得低壓側(cè)電壓與高壓側(cè)電壓間發(fā)生了相移，且運行電壓、頻率以及負載的變化均會引起PT兩側(cè)相角差有較大的改變，影響高壓信號相位測量精度。此外，接觸式測量還存在很大的安全隱患，接線或操作不當會導致人員設備的損傷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種電場傳感器及交流高壓信號相位非接觸式測量裝置。
[0005]根據(jù)本實用新型的一個方面提供的電場傳感器，包括第一極板、第二極板、絕緣模塊、測量電容和相位校正驅(qū)動電路；
[0006]其中，所述第一極板和所述第二極板相對設置；所述測量電容的一端連接所述第一極板，另一端連接所述第二極板；所述相位校正驅(qū)動電路的輸入端連接所述測量電容的兩端；
[0007]所述絕緣模塊設置在所述第一極板和所述第二極板之間；所述測量電容和所述相位校正驅(qū)動電路設置在所述絕緣模塊內(nèi)側(cè)。
[0008]優(yōu)選地，所述相位校正驅(qū)動電路包括相位校正電路部分和驅(qū)動電路；
[0009]所述相位校正電路部分包括電阻R1和電容C1;所述驅(qū)動電路包括運放A 1、運放A2、運放A3、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R 8；
[0010]其中，電容C1和電阻R1的兩端均分別連接所述測量電容的兩端；運放同相輸入端連接所述測量電容的一端，運放A2的同相輸入端連接所述測量電容的另一端，所述電阻R2的一端連接所述運放A ^勺反相輸入端，另一端連接所述運放A2的反相輸入端；所述電阻R3的一端連接所述運放A i的輸出端，另一端連接所述運放A i的反相輸入端；所述電阻R4的一端連接所述運放4的輸出端，另一端連接所述運放A2的反相輸入端；所述電阻1?5的一端連接所述運放A3的同相輸入端，另一端連接所述運放輸出端；所述電阻1?6的一端連接所述運放A3的反相輸入端，另一端連接所述運放A2的輸出端；所述電阻1?7的一端連接所述運放A3的同相輸入端，另一端接地；所述電阻R 8的一端連接所述運放A 3的反相輸入端，另一端連接所述運放A3的輸出端。
[0011]優(yōu)選地，所述第一極板平行所述第二極板。
[0012]優(yōu)選地，所述第一極板和所述第二極板采用金屬材料制成。
[0013]優(yōu)選地，所述絕緣模塊采用聚乙烯樹脂或碳制成。
[0014]根據(jù)本實用新型的另一個方面提供的交流高壓信號相位非接觸式測量裝置，包括所述的電場傳感器，還包括信號測量終端；所述電場傳感器中相位校正驅(qū)動電路的輸出端連接所述信號測量終端。
[0015]優(yōu)選地，所述信號測量終端包括程控放大電路、四階帶通濾波電路、方波化電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主處理器DSP和協(xié)處理器CPLD ；
[0016]其中，所述相位校正驅(qū)動電路的輸出端與程控放大電路的輸入端連接，程控放大電路的輸出端分別與四階帶通濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與主處理器DSP連接，四階帶通濾波電路的輸出端與方波化電路輸入端連接，方波化電路輸出端與協(xié)處理器CPLD相連；所述協(xié)處理器CPLD連接所述主處理器DSP。
[0017]優(yōu)選地，還包括EMIF并行總線；
[0018]所述協(xié)處理器CPLD通過所述EMIF并行總線連接所述主處理器DSP。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0020]1、本實用新型設置有相位校正驅(qū)動電路，一方面保證輸出信號與被測電壓信號零相位差；另一方面為電場傳感器增加驅(qū)動能力，保障信號穩(wěn)定正確的輸出；
[0021]2、本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)了高壓交流信號相位的非接觸式測量，不僅加強了測量的安全性，還極大地提高了高壓信號測量的精確度和準確度；
[0022]3、本實用新型利用電場傳感器，能夠通過對電場的測量，間接地完成對高壓信號的非接觸式測量，有效的解決了接觸式測量方法中PT高低壓兩側(cè)相位差問題的同時也避免了對電路接線的改裝，進而提高了高壓信號相位測量的精度和安全性。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0024]圖1為本實用新型中交流高壓信號相位非接觸式測量裝置的結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型中電場傳感器的結構示意圖；
[0026]圖3為本實用新型中相位校正驅(qū)動電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0028]在本實施例中，本實用新型提供的電場傳感器，包括第一極板、第二極板、絕緣模塊、測量電容和相位校正驅(qū)動電路；其中，所述第一極板和所述第二極板相對設置；所述測量電容的一端連接所述第一極板，另一端連接所述第二極板；所述相位校正驅(qū)動電路的輸入端連接所述測量電容的兩端；所述絕緣模塊設置在所述第一極板和所述第二極板之間；所述測量電容和所述相位校正驅(qū)動電路設置在所述絕緣模塊內(nèi)側(cè)，即絕緣模塊，將測量電容和相位校正驅(qū)動電路包裹在其中。所述第一極板平行所述第二極板。所述第一極板和所述第二極板采用金屬材料制成。所述絕緣模塊采用聚乙烯樹脂或碳制成。
[0029]所述相位校正驅(qū)動電路包括相位校正電路部分和驅(qū)動電路；
[0030]所述相位校正電路部分包括電阻Rl和電容Cl ;所述驅(qū)動電路包括運放Al、運放A2、運放A3、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8 ；
[0031]其中，電容Cl和電阻Rl的兩端均分別連接所述測量電容的兩端；運放Al的同相輸入端連接所述測量電容的一端，運放A2的同相輸入端連接所述測量電容的另一端，所述電阻R2的一端連接所述運放Al的反相輸入端，另一端連接所述運放A2的反相輸入端；所述電阻R3的一端連接所述運放Al的輸出端，另一端連接所述運放Al的反相輸入端；所述電阻R4的一端連接所述運放A2的輸出端，另一端連接所述運放A2的反相輸入端；所述電阻R5的一端連接所述運放A3的同相輸入端，另一端連接所述運放Al的輸出端；所述電阻R6的一端連接所述運放A3的反相輸入端，另一端連接所述運放A2的輸出端；所述電阻R7的一端連接所述運放A3的同相輸入端，另一端接地；所述電阻R8的一端連接所述運放A3的反相輸入端，另一端連接所述運放A3的輸出端。所述相位校正電路部分用于通過匹配電阻值和電容值來調(diào)節(jié)整個電場傳感