一种高频电场探头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高频电场探头，包括两个相互绝缘的半球形电极，两个半球形电极之间设置有PCB电路板，PCB电路板上设置有电容，电容的两个引脚分别通过导线连接两个半球形电极，PCB电路板上还设置有SMA插座，同轴电缆的两端分别设置有SMA插头和BNC插座，同轴电缆设置有SMA插头的一端穿过一个半球形电极连接PCB电路板上设置的SMA插座，电容的两个引脚还分别连接PCB电路板上设置的SMA插座和同轴电缆的屏蔽层。本实用新型采用互相绝缘的两个半球形电极构成球形结构，通过标定出天线系数，可以用于测量变电站中由于遭受故障、雷击和开关操作而产生的暂态高频电磁场，同时还具有制作简单、测量结果易于获取、引起被测电场的畸变较小和可测场强大等优点。
【专利说明】一种高频电场探头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种传感装置，尤其涉及一种高频电场探头。
【背景技术】
[0002]由于变电站内GIS周围存在着各种稳态的和暂态的电场、磁场，这些电磁干扰源将对安装在GIS附近汇控柜内的自动控制、通讯和保护系统等二次设备造成干扰。尤其是当变电站遭受故障、雷击和开关操作时，会产生很强的瞬态电磁脉冲，这种瞬态电磁场分布在空间各点的幅值变化范围很大，而且具有很宽的频谱范围，如果电磁屏蔽措施做的不好，将会引发二次设备的误动而导致出现不必要的麻烦和损失。为了评估这种瞬态电磁干扰的严重性，亟需一种能够对瞬态场进行测量和研究的装置。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种高频电场探头，能够对变电站遭受故障、雷击和开关操作时产生的强瞬态电磁脉冲进行测量和研究，避免引发二次设备的误动，保证二次设备的正常工作。
[0004]本实用新型采用下述技术方案:
[0005]一种高频电场探头，包括两个相互绝缘的半球形电极，两个半球形电极之间设置有PCB电路板，PCB电路板上设置有电容，电容的两个引脚分别通过导线连接两个半球形电极，PCB电路板上还设置有SMA插座，同轴电缆的两端分别设置有SMA插头和BNC插座，同轴电缆设置有SMA插头的一端穿过一个半球形电极连接PCB电路板上设置的SMA插座，电容的两个引脚还分别连接PCB电路板上设置的SMA插座和同轴电缆的屏蔽层。
[0006]所述的两个半球形电极采用两个对称的铜质半球壳。
[0007]所述的半球形电极的半径为25mm,半球形电极的厚度为1.6mm。
[0008]所述的两个半球形电极中任意一个半球形电极壳体上设置有同轴电缆穿孔，同轴电缆穿孔的直径为5mm。
[0009]所述的同轴电缆的直径为5mm。
[0010]所述的电容容量为490pF。
[0011]所述的PCB电路板的厚度为2mm。
[0012]所述的导线焊接在半球形电极的底面边缘。
[0013]本实用新型采用互相绝缘的两个半球形电极构成球形结构，两个半球形电极由电容相连，通过标定出天线系数，可以用于测量变电站中由于遭受故障、雷击和开关操作而产生的暂态高频电磁场，同时还具有制作简单、测量结果易于获取、引起被测电场的畸变较小和可测场强大等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型包括两个相互绝缘的半球形电极1，半球形电极I的外表面分为半球形壳体表面和底面，两个半球形电极I之间设置有PCB电路板2，PCB电路板2上设置有电容3，电容3的两个引脚分别通过导线连接两个半球形电极I。连接半球形电极I的导线焊接到半球形电极I的底面边缘并尽可能的短，焊点应该尽量小并且光滑，同时半球形电极I的底面边缘处应打磨光滑，以防止由于焊点突出或者尖端效应引起的电荷分布不均。PCB电路板2上还设置有SMA插座4，同轴电缆5的两端分别设置有SMA插头6和BNC插座7，两个半球形电极I中任意一个半球形电极I壳体上设置有同轴电缆穿孔，同轴电缆5设置有SMA插头6的一端穿过同轴电缆穿孔连接PCB电路板2上设置的SMA插座4，电容3的两个引脚还分别连接PCB电路板2上设置的SMA插座4和同轴电缆5的屏蔽层。
[0016]本实施例中，半球形电极I的半径为25mm,半球形电极I的厚度为1.6mm,两个半球形电极I采用两个对称的铜质半球壳。半球形电极I壳体上设置的同轴电缆穿孔的直径为5mm，所述的同轴电缆5的直径为5mm。电容3容量为490pF。PCB电路板2的厚度为2mm o
[0017]本实用新型在使用过程中，互相绝缘的两个对称的半球形电极I构成球形结构，两个半球形电极I通过电容3相连，实质上构成了球形结构的电容探头。球形结构的电容探头具有以下优点:
[0018](I)半球形电极I中半球形壳体表面的感应电荷与所施加电场强度的关系易于计算；
[0019](2)可以方便地估算出球形结构的电容3探头对被测电场的影响；
[0020](3)电场的畸变较小，可以避免尖端放电现象；
[0021](4)通过标定天线系数，可以用于测量变电站中的暂态高频电磁场。
【权利要求】
1.一种高频电场探头，其特征在于:包括两个相互绝缘的半球形电极，两个半球形电极之间设置有PCB电路板，PCB电路板上设置有电容，电容的两个引脚分别通过导线连接两个半球形电极，PCB电路板上还设置有SMA插座，同轴电缆的两端分别设置有SMA插头和BNC插座，同轴电缆设置有SMA插头的一端穿过一个半球形电极连接PCB电路板上设置的SMA插座，电容的两个引脚还分别连接PCB电路板上设置的SMA插座和同轴电缆的屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的高频电场探头，其特征在于:所述的两个半球形电极采用两个对称的铜质半球壳。
3.根据权利要求2所述的高频电场探头，其特征在于:所述的半球形电极的半径为25mm,半球形电极的厚度为1.6mm。
4.根据权利要求3所述的高频电场探头，其特征在于:所述的两个半球形电极中任意一个半球形电极壳体上设置有同轴电缆穿孔，同轴电缆穿孔的直径为5mm。
5.根据权利要求4所述的高频电场探头，其特征在于:所述的同轴电缆的直径为5mm。
6.根据权利要求5所述的高频电场探头，其特征在于:所述的电容容量为490pF。
7.根据权利要求6所述的高频电场探头，其特征在于:所述的PCB电路板的厚度为2mm o
8.根据权利要求7所述的高频电场探头，其特征在于:所述的导线焊接在半球形电极的底面边缘。
【文档编号】G01R29/08GK203551671SQ201320733635
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】张少锋, 韩金华, 赵磊, 郭磊, 陈豪然, 李晓纲, 陈瑞, 张晓鹏, 屈少平, 王广周 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司电力科学研究院