一种三维电场强度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电场强度测量技术领域，特别涉及一种三维电场强度测量装置。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，电子电气设备的应用剧增，金融、广电、IT、电力、电信、民 航、铁路、医疗等行业均成了电磁辐射的高危行业，对电场强度的检测需求越来越大。环保、 计量、安全检测、劳动防护、电厂、输变电等领域都需要用到电场检测设备。
[0003] 现有的电场传感器（例如：双球式电场仪、火箭电场仪和旋片式电场传感器等）只 能探测大气电场强度矢量一维或两维方向分量，而不能同时探测三维电场强度。而且，电 场传感器虽然有不同的量程可以人工选择，但是不能由电场传感器根据探测的电场自动调 节，使得电场传感器的使用不便捷。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供了一种三维电场强度测量装置，可以解决现有电场传感器只能 检测一维或两维电场强度且需要人工调整测量量程的问题。所述技术方案如下：
[0005] -方面，提供了一种三维电场强度测量装置，所述装置包括：
[0006] 三维电场探头、信号接收电路、程控放大电路、模数转换电路、单片机、以及电源，
[0007] 所述三维电场探头包括：三副相互垂直的偶极子天线，
[0008] 所述信号接收电路包括：第一信号接收电路、第二信号接收电路、以及第三信号接 收电路，
[0009] 所述程控放大电路包括：第一程控放大电路、第二程控放大电路、以及第三程控放 大电路，
[0010] 所述模数转换电路包括：第一模数转换电路、第二模数转换电路、以及第三模数转 换电路，
[0011] 所述三维电场探头的三个所述偶极子天线分别与所述第一信号接收电路、所述第 二信号接收电路、以及所述第三信号接收电路电连接，
[0012] 所述第一程控放大电路分别与所述第一信号接收电路、所述第一模数转换电路、 以及所述单片机电连接，
[0013] 所述第二程控放大电路分别与所述第二信号接收电路、所述第二模数转换电路、 以及所述单片机电连接，
[0014] 所述第三程控放大电路分别与所述第三信号接收电路、所述第三模数转换电路、 以及所述单片机电连接，
[0015] 所述第一模数转换电路、所述第二模数转换电路、以及所述第三模数转换电路均 与所述单片机电连接，
[0016] 所述电源与所述单片机电连接。
[0017] 具体地，三副所述偶极子天线的中点重合，且每两副所述偶极子天线相互垂直；
[0018] 或者，一副所述偶极子天线的两端的延伸线分别经过另两副所述偶极子天线的中 点，且每两副所述偶极子天线相互垂直；
[0019] 或者，三副所述偶极子天线的一端重合，且每两副所述偶极子天线相互垂直。
[0020] 具体地，每副所述偶极子天线均包括：
[0021] 基板、对称安装在所述基板上的两个相同的天线振子、检波二极管、以及信号输出 导线，所述检波二极管的两端分别与两个所述天线振子靠近对称中心的一端电连接，所述 信号输出导线与所述检波二极管的两端电连接。
[0022] 进一步地，所述信号输出导线为柔性碳膜高阻导线，所述检波二极管为肖特基检 波二极管。
[0023] 具体地，所述第一程控放大电路包括：第一运算放大器和第一模拟开关电路，所述 第一模拟开关电路分别与所述第一运算放大器和所述单片机电连接；
[0024] 所述第二程控放大电路包括：第二运算放大器和第二模拟开关电路，所述第二模 拟开关电路分别与所述第二运算放大器和所述单片机电连接；
[0025] 所述第三程控放大电路包括：第三运算放大器和第三模拟开关电路，所述第三模 拟开关电路分别与所述第三运算放大器和所述单片机电连接。
[0026] 具体地，所述电源包括：可充电电池、电池充放电管理电路、以及稳压电路，所述电 池充放电管理电路分别与所述可充电电池、所述稳压电路、以及所述单片机电连接。
[0027] 进一步地，所述装置还包括：二级放大电路，所述二级放大电路包括：第一二级放 大电路、第二二级放大电路、以及第三二级放大电路，
[0028] 所述第一二级放大电路分别与所述第一程控放大电路和所述第一模数转换电路 电连接，
[0029] 所述第二二级放大电路分别与所述第二程控放大电路和所述第二模数转换电路 电连接，
[0030] 所述第三二级放大电路分别与所述第三程控放大电路和所述第三模数转换电路 电连接。
[0031] 进一步地，所述装置还包括：
[0032] 光纤通信接口，所述光纤通信接口与所述单片机电连接。
[0033] 进一步地，所述装置还包括：
[0034] 显示模块，所述显示模块与所述单片机电连接。
[0035] 进一步地，所述装置还包括：
[0036] 报警模块，所述报警模块与所述单片机电连接。
[0037] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0038] 通过由三副相互垂直的偶极子天线组成的三维电场探头，可以同时测量到待测电 场在三副偶极子天线方向上的电场强度分量信息，这三个电场强度分量信息通过三条独立 的传输线路后传输至单片机中，再经过单片机的计算处理即可得到待测电场的电场强度， 使得该三维电场强度测量装置能够测量三维电场强度，其中，三条独立的传输线路包括：经 第一信号接收电路、第一程控放大电路、以及第一模数转换电路的传输线路；经第二信号接 收电路、第二程控放大电路、以及第二模数转换电路的传输线路；以及经第三信号接收电 路、第三程控放大电路、以及第三模数转换电路的传输线路。此外，在测量过程中，单片机与 程控放大电路电连接，单片机可以自动调节程控放大电路的放大倍数，使得调节和测量更 加方便、快捷。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0040] 图1是本发明实施例提供的一种三维电场强度测量装置结构示意图；
[0041] 图2a是本发明实施例提供的三副相互垂直的偶极子天线的一种位置关系示意 图；
[0042] 图2b是本发明实施例提供的三副相互垂直的偶极子天线的另一种位置关系示意 图；
[0043] 图2c本发明实施例提供的三副相互垂直的偶极子天线的又一种位置关系示意 图；
[0044]图3是本发明实施例提供的一种偶极子天线结构示意图；
[0045] 图4是本发明实施例提供的一种电源的结构示意图；
[0046] 图5是本发明实施例提供的一种三维电场强度测量装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0047] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0048] 实施例
[0049] 本发明实施例提供了一种三维电场强度测量装置，参见图1，该装置包括：
[0050] 三维电场探头1、信号接收电路2、程控放大电路3、模数转换电路4、单片机5、以及 电源6。
[0051] 其中，信号接收电路2包括：第一信号接收电路21、第二信号接收电路22、以及第 三信号接收电路23,程控放大电路3包括：第一程控放大电路31、第二程控放大电路32、以 及第三程控放大电路33,模数转换电路4包括：第一模数转换电路41、第二模数转换电路 42、以及第三模数转换电路43。
[0052] 三维电场探头1分别与第一信号接收电路21、第二信号接收电路22、以及第三信 号接收电路23电连接；第一程控放大电路31分别与第一信号接收电路21、第一模数转换 电路41、以及单片机5电连接；第二程控放大电路32分别与第二信号接收电路22、第二模 数转换电路42、以及单片机5电连接；第三程控放大电路33分别与第三信号接收电路23、 第三模数转换电路43、以及单片机5电连接；第一模数转换电路41、第二模数转换电路42、 以及第三模数转换电路43均与单片机5电连接，电源6与单片机5电连接。
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