专利名称：50Hz工频电场无线遥测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线遥测50HZ工频电场强度的测量装置。
50HZ工频电场无线遥测仪是由50HZ工频电场测量发射器和接收电路盒两部分组成，测量发射器是由50HZ工频电场传感器、内部装置有电子电路的测量发射电路盒和绝缘棒组合而成；接收电路盒是由接收天线和置于盒内的电子电路所组成。50HZ工频电场传感器是附着在测量发射电路盒的两侧，并用绝缘导线与盒内电路相连结，测量发射电路盒内的电子电路是由安装在同一块印刷电路板上的测量放大器、量程选择器、反向放大器、同向放大器、频率调制器、内藏天线式稳频发射模块和双电源发生器几部分电路顺序连接而成。接收电路盒内的电子电路是由安装在同一块印刷电路板上的稳频接收模块、频率解调器、二阶低通滤波器、反向放大器、AC-DC交直流转换器、双积分A/D模数转换器、LCD液晶显示器和双电源发生器几部分电路顺序连接而成。本实用新型采用两块附着在测量发射电路盒两侧的、彼此平行的金属板构成平行板电容器，该平行板电容器就是50HZ工频电场传感器。为了减小接收检测电路的体积和减化电路安装，双积分A/D模数转换器和LCD液晶显示器，直接采用的液晶数字面板。操作者手持测量发射器的绝缘棒尾部，而另一只手持接收电路盒，就能进行50HZ工频电场空间场强分布的非接触性悬置检测，液晶显示器显示出待测场强的数据，供操作者近距离观察。
本实用新型的有益效果是为50HZ工频电场的测量增加了无线遥测功能，实现了50HZ工频电场场强数据的近距离观察，而且进行50HZ工频电场测量时，接收电路盒不受方向和位置的影响，适合于各种复杂输电环境使用。此外，本实用新型也可作为异地50HZ工频电场的定点监测使用。
图2是接收电路盒示意图。
图3是测量发射电路图。
图4是接收电路图。
本实用新型的工作过程在50HZ工频交变电场中，平行板电容传感器s(见图3)感应得的50HZ交变信号，经由L1、C1和L2、C2组成的高频滤波电路后，输至测量放大器IC1(AD620)，IC1放大后的信号经由R4、R5、C3和集成运放IC2a组成的反向放大器，然后经耦合电容C4和信号强度调节电位器W再输至由R6、R7、C5和集成运放IC2b组成的同向放大器，IC2b输出的50HZ工频正弦交流信号经耦合电容C6输至由R8、R9、R10、C7和数字集成芯片IC3(4046)组成的频率调制器，C7和R10的取值不同就能改变频率调制器的中心频率，由IC3的4脚输出的调频矩形脉冲信号，就能键控高频发射模块T931向空间发射315MHZ高频电磁波。图3中电源E为9v叠层电池，该电源经开关K1后转换为对称双电源，这是因为集成芯片IC2c连接为跟随器，由于R11＝R12，故能向整个测量发射电路提供双极性对称电源±B。测量发射电路中，IC2a、IC2b、IC2c为四运放集成芯片TL084。接收电路(见图4)的接收天线TX，一旦接收到被频率调制的315MHZ高频发射信号，接收模块T932(它是与T931发射模块的配套接收组件)就能解调出频率调制信号，该调频信号经耦合电容C3输至由R2、C2、C4、R3、R4和数字集成芯片IC1(4046)组成的频率解调电路。C4和R4的取值不同，就能改变该解调电路中心频率。由IC1的10脚输出频率解调后的50HZ工频正弦交流信号，经耦合电容C5输到由R5、R6、C6、C7和集成运放IC2a组成的二阶低通滤波电路，滤除残余频率调制信号，然后经电容C8输至由R7、R8、C9和集成运放IC2b组成的反向放大器，放大后的信号经耦合电容C10和校准电位器W1输至由R9、R10、R11、C11、C12、C13、C14、C16、D2、D3、集成运放IC2c和调零电位器W2组成的AC-DC交直流转换电路，其输出的直流信号，经由R12、C15组成的滤波平滑电路输至数字面板PU316A-1的输入端IN，从而显示出测量发射器所在位置点的50HZ工频电场的电场强度。图4中电源E为9V叠层电池，该电源经开关K转换为双极性电源，这是因为IC2d连接为跟随器，且R13＝R14，所以输出双极性对称电源±B。电阻R1、5V稳压管D1和电容C1组成的5V稳压电源向接收模块T932供电，集成芯片IC2a、IC2b、IC2c、IC2d为四运放TL084。必须指出，图3中测量放大器IC1选用运放AD620是因为它具有高精度和对称的高输入阻抗，而且只需要改变外接电阻的阻值，就能改变它的放大增益，所以大大的减化了输入传感电路和量程选择电路。量程选择电路由选择开关K2和电阻R1、R2、R3组成，量程选择开关K2分为1、2、3档，用以改变测量电路的放大增益，使之符合高低压工频电场的测量。图4中调零电位器W2和校准电位器W1的使用方法当图3中平行板电容传感器s的上下金属板短路时，调整W2使数字面板显示为0；当本实用新型处于标准电场中，调整W1使之所显示的数字符合标准值。
权利要求1.一种50HZ工频电场无线遥测仪，它是由50HZ工频电场测量发射器和接收电路盒两部分组成，测量发射器是由50HZ工频电场传感器、内部装置有电子电路的测量发射电路盒和绝缘棒组合而成；接收电路盒是由接收天线和置于盒内的电子电路所组成；其特征是50HZ工频电场传感器是附着在测量发射电路盒的两侧，并用绝缘导线与盒内电路相连结；测量发射电路盒内的电子电路是由安装在同一块印刷电路板上的测量放大器、量程选择器、反向放大器、同向放大器、频率调制器、内藏天线式稳频发射模块和双电源发生器几部分电路顺序连接而成；接收电路盒内的电子电路是由安装在同一块印刷电路板上的稳频接收模块、频率解调器、二阶低通滤波器、反向放大器、AC-DC交直流转换器、双积分A/D模数转换器、LCD液晶显示器和双电源发生器几部分电路顺序连接而成。
2.根据权利要求1所述的50HZ工频电场遥测仪，其特征所说的电场传感器是用两块金属板制作的平行板电容器。
3.根据权利要求1所述的50HZ工频电场遥测仪，其特征所说的测量放大器、反向放大器、同向放大器、二阶低通滤波器、AC-DC交直流转换器和双电源发生器是使用的模拟集成电路芯片。
4.根据权利要求1所述的50HZ工频电场遥测仪，其特征所说的频率调制器、频率解调器是使用的同种型号的CMOS集成电路芯片。
5.根据权利要求1所述的50HZ工频电场遥测仪，其特征所说的双积分A/D模数转换器、LCD液晶显示器是使用的三位半液晶数字面板。
6.根据权利要求1所述的50HZ工频电场遥测仪，其特征所说的内藏天线式稳频发射模块和稳频接收模块为配套的无线发射——接收成品组件。
专利摘要50Hz工频电场无线遥测仪是根据电场传感原理，将非接触性电场监测与无线电遥测技术相接合，构成发射－接收式50Hz工频电场无线遥测仪，从而实现了50Hz工频电场检测数据的近距离观察。本实用新型采用模拟集成和数字集成电路等元件设计，并使用液晶数码显示50Hz工频电场强度。该装置具有精度高、体积小、重量轻、携带方便、手持检测、数字显示、易于观察、非接触悬置测量、稳频无线发射及全方位接收等特点。本实用新型适用于电力系统、变电站、发电厂和用电单位对50Hz工频电场在空间分布的精确测量。
文档编号G01R29/00GK2535809SQ0122796
公开日2003年2月12日 申请日期2001年6月20日 优先权日2000年12月29日
发明者胡国虎, 罗军, 范毓灿 申请人:重庆德通科技开发有限公司