本发明属于高压测量技术领域，具体涉及一种基于无线局域网的冲击电场测量系统的实现方法。
背景技术：
高电压强电场测量一直是高压测量的重点研究领域，既有工频电场的测量，如输电线路导线附近或地面电磁场，绝缘子、均压环、开关等高压设备附近或表面的电场分布测量等；也有冲击电场的测量，如脉冲功率技术、雷电或间隙放电、变电站开关操作过程等的电场测量。
受到传输速度等因素的影响，目前电场测量方法主要用于测量工频电压等低频电压信号，测量高频电压信号时准确度非常低，为了测量冲击电场，需要研制能测量冲击电场的方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于无线局域网的冲击电场测量系统的实现方法，提高数据传输速度，提高测量准确度。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于无线局域网的冲击电场测量系统的实现方法，包括如下步骤：
a：将测量电极置于待测电场中，在其表面产生感应电荷；
b：将所述感应电荷转换为感应电压；
c：将所述感应电压放大处理；
d：采集放大处理后的感应电压并转换为数字信号；
e：将打包后的数字信号通过无线局域网发送至终端。
进一步地，所述步骤e中数字信号以wifi传输方式发送至终端。
本发明还提供了一种电场测量仪，包括：电场探头和终端，所述电场探头用于检测电场强度并将其转换为数字信号输出，所述终端用于接收所述数字信号，所述数字信号的传输方式为无线局域网传输。
进一步地，所述数字信号的传输方式为wifi传输。
进一步地，所述电场探头包括：
测量电极，用于在待测电场中产生感应电荷；
采样电容，用于将所述感应电荷转换为感应电压；
差分放大电路，用于将所述感应电压放大处理；
a/d采集卡，用于采集放大处理后的感应电压并转换为数字信号；
数据处理模块，用于将所述数字信号打包处理；
数据发送模块，用于将打包后的数字信号发送至终端；
电源，用于给a/d采集卡和数据处理模块供电。
进一步地，所述a/d采集卡的采样率100ms/s，垂直分辨率8bit。
进一步地，所述电源为容量1800mah标称电压5v的锂电池。
进一步地，所述数据发送模块为型号为gy-c328wifi模块。
进一步地，所述终端为pc或手机。
有益效果：
本发明提供的基于无线局域网的冲击电场测量系统的实现方法，采用无线局域网传输数据，可以解决传输数据量大、实时性差的问题，提高测量准确度；同时无线局域网还可以：多设备组网，同时管理多设备并同时接收多设备的数据；用多设备采集的数据在服务器上进行快速并行处理、分析，为系统的执行机构提供快速响应依据。
附图说明
图1是本发明电场测量仪的球形探头工作原理示意图；
图2是本发明电场测量仪电路连接的示意图；
图3是本发明电场测量仪的球形探头的结构示意图。
图中，1上电极，2有机玻璃绝缘板，3下电极，4采样电容，5差分放大电路，6a/d采集卡，7数据处理模块，8数据发送模块，9印刷电路板，10电源，11绝缘支撑杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一：
一种基于无线局域网的冲击电场测量系统的实现方法，包括如下步骤：
a：将测量电极置于待测电场中，在其表面产生感应电荷；
b：将所述感应电荷转换为感应电压；
c：将所述感应电压放大处理；
d：采集放大处理后的感应电压并转换为数字信号；
e：将打包后的数字信号以无线局域网方式发送至终端。
测量冲击电压等高频电压信号时，考虑到冲击电压包含了不同波形的电压，测量冲击电压的电场时需要提高数据采样率、和传输速度，目前的测量方法准确度非常低。采用无线局域网传输方式可以解决传输数据量大、实时性差的问题。无线局域网还可以：多设备组网，同时管理多设备并同时接收多设备的数据；用多设备采集的数据在服务器上进行快速并行处理、分析，为系统的执行机构提供快速响应依据。
本实施例的一可选实施方式中，所述步骤f中数字信号以wifi传输方式发送至终端。
wifi（wirelessfidelity，无线保真）技术是一个基于ieee802．11系列标准的无线网路通信技术。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11mbps；另外它的有效距离也很长，半径可达90米；同时也与已有的各种802.11dsss设备兼容。
实施例二：
一种电场测量仪，包括：电场探头和终端，所述电场探头用于检测电场强度并将其转换为数字信号输出，所述终端用于接收所述数字信号，所述数字信号的传输方式为无线传输。
电场探头采集的信号传输给终端可采用有线、无线等多种方式。电场探头工作于高压侧，终端，即信号接收显示部分工作于低电位。为了保证了低压侧的人和仪器的安全，应该保证高压侧和低压侧无电气连接。采用无线传输，可获得更长的测量距离，保证人员安全；多点同时测量时，有线传输布线复杂，无线传输可灵活布点；发送端和接收端完全电隔离，接收端的电位不会影响测试的电场强度信号。
本实施例中，所述无线传输为无线局域网传输。
测量冲击电压等高频电压信号时，受制于数据的传输能力，准确度非常低。采用无线局域网传输方式可以解决传输数据量大、实时性差的问题。无线局域网还可以：多设备组网，同时管理多设备并同时接收多设备的数据；用多设备采集的数据在服务器上进行快速并行处理、分析，为系统的执行机构提供快速响应依据。
本实施例的一可选实施方式中，所述数字信号的传输方式为wifi传输。wifi（wirelessfidelity，无线保真）技术是一个基于ieee802．11系列标准的无线网路通信技术。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11mbps；另外它的有效距离也很长，半径可达90米；同时也与已有的各种802.11dsss设备兼容。
本实施例的一可选实施方式中，所述电场探头为球形探头。
球形探头的工作原理如图1所示，设球形探头中心所在的空间点为o，探头放入电场前该点的电场强度e（无畸变场强），当把球形探头放入电场中点o之后，空间电场将在静电感应的作用下在两半球壳的外表面感应出电荷；球形探头放入电场之后，探头半球壳上的表面电荷量与电场强度成正比；所述感应电荷将在取样电容c两端产生一个微小的电压u；通过测量取样电容两端的电压u就可以得到电场强度e。
无论在均匀场中还是在非均匀场中，采用球形探头进行电场测量时，所测空间的电场强度都与探头内取样电容两端电压成正比，因此通过测量该电压值就可以达到测量空间场强的目的。
球型电场探头有如下优点：
1．可以很容易计算其表面电荷与电场强度的关系；
2．可以估算探头对被测电场的影响；
3．球内空间利用率高，可以把尺寸做的比较小，对电场的畸变较小；
4．球形和其他形状相比，具有较大的曲率半径，表面光滑无尖角，在其表面引起电晕的场强仅3倍于被测场强，所以比起其他型式的探头所能测量的最大场强要大些。
本实施例的一可选实施方式中，所述电场探头包括：
测量电极，用于在待测电场中产生感应电荷；
采样电容，用于将所述感应电荷转换为感应电压；
差分放大电路，用于将所述感应电压放大处理；
a/d采集卡，用于采集放大处理后的感应电压并转换为数字信号；
数据处理模块，用于将所述数字信号打包处理；
数据发送模块，用于将打包后的数字信号发送至终端；
电源，用于给a/d采集卡和数据处理模块供电。
如图2所示，处于电场中的测量电极表面会产生感应电荷，取样电容将感应电荷转换为与待测电场强度有一定对应关系的感应电压，经过差分放大电路入a/d采集卡，转换为数字信号，所述数字信号经数据处理模块打包处理后通过数据发送模块发送给终端的数据接收模块，终端接收数字信号后再对其进行分析从而获得电场强度。
本实施例的一可选实施方式中，所述测量电极包括两个金属半球壳，两个金属半球壳组成球形并通过绝缘板隔离。
如图3所示，两个金属半球壳分别为上电极1和下电极3，所述绝缘板为有机玻璃绝缘板2，置于上电极1和下电极3之间，起电隔离和结构支撑的作用。
本实施例的一可选实施方式中，如图3所示，所述上电极1的内腔中设置有多层印刷电路板9，所述采样电容4、差分放大电路5、a/d采集卡6、数据处理模块7和数据发送模块8设置于所述印刷电路板9上。上电极1内腔为球形，而元器件、印刷电路板9常规形状是矩形，所以在空间使用上十分浪费。因此，本实施方式中印刷电路板9设计为圆形，以适应上电极1内腔的截面形状；并采用分层模块化设计，多个印刷电路板9堆叠，由有机玻璃绝缘板2至上电极1顶点方向，多个印刷电路板9面积逐渐减小，更加合理利用所述上电极1的内腔的空间，从而减小所述电场探头的体积。印刷电路板9之间使用多个绝缘支撑杆11连接、固定，面积最大的印刷电路板9固定于所述有机玻璃绝缘板2上。
本实施例的一可选实施方式中，为进一步缩小体积，所述采样电容4、差分放大电路5、a/d采集卡6设置于同一块印刷电路板9上。靠近球形探头中心的印刷电路板9面积较大，可以设置多个元器件。
本实施例的一可选实施方式中，所述a/d采集卡6的采样率100ms/s，垂直分辨率8bit。测量冲击电压等高频电压信号时，较快的采样率可提高测量的准确度。
本实施例的一可选实施方式中，还包括电源开关、电源指示灯和电源充电接口。在下电极3的内腔中设置电源10，可以在有机玻璃绝缘板2上设置电源开关、电源指示灯和电源充电接口。
本实施例的一可选实施方式中，所述电源10为容量1800mah标称电压5v的锂电池。
高速采集和大数据量的快速传递，使得系统整体功耗很高。需要选择能量密度要大、续航能力强的供电电池，本实施方式中，选用容量1800mah标称电压5v的锂电池。
本实施例的一可选实施方式中，所述数据发送模块为型号为gy-c328wifi模块。该芯片具备低功耗、外形尺寸小等优点。
本实施例的一可选实施方式中，所述终端为pc或手机。
用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。