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一种高品质因子模态局域化MEMS电场传感器
1
作者 王贵杰 储昭志 +5 位作者 杨鹏飞 冉莉芳 彭春荣 李建华 张波 闻小龙 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期2015-2022,共8页
高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件,模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能,是电场传感器的重要发展方向。然而,基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象,难以读取有效振幅信息... 高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件,模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能,是电场传感器的重要发展方向。然而,基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象,难以读取有效振幅信息。该文提出一种高品质因子的新型模态局域化MEMS电场传感结构,采用双端音叉设计和T形系绳固定锚点的结构以减少能量损耗,实现了高品质因子和高分辨力,有效避免了模态混叠现象。对该结构进行了理论分析和数值模拟,制备了传感器原理样机,在10-3Pa气压下对传感器进行了性能测试。测试结果表明,在0~90 kV/m电场强度范围内,电场传感器分辨力达32(V/m)/√Hz,品质因子达42423。 展开更多
关键词 模态局域化 微机电系统 电场传感器 高品质因子 T形系绳 双端音叉
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海洋极低频电场传感器结构设计
2
作者 秦裕航 胡佳飞 +1 位作者 周勇 杜青法 《兵工自动化》 北大核心 2025年第4期44-46,70,共4页
针对探测海洋极低频电场对于传感器灵敏度要求高的特点,提出一种新型的电场传感器结构设计方案。基于海洋电场放大效应,开展传感器结构设计仿真研究,通过引入拓扑优化和形状优化的方法提高被测电场幅度,提升电场传感器的灵敏度。仿真结... 针对探测海洋极低频电场对于传感器灵敏度要求高的特点,提出一种新型的电场传感器结构设计方案。基于海洋电场放大效应,开展传感器结构设计仿真研究,通过引入拓扑优化和形状优化的方法提高被测电场幅度,提升电场传感器的灵敏度。仿真结果表明:结构设计后的海洋电场传感器相比无壳体传感器,灵敏度提高了2.28倍。 展开更多
关键词 海洋电场传感器 极低频电场 结构设计 优化
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里德堡原子电场传感器的自校准性解析及测量不确定度评定 被引量：1
3
作者 肖冬萍 石筑鑫 +2 位作者 阎晟 张淮清 余传祥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5321-5330,共10页
传统电场传感器需要标准场或更高准确度等级的传感器进行校准,而基于原子固有能级结构和光谱特征的里德堡原子电场测量可溯源至基本物理常数,量子传感自带校准功能。该文阐述了里德堡原子与外场相互作用的量子相干效应,说明了里德堡原... 传统电场传感器需要标准场或更高准确度等级的传感器进行校准,而基于原子固有能级结构和光谱特征的里德堡原子电场测量可溯源至基本物理常数,量子传感自带校准功能。该文阐述了里德堡原子与外场相互作用的量子相干效应,说明了里德堡原子传感器的电场测量原理,并解析了其自校准性。基于所构建的针对低频电场的里德堡原子传感测量系统,分析了误差来源,定义和计算了各种不确定度分量,得到合成相对标准不确定度为3.885%;保守考虑,在大于或等于95.45%的包含概率下得到扩展不确定度为7.77%。在此过程中,明确了不确定度的主要影响因素并提出了减小其影响的建议。最后给出传感系统实测电磁诱导透明(EIT)光谱频移量与电场强度之间的拟合函数,拟合确定系数达到0.9969,验证了所构建的低频电场量子测量系统的准确性。 展开更多
关键词 电场传感器 里德堡原子 自校准性 量值溯源 测量不确定度
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基于集成光学的兆伏每米强脉冲电场传感器研制 被引量：1
4
作者 石跃武 陈伟 +7 位作者 聂鑫 王伟 苗建国 吴伟 陈志强 谢霖燊 吴刚 贾伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期81-88,共8页
针对兆伏每米(MV/m)强脉冲电场的测量需求,设计并研制了基于集成光学的共路干涉仪(CPI)小体积宽带脉冲电场传感器。基于电光效应及电光调制原理,建立了传感器的幅度和频率响应传递函数,分析了集成光学探头的接收特性,并推导了探头灵敏... 针对兆伏每米(MV/m)强脉冲电场的测量需求,设计并研制了基于集成光学的共路干涉仪(CPI)小体积宽带脉冲电场传感器。基于电光效应及电光调制原理,建立了传感器的幅度和频率响应传递函数,分析了集成光学探头的接收特性,并推导了探头灵敏度和带宽随波导长度的关系。设计了适用于MV/m量级脉冲电场测量的纯光学非金属CPI传感器,提出了利用晶体宽度对测量灵敏度调控的方法,使得设计的半波电场提高了2倍以上。研制的无源探头体积小于20 mm×10 mm×5 mm、理论带宽大于4 GHz、最大测量幅度大于1.2 MV/m。研制的传感器在高空电磁脉冲(HEMP)、雷电电磁脉冲(LEMP)及脉冲功率等领域具有应用前景。 展开更多
关键词 共路干涉仪 脉冲电场 集成光学 传感器 电光效应
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基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法 被引量：3
5
作者 冯迪 刘灏 +1 位作者 李嘉贤 毕天姝 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期292-301,共10页
电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要。传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利。相比较而... 电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要。传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利。相比较而言,非接触式测量不接触导线,更加安全和便捷,将成为未来电压测量的发展方向。文中提出了基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法,该方法为了解决导线位置信息未知的问题,设计了与导线方向垂直排列的电场传感器阵列;求解了含导线未知信息量的方程组;构建了比例系数矩阵,反推出导线电压瞬时值;分析了电场传感器对测量的影响;最后,进行了10 kV电压等级电压瞬时值仿真验证,结果显示最大测量误差为2.219%。 展开更多
关键词 非接触式电压测量 电压瞬时值 模拟电荷法 电场传感器阵列 比例系数矩阵
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基于运行数据的风电场风速传感器运行品质评价方法及应用 被引量：3
6
作者 李阳 沈小军 +1 位作者 杨伟新 张扬帆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期4188-4203,共16页
风电场风速传感器运行的可靠性和稳定性是机组高效发电和安全运行的关键,精准识别风速传感器的失稳和失准等缺陷模式,客观地描述其运行品质对于风电场提寿增效意义重大。该文对风电场风速传感器运行品质评价展开研究,围绕运行、测量、... 风电场风速传感器运行的可靠性和稳定性是机组高效发电和安全运行的关键,精准识别风速传感器的失稳和失准等缺陷模式,客观地描述其运行品质对于风电场提寿增效意义重大。该文对风电场风速传感器运行品质评价展开研究,围绕运行、测量、抗扰动等维度,建立风速传感器运行品质标签架构、量化规则和评价模型,提出基于数据驱动的多维标签应用体系,挖掘风电场风速传感器的扰动敏感度、韧性、性能演化趋势、集群特征,为辨识设备的运行态势提供一套精细化数学建模方法。以某风电场运行数据为研究对象,对所提的运行品质评价体系及应用策略进行阐述,验证所提方法在风电场主动运检和精益化管理方面的工程应用价值。 展开更多
关键词 风电场 风速传感器 运行数据 运行品质 评价体系
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微型宽频交流电场传感器设计及其电场无失真测量评价 被引量：2
7
作者 高吉普 吴世林 +3 位作者 张缘圆 刘新霆 辛明勇 胡军 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期31-38,共8页
电场信息是新型电力系统状态智能感知、信息深度融合的基础。电场测量需兼顾无失真、微型宽频、强稳定性、易集成等众多性能需求。针对新型电力系统数字化发展需求,对地线侵入造成的电场测量误差来源进行分析,提出了微型宽频交流电场传... 电场信息是新型电力系统状态智能感知、信息深度融合的基础。电场测量需兼顾无失真、微型宽频、强稳定性、易集成等众多性能需求。针对新型电力系统数字化发展需求,对地线侵入造成的电场测量误差来源进行分析,提出了微型宽频交流电场传感器设计方案和电场无失真测量方法,开展了无失真电场传感器设计,并与微机电系统(microelectro mechanical systems,MEMS)和光学电场传感器进行了无失真测量效果对比。结果表明MEMS电场传感器向上偏移间隙中心2 cm时电场测量误差为13.2%,光学电场传感器的电场测量误差在3%左右。无失真电场传感器的测量误差均在2%左右,且不随传感器的偏移距离而增大或减小,实现了地线干扰的隔离效果,且电场无失真程度优于光学电场传感器。 展开更多
关键词 微型宽频 电场测量 传感器 无失真测量
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基于误差函数相位偏移的电场式时栅角位移传感器自标定 被引量：1
8
作者 于治成 黎自豪 +2 位作者 蒲红吉 吴昶亮 展丙男 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期2803-2813,共11页
比对标定对于传感器测量精度的保持和提升具有重要意义,但其易受现场环境限制,且成本昂贵。电场式时栅精度不断刷新,寻找外部参考基准也变得日益困难。针对这一难题,提出了以圆周封闭原则为基准,利用傅里叶级数的平移定律,将电场式时栅... 比对标定对于传感器测量精度的保持和提升具有重要意义,但其易受现场环境限制,且成本昂贵。电场式时栅精度不断刷新,寻找外部参考基准也变得日益困难。针对这一难题,提出了以圆周封闭原则为基准,利用傅里叶级数的平移定律,将电场式时栅的误差序列值以2π/n角位移值进行移相,利用具有不同移相次数的误差序列值进行频谱分析,互相补偿缺失的谐波分量,最终利用各次谐波分量重构传感器误差函数的自标定方法。并据此设计、搭建了相应的自标定实验平台。实验结果表明,该自标定方法对于电场式时栅角位移传感器中所包含的周期性误差补偿效果显著。对极内,使用该自标定方法与用光栅作为参考基准所获得的标定精度基本相当,两者误差为0.05",对极内误差下降67%;整周范围内,两者误差为0.15",整周误差下降80%。该自标定方法相比于传统的比对标定法在效率、应用范围及标定成本方面均拥有显著优势。 展开更多
关键词 电场式 角位移传感器 自标定 误差移相 谐波分量
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一种基于压电驱动的扭转式MEMS电场传感器设计与仿真优化 被引量：1
9
作者 刘阳 饶宇飞 +6 位作者 李海峰 王誉铮 魏诗超 马斌 杨庆 柯锟 廖伟 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第28期12211-12219,共9页
电力传感技术是实现新型电力系统数字化转型的关键,其中电场参量是重要的监测对象之一。提出一种基于压电驱动的扭转式微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)电场传感器。该微机电系统电场传感器的通过驱动结构带动屏蔽电... 电力传感技术是实现新型电力系统数字化转型的关键,其中电场参量是重要的监测对象之一。提出一种基于压电驱动的扭转式微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)电场传感器。该微机电系统电场传感器的通过驱动结构带动屏蔽电极在感应电极表面周期性振动实现电场的调制测量。其压电驱动结构为4个对称分布的L型压电悬臂梁,屏蔽电极和感应电极为两对交错耦合的梳齿电极构成。接着通过COMSOL仿真软件建立了结构的固体力学-静电耦合模型,计算了敏感结构的谐振频率和振动幅值。结果显示:结构的工作模态下的谐振频率可达到25047 Hz,在3 V的交流驱动电压下屏蔽电极末端位移为85.06μm。进一步通过参数扫描方式对敏感结构的关键参数进行仿真分析。优化了梳齿电极的长度、宽度、间距、个数等参数以及感应电极长度、感应电极宽度、梳齿电极的个数和感应电极间距。最后完成了传感器的测试。测试结果表明:该传感器的灵敏度为3.24 mV/(kV/m),测量误差最大仅为3.75%。 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 电场传感器 压电驱动 COMSOL
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一种场磨式三维大气电场传感器
10
作者 娄华生 行鸿彦 +2 位作者 王水璋 施成龙 李浩琪 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期32-37,共6页
针对市面上电场传感器只能探测一维电场垂直分量且电场测量结果存在一定的误差,为了更加精确地测量大气电场强度,提高雷暴云预警的准确率,提出一种场磨式三维大气电场传感器,传感器主要结构由屏蔽罩、感应电极、光电开关、叶片和电机组... 针对市面上电场传感器只能探测一维电场垂直分量且电场测量结果存在一定的误差,为了更加精确地测量大气电场强度,提高雷暴云预警的准确率,提出一种场磨式三维大气电场传感器,传感器主要结构由屏蔽罩、感应电极、光电开关、叶片和电机组成,电路设计主要包括I-V转换电路、差分放大电路、峰值检测电路和滤波电路等,进行传感器实地电场测量实验并整理实验数据;实验结果表明,该传感器能够对环境电场进行水平和垂直分量测量,有效反映了环境电场特征,验证了场磨式三维大气电场传感器结构设计和电路设计的有效性。 展开更多
关键词 电场强度 雷暴云 场磨式 电场传感器
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基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器传感及温度特性研究
11
作者 饶宇飞 魏诗超 +5 位作者 刘阳 刘景轩 李海峰 梁纲 杨庆 陈柠 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期65-71,共7页
“双碳”背景下,新型电力系统的数字化转型对电力传感技术提出了更高的要求。文中针对光学电场传感器温度稳定性差的问题,提出了基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器。首先介绍了电光效应原理,电光聚合物的2阶非线性光学效应... “双碳”背景下,新型电力系统的数字化转型对电力传感技术提出了更高的要求。文中针对光学电场传感器温度稳定性差的问题,提出了基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器。首先介绍了电光效应原理,电光聚合物的2阶非线性光学效应以及电光能量耦合方法,其次设计了传感器的加工流程并完成了制备,同时在敏感芯片上成功涂覆电光聚合物,最后通过搭建实验测试平台,完成了传感器的线性度、交流响应以及温度特性测试。实验结果表明,所制备的光学电场传感器在工频电场下拥有较好的线性度且灵敏度高达0.945 mV·(kV·m^(-1))^(-1),传感器在0~75℃温度范围内输出幅值及相位稳定,其幅值比最大波动为0.481 dB,相位差最大为3.82°。文中提出的传感结构切实可行地提升了光学硅基集成电场传感器的温度特性,为硅基集成光学电场传感器在电力系统中的使用提供参考方案。 展开更多
关键词 电光聚合物 光学芯片 电场传感器 温度特性
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一种无线传感器网络超低功耗接收器设计 被引量：2
12
作者 张全森 韩涛 黄友锐 《工矿自动化》 北大核心 2013年第6期39-44,共6页
针对无线接收器功耗影响无线传感器网络生命周期的问题,在OOK超再生接收器的基础上,设计了一种无线传感器网络超低功耗无线接收器——BFSK超再生接收器;介绍了该接收器的体系结构,给出了该接收器的电路设计。该接收器在保留OOK超再生接... 针对无线接收器功耗影响无线传感器网络生命周期的问题,在OOK超再生接收器的基础上,设计了一种无线传感器网络超低功耗无线接收器——BFSK超再生接收器;介绍了该接收器的体系结构,给出了该接收器的电路设计。该接收器在保留OOK超再生接收器超低功耗的基础上,采用f1和f2两种频道来确定输出是"0"还是"1",使得传输速率得到了较大提高。实验结果表明,当传输速率为250kbit/s时,2.4GHz接收器灵敏度为-86dB.m,功耗仅为215μW。 展开更多
关键词 无线传感器网络 超再生接收器 低功耗 OOK BFSK
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一种模态局域化感应式MEMS电场传感器设计
13
作者 刘语斐 彭春荣 +9 位作者 刘向明 高雅浩 彭思敏 厉嘉程 王俊鹏 毋正伟 任仁 韩炎晖 程千钉 张卫红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第9期22-27,共6页
文中设计一种基于模态局域化效应的新型电荷感应式MEMS电场传感器,利用弱耦合谐振系统中的模态局域化现象所产生的大振幅比来提高传感器的灵敏度。传感器敏感结构为三自由度弱耦合谐振系统,通过加入屏蔽盖板的方式屏蔽敏感结构上方一侧... 文中设计一种基于模态局域化效应的新型电荷感应式MEMS电场传感器,利用弱耦合谐振系统中的模态局域化现象所产生的大振幅比来提高传感器的灵敏度。传感器敏感结构为三自由度弱耦合谐振系统,通过加入屏蔽盖板的方式屏蔽敏感结构上方一侧电场,以未屏蔽端谐振器与屏蔽端谐振器感应电流之比作为输出。通过理论分析与仿真验证,确定了传感器的关键指标,并完成了传感器工艺制作及测试实验。测试结果表明该传感器灵敏度为0.119 m/kV,线性度为5.8%。 展开更多
关键词 MEMS 电场传感器 电荷感应 模态局域化
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高一致性全固态水下电场传感器的制备与性能测量
14
作者 张扬 牛晓博 +1 位作者 姚琦 纪延达 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期82-84,88,共4页
本文综合国内外的电极制备的设计工艺和结构,利用固相球磨加冷冻干燥制备全固态Ag/AgCl电极前驱粉体,在与纳米银粉混合中添加碳纳米管(CNTs)作为造孔剂,经压制烧结得到Ag/AgCl电极坯体。设计了内置电极溶液的结构,解决了电极裸露在海水... 本文综合国内外的电极制备的设计工艺和结构,利用固相球磨加冷冻干燥制备全固态Ag/AgCl电极前驱粉体,在与纳米银粉混合中添加碳纳米管(CNTs)作为造孔剂,经压制烧结得到Ag/AgCl电极坯体。设计了内置电极溶液的结构,解决了电极裸露在海水中不稳定和存储运输困难的问题。使用DM6500六位半万用表和EMA10斩波放大器为核心的测量平台对电极性能进行了测量,所设计制备的6个电极,任意电极配对极差最大约38μV,电极对漂移小于5μV/24h,电极自噪声小于0.7√nV/Hz@1Hz。所设计制备的水下电场传感器达到了国内外先进水平,且具备了工程化应用能力。 展开更多
关键词 电场传感器 Ag/AgCl电极 漂移 自噪声
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一种用于人体传感器网络的接收器模拟前端 被引量：1
15
作者 冯文杰 马力 沈海斌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第8期126-129,共4页
设计了一种用于人体传感器网络的低功耗接收器模拟前端,电路物理层信道利用人体进行通信,并采用了一种宽带信号传输技术,可以在0.8 V电压供电,100 mV输入敏感度条件下传输20 Mb/s的数据。片上的电压偏置电路提供了50Ω的输入阻抗。放大... 设计了一种用于人体传感器网络的低功耗接收器模拟前端,电路物理层信道利用人体进行通信,并采用了一种宽带信号传输技术,可以在0.8 V电压供电,100 mV输入敏感度条件下传输20 Mb/s的数据。片上的电压偏置电路提供了50Ω的输入阻抗。放大器采用了一种低压低功耗的Cascode结构,具有58 dB的增益,25 MHz的增益带宽积。另外采用了一种结构简单,功耗极低的电流反馈型Schmitt触发器。电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺设计,面积0.02 mm2,供电电压0.8 V,功耗仅为2.2 mW。 展开更多
关键词 人体传感器网络 人体通信 接收器 低功耗放大器 施密特触发器
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石墨烯柔性压阻传感器微织构压缩应变机制 被引量：1
16
作者 许静 马靖轩 +3 位作者 王路文 连加俤 蔡林烜 董林玺 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期169-178,共10页
为满足智能机器人、电子皮肤等领域对柔性传感器高灵敏度日益增加的需求,通过设计高表面积形貌以制备石墨烯凸台微织构柔性传感器,并对比分析有无微织构传感器的灵敏度;基于结构力学方程与静电方程,建立微织构柔性传感器模型,开展了电... 为满足智能机器人、电子皮肤等领域对柔性传感器高灵敏度日益增加的需求,通过设计高表面积形貌以制备石墨烯凸台微织构柔性传感器,并对比分析有无微织构传感器的灵敏度;基于结构力学方程与静电方程,建立微织构柔性传感器模型,开展了电场作用不同基底厚度以及微织构间距下柔性传感器微织构应变的数值模拟,研究柔性压阻传感器微织构压缩应变机制,探寻机械载荷和电载荷的交互作用关系。结果表明,柔性基底的微织构化处理能有效提高柔性压阻传感器的灵敏度。模型总位移的最大值随基底厚度的增加呈非线性增加,微织构应变随着厚度的增加而减小。电场作用下微织构应变受机电耦合压力叠加的影响均大于无电场作用。框状微织构类似于悬臂梁,作用在微织构上的力矩随间距增加而增大,同时刚度减小,微织构的压缩形变增加,应变增大。组合尺寸微织构的应变随着微织构间距的增加而增大,制备多尺寸微结构传感器可使用(150+350)μm的组合尺寸,能够有效增加接触面积提高传感器灵敏度。机械载荷和电载荷的耦合作用,组合尺寸对力矩与刚度的分配有效增加了基底的应变,提高了柔性传感器的灵敏度。 展开更多
关键词 柔性传感器 数值模拟 电场 超弹性材料 接触模型
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一种小型三维电场传感器 被引量：20
17
作者 张星 白强 +2 位作者 夏善红 郑凤杰 陈绍凤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1433-1436,共4页
电场传感器广泛用于电场强度的探测。目前一般探测电场强度一维或二维方向分量,所检测数据尚无法精确地反映电场强度的实际大小。本文介绍一种小型三维电场传感器,由1路轴向和2路径向电场测量单元、驱动单元、电路单元以及保温单元组成... 电场传感器广泛用于电场强度的探测。目前一般探测电场强度一维或二维方向分量,所检测数据尚无法精确地反映电场强度的实际大小。本文介绍一种小型三维电场传感器,由1路轴向和2路径向电场测量单元、驱动单元、电路单元以及保温单元组成,可用于探测空中电场强度的三维方向矢量。高空低温模拟试验中,在-70℃的环境温度下,传感器内部温度一直保持0℃以上,能充分保证传感器内部电路板的正常工作。在实际标定与测试中,该传感器表现出输出信号与电场强度的预期理论关系,证明了三维电场传感器结构设计和检测方法的合理性。 展开更多
关键词 电场 电场探测 三维电场传感器
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新型旋片式空中电场传感器及应用 被引量：22
18
作者 白强 夏善红 +2 位作者 陈绍凤 裴强 龚超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期651-654,共4页
该文介绍一种新型的空中电场传感器,它利用导体在电场中感应电荷的原理,通过感生电荷的 变化检测电场强度。传感器采用了新型的双定子结构以及独特的电路设计,有效地屏蔽了空中积累电荷以及 空间离子流对测量的影响。本器件用以检测100V... 该文介绍一种新型的空中电场传感器,它利用导体在电场中感应电荷的原理,通过感生电荷的 变化检测电场强度。传感器采用了新型的双定子结构以及独特的电路设计,有效地屏蔽了空中积累电荷以及 空间离子流对测量的影响。本器件用以检测100V/m-50000V/m的高空电场,误差小于5％。此传感器 已进行地面至15km空中电场探测试验,得到满意的空中电场测试数据。 展开更多
关键词 空中电场传感器 电场探测 感应电荷 双定子结构
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小型三维电场传感器设计与测试 被引量：13
19
作者 张星 白强 +2 位作者 夏善红 郑凤杰 陈绍凤 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期1002-1004,共3页
目前电场传感器只能探测大气电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中电场强度大小。该文介绍一种结构新颖的小型三维空中电场传感器,由轴向(Z)和径向(X,Y)三路电场测量单元和驱动单元以及电路单元组成,用于探测电场强... 目前电场传感器只能探测大气电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中电场强度大小。该文介绍一种结构新颖的小型三维空中电场传感器,由轴向(Z)和径向(X,Y)三路电场测量单元和驱动单元以及电路单元组成,用于探测电场强度的三维方向矢量。在地面实际测试中,传感器输出信号与电场强度的理论关系得到了验证,证明了三维电场传感器结构设计和检测方法的合理性。 展开更多
关键词 电场 电场探测 三维电场传感器
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一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器 被引量：14
20
作者 杨鹏飞 陈博 +3 位作者 闻小龙 彭春荣 夏善红 郝一龙 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1536-1540,共5页
该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号... 该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方法,设计出了满足环境适应性的传感器整体结构方案,并建立了传感器的灵敏度分析模型。对电场传感器进行测试,测量范围为-50 k V/m^50 k V/m,总不确定度为0.67%,分辨力达到10 V/m,功耗仅为0.62 W。外场试验结果表明,MEMS地面大气电场传感器在晴天和雷暴天的电场探测结果,与Campbell公司场磨式电场仪探测结果都有较好的一致性,说明该传感器能满足预测雷暴要求,实现雷电监测和预警功能。 展开更多
关键词 微机电系统 电场传感器 MEMS地面大气电场传感器
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