CN107300642B - Mems地面大气电场传感器 - Google Patents
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Abstract
一种MEMS地面大气电场传感器，包括：弧顶探测结构以及MEMS电场测量模块，弧顶探测结构包括：导电弧顶防雨外壳，顶部为弧形，底部设置有朝向顶部的凹槽，导电连接柱，设置在所述凹槽顶部，与所述弧顶防雨外壳电连接；固支腔体上部，为顶部封闭、底部开口的筒体，设置在所述凹槽内，所述连接柱贯穿固支腔体上部顶部，且与所述固支腔体上部电性绝缘；以及固支腔体下部，封闭固支腔体上部的底部开口，用于形成固支腔体，MEMS电场测量模块设置在所述固支腔体内，用于通过所述导电连接柱及导电弧顶防雨外壳来探测外界电场。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种MEMS地面大气电场传 感器。
背景技术
雷电灾害是联合国公布的十大自然灾害之一，雷电也是直接影响航天 发射成败的重要天气因素，在航天器发射规范中，已经将大气电场强度列 为航天器能否发射的主要条件之一。雷击可对电网造成严重的危害，包括 线路跳闸、输变电设备故障、线路非计划停运等，都直接影响了电网的安 全稳定运行和供电用电的安全可靠性。石油化工行业除采用大量对雷电非常敏感的电气电子设备及辅助设施外，生产过程中物料及成品储运很大部分都具有易燃易爆特点，是雷电灾害事故多发的敏感行业之一。采用静电 场传感器对大气电场强度大小、极性等变化进行监测和分析，对可能造成 雷击危险的大气电场变化加以识别，在灾害来临之前进行预警，对防雷减 灾具有非常重要的意义，也是未来气象部门进行雷电等灾害性天气预报的 发展趋势。然而，国内外已商业化的静电场传感器基本上采用传统的机械加工技术，存在易磨损的机械部件，在体积、功耗及其它性能等方面也有 一些问题，无法广泛应用。
发明内容
鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一 种MEMS地面大气电场传感器。
根据本发明的一个方面，提供了一种MEMS地面大气电场传感器， 包括：弧顶探测结构，包括：导电弧顶防雨外壳，顶部为弧形，底部设置 有朝向顶部的凹槽，导电连接柱，设置在所述凹槽顶部，与所述弧顶防雨 外壳电连接；固支腔体上部，为顶部封闭、底部开口的筒体，设置在所述凹槽内，所述连接柱贯穿固支腔体上部顶部，且与所述固支腔体上部电性绝缘；以及固支腔体下部，封闭固支腔体上部的底部开口，用于形成固支 腔体，以及MEMS电场测量模块，设置在所述固支腔体内，用于通过所 述导电连接柱及导电弧顶防雨外壳来探测外界电场。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，还包括：腔 体结构，设置在所述弧顶探测结构下方，包括：主壳，为顶部封闭、底部 开口的筒体，顶部设置第一开孔；以及后盖，所述后盖用于封闭主壳的底 部开口，所述MEMS电场测量模块设置在所述腔体结构内。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述MEMS 电场测量模块包括：MEMS电场敏感芯片，探测外界电场产生感应电流； 前置放大电路，将电流信号转换为电压信号；以及驱动解调电路，为所述 MEMS电场敏感芯片提供工作信号，并对所述电压信号进行电场信息解算，所述MEMS电场敏感芯片的封装顶部为金属盖板。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述金属盖 板与所述导电连接柱通过导线电连接。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述固支腔 体下部设有第二开孔，所述第一开孔和第二开孔用于所述导线穿过。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述MEMS 电场测量模块还包括：绝缘密封盒，用于容置顺序堆叠设置的所述MEMS 电场敏感芯片、前置放大电路，以及金属感应板，设置在绝缘密封盒靠近 所述MEMS电场敏感芯片的金属盖板的盒壁外侧。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述金属感 应板与所述导电连接柱通过导线电连接。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述绝缘密 封盒容置顺序堆叠设置的所述MEMS电场敏感芯片、前置放大电路及驱 动解调电路。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述主壳和 后盖中的至少一个包括密封槽和/或灌胶槽，用于使得所述主壳和后盖密封 连接。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述绝缘密 封盒内设有干燥剂。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述固支腔 体上部和固支腔体下部为金属材料或绝缘材质表面电镀金属层制成。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述主壳和 后盖为金属材料或绝缘材质表面电镀金属层制成。
根据本发明一种实施例的MEMS地面大气电场传感器，所述腔体结 构内设置固定装置，用于固定所述MEMS电场测量模块。
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
采用低功耗的MEMS电场敏感芯片技术，无马达易磨损的机械部件， 降低了功耗，易批量生产，并提高了产品的可靠性。
采用弧顶防雨外壳，其顶部和四周都可以感应电场，增大了电场感应 面积，提高了传感器的灵敏度。
采用金属腔壁结构，提高了传感器抗静电及电磁干扰性能，也降低了 空气中灰尘对电场测量的影响。
采用密封结构设计，避免了环境湿度对MEMS电场敏感芯片封装的 影响，提高了电场探测的准确度和长期稳定性。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种MEMS地面大气电场传感器的结构示 意图。
图2为图1中弧顶探测结构的剖面示意图。
图3为图1中腔体结构的剖面示意图。
图4为本发明一实施例中的MEMS电场测量模块的结构示意图。
图5为本发明再一实施例中的MEMS电场测量模块的结构示意图。
具体实施方式
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一 些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多 不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相对地，提供 这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明一实施例提供一种MEMS地面大气电场传感器，可以具有金 属密封结构，图1为本发明一实施例的一种MEMS地面大气电场传感器的结构示意图。如图1所示，MEMS地面大气电场传感器包括弧顶探测结 构1和MEMS电场测量模块3。图2为图1中弧顶探测结构的剖面示意图， 如图2所示，弧顶探测结构1形状可以为圆柱形、椭圆柱形、长方体形、 正方体形或其他规则或不规则的多边体形等，包括导电弧顶防雨外壳11、 导电连接柱12、固支腔体上部13以及固支腔体下部14，导电弧顶防雨外 壳11顶部为弧形，底部设置有朝向顶部的凹槽，导电连接柱12设置在所 述凹槽顶部，与所述弧顶防雨外壳11电连接，固支腔体上部13为顶部封 闭、底部开口的筒体，设置在所述凹槽内，所述连接柱12贯穿固支腔体 上部13顶部，且与所述固支腔体上部13电性绝缘，固支腔体下部14封 闭固支腔体上部13的底部开口，用于形成固支腔体，MEMS电场测量模 块可以设置在所述固支腔体内，用于通过所述导电连接柱12及导电弧顶防雨外壳11来探测外界电场。导电弧顶防雨外壳11、导电连接柱12、弧 顶固支腔体上部13、弧顶固支腔体下部14均具有导电性，可以为金属材 质，也可以是绝缘材质内表面或外表面或内外表面电镀金属。导电弧顶防 雨外壳11与导电连接柱12电连接，为孤立导体，导电连接柱12与固支 腔体上部13通过绝缘隔离结构实现电隔离，绝缘隔离结构材料可以为无 机绝缘材料、有机绝缘材料或混合绝缘材料。连接柱12与固支腔体上部 13之间，固支腔体上部13与固支腔体下部14之间可以通过螺丝固定，也 可以采用其他固定方式，如焊接、粘接等。
在另一实施例中，如图1所示，MEMS地面大气电场传感器还可以包 括腔体结构2，所述MEMS电场测量模块3设置在所述腔体结构2内，通 过所述导电连接柱12及导电弧顶防雨外壳11来探测外界电场。图3为图 1中腔体结构的剖面示意图，如图3所示，所述腔体结构2主要包括主壳 21、后盖22，腔体结构2形状可以为圆柱形、椭圆柱形、长方体形、正方 体形或其他规则或不规则的多边体形等。其中主壳21为顶部封闭、底部 开口的筒体，顶部设置第一开孔211，该第一开孔211可以位于顶部中心 位置211，也可以在非中心位置，用于向腔体结构2中引入与导电连接柱 电连接的导线，此时封闭固支腔体上部13的底部开口并且固支腔体下部 14顶部同样设置第二开孔141，位于中心位置或非中心位置，与导电连接 柱电连接的导线依次穿过第二开孔141和第一开孔211。后盖用于封闭主壳21的底部开口。腔体结构2可以设计有密封槽24和/或灌胶槽25，分 别用于放置密封圈和灌装密封胶，密封槽24和/或灌胶槽25可以设置在主 壳21和后盖22中的至少一个上，用于使得所述主壳21和后盖22密封连 接，当然也可以不设计密封槽24或灌胶槽25，直接在密封腔体主壳21与后盖22的接触部位涂胶密封或者在腔体结构2内部罐装密封胶，密封 圈材质可以为氟橡胶、硅橡胶、丁晴胶等，密封胶可以为玻璃胶、硅橡胶、 AB胶、环氧胶等。密封腔体主壳21与后盖22之间还可以通过螺丝固定。 另外弧顶探测结构1与腔体结构2之间通过螺丝固定，此时固支腔体下部 14可以设置螺丝穿过孔142，弧顶探测结构1与腔体结构2也可以采用其 他固定方式，如焊接、粘接等。
腔体结构2内还可以设置固定柱23，用于固定支撑位于腔体结构2 内的MEMS电场测量模块3，在一实施例中，固定柱23固接于后盖22， 腔体的主壳21、后盖22与固定柱23均具有导电性，可以为金属材质，也 可以是绝缘材质内表面或外表面或内外表面电镀金属。
图4为本发明一实施例中的MEMS电场测量模块的结构示意图，如图 4所示，设置于固支腔体或腔体结构2内的MEMS电场测量模块3主要包 括MEMS电场敏感芯片31、前置放大电路32以及驱动解调电路33，其 形状可以为圆形、椭圆形、长方形、正方形或多边形等，MEMS电场测量 模块3在固支腔体或腔体结构2内可以安装一个，也可以安装多个。所述MEMS电场敏感芯片31中的屏蔽电极周期性振动调制感应电极产生感应 电流，MEMS电场敏感芯片31封装基座为绝缘材料，顶部为金属盖板； 前置放大电路32实现电场电流信号转换为电压信号；驱动解调电路33产 生MEMS电场敏感芯片31正常工作所需的双路差分信号并对前置放大电路32输出的电压信号实现电场信息的解算。在一实施例中，MEMS电场 敏感芯片31、前置放大电路32与驱动解调电路33堆叠布置，固定在腔体 结构2的固定柱23上，在其他实施例中也可以水平布置或垂直并排布置等。所述MEMS电场敏感芯片31封装顶部的金属盖板通过导线与弧顶探 测结构1的导电连接柱12电连接，最终实现与弧顶防雨外壳11电连接， 所述导线可以为普通导线、屏蔽导线、高频射频线、半钢半柔射频线等。 采用该种MEMS电场测量模块，MEMS地面大气电场传感器的工作原理 如下：由于传感器弧顶防雨外壳11与MEMS电场敏感芯片31芯片的金属盖板之间电连接，当外界存在直流电场E时，传感器弧顶防雨外壳11 与金属盖板产生感应电荷并与直流电场E线性相关，金属盖板的感应电荷 产生电场Eg，则Eg与直流电场E线性相关，MEMS电场敏感芯片31通过 测量电场Eg实现间接测量外界直流电场E的大小。
结合图2所示，MEMS电场测量模块3设置在腔体结构2中时，其供 电线缆和信号传输线缆通过封腔体结构后盖22设置的第三开孔222引出，第三开孔222可以是中心孔，也可是非中心孔。采用上述结构的MEMS 电场测量模块3时，用于容置MEMS电场测量模块3的腔体结构2采用 前述的密封圈或密封胶进行密封，并且后盖22的第三开孔222穿过线缆 后需要旋涂密封胶实现腔体密封，与导电连接柱12电连接的导线穿过密 封腔体主壳21顶部的第一开孔211和固支腔体下部14的第二开孔141后 需要旋涂密封胶实现腔体结构2整体密封。
在一实施例中，上述的MEMS电场测量模块3设置在固支腔体内时， 固支腔体上部13与固支腔体下部14构成的固支腔体同样需要密封设置， 可以在两者触处旋涂密封胶，或者在固支腔体内直接罐装密封胶，密封胶 可以为玻璃胶、硅橡胶、AB胶、环氧胶等，此时由于导电连接柱12与 MEMS电场敏感芯片31芯片的金属盖板距离较近，可以在金属盖板上相应导电连接柱12感应出电荷，导电连接柱12与MEMS电场敏感芯片31 芯片的金属盖板可以电连接，也可以不电连接。
图5为本发明再一实施例中的MEMS电场测量模块的结构示意图， 具体为：如图5所示，与图4所示的实施例相比，MEMS电场测量模块3 还包括一绝缘密封盒34，堆叠布置的MEMS电场敏感芯片31与前置放大 电路32先放入一个绝缘密封盒34内，密封盒体341顶部有一金属感应板342，金属感应板342与密封盒体341固定连接，绝缘密封盒34的形状可 以为圆柱形、椭圆柱形、长方体形、正方体形或其他规则或不规则的多边 体形等，密封盒体341可以为无机绝缘材料、有机绝缘材料或混合绝缘材 料制成；绝缘密封盒34与驱动解调电路33堆叠布置，驱动解调电路33 与前置放大电路32的信号连接线穿出缘密封盒34的信号输出接口后对该 信号输出口旋涂密封胶来实现密封，驱动解调电路33也可以与电场敏感 芯片31与前置放大电路32一起布置在绝缘密封盒34内。不同于图4中 的MEMS电场敏感芯片31金属盖板与弧顶防雨外壳11电连接方案，该 方案只需要金属感应板342与弧顶防雨外壳11通过导线电连接即可。所 述导线可以为普通导线、屏蔽导线、高频射频线、半钢半柔射频线等。
采用该种MEMS电场测量模块，MEMS地面大气电场传感器的工作 原理如下：由于传感器弧顶防雨外壳11与密封盒体341上方的金属感应 板342电连接，而金属感应板342与芯片MEMS电场敏感芯片的金属盖 板之间又形成了电容结构，那么当外界存在直流电场E时，金属盖板也将 产生感应电荷，该感应电荷产生电场Ed，Ed与直流电场E线性相关，MEMS 电场敏感芯片31通过测量电场Ed实现间接测量外界直流电场E的大小。
采用该种MEMS电场测量模块3，容置该MEMS电场测量模块3的 固支腔体或腔体结构2可以不密封。
在一实施例中的MEMS地面大气电场传感器中，所述密封的腔体结 构2内部、绝缘密封盒34内部或密封的固支腔体内部可以放置干燥剂或其它种类的吸湿材料来保证密封环境的干燥，保护MEMS电场测量模块 的组件不被腐蚀，保障其工作性能。
在一实施例中，MEMS地面大气电场传感器还可以固定在金属支架上 进行大气电场测量，例如通过腔体结构2底部的安装孔223安装在金属支架上，金属支架与腔体结构2电连接，金属支架可以接地，避免腔体结构 2集聚过多电荷。金属支架还可以不接地，支架也可以是其它材质支架， 比如木头、塑料等，在其他实施例中也可以不采用支架，直接安装在某些 装置上或放置在地面上进行电场测量。
本发明实施例中的MEMS地面大气电场传感器除了测量大气电场外， 还可应用于雷电预警、工业静电测量、电网直流电场测量以及相关静电场 测量装置中。
应注意，附图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示 意本发明实施例的内容。
实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右” 等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。并且上述实 施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式， 均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外， 上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形 状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种MEMS地面大气电场传感器，其特征在于，包括：
弧顶探测结构（1），包括：
导电弧顶防雨外壳（11），顶部为弧形，底部设置有朝向顶部的凹槽，
导电连接柱（12），设置在所述凹槽顶部，与所述弧顶防雨外壳（11）电连接；
固支腔体上部（13），为顶部封闭、底部开口的筒体，设置在所述凹槽内，所述导电连接柱（12）贯穿固支腔体上部（13）顶部，且与所述固支腔体上部（13）电性绝缘；以及
固支腔体下部（14），封闭固支腔体上部（13）的底部开口，用于形成固支腔体，以及
MEMS电场测量模块（3），设置在所述固支腔体内，用于通过所述导电连接柱（12）及导电弧顶防雨外壳（11）来探测外界电场；
其中，所述MEMS电场测量模块（3）包括：
MEMS电场敏感芯片（31），探测外界电场产生感应电流；
前置放大电路（32），将电流信号转换为电压信号；
驱动解调电路（33），为所述MEMS电场敏感芯片（31）提供工作信号，并对所述电压信号进行电场信息解算，
绝缘密封盒（34），用于容置顺序堆叠设置的所述MEMS电场敏感芯片（31）、前置放大电路（32）以及；
金属感应板（342），设置在绝缘密封盒（34）靠近所述MEMS电场敏感芯片（31）的金属盖板的盒壁外侧；
其中，所述MEMS电场敏感芯片（31）的封装顶部为金属盖板，所述金属感应板（342）与所述MEMS电场敏感芯片（31）的金属盖板之间形成电容结构，所述固支腔体上部（13）和固支腔体下部（14）为金属材料或绝缘材质表面电镀金属层制成。
2.根据权利要求1所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于，还包括：
腔体结构（2），设置在所述弧顶探测结构（1）下方，包括：
主壳（21），为顶部封闭、底部开口的筒体，顶部设置第一开孔（211）；以及
后盖（22），所述后盖用于封闭主壳（21）的底部开口，
其中，所述MEMS电场测量模块（3）设置在所述腔体结构（2）内。
3.根据权利要求2所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于：所述固支腔体下部（14）设有第二开孔（141），所述第一开孔（211）和第二开孔（141）用于导线穿过。
4.根据权利要求1所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于：所述金属感应板（342）与所述导电连接柱（12）通过导线电连接。
5.根据权利要求1所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于：所述绝缘密封盒容置顺序堆叠设置的所述MEMS电场敏感芯片（31）、前置放大电路（32）及驱动解调电路（33）。
6.根据权利要求2所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于，所述主壳（21）和后盖（22）中的至少一个包括密封槽（24）和/或灌胶槽（25），用于使得所述主壳（21）和后盖（22）密封连接。
7.根据权利要求1所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于，所述绝缘密封盒（34）内设有干燥剂。
8.根据权利要求2所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于，所述主壳（21）和后盖（22）为金属材料或绝缘材质表面电镀金属层制成。
9.根据权利要求2所述的MEMS地面大气电场传感器，其特征在于，所述腔体结构（2）内设置固定装置，用于固定所述MEMS电场测量模块（3）。
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| CN113933913A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 中国石油天然气集团有限公司 | 油罐雷电预警装置 |
| CN114184853A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-15 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种工频电场测量装置 |
| CN115290993B (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-13 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种球形电极全向静电场检测装置 |
| CN116247603B (zh) * | 2023-02-17 | 2024-03-19 | 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司 | 一种高安全性支柱式避雷器 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102937671A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-20 | 中国人民解放军理工大学气象学院 | 一种雷电及地面电场监测一体装置 |
| CN204479659U (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-15 | 江苏省无线电科学研究所有限公司 | 低功耗一体式大气电场传感器 |
| CN106124870A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-16 | 中国科学院电子学研究所 | 电极型电场传感器封装元件及其用途 |
| CN106597065A (zh) * | 2016-12-10 | 2017-04-26 | 国网浙江省电力公司金华供电公司 | Mems非接触式高压直流验电器 |
| CN106672890A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 北京中科飞龙传感技术有限责任公司 | 一种灵敏度增强型电场传感器的封装盖板及封装方法 |
| CN106707038A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-24 | 北京中自控创新科技发展有限公司 | 一种本地及远程探测相结合的一体式雷电预警组合探头及其探测方法 |
| CN206906494U (zh) * | 2017-05-31 | 2018-01-19 | 北京中科飞龙传感技术有限责任公司 | Mems地面大气电场传感器 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3919636A (en) * | 1974-04-29 | 1975-11-11 | Us Navy | Electrical field change meter |
| US3925726A (en) * | 1974-05-08 | 1975-12-09 | Us Navy | Electric field sensor |
| US3916305A (en) * | 1974-05-20 | 1975-10-28 | Us Navy | Atmospheric electrical current detector |
| FR2476849A1 (fr) * | 1980-02-22 | 1981-08-28 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Appareil pour la mesure d'un champ electrique |
| US7924018B2 (en) * | 2008-12-19 | 2011-04-12 | Illinois Tool Works Inc. | MEMS electrometer that measures amount of repulsion of adjacent beams from each other for static field detection |
| CN103633036B (zh) * | 2013-08-07 | 2017-03-08 | 中国科学院电子学研究所 | 基于高阻材料的电场传感器封装元件 |
| CN103983863A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 唐凯 | 一种微型化雷电预警装置 |
| US9880120B2 (en) * | 2014-07-22 | 2018-01-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electric field sensor |
| CN105954602B (zh) * | 2016-05-23 | 2018-06-26 | 厦门大恒科技有限公司 | 一种大气电场信号跟随式测试仪及其测试方法 |
| CN206038938U (zh) * | 2016-08-12 | 2017-03-22 | 南京大桥机器有限公司 | 一种mems电场探空仪系统 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102937671A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-20 | 中国人民解放军理工大学气象学院 | 一种雷电及地面电场监测一体装置 |
| CN204479659U (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-15 | 江苏省无线电科学研究所有限公司 | 低功耗一体式大气电场传感器 |
| CN106124870A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-16 | 中国科学院电子学研究所 | 电极型电场传感器封装元件及其用途 |
| CN106597065A (zh) * | 2016-12-10 | 2017-04-26 | 国网浙江省电力公司金华供电公司 | Mems非接触式高压直流验电器 |
| CN106672890A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 北京中科飞龙传感技术有限责任公司 | 一种灵敏度增强型电场传感器的封装盖板及封装方法 |
| CN106707038A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-24 | 北京中自控创新科技发展有限公司 | 一种本地及远程探测相结合的一体式雷电预警组合探头及其探测方法 |
| CN206906494U (zh) * | 2017-05-31 | 2018-01-19 | 北京中科飞龙传感技术有限责任公司 | Mems地面大气电场传感器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨鹏飞 等.一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器.《电子与信息学报》.2016,第38卷(第6期),1536-1540. * |
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