CN112904252B - 一种分析光学电场传感器的频率响应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分析光学电场传感器的频率响应的方法，属于电场测量技术领域。所述方法包括：步骤1，测量相关等效电容和等效电阻；步骤2，根据步骤1中的测量数据建立测量等效电路，按照等效电路建立等效函数；步骤3，由步骤2中所建立的传递函数计算光学电场传感器在不同频率下的测量误差。本发明所提供的分析光学电场传感器的频率响应的方法可以定量分析在不同频率下传感器的测量误差，便于修正误差以提高测量精度。

Description

一种分析光学电场传感器的频率响应的方法

技术领域

本发明涉及一种分析光学电场传感器的频率响应的方法，属于电场测量技术领域。

背景技术

将高压电压正负极分别连接用于产生电场的上下极板，极板之间就产生了待测电场。将电场传感器放置在待测电场中，传感器的外部空间的电介质、传感器表面的水汽污秽、传感器的管壳材料以及传感器的内部结构共同决定了电场传感器的频率响应。当电场传感器在某一频率下测量时，可能会出现幅值误差和相移。通过建立电场传感器测量等效电路，可定量分析电场传感器在某一频率下测量的幅值误差和相移，从而对测量误差进行修正。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种分析光学电场传感器的频率响应的方法，可定量分析光学电场传感器在某一频率下测量的幅值误差和相移，从而对测量误差进行修正。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种分析光学电场传感器的频率响应的方法，包括以下步骤：

步骤1，测量上极板和传感器上管壳的等效电容C_a1和等效电阻R_a1，测量下极板和传感器下管壳的等效电容C_a2和等效电阻R_a2，测量传感器上管壳和下管壳之间的等效电容C₁和等效电阻R₁，测量传感器上管壳对光波导上电极的等效电容C_u2和等效电阻R_u2，测量传感器下管壳对光波导下电极的等效电容C_d2和等效电阻R_d2，测量光波导上下电极之间的等效电容C_s和等效电阻R_s；

步骤2，根据以上测量数据建立测量等效电路，其中电容C_a等效为电容C_a1和和电容C_a2串联，电阻R_a等效为电阻R_a1和电阻R_a2串联，R_a＝R_a1+R_a2；电容C₂等效为电容C_u2和和电容C_d2串联，电阻R₂等效为电阻R_u2和电阻R_d2串联，R₂＝R_u2+R_d2；U_in表示高压电源，U_out表示光学电场传感器的响应；按照等效电路建立传递函数为：

其中“//”表示并联关系；s为变量，s＝jω，j²＝-1，ω为频率；

步骤3，由步骤2中所建立的传递函数计算光学电场传感器在不同频率下的测量误差。

本发明的有益效果为：

本发明所提供的分析光学电场传感器的频率响应的方法可以定量分析在不同频率下传感器的测量误差，便于修正误差以提高测量精度。

附图说明

图1为本发明所述光学电场传感器的测量等效模型。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种分析光学电场传感器的频率响应的方法，包括以下步骤：

步骤1，测量上极板和传感器上管壳的等效电容C_a1和等效电阻R_a1，测量下极板和传感器下管壳的等效电容C_a2和等效电阻R_a2，测量传感器上管壳和下管壳之间的等效电容C₁和等效电阻R₁，测量传感器上管壳对光波导上电极的等效电容C_u2和等效电阻R_u2，测量传感器下管壳对光波导下电极的等效电容C_d2和等效电阻R_d2，测量光波导上下电极之间的等效电容C_s和等效电阻R_s；

步骤2，根据以上测量数据建立测量等效电路，其中电容C_a等效为电容C_a1和和电容C_a2串联，电阻R_a等效为电阻R_a1和电阻R_a2串联，R_a＝R_a1+R_a2；电容C₂等效为电容C_u2和和电容C_d2串联，电阻R₂等效为电阻R_u2和电阻R_d2串联，R₂＝R_u2+R_d2；U_in表示高压电源，U_out表示光学电场传感器的响应；按照图1所示等效电路建立传递函数为：

其中“//”表示并联关系；s为变量，s＝jω，j²＝-1，ω为频率；

步骤3，由步骤2中所建立的传递函数计算光学电场传感器在不同频率下的测量误差。

本发明所提供的分析光学电场传感器的频率响应的方法可以定量分析在不同频率下传感器的测量误差，便于修正误差以提高测量精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种分析光学电场传感器的频率响应的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，测量上极板和传感器上管壳的等效电容C_a1和等效电阻R_a1，测量下极板和传感器下管壳的等效电容C_a2和等效电阻R_a2，测量传感器上管壳和下管壳之间的等效电容C₁和等效电阻R₁，测量传感器上管壳对光波导上电极的等效电容C_u2和等效电阻R_u2，测量传感器下管壳对光波导下电极的等效电容C_d2和等效电阻R _d2，测量光波导上下电极之间的等效电容C_s和等效电阻R _s；

步骤2，根据以上测量数据建立测量等效电路，其中电容C_a等效为电容C_a1和电容C_a2串联，电阻R_a等效为电阻R_a1和电阻R_a2串联，R_a＝R_a1+R_a2；电容C₂等效为电容C_u2和电容C_d2串联，电阻R₂等效为电阻R_u2和电阻R_d2串联，R₂＝R_u2+R_d2；U_in表示高压电源，U_out表示光学电场传感器的响应；按照等效电路建立传递函数为：

其中“//”表示并联关系；s为变量，s＝jω，j²＝-1，ω为频率；

步骤3，由步骤2中所建立的传递函数计算光学电场传感器在不同频率下的测量误差。