一種高頻電場探頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高頻電場探頭，包括兩個相互絕緣的半球形電極，兩個半球形電極之間設置有PCB電路板，PCB電路板上設置有電容，電容的兩個引腳分別通過導線連接兩個半球形電極，PCB電路板上還設置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設置有SMA插頭的一端穿過一個半球形電極連接PCB電路板上設置的SMA插座，電容的兩個引腳還分別連接PCB電路板上設置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。本實用新型采用互相絕緣的兩個半球形電極構成球形結構，通過標定出天線系數，可以用于測量變電站中由于遭受故障、雷擊和開關操作而產生的暫態高頻電磁場，同時還具有制作簡單、測量結果易于獲取、引起被測電場的畸變較小和可測場強大等優點。
【專利說明】一種高頻電場探頭
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感裝置，尤其涉及一種高頻電場探頭。
【背景技術】
[0002]由于變電站內GIS周圍存在著各種穩態的和暫態的電場、磁場，這些電磁干擾源將對安裝在GIS附近匯控柜內的自動控制、通訊和保護系統等二次設備造成干擾。尤其是當變電站遭受故障、雷擊和開關操作時，會產生很強的瞬態電磁脈沖，這種瞬態電磁場分布在空間各點的幅值變化范圍很大，而且具有很寬的頻譜范圍，如果電磁屏蔽措施做的不好，將會引發二次設備的誤動而導致出現不必要的麻煩和損失。為了評估這種瞬態電磁干擾的嚴重性，亟需一種能夠對瞬態場進行測量和研究的裝置。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種高頻電場探頭，能夠對變電站遭受故障、雷擊和開關操作時產生的強瞬態電磁脈沖進行測量和研究，避免引發二次設備的誤動，保證二次設備的正常工作。
[0004]本實用新型采用下述技術方案:
[0005]一種高頻電場探頭，包括兩個相互絕緣的半球形電極，兩個半球形電極之間設置有PCB電路板，PCB電路板上設置有電容，電容的兩個引腳分別通過導線連接兩個半球形電極，PCB電路板上還設置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設置有SMA插頭的一端穿過一個半球形電極連接PCB電路板上設置的SMA插座，電容的兩個引腳還分別連接PCB電路板上設置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。
[0006]所述的兩個半球形電極采用兩個對稱的銅質半球殼。
[0007]所述的半球形電極的半徑為25mm,半球形電極的厚度為1.6mm。
[0008]所述的兩個半球形電極中任意一個半球形電極殼體上設置有同軸電纜穿孔，同軸電纜穿孔的直徑為5mm。
[0009]所述的同軸電纜的直徑為5mm。
[0010]所述的電容容量為490pF。
[0011]所述的PCB電路板的厚度為2mm。
[0012]所述的導線焊接在半球形電極的底面邊緣。
[0013]本實用新型采用互相絕緣的兩個半球形電極構成球形結構，兩個半球形電極由電容相連，通過標定出天線系數，可以用于測量變電站中由于遭受故障、雷擊和開關操作而產生的暫態高頻電磁場，同時還具有制作簡單、測量結果易于獲取、引起被測電場的畸變較小和可測場強大等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖。【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型包括兩個相互絕緣的半球形電極1，半球形電極I的外表面分為半球形殼體表面和底面，兩個半球形電極I之間設置有PCB電路板2，PCB電路板2上設置有電容3，電容3的兩個引腳分別通過導線連接兩個半球形電極I。連接半球形電極I的導線焊接到半球形電極I的底面邊緣并盡可能的短，焊點應該盡量小并且光滑，同時半球形電極I的底面邊緣處應打磨光滑，以防止由于焊點突出或者尖端效應引起的電荷分布不均。PCB電路板2上還設置有SMA插座4，同軸電纜5的兩端分別設置有SMA插頭6和BNC插座7，兩個半球形電極I中任意一個半球形電極I殼體上設置有同軸電纜穿孔，同軸電纜5設置有SMA插頭6的一端穿過同軸電纜穿孔連接PCB電路板2上設置的SMA插座4，電容3的兩個引腳還分別連接PCB電路板2上設置的SMA插座4和同軸電纜5的屏蔽層。
[0016]本實施例中，半球形電極I的半徑為25mm,半球形電極I的厚度為1.6mm,兩個半球形電極I采用兩個對稱的銅質半球殼。半球形電極I殼體上設置的同軸電纜穿孔的直徑為5mm，所述的同軸電纜5的直徑為5mm。電容3容量為490pF。PCB電路板2的厚度為2mm o
[0017]本實用新型在使用過程中，互相絕緣的兩個對稱的半球形電極I構成球形結構，兩個半球形電極I通過電容3相連，實質上構成了球形結構的電容探頭。球形結構的電容探頭具有以下優點:
[0018](I)半球形電極I中半球形殼體表面的感應電荷與所施加電場強度的關系易于計算；
[0019](2)可以方便地估算出球形結構的電容3探頭對被測電場的影響；
[0020](3)電場的畸變較小，可以避免尖端放電現象；
[0021](4)通過標定天線系數，可以用于測量變電站中的暫態高頻電磁場。
【權利要求】
1.一種高頻電場探頭，其特征在于:包括兩個相互絕緣的半球形電極，兩個半球形電極之間設置有PCB電路板，PCB電路板上設置有電容，電容的兩個引腳分別通過導線連接兩個半球形電極，PCB電路板上還設置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設置有SMA插頭的一端穿過一個半球形電極連接PCB電路板上設置的SMA插座，電容的兩個引腳還分別連接PCB電路板上設置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。
2.根據權利要求1所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的兩個半球形電極采用兩個對稱的銅質半球殼。
3.根據權利要求2所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的半球形電極的半徑為25mm,半球形電極的厚度為1.6mm。
4.根據權利要求3所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的兩個半球形電極中任意一個半球形電極殼體上設置有同軸電纜穿孔，同軸電纜穿孔的直徑為5mm。
5.根據權利要求4所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的同軸電纜的直徑為5mm。
6.根據權利要求5所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的電容容量為490pF。
7.根據權利要求6所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的PCB電路板的厚度為2mm o
8.根據權利要求7所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的導線焊接在半球形電極的底面邊緣。
【文檔編號】G01R29/08GK203551671SQ201320733635
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】張少鋒, 韓金華, 趙磊, 郭磊, 陳豪然, 李曉綱, 陳瑞, 張曉鵬, 屈少平, 王廣周 申請人:國家電網公司, 國網河南省電力公司電力科學研究院