實(shí)現(xiàn)電壓非接觸穩(wěn)定測(cè)量電路設(shè)計(jì)

　　非接觸電壓測(cè)量原理

　　非接觸電壓測(cè)量的原理類似于磁力儀測(cè)量磁場(chǎng)，不需要直接電氣連接，通過(guò)電容耦合，利用位移電流來(lái)測(cè)量物體表面或自由空間的電壓。將傳感器電極放在電場(chǎng)中，感應(yīng)電極與信號(hào)源之間將形成耦合電容，通過(guò)耦合電容信號(hào)源經(jīng)過(guò)測(cè)量系統(tǒng)與地之間將構(gòu)成一個(gè)分壓電路，如圖1所示。

　　圖1非接觸電壓鍘量原理圖

　　設(shè)信號(hào)源的電壓為Vs由分壓公式可得，在運(yùn)放輸入端的電壓可表示為：

　　如果傳感器前置放大電路的放大倍數(shù)為Av，輸入電阻和輸入電容分別為Rin和Cin則傳感器的輸出可表示為：

　　由式（2）可知，當(dāng)耦合阻抗與系統(tǒng)輸入阻抗相比可忽略不計(jì)時(shí)，系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)具有理想特性的電壓計(jì)，可有效測(cè)量電壓信號(hào)。因此，為了提高系統(tǒng)的靈敏度，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該采用反饋等技術(shù)提高系統(tǒng)前端傳感器的輸入電阻，降低輸入電容。通過(guò)測(cè)量空中兩點(diǎn)電壓的大小，根據(jù)電壓與電場(chǎng)的關(guān)系，可以推導(dǎo)出空中電場(chǎng)的情況。