一种光供电的电场测量装置的制作方法

本技术属于通信，具体涉及一种光供电的电场测量装置。

背景技术：

1、激光无线能量传输技术是将激光束作为能量传输的载体，采用光电池实现光电转换，其可以应用于高电压、强电磁干扰等极端恶劣环境下的以安全可靠供电为最终目的的光电能量传输系统，也可以应用于远距离传输的场景中。由于激光送能系统具有绝缘简单、抗电磁干扰能力强等特点，在高电压、强磁场等应用场景得到了广泛的应用，逐渐成为一种可靠的供能手段。

2、电场测量设备用于各种电磁原理的验证和应用中，其特殊的应用场景，强电，强电磁和脉冲，对周围的电子设备产生干扰以及对人身都存在伤害性，于是高可靠的测量设备和远程操作尤其重要。常规的电场测量设备需要测试场地给其供电，一般都采用的是电池，但是电池容量有限，这就需要人员频繁的进入测量场地，增加了危险性。同时电子设备会干扰信号传输。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种光供电的电场测量装置和估计系统，旨在解决现有技术中采用电池给电场测量设供电，存在供电时间短，需要频繁更换电池，以及电子设备会干扰信号传输的问题。

2、本实用新型采取以下技术方案实现：

3、一种光供电的电场测量装置，包括探测器和接收器，所述探测器包括第二供电单元、电转光电路、电场感应单元，所述接收器包括第一供电单元、光转电电路和电场检测单元；所述第一供电单元与第二供电单元通过光纤连接，所述第一供电单元与光转电电路电连接，所述第二供电单元与电转光电路电连接，所述光转电电路和电转光电路通过光纤连接，所述电场感应单元与电转光电路的输入端连接，所述电场检测单元与光转电电路的输出端连接。

4、为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

5、进一步地，所述第一供电单元包括电源模块u1、激光器j1，所述电源模块u1与激光器j1电连接，所述电源模块u1与光转电电路电连接。

6、进一步地，所述电源模块u1的4脚和5脚均输入5v电源，所述电源模块u1的1脚接地，所述电源模块u1的的2脚与激光器j1的2脚电连接，所述激光器j1的1脚接地。

7、进一步地，所述第二供电单元包括光电池j2、电源稳压模块u2，所述光电池j2与电源稳压模块u2电连接，所述电源稳压模块u2与电转光电路电连接。

8、进一步地，所述光电池j2的1脚与电源稳压模块u2的1脚电连接，所述光电池j2的2脚接地，所述电源稳压模块u2的3脚接地，所述电源稳压模块u2的4脚输出5v电源。

9、进一步地，所述电转光电路包括依次电连接的测量接口rf2、运算放大器u1、电阻r1、运算放大器u2、电感l1和激光器cn1，所述测量接口rf2的输入端与电场感应单元无线连接，所述激光器cn1的输出端通过光纤与光转电电路连接。

10、进一步地，所述所述测量接口rf2的5脚与运算放大器u1的3脚连接，所述测量接口rf2的1脚、2脚、3脚、4脚接地，所述运算放大器u1的7脚、8脚接+5v电压，所述运算放大器u1的4脚接-5v电压，所述运算放大器u1的6脚与电阻r1连接，所述电阻r1与运算放大器u2的3脚连接，所述运算放大器u2的1脚、2脚和5脚接地，所述运算放大器u2的4脚接+5v电压，所述运算放大器u2的6脚与激光器cn1的2脚连接，所述电感l1的一端与运算放大器u2的4脚串联，所述电感l1的另一端与运算放大器u2的6脚串联，所述激光器cn1的1脚接地。

11、进一步地，所述光转电电路包括依次电连接的光电二极管j3、运算放大器u3、电感l2、测量接口rf1，所述测量接口rf1的输出端与电场检测单元电连接。

12、进一步地，所述光电二极管j3的1脚与运算放大器u3的3脚连接，所述光电二极管j3的2脚接+12v电压，所述运算放大器u3的1脚、2脚、5脚接地，所述运算放大器u3的4脚接+5v电压，所述运算放大器u3的6脚接测量接口rf1的5脚，所述电感l2的一端与运算放大器u3的6脚串联，所述电感l2的另一端与运算放大器u3的4脚串联。

13、进一步地，所述电场感应单元采用天线，所述电场检测单元采用示波器。

14、本实用新型的有益效果：

15、本实用新型的一种光供电的电场测量装置，采用光纤连接第一供电单元和第二供电单元实现供能，相比现有技术中采用电池供电的方式，本方式无需人工频繁进出测试场地进行电池的更换，提供了稳定的电源，降低了危险性。

16、利用天线进行无接触式感应电场值，将感应的电场值通过电转光电路和光转电电路进行电信号和激光信号之间的转换，同时利用光纤进行传输，大大减少了电子设备对信号的干扰。且本装置电路结构简单，使用更加高效便捷。

技术特征：

1.一种光供电的电场测量装置，其特征在于：包括探测器和接收器，所述探测器包括第二供电单元、电转光电路、电场感应单元，所述接收器包括第一供电单元、光转电电路和电场检测单元；所述第一供电单元与第二供电单元通过光纤连接，所述第一供电单元与光转电电路电连接，所述第二供电单元与电转光电路电连接，所述光转电电路和电转光电路通过光纤连接，所述电场感应单元与电转光电路的输入端连接，所述电场检测单元与光转电电路的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述第一供电单元包括电源模块u1、激光器j1，所述电源模块u1与激光器j1电连接，所述电源模块u1与光转电电路电连接。

3.根据权利要求2所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述电源模块u1的4脚和5脚均输入5v电源，所述电源模块u1的1脚接地，所述电源模块u1的2脚与激光器j1的2脚电连接，所述激光器j1的1脚接地。

4.根据权利要求1所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述第二供电单元包括光电池j2、电源稳压模块u2，所述光电池j2与电源稳压模块u2电连接，所述电源稳压模块u2与电转光电路电连接。

5.根据权利要求4所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述光电池j2的1脚与电源稳压模块u2的1脚电连接，所述光电池j2的2脚接地，所述电源稳压模块u2的3脚接地，所述电源稳压模块u2的4脚输出5v电源。

6.根据权利要求1所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述电转光电路包括依次电连接的测量接口rf2、运算放大器u1、电阻r1、运算放大器u2、电感l1和激光器cn1，所述测量接口rf2的输入端与电场感应单元无线连接，所述激光器cn1的输出端通过光纤与光转电电路连接。

7.根据权利要求6所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述测量接口rf2的5脚与运算放大器u1的3脚连接，所述测量接口rf2的1脚、2脚、3脚、4脚接地，所述运算放大器u1的7脚、8脚接+5v电压，所述运算放大器u1的4脚接-5v电压，所述运算放大器u1的6脚与电阻r1连接，所述电阻r1与运算放大器u2的3脚连接，所述运算放大器u2的1脚、2脚和5脚接地，所述运算放大器u2的4脚接+5v电压，所述运算放大器u2的6脚与激光器cn1的2脚连接，所述电感l1的一端与运算放大器u2的4脚串联，所述电感l1的另一端与运算放大器u2的6脚串联，所述激光器cn1的1脚接地。

8.根据权利要求7所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述光转电电路包括依次电连接的光电二极管j3、运算放大器u3、电感l2、测量接口rf1，所述测量接口rf1的输出端与电场检测单元电连接。

9.根据权利要求8所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述光电二极管j3的1脚与运算放大器u3的3脚连接，所述光电二极管j3的2脚接+12v电压，所述运算放大器u3的1脚、2脚、5脚接地，所述运算放大器u3的4脚接+5v电压，所述运算放大器u3的6脚接测量接口rf1的5脚，所述电感l2的一端与运算放大器u3的6脚串联，所述电感l2的另一端与运算放大器u3的4脚串联。

10.根据权利要求1所述的一种光供电的电场测量装置，其特征在于：所述电场感应单元采用天线，所述电场检测单元采用示波器。

技术总结
本技术公开了一种光供电的电场测量装置，包括探测器和接收器，所述探测器包括第二供电单元、电转光电路、电场感应单元，所述接收器包括第一供电单元、光转电电路和电场检测单元；所述第一供电单元与第二供电单元通过光纤连接，所述第一供电单元与光转电电路电连接，所述第二供电单元与电转光电路电连接，所述光转电电路和电转光电路通过光纤连接，所述电场感应单元与电转光电路的输入端连接，所述电场检测单元与光转电电路的输出端连接。本技术的一种光供电的电场测量装置，本技术提供了长久稳定的电源。利用电转光电路和光转电电路进行电信号和激光信号之间的转换，并采用光纤传输，减少了电子设备对信号的干扰。

技术研发人员：朱崇铭,沈诚龙,柯旭,曹丽华,双加云,李园
受保护的技术使用者：苏州菲利波电磁技术有限公司
技术研发日：20230227
技术公布日：2024/1/14