一種是直接接觸式檢測(cè)饋電狀態(tài),一種是間接非接觸式檢測(cè)饋電狀態(tài)。
直接式是指在電氣上與負(fù)荷設(shè)備直接聯(lián)系,從供電網(wǎng)絡(luò)上直接獲取信號(hào),如用電壓互感器、電流互感器檢測(cè)有無信號(hào)輸出等。間接式是指在電氣上與負(fù)荷設(shè)備不發(fā)生直接聯(lián)系,如電磁感應(yīng)原理、霍爾原理、測(cè)溫原理、測(cè)磁原理、光電原理、接近(電感)原理等。直接接觸式又可根據(jù)檢測(cè)饋電狀態(tài)的工作原理可以分為電壓互感器電壓傳感器等。間接非接觸式又可以根據(jù)檢測(cè)饋電狀態(tài)的工作原理可以分為光纖電壓傳感器,電磁感應(yīng)電壓傳感器,霍耳電壓傳感器,電容原理電壓傳感器等。
1 敏感元件電路原理
根據(jù)傳感器電路設(shè)計(jì)的要求,對(duì)于高輸出阻抗的傳感器,則要求傳感器電路的輸入阻抗必須與輸出阻抗相適應(yīng)。為此,只有選用場(chǎng)效應(yīng)管作為輸入級(jí)才能滿足設(shè)計(jì)要求。因此本文選用FET場(chǎng)效應(yīng)管來檢測(cè)電場(chǎng)狀態(tài), 利用FET檢測(cè)電場(chǎng)狀態(tài)原理不是直接測(cè)量表面電位或電荷,而是利用分布在表面上的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)在探頭上感應(yīng)出電荷,最終對(duì)FET的柵極產(chǎn)生影響。由此原理可知,若FET本身靠近絕緣膜,則在柵極上感應(yīng)出電荷,從而FET可作為電場(chǎng)敏感元件工作。
2 饋電狀態(tài)傳感器電路設(shè)計(jì)
由于我們所要檢測(cè)的是井下電纜的饋電狀態(tài),也就是檢測(cè)井下電纜所產(chǎn)生的交變電場(chǎng)的有無狀態(tài)。本次設(shè)計(jì)所采用電容原理來檢測(cè)電場(chǎng)狀態(tài),在敏感元件的輸出端產(chǎn)生交流微弱電壓信號(hào),根據(jù)傳感器電路的設(shè)計(jì)要求,傳感器電路輸出的信號(hào)應(yīng)當(dāng)是開關(guān)量電壓信號(hào)。因此,我們應(yīng)對(duì)敏感元件的輸出信號(hào)進(jìn)行檢波、放大和信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。