雷暴云中带电雨滴电荷量测定的功能模块制造技术

本发明专利技术公布了一种在雷暴天气下测量带电雨滴电荷量的功能模块，包括法拉第筒U0、电荷传感器接口P1、标准电容C2、电压转换电路A、电压一级放大电路B、电压跟随电路C。法拉第筒U0捕捉到带电雨滴的静电电荷信号，测定投入其中的电位差，换算成单位面积上的电荷量，经由电荷传感器接口P1储存到标准电容C2中。通过电压转换电路A转换为电压，通过电压一级放大电路B放大到合适范围，由电压跟随电路C获取稳定的电压测定值，倒推可得带电雨滴的电荷量，进而科学分析云层中电荷分布情况，为在此气象条件下航行的飞机等飞行器的防爆防震工作提供科学指导。本发明专利技术具有原理简单、电路结构合理、可操作性强、测量精度高、易于实施等诸多优点。

A functional module for measuring the amount of charged raindrop in Thunderstorm clouds

The invention provides a functional module for measuring charge of charged raindrops in thunderstorm weather, including the Faraday tube U0, the charge sensor interface P1, the standard capacitor C2, the voltage conversion circuit A, the voltage first stage amplifier B, and the voltage following circuit C. The Faraday tube U0 captured the electrostatic charge signal of the charged raindrop, measured the potential difference in the input, converted into the amount of charge on the unit area, and stored it in the standard capacitor C2 via the charge sensor interface P1. The voltage conversion circuit A is converted to a voltage, which is amplified to the appropriate range by the voltage first order amplification circuit B. The voltage follows the circuit C to obtain the stable voltage measurement value, and the charge of the charged raindrop can be obtained. Then the charge distribution in the cloud layer is scientifically analyzed, and the defense of the aircraft such as the aircraft under the weather condition is protected. The explosion prevention work provides scientific guidance. The invention has the advantages of simple principle, reasonable circuit structure, strong operability, high measuring accuracy and easy implementation.

【技术实现步骤摘要】
雷暴云中带电雨滴电荷量测定的功能模块
本专利技术涉及一种在雷暴云中带电雨滴电荷量测定的功能模块，适用于对雷暴云中电磁场强度进行科学估计的场景，进而为该气象状况下的飞机等飞行器的航行、抗震防爆提供技术依据和科学指导。
技术介绍
随着科学技术的快速发展,人类活动对气象信息表现出越来越强的依赖性。上至军事、航天等重大的科学研究工作,下至农业、林业、牧业以及人们的日常生活都与天气有着不可割舍的紧密联系。因此,针对各类气象活动的研究受到了越来越多的重视,尤其是大气强对流引起的冰雹、雷暴、闪电等现象更是备受关注。闪电是雷暴云内的一种自然放电现象,其产生以及发展与雷暴云内的电荷结构密切相关。自18世纪以来,科学界就针对其起电机制开展了大量的研究和广泛的探讨,其中雷暴云内电荷结构的研究一直是大气电学科中一个重要的研究方向。尽管国际上针对电荷结构,进行了长期观测和研究,取得了一定的成果,却由于观测手段、传感器技术等诸多因素的制约,对雷暴云中的电荷结构形成机制的认识仍然停留在一个相对不深入的层次上，甚至在雷暴云中关于电荷量测量的研究方向上一度无人问津。综上可知，对于雷暴云中放电现象的理解、对雨滴带电荷量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术是一种用于雷暴云中带电雨滴电荷量测定的功能模块，其电路结构包括电荷传感器接口P1、法拉第筒U0、电压转换电路A、电压一级放大电路B、电压跟随电路C。

【技术特征摘要】
1.本发明是一种用于雷暴云中带电雨滴电荷量测定的功能模块，其电路结构包括电荷传感器接口P1、法拉第筒U0、电压转换电路A、电压一级放大电路B、电压跟随电路C。2.电压转换电路A:由法拉第筒U0、电荷传感器接口P1、第一电容C1、第一运算放大器U1、第二电容C2、第一电位器RS1、第一电阻R1到第七电阻R7组成，法拉第筒U0的管脚1接地，管脚2与电荷传感器P1的管脚2相连，上述电荷传感器P1的管脚2连接电容C1的1端，管脚1接地。电容C1的2端分别与电阻R2的1端和电阻R6的1端相连，电阻R6的2端与运算放大器U1的反相输入端2相连，运算放大器U1的正相输入端3与电阻R7的2端相连，电阻R7的1端与6V电源相连，运算放大器U1的管脚7接12V电源，管脚8直接接地，管脚5与电位器RS1的端子3相连，电位器RS1的端子1与运算放大器U1的管脚1相连，其端子2与6V电源相连，运算放大器U1的输出端6分别与标准电容C2的2端、电阻R5的2端以及电阻R8的端1相连，标准电容C2的1端与电荷传感器P1的管脚2相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆国，杨旭辉，石强胜，孙小娟，李飞，周睿，张金生，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62