一种电场传感器和电源开关系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电场传感器和电源开关系统，所述电场传感器包括光电二极管U1、单稳态触发器U2、传感器供电回路，所述传感器供电回路包括驱动开关Q2；所述光电二极管的负极与外部光纤连接，光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B连接，单稳态触发器U2的高电平输出端Q与驱动开关Q2连接。本实用新型专利技术采用单稳态触发器电路，可以保持可有效防抖，防止存储端启动光功率瞬间或光纤接入瞬间，由于光功率不稳定，会导致电场传感器电源开关不稳定、出现频繁通断状态，可能损坏电场传感器后级电路的问题。电场传感器后级电路的问题。电场传感器后级电路的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电场传感器和电源开关系统


[0001]本技术涉及光电系统领域，尤其涉及一种电场传感器和电源开关系统。

技术介绍

[0002]电场传感器是一种具有良好的抗电磁干扰能力和快速响应速度的传感器。它能够测量高电压电力系统中的瞬变电场，可广泛用于电场强度的探测。其可以为气象保障提供可靠的手段和依据，避免了强电场的破坏作用，对发射器升空具有重大的意义。
[0003]同时，电场的探测不仅对导弹、火箭、航天器发射升空中意义重大，而且对城市环境污染、超净实验室、炼油厂、贮油站、炸药厂、壁纸厂、矿山开采、森林防火、工厂内部静电场等地面上易引起静电和易受静电及雷电危害的场所也有着广泛的应用。国内外先后研制出多种电场传感器对电场强度进行监测，可以直接测量地面或空中电场强度，实施有效的监测和分析，为气象保障提供可靠的手段和依据，避免了强电场的破坏作用。
[0004]但是现有技术会存在以下问题：（1）由于强电场环境中，用电缆线供电，电缆线屏蔽有限，会引入干扰。（2）用光纤进行开关，但无防抖功能，在存储端启动光功率瞬间或光纤接入瞬间，由于光功率不稳定，会导致电场传感器电源开关不稳定，出现频繁通断状态，可能损坏电场传感器后级电路。（3）另外，电场传感器在一些应用环境下单次工作的时间很短，大部份处于空闲状态，为了保证电场传感器电池的续航时长，需要在空闲状态时关闭其电源。传统通常由人为主观判断单次工作结束与否，然后对存储端操作，关闭存储端激光器光功率从而关闭电场传感器电源。绝大多数情况均是电场传感器早已完成采集，这样易浪费较多电场传感器电池电量。
[0005]因此，针对上述问题，提供一种电场传感器和电源开关系统，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电场传感器和电源开关系统。
[0007]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]本技术的第一方面，提供一种电场传感器，所述电场传感器包括光电二极管U1、单稳态触发器U2、传感器供电回路，所述传感器供电回路包括驱动开关Q2；
[0009]所述光电二极管的负极与外部光纤连接，光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B连接，单稳态触发器U2的高电平输出端Q与驱动开关Q2连接。
[0010]进一步地，所述光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B之间还包括输入保护电路。
[0011]进一步地，所述输入保护电路还包括限流电阻R1、分压电阻R2和滤波电容C1，所述限流电阻R1位于光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B之间，所述分压电阻R2的一端位于限流电阻R1和单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B之间，分压电
阻R2的另一端接地，滤波电容C1并联在分压电阻R2上。
[0012]进一步地，所述单稳态触发器U2的负边缘触发输入端和工作电源段VCC均与外部电源连接，外部电阻连接端Rext通过电阻R3与外部电源连接，外部电阻连接端Rext还通过电容C2与外部电容连接端Cext连接。
[0013]进一步地，所述单稳态触发器U2的高电平输出端Q与驱动开关Q2之间还包括开关驱动电路。
[0014]进一步地，所述开关驱动电路包括电阻R4、电阻R5和三极管Q1，所述电阻R4的一端分别与电阻R5的一端和三极管Q1的基极连接，电阻R5的另一端和三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与驱动开关Q2连接。
[0015]进一步地，所述驱动开关Q2为MOSFET开关。
[0016]本技术的第二方面，提供一种电场传感器的电源开关系统，包括顺次连接的存储端、光纤和所述的电场传感器。
[0017]进一步地，所述存储端包括小功率激光器。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]（1）在本技术的一示例性实施例中，采用单稳态触发器电路，即使当外部存储端光功率不稳定时而导致单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B出现低电平，在时长tw内，U2的高电平输出端Q输出的高电平均是稳定的，不受U2的正边缘触发输入端B输入的抖动影响，即可以保持可有效防抖，防止存储端启动光功率瞬间或光纤接入瞬间，由于光功率不稳定，会导致电场传感器电源开关不稳定、出现频繁通断状态，可能损坏电场传感器后级电路的问题。
[0020]（2）在本技术的又一示例性实施例中，采用输入保护电路可以进一步减小因外部输入的波动对电场传感器的影响，具体采用的方式包括通过限流电阻R1进行限流，然后再利用分压电阻R2分压，并通过滤波电容C1进行滤波。
[0021]（3）在本技术的又一示例性实施例中，公开了单稳态触发器U2的其他引脚的连接方式，通过选择电阻R3和电容C2的参数大小，决定防抖时间长度tw。
[0022]（4）在本技术的又一示例性实施例中，采用开关驱动电路可进一步实现对电场传感器的开关通断的控制。
附图说明
[0023]图1为本技术一示例性实施例中提供的电场传感器的模块框图；
[0024]图2为本技术一示例性实施例中提供的电场传感器的电路连接示意图；
[0025]图3为本技术一示例性实施例中提供的电场传感器的电源开关系统的模块框图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0030]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电场传感器，其特征在于：所述电场传感器包括光电二极管U1、单稳态触发器U2、传感器供电回路，所述传感器供电回路包括驱动开关Q2；所述光电二极管的负极与外部光纤连接，光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B连接，单稳态触发器U2的高电平输出端Q与驱动开关Q2连接。2.根据权利要求1所述的一种电场传感器，其特征在于：所述光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B之间还包括输入保护电路。3.根据权利要求2所述的一种电场传感器，其特征在于：所述输入保护电路还包括限流电阻R1、分压电阻R2和滤波电容C1，所述限流电阻R1位于光电二极管U1的正极与单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B之间，所述分压电阻R2的一端位于限流电阻R1和单稳态触发器U2的正边缘触发输入端B之间，分压电阻R2的另一端接地，滤波电容C1并联在分压电阻R2上。4.根据权利要求1所述的一种电场传感器，其特征在于：所述单稳态触发器U2的负边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，张洪妹，
申请(专利权)人：成都金迈微科技有限公司，
类型：新型
国别省市：