專利名稱：金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，屬于電磁兼容性測試領(lǐng)域，可用于0.1-500MHz頻率范圍內(nèi)的金屬物體感應(yīng)電壓測試，量程為0.1-300V。
背景技術(shù)：
在電磁輻射場，尤其是高頻輻射場中，金屬物體易感應(yīng)較強(qiáng)的感應(yīng)電壓，當(dāng)人員偶然機(jī)會與之相碰觸時，會發(fā)生電擊造成人員射頻灼傷。當(dāng)金屬物體偶然機(jī)會與之相碰觸時，會產(chǎn)生火花造成燃油起火。為了人員和燃油的安全，需要對射頻場中的金屬物體感應(yīng)電壓進(jìn)行量值測量。以便采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
現(xiàn)有的射頻電壓表是兩點測試，測量不方便、測試速度慢，因為沒有考慮人體電阻，所以測量值偏小，而且高場強(qiáng)測試時對測試人員有較大危害，必須穿防護(hù)服。另外，現(xiàn)有的射頻電壓表是塑料外殼，在幾百伏米的電磁場環(huán)境中極容易受干擾，導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、重復(fù)性差、測量誤差大，甚至不能測量。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種使用方便、測量精度高、抗干擾性能強(qiáng)的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀。
本實用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為包括有探頭和電壓表，所述的探頭包括金屬探針、射頻信號耦合器和檢波器，金屬探針與射頻信號耦合器相聯(lián)，射頻信號耦合器的輸出端與檢波器聯(lián)接，檢波器輸出端為探頭輸出端，與電壓表相聯(lián)。
按上述方案，所述的電壓表為帶有顯示屏的電壓表；可在探頭前端的金屬探針上安設(shè)帶有金屬探針的衰減器，用于較強(qiáng)或強(qiáng)電磁環(huán)境測試。
按上述方案，所述電壓表和探頭的射頻信號耦合器、檢波器部分均安裝在一個金屬屏蔽殼體中，所述的金屬探針安設(shè)在金屬屏蔽殼體的外部前端，構(gòu)成手持式整體結(jié)構(gòu)。人體阻抗串入測試系統(tǒng)。手持式整體結(jié)構(gòu)一般用于較低電磁場強(qiáng)環(huán)境下的金屬物體感應(yīng)電壓的測試，裝上衰減器可用于較強(qiáng)電磁環(huán)境測試(但對測試人員身體有害)。
按上述方案，設(shè)置有一探頭屏蔽盒，探頭屏蔽盒外部前端設(shè)置金屬探針，盒內(nèi)設(shè)置探頭的射頻信號耦合器和檢波器，可在探頭前端的金屬探針上安設(shè)帶有金屬探針的衰減器，探頭屏蔽盒后端設(shè)置射頻插座，且并接有電阻R4和電容C2，等效于人體阻抗，射頻插座通過屏蔽電纜與帶顯示屏的電壓表相聯(lián)。所述的電壓表安設(shè)在一個金屬屏蔽殼體中，構(gòu)成分體式結(jié)構(gòu)。用于高場強(qiáng)環(huán)境下的金屬物體感應(yīng)電壓的測試。
本實用新型測試原理為金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀為單點測試，探頭的金屬探針接觸被測金屬物體獲取射頻信號電壓，經(jīng)射頻信號耦合器后到檢波器檢波，交流轉(zhuǎn)換成直流，送電壓表即可檢測和顯示被測物體的感應(yīng)電壓，電路的地線與屏蔽殼體相連，經(jīng)過測試者的人體阻抗接大地(見圖1)。當(dāng)在高電磁場強(qiáng)環(huán)境中測試時，可在探針前套上一個1∶100的高頻衰減器，此時金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀的量程可擴(kuò)展為30-300V。對于分體結(jié)構(gòu)，金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀同樣是單點測試，衰減器的探針接觸被測金屬物體獲取射頻信號電壓，通過金屬探針將射頻信號傳輸?shù)缴漕l信號耦合器后經(jīng)檢波器檢波，交流轉(zhuǎn)換成直流，然后把直流信號通過屏蔽電纜傳輸?shù)诫妷罕砑纯蓹z測和顯示被測物體的感應(yīng)電壓。按照EN50082-1的規(guī)定，Z1＝150Ω//150pF的人體模擬阻抗固化在測試電路中以替代測試者。探頭盒的接地與金屬屏蔽殼體連接，電壓表的接地與金屬屏蔽殼體連接，電纜屏蔽層分別連接探頭盒和金屬屏蔽殼體。
本實用新型的有益效果在于1、實現(xiàn)單點測試，考慮了人體電阻，測試數(shù)據(jù)更能反映真實電磁環(huán)境；2、分體結(jié)構(gòu)解決了測試人員和測試設(shè)備免受強(qiáng)電磁輻射危害的問題；3、測試速度快；抗干擾能力強(qiáng)，讀數(shù)穩(wěn)定、重復(fù)性好；結(jié)構(gòu)小巧緊湊，使用方便靈活；4、經(jīng)實驗證明，本實用新型為我國貫徹執(zhí)行GJB5046《艦船金屬物體感應(yīng)電壓測量方法》和HJB34《艦船電磁兼容規(guī)范》提供配套測試儀表。


圖1為本實用新型一個實施例的電路框圖。
圖2為本實用新型一個實施例的探頭電路圖。
圖3為本實用新型手持式實施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本實用新型另一個實施例的探頭結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本實用新型另一個實施例的電壓表結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的實施例。
第一個實施例如圖1、圖2、圖3所示，包括有探頭2和電壓表4，所述的探頭包括金屬探針，金屬探針與射頻信號耦合器相接，射頻信號耦合器與檢波器相聯(lián)；所述的射頻信號耦合器由電容C1構(gòu)成，檢波器由二極管CR1、CR2、聯(lián)接電阻R1、R2、R3構(gòu)成，CR2與R3相接的兩端為檢波器的直流輸出端。所述的射頻信號耦合器、檢波器和帶顯示屏的電壓表4均安設(shè)在一個金屬屏蔽殼體3中，金屬屏蔽殼體呈手槍型，裝配有電源開關(guān)5，探頭的金屬探針安設(shè)在金屬屏蔽殼體的外部前端；在金屬探針前端可套裝帶有金屬探針的衰減器1，衰減器的衰減比為1∶100，衰減器與金屬探針相導(dǎo)通。金屬屏蔽殼體3采用高電導(dǎo)率的材料，除前端的金屬探針暴露在金屬屏蔽殼體3之外，其余的所有電路器件都被封閉在金屬屏蔽殼體內(nèi)，實現(xiàn)了全屏蔽，僅電源開關(guān)5處有一個按鈕小孔，再無其它孔洞，電壓表顯示屏窗口采用導(dǎo)電薄膜作屏蔽。由此構(gòu)成手持式整體結(jié)構(gòu)。用于較低場強(qiáng)環(huán)境下的金屬物體感應(yīng)電壓的測試。
本實用新型的第二個實施例如圖4、圖5所示，它的主要特點是采用分體結(jié)構(gòu)，探頭2部分設(shè)置有一探頭屏蔽盒6，探頭屏蔽盒前端設(shè)置金屬探針，金屬探針前端可套裝帶有金屬探針的衰減器1，探頭屏蔽盒后端設(shè)置射頻插座7，且并接有電阻R4(150Ω)和電容C2(150pf)，R4和C2的另一端與探頭屏蔽盒導(dǎo)通，構(gòu)成等效人體阻抗；所述的射頻信號耦合器、檢波器均裝配在探頭屏蔽盒6中。所述的帶有顯示屏的電壓表4安設(shè)在一個金屬屏蔽殼體3中，金屬屏蔽殼體設(shè)置有射頻插座8。探頭盒射頻插座7通過屏蔽電纜與金屬屏蔽殼體的射頻插座8相聯(lián)。構(gòu)成分體式結(jié)構(gòu)。用于高場強(qiáng)環(huán)境下的金屬物體感應(yīng)電壓的測試。本實施例的測試原理以及其它結(jié)構(gòu)與上一個實施例相同。
權(quán)利要求1.一種金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于包括有探頭和電壓表，所述的探頭包括金屬探針、射頻信號耦合器和檢波器，金屬探針與射頻信號耦合器相聯(lián)，射頻信號耦合器的輸出端與檢波器聯(lián)接，檢波器輸出端為探頭輸出端，與電壓表相聯(lián)。
2.按權(quán)利要求1所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于所述的電壓表為帶有顯示屏的電壓表。
3.按權(quán)利要求1或2所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于在探頭前端的金屬探針上安設(shè)帶有金屬探針的衰減器。
4.按權(quán)利要求1或2所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于所述電壓表和探頭的射頻信號耦合器、檢波器部分均安裝在一個金屬屏蔽殼體中，所述的金屬探針安設(shè)在金屬屏蔽殼體的外部前端，構(gòu)成手持式整體結(jié)構(gòu)。
5.按權(quán)利要求1或2所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于設(shè)置有一探頭屏蔽盒，探頭屏蔽盒外部前端設(shè)置金屬探針，盒內(nèi)設(shè)置探頭的射頻信號耦合器和檢波器，在探頭前端的金屬探針上安設(shè)帶有金屬探針的衰減器，探頭屏蔽盒后端設(shè)置射頻插座，且并接有電阻R4和電容C2，等效于人體阻抗，射頻插座通過屏蔽電纜與帶顯示屏的電壓表相聯(lián)，所述的電壓表安設(shè)在一個金屬屏蔽殼體中，構(gòu)成分體式結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求1或2所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于所述的射頻信號耦合器由電容C1構(gòu)成。
7.按權(quán)利要求1或2所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于所述的檢波器由二極管CR1、CR2、聯(lián)接電阻R1、R2、R3構(gòu)成，CR2與R3相接的兩端為檢波器的直流輸出端。
8.按權(quán)利要求3所述的金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，其特征在于帶有金屬探針的衰減器的衰減比為1∶100。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬物體射頻感應(yīng)電壓測試儀，屬于電磁兼容性測試領(lǐng)域，它包括有探頭和電壓表，所述的探頭包括金屬探針、射頻信號耦合器和檢波器，金屬探針與射頻信號耦合器相聯(lián)，射頻信號耦合器的輸出端與檢波器聯(lián)接，檢波器輸出端為探頭輸出端，與電壓表相聯(lián)。本實用新型的有益效果在于1.實現(xiàn)單點測試，考慮了人體電阻，測試數(shù)據(jù)更能反映真實電磁環(huán)境；2.分體結(jié)構(gòu)解決了測試人員和測試設(shè)備免受強(qiáng)電磁輻射危害的問題；3.測試速度快；抗干擾能力強(qiáng)，讀數(shù)穩(wěn)定、重復(fù)性好；結(jié)構(gòu)小巧緊湊，使用方便靈活；4.經(jīng)實驗證明，本實用新型為貫徹執(zhí)行GJB5046《艦船金屬物體感應(yīng)電壓測量方法》和HJB34《艦船電磁兼容規(guī)范》提供配套測試儀表。
文檔編號G01R31/00GK2831142SQ20052009727
公開日2006年10月25日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者張坤元, 陳久春, 劉立高, 邢芳, 黃松高 申請人:中國艦船研究設(shè)計中心