一種是直接接觸式檢測饋電狀態(tài),一種是間接非接觸式檢測饋電狀態(tài)。
直接式是指在電氣上與負荷設備直接聯系,從供電網絡上直接獲取信號,如用電壓互感器、電流互感器檢測有無信號輸出等。間接式是指在電氣上與負荷設備不發(fā)生直接聯系,如電磁感應原理、霍爾原理、測溫原理、測磁原理、光電原理、接近(電感)原理等。直接接觸式又可根據檢測饋電狀態(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檢測饋電狀態(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
根據傳感器電路設計的要求,對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。為此,只有選用場效應管作為輸入級才能滿足設計要求。因此本文選用FET場效應管來檢測電場狀態(tài), 利用FET檢測電場狀態(tài)原理不是直接測量表面電位或電荷,而是利用分布在表面上的電荷所產生的電場在探頭上感應出電荷,最終對FET的柵極產生影響。由此原理可知,若FET本身靠近絕緣膜,則在柵極上感應出電荷,從而FET可作為電場敏感元件工作。
2 饋電狀態(tài)傳感器電路設計
由于我們所要檢測的是井下電纜的饋電狀態(tài),也就是檢測井下電纜所產生的交變電場的有無狀態(tài)。本次設計所采用電容原理來檢測電場狀態(tài),在敏感元件的輸出端產生交流微弱電壓信號,根據傳感器電路的設計要求,傳感器電路輸出的信號應當是開關量電壓信號。因此,我們應對敏感元件的輸出信號進行檢波、放大和信號轉換處理。