一種具有反饋回路的靜電電位測量系統(tǒng)

4 實驗驗證

在一個長矩形的金屬條上接通已知的電壓，將具有反饋回路的靜電電位測量系統(tǒng)的探頭放在距金屬條表面約的地方，進行測量。測量時給金屬條接通電壓，保持探頭與金屬條表而的距離不變，沿著金屬條上下掃描，從LabVIEW設(shè)計的顯示界面中可以看到具有反饋回路的靜電電位測量系統(tǒng)得到的金屬條表面的電位值，如圖5所示。

圖4 數(shù)據(jù)采集與實時顯示模塊

圖5 靜電電位測量系統(tǒng)測得電位值

5 結(jié)論

普通的靜電電位計和靜電電壓計在測是帶電物體表面的電位時，因為探頭對被測帶電物體表面電場的影響，使測定電極上實際的電位降低。因此，普通的靜電電位計和靜電電壓計不適宜測量帶電量少或表面積小的帶電物體表面的電位。

通過研究普通靜電電位計和靜電電壓計對帶電物體表面電場影響的原因，設(shè)計的具有反饋回路的靜電電位測量系統(tǒng)能夠解決這一問題。它將測量系統(tǒng)測得的帶電物體表面的電位值反饋到探頭的保護電極上，使保護電極與被測物體表面之間的電場為零。這樣設(shè)計的優(yōu)點是避免保護電極在測量過程中對被測帶電物體本身電位的影響，使探頭可以與被測物體更接近，在測定電極上感應(yīng)的電位就更加準(zhǔn)確的反映被測物體的局部表面的電位值。同時，反饋回路還能減小測定電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電流對調(diào)制器是否穩(wěn)定工作的依賴程度，保證了測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

利用IN公司的PXI6254數(shù)據(jù)采集卡并結(jié)合LabVIEW的開發(fā)環(huán)境設(shè)計了數(shù)據(jù)顯示和采集系統(tǒng)，并對接通已知電壓的金屬條進行測量。結(jié)果表明，所設(shè)計的具有反饋回路的靜電電位測量系統(tǒng)對于表面電位低的帶電物體測量的準(zhǔn)確度較高。

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