專利名稱：金屬物體射頻感應電壓測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬物體射頻感應電壓測試儀，屬于電磁兼容性測試領域，可用于0.1-500MHz頻率范圍內的金屬物體感應電壓測試，量程為0.1-300V。
背景技術：
在電磁輻射場，尤其是高頻輻射場中，金屬物體易感應較強的感應電壓，當人員偶然機會與之相碰觸時，會發生電擊造成人員射頻灼傷。當金屬物體偶然機會與之相碰觸時，會產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電壓進行量值測量。以便采取相應的保護措施。
現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，而且高場強測試時對測試人員有較大危害，必須穿防護服。另外，現有的射頻電壓表是塑料外殼，在幾百伏米的電磁場環境中極容易受干擾，導致測試數據不穩定、重復性差、測量誤差大，甚至不能測量。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種使用方便、測量精度高、抗干擾性能強的金屬物體射頻感應電壓測試儀。
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，射頻信號耦合器的輸出端與檢波器聯接，檢波器輸出端為探頭輸出端，與電壓表相聯。
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帶有金屬探針的衰減器，用于較強或強電磁環境測試。
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在金屬屏蔽殼體的外部前端，構成手持式整體結構。人體阻抗串入測試系統。手持式整體結構一般用于較低電磁場強環境下的金屬物體感應電壓的測試，裝上衰減器可用于較強電磁環境測試(但對測試人員身體有害)。
按上述方案，設置有一探頭屏蔽盒，探頭屏蔽盒外部前端設置金屬探針，盒內設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帶有金屬探針的衰減器，探頭屏蔽盒后端設置射頻插座，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。所述的電壓表安設在一個金屬屏蔽殼體中，構成分體式結構。用于高場強環境下的金屬物體感應電壓的測試。
本實用新型測試原理為金屬物體射頻感應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，經射頻信號耦合器后到檢波器檢波，交流轉換成直流，送電壓表即可檢測和顯示被測物體的感應電壓，電路的地線與屏蔽殼體相連，經過測試者的人體阻抗接大地(見圖1)。當在高電磁場強環境中測試時，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電壓測試儀的量程可擴展為30-300V。對于分體結構，金屬物體射頻感應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到射頻信號耦合器后經檢波器檢波，交流轉換成直流，然后把直流信號通過屏蔽電纜傳輸到電壓表即可檢測和顯示被測物體的感應電壓。按照EN50082-1的規定，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、實現單點測試，考慮了人體電阻，測試數據更能反映真實電磁環境；2、分體結構解決了測試人員和測試設備免受強電磁輻射危害的問題；3、測試速度快；抗干擾能力強，讀數穩定、重復性好；結構小巧緊湊，使用方便靈活；4、經實驗證明，本實用新型為我國貫徹執行GJB5046《艦船金屬物體感應電壓測量方法》和HJB34《艦船電磁兼容規范》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構圖。
圖4為本實用新型另一個實施例的探頭結構圖。
圖5為本實用新型另一個實施例的電壓表結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖進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；所述的射頻信號耦合器由電容C1構成，檢波器由二極管CR1、CR2、聯接電阻R1、R2、R3構成，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5，探頭的金屬探針安設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通。金屬屏蔽殼體3采用高電導率的材料，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，實現了全屏蔽，僅電源開關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電薄膜作屏蔽。由此構成手持式整體結構。用于較低場強環境下的金屬物體感應電壓的測試。
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構，探頭2部分設置有一探頭屏蔽盒6，探頭屏蔽盒前端設置金屬探針，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通，構成等效人體阻抗；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安設在一個金屬屏蔽殼體3中，金屬屏蔽殼體設置有射頻插座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。構成分體式結構。用于高場強環境下的金屬物體感應電壓的測試。本實施例的測試原理以及其它結構與上一個實施例相同。
權利要求1.一種金屬物體射頻感應電壓測試儀，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，射頻信號耦合器的輸出端與檢波器聯接，檢波器輸出端為探頭輸出端，與電壓表相聯。
2.按權利要求1所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，其特征在于所述的電壓表為帶有顯示屏的電壓表。
3.按權利要求1或2所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，其特征在于在探頭前端的金屬探針上安設帶有金屬探針的衰減器。
4.按權利要求1或2所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，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在金屬屏蔽殼體的外部前端，構成手持式整體結構。
5.按權利要求1或2所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，其特征在于設置有一探頭屏蔽盒，探頭屏蔽盒外部前端設置金屬探針，盒內設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帶有金屬探針的衰減器，探頭屏蔽盒后端設置射頻插座，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，所述的電壓表安設在一個金屬屏蔽殼體中，構成分體式結構。
6.按權利要求1或2所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，其特征在于所述的射頻信號耦合器由電容C1構成。
7.按權利要求1或2所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，其特征在于所述的檢波器由二極管CR1、CR2、聯接電阻R1、R2、R3構成，CR2與R3相接的兩端為檢波器的直流輸出端。
8.按權利要求3所述的金屬物體射頻感應電壓測試儀，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電壓測試儀，屬于電磁兼容性測試領域，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，射頻信號耦合器的輸出端與檢波器聯接，檢波器輸出端為探頭輸出端，與電壓表相聯。本實用新型的有益效果在于1.實現單點測試，考慮了人體電阻，測試數據更能反映真實電磁環境；2.分體結構解決了測試人員和測試設備免受強電磁輻射危害的問題；3.測試速度快；抗干擾能力強，讀數穩定、重復性好；結構小巧緊湊，使用方便靈活；4.經實驗證明，本實用新型為貫徹執行GJB5046《艦船金屬物體感應電壓測量方法》和HJB34《艦船電磁兼容規范》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 優先權日2005年7月22日
發明者張坤元, 陳久春, 劉立高, 邢芳, 黃松高 申請人:中國艦船研究設計中心