项目简介 

　　电场传感器在航空航天、国防、智能电网、石油化工、工业生产、气象以及科学研究等诸多领域具有重要而广泛的应用，尤其在航空航天领域，加强大气电场监测已成为卫星等航天器发射的重要决策依据之一。大气电场是反映雷电形成过程的主要物理参量，雷击对电网危害严重，引起的线路跳闸、输变电设备故障等都直接影响了电网的安全稳定运行和供电用电的安全可靠性；石油化工行业具有易燃易爆特点，是雷电灾害事故多发的敏感行业之一。通过对大气电场变化进行监测和分析，在灾害来临之前进行雷电预警，对防雷减灾具有非常重要的意义，也是未来气象部门进行雷电灾害性天气预报的发展趋势。电场是智能电网中重要的参量之一，在电力设施绝缘结构设计与优化、绝缘缺陷测量、电压测量、电磁场环境测量等方面具有重要应用。 

　　本项目在国家自然基金、国家863计划等支持下，围绕国家重大需求开展了电场探测先进传感器关键技术及应用研究，取得了重要突破，成功研制出基于MEMS（微机电系统）技术的先进电场传感器系列创新产品，传感器分辨力等关键技术指标达到国际领先水平，填补了国内外市场空白，已实现小批量生产，并在航空航天、智能电网、气象等多个领域的二十余家单位应用，受到用户的一致好评。 

　　产品性能与技术指标 

　　MEMS地面大气电场传感器：测量范围：-50kV/m～+50kV/m（可根据应用扩展）分辨力：20V/m总不确定度：<2% 响应时间：65ms数据接口：GPRS/WiFi、光纤、RS232/485、网口等多种输出方式。供电电压：220VAC 50/60Hz或直流6V~12V功耗： 0.65W（供电6V）探头外形尺寸：Φ54.5mm×80mm 

　　MEMS探空大气电场传感器：测量范围：-100kV/m～+100kV/m探空高度：地面～30km 分辨力：50V/m总不确定度：<3%响应时间：66ms 数据接口：RS232供电电压：直流6V~10V功耗：0.6W（供电6V）重量：87g（不含电池） 探头尺寸：φ26mm×22mm  

　　MEMS三维电场传感器：测量范围：-50kV/m～+50kV/m（可根据应用扩展）分辨力： 50V/m（X/Y/Z三个方向）总不确定度：<3%（X/Y/Z三个方向）响应时间：81ms数据接口：RS232、WiFi和光纤等多种输出方式。供电电压：直流6V~12V功耗：0.66W（供电6V）重量：211g探头尺寸：33mm×33mm×42mm 

　　面向智能电网应用的MEMS电场传感器：测量范围：±100kV/m（直流）、0~100kV/m（交流），可根据应用扩展分辨力： 20V/m(直流)、10V/m (交流)线性度：< 2%数据接口：RS232、WiFi和光纤等多种输出方式供电电压：直流6V~12V（可根据应用调整）探头尺寸：Φ18mm×78mm适应于直流、交流和交直流混合高压线路电场/电压/绝缘特性测量 

　　专利情况 

　　共申请专利31项 

　　产业化前景分析 

　　基于MEMS技术的先进电场传感器具有体积小、空间分辨力高、低功耗、易于集成化和易于批量化生产等独特优势，可以提高探测性能和可靠性，极大地降低成本，具有非常好的应用前景。 

　　应用范围 

　　卫星等飞行器发射升空安全条件保障、雷电预警、智能电网电力系统设施监测、静电测量、气象和科学研究等。 

　　经济效益分析 

　　目前市场上的高端电场传感器基本上是机电型，结构复杂、价格昂贵，一般单台电场传感器价格需几万元至十几万元人民币，难于满足大规模应用需求。由于器件的批量化加工工艺技术、封装技术和测试标定技术等一系列技术难题，目前市场尚未见基于MEMS技术的微型电场传感器产品大量销售。因此该传感器具有巨大的发展空间和市场前景，开展新型电场传感器实用化和产业化将产生巨大的经济效益和社会效益。 

　　地面大气电场传感器 

　　探空大气电场传感器 

　　三维电场传感器 

　　电网应用的电场传感器