Desenvolvimento de um sensor de campo elétrico alternado com transmissão por fibra-optica

Abstract

Resumo: Neste trabalho e mostrado o desenvolvimento de um sensor de campo elétrico que utiliza o principio da carga induzida por campo elétrico alternado em superfícies condutoras. O sensor e composto por duas semi-esferas de alumínio isoladas eletricamente e possui um circuito eletrônico incorporado alimentado por baterias, e um sistema de transmissão por fibraoptica ligado a uma unidade remota para leitura do sinal. O desenvolvimento do circuito eletrônico para tratamento do sinal e descrito em blocos utilizando as funções de transferência de cada estagio. Também e mostrado a montagem de um gerador de campo elétrico, utilizando um capacitor de placas planas e paralelas, que e utilizado para realizar os ensaios com o sensor de campo elétrico. Os resultados dos ensaios com o sensor mostram a possibilidade de desenvolver um medidor de campo elétrico comercial com boas especificações técnicas, como exatidão, linearidade, repetitividade e desvio com a temperatura ambiente, e que pode ser aplicado a principio em dosimetria ou na analise de performance de isoladores de alta tensão.

Abstract: In this work it is shown the development of an electric field sensor which uses the induced charge principle in conducting surfaces by an alternating electric field. The sensor is composed by two electrically insulated hemispheres and battery operated electronics with a fiber optic transmission system linked to a remote unit for signal reading. The development of processing signal electronics is described in blocks with transfer functions for each stage. Also it is shown the assembly of an electric field generator using a parallel plate capacitor which is used to test the electric field sensor. The results of tests show that it is possible to develop a commercial electric field instrument with good technical specifications such as accuracy, precision, repeatibility and temperature drift. The sensor may be applied in exposure measurements or in performance analyses of high voltage insulation.