李慧斌，张英彬，张修典，王华昕

（伊春市气象局，黑龙江 伊春 153000）

运用单片机设计大气电场仪的相敏检波器

李慧斌，张英彬，张修典，王华昕

（伊春市气象局，黑龙江 伊春 153000）

1 引言

本文介绍了大气电场仪前置放大电路的设计，运用单片机AT89C52设计相敏检波器，把传统设计中的同步信号设计为单片机的中断信号。用单片机控制12位的AD574S转换器，根据转换器和单片机的引脚功能和编程要求，设计A/D转换器与单片机的接口、软件程序、电路来测量感应信号的大小及方向，并设计了警报电路系统。这样的设计原理简单，不用复杂的数学进行信号分析；电路的结构清晰，主要是单片机AT89C52和12位的AD574S转换器两个集成IC；抗干扰能力强，由于体积小，可以很好地做到屏蔽保护；提高了相敏检波器的智能化程度，可以运用高级语言C编写软件，容易实现，可移植性好。

2 大气电场仪工作原理

2.1 大气电场仪感应头

图1 电场感应器结构示意图

感应头是由上下两片相互平的、有一定间距、形状相似的几片叶片连接在一起的对称扇形金属片组成。下面的金属片用来感应电荷，固定不动，称为定片（图1）。上面的金属片由马达驱动旋转，称为动片，并与地相联接，它既起屏蔽定片的作用，又使叶片暴露于大气电场中。当动片旋转时，定片便交替地暴露在大气电场中，由此产生交变电流信号，信号的大小与大气电场强度成正比。当动片旋转时，它对定片起了周期性的屏蔽作用，于是定片会周期交替地暴露于大气中。……