吴桂芳 崔 勇 刘 宏 张 磊

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0 引言

基于空间电场信息感知的三维电场传感器在电力、航空航天、气象和国防等诸多重要领域具有良好的应用前景[1-6]。近年来随着直流输电工程的投运，电力系统中的工程设计、电磁环境评价、带电作业、智能巡检等重要工作，都对三维空间电场的测量提出了迫切的需求。然而，到目前为止并没有成熟可靠的空间电场传感器及该类传感器的标定方法。

直流输电线路周边的电场由两部分组成，分别是极导线产生的标称电场（静电场）和导线电晕放电释放电荷产生的附加电场，这两部分电场共同形成了直流电场，因此输电线路周边的直流电场又常被称为直流合成电场。

根据电场传感器测量原理不同，现有直流电场传感器可分为旋转感应式、微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）式和光学式。旋转感应式电场传感器可以测量直流合成电场[7-11]，也称为场磨式电场传感器；基于MEMS技术的电场传感器的工作原理与旋转感应式相似[1,7]，但是较多地适用于标称电场的测量中，光学电场传感器以基于晶体Pockels效应或电光Kerr效应为主。

传感器标定就是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，从而确立传感器输出量和输入量之间的对应关系，通过标定可获得三维电场传感器灵敏度系数等性能参数。……