题目：电场传感器传感特性的一致性研究

随着我国电网技术的快速发展，特高压直流输电线路下的电磁环境问题日益受到广泛关注。地面合成电场的测量是衡量电磁环境的重要指标之一。合成电场的测量主要旋转式电场传感器。传感器在使用过程中存在增益特性不一致的问题。研究影响传感器性能的因素，对提高性能一致性，测量灵敏度，以及方便用户使用具有重要的意义。

本文从传感器机械设计、电路组成等方面分析了各种可能造成传感器特性不一致性的因素及其影响程度，主要完成的工作如下：

1）制作完成65套电场传感器，统计并分析了传感器的标定结果数据。完成传感器增益特性的分散性分布规律的统计分析。建立了传感器性能与叶片间距之间的统计回归模型。

2）利用有限元分析方法，完成了传感器机械结构参数分析，得到相关参数与传感器测量结果之间的关系。并通过实际测量数据验证仿真分析的结果。

3）分析了电路器件与标称值存在误差，所引起的电路性能的分散性。指出影响电路增益性能分散性的关键元器件。

4）基于数字锁定放大器的原理，提出了传感器电路的优化设计，完成了电路核心算法的数学分析和干扰因素的误差分析。根据测量数据验了证算法的可行性。

本文讨论了多种可能影响电场传感器增益特性的因素，应用了统计分析、有限元分析、电路容差分析、锁定放大器技术等方法。为传感器的机械、电路结构设计提供了理论依据。建立传感器机械部分的三维有限元模型，分析边缘效应对电场测量的影响，具有一定新意。基于正交矢量锁定放大器技术，改进了传统的传感器信号调理电路，提高了电路增益性能的稳定性和一致性，具有一定的新意。