Feldsensor
Ein Feldsensor kann man auch als Elektrofeldmeter, oder Rotationsvoltmeter bezeichnen. Dabei handelt sich dabei um ein Gerät bzw. einen Sensor zur Messung der elektrischen Feldstärke. Bei definiertem Messabstand zu einem Objekt kann man den Feldsensor als Spannungsmessgerät verwenden. Wie bei einem Elektroskop entzieht er dem Messobjekt keine Energie und verfälscht somit nicht die Messung. Somit kann man aus der Feldstärke, die man gemessen hat, auf die benachbarte Oberflächenladung schließen. Dagegen misst man bei der Meteorologie Änderungen des elektrischen Feldes in der Erdatmosphäre. Diese können beispielsweise durch Wetterphänomene wie Gewitter, Warm- und Kaltfrontkanäle, Regenwolken und andere elektrostatische Phänomene in der Atmosphäre entstehen. TOPseven aus Germany nutzt den Feldsensor für die berührungslose Blitzschutzprüfung. TOPseven aus Germany ist auf die Inspektion von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen spezialisiert. Das Unternehmen ist ein Software- und Technologieentwickler mit den Schwerpunkten Drohnentechnologie, Cloud Computing und künstliche Intelligenz. Bei Rückfragen melden Sie sich gern!
Aufbau vom Feldsensor
Meist befindet sich vorn ein vergoldeter am Feldsensor ein elektrostatischer Chopper, ein sogenanntes Flügelrad. Dadurch erfolgt die Fensteröffnung und Schließung periodisch. Zusätzlich werden die Sensorelektroden hinter dem Chopper unter dem Einfluss eines äußeren elektrischen Feldes abwechselnd geladen und entladen. Diese Ladungsänderung kann man auf unterschiedliche Weise messen. Im einfachsten Fall ist die Sensorelektrode über einen sehr hochohmigen Widerstand geerdet, um eine ausreichend große Zeitkonstante zu erhalten. Der Ladestrom erzeugt eine Wechselspannung, welcher durch einen Elektrometerverstärker wieder niederohmig ist. Bei höheren Anforderungen erzeugt ein Ladungsverstärker die Messspannung. Dieser sorgt mit seinem virtuellen Nullpunkt dafür, dass das Sensorboard immer auf Nullpotential liegt, wodurch man Isolationsprobleme stark reduziert. Nachdem die Wechselspannung vollständig verstärkt ist, richtet man sie durch einen Synchrongleichrichter gleich. Dabei entspricht die Schaltfrequenz des Synchrongleichrichters der Rotationsfrequenz des Flügelrads. Auf diese Weise kann man die Polarität der Spannung oder die Richtung des elektrischen Feldes bestimmen.
Dieses Prinzip ermöglicht es, elektrostatische Aufladungen und Felder zu bestimmen, ohne ihnen Energie zu entziehen. Für die Messung verwendet man keinen Strom.
Die berührungslose Blitzschutzüberprüfung
Bei der berührungslosen Blitzschutzprüfung überprüft die Drohne von TOPseven aus Germany den Blitzschutz der Anlage in kurzer Zeit. Spezielle Sensoren erkennen Defekte und können Unterbrechungen lokalisieren. Ein speziell entwickelter Signalgenerator führt per Signaleinspeisung verschiedene abgestimmte Hochfrequenzsignale in den Blitzableiter an der Rotorblattwurzel ein. Das patentierte Verfahren erzeugt elektrische Felder mit unterschiedlichen Frequenzen und passenden Impedanzwerten. Der Feldsensor mit geringer Bandbreite und hoher Abtastrate lässt sich als einfach an der Drohne anbringen. Empfängt der Feldsensor an der Blattspitze keine oder zu geringe Signalstärke, ist der Blitzableiter am Blatt beschädigt oder unterbrochen. Die Drohne überfliegt dann selbstständig innerhalb weniger Minuten die Rotorblätter und misst die elektrische Feldstärke. Auf diese Weise findet es vollautomatisch die Stelle, an der das elektrische Feld unterbrochen ist. Das heißt, man kann den Schaden einfach lokalisieren! Sie haben Fragen zum Thema Feldsensor? Dann sprechen Sie mit TOPseven aus Germany.