摘要:三维电场传感器具有广泛的应用需求。 在传感器应用环境中存在空间电荷的条件下,带电粒子有可能在电场传感器表 面产生电荷积累,对电场检测造成干扰,这是影响测量准确性的一个关键因素。 尤其对于 MEMS 三维电场传感器,尚缺乏相关 的机理研究和解决方案。 针对这个问题,作者探究了表面电荷积累对传感器感应待测电场的影响,分析了电荷积累产生的干扰 与传感器结构尺度的关系,并通过有限元仿真和实验验证了理论分析的正确性。 在此基础上,提出一种通过对传感单元感应信 号的差分解算消除传感器表面电荷积累对电场测量影响的方法。 本文研制出抗电荷干扰的三维电场传感器样机。 实验表明, 在 0~ 30 kV/ m 待测电场范围内,传感器测量误差在 4. 2% 以内。