雷電產(chǎn)生的條件是雷雨云有電荷積累并形成了極性。雷雨云的靠近與雷電的發(fā)生引起地面的靜電場發(fā)生了劇烈變化。以在平地距地面約1.5m處設(shè)立的檢測點(diǎn)為例，在通常的標(biāo)準(zhǔn)情況下(平地、平原、沒有尖端放電)，在一個(gè)無云天氣檢測到的平均場強(qiáng)約為150V/m左右，而當(dāng)場強(qiáng)檢測值達(dá)到2kV/m以上時(shí)，通常意味著該地點(diǎn)上方雷云已經(jīng)產(chǎn)生；如果場強(qiáng)持續(xù)增大至4kV/m，發(fā)生雷閃現(xiàn)象的可能性就將超過90%；雷閃發(fā)生時(shí)，場強(qiáng)會(huì)增大至6kV/m以上。一般情況下，獨(dú)立雷云（對(duì)流雷云）或雷云群的產(chǎn)生需要至少約20分鐘。當(dāng)?shù)孛鎴鰪?qiáng)達(dá)到2kV/m 以上時(shí)，說明該地點(diǎn)雷雨云正在逐漸形成或正在靠近。

電場傳感器主要用于偵測近地面電場變化情況，能夠通過對(duì)電場強(qiáng)度、極性變化的探測和分析，實(shí)時(shí)地監(jiān)測本地點(diǎn)雷云變化，并對(duì)可能造成雷擊危險(xiǎn)的大氣電場變化加以識(shí)別和預(yù)警。

WX-YJ型雷電預(yù)警系統(tǒng)以WX-YJ型MEMS電場傳感器為電場探測機(jī)構(gòu)，采用電場微分結(jié)合門限閾值優(yōu)化雷電預(yù)警算法，可有效規(guī)避人為干擾（短時(shí)帶強(qiáng)靜電物體經(jīng)過）引起的誤報(bào)問題，進(jìn)一步提高了預(yù)警的準(zhǔn)確度；采用太陽能供電方式，電場探測數(shù)據(jù)通過控制器中的數(shù)據(jù)采集分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)修正并基于優(yōu)化雷電預(yù)警算法分析是否發(fā)生報(bào)警；電場數(shù)據(jù)、時(shí)間、報(bào)警信息、位置信息等可通過RS232、RS485進(jìn)行本地傳輸，也通過GPRS發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器端；上位機(jī)軟件可實(shí)時(shí)顯示電場監(jiān)測數(shù)據(jù)、報(bào)警狀態(tài)以及調(diào)閱電場歷史數(shù)據(jù)等；系統(tǒng)帶有授時(shí)和定位功能。

由于雷雨云的靜電場建立和衰減受到固有物理定律的限制，WX-YJ型雷電預(yù)警系統(tǒng)的探測半徑在10~15 km左右。在通常情況下，系統(tǒng)使用三個(gè)危險(xiǎn)報(bào)警分級(jí)來界定雷閃的接近程度。為了獲得足夠的預(yù)警效果，第一等級(jí)的場強(qiáng)門限應(yīng)設(shè)得相應(yīng)較低，第二等級(jí)將提供進(jìn)一步確定信息，而第三等級(jí)確定雷閃發(fā)生。當(dāng)場強(qiáng)降到門限場強(qiáng)水平以下時(shí)，警報(bào)聲將停止。通過長期的現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證，預(yù)警系統(tǒng)可以依據(jù)用戶要求，通過對(duì)門限值的調(diào)整，達(dá)到較高的預(yù)警精確性（一般情況下，用戶對(duì)預(yù)警時(shí)間要求越短，預(yù)警信息的準(zhǔn)確度就越高）。