Измеритель электростатического заряда Советский патент 1983 года по МПК G01R29/12 

Чй

Г

3

ю

со о «о

Изобретение относится технике эпектроизмерений и может быть испопьзовано при опредепедаи вепичины и ппотносги поверхностногхэ электростатического заряда pa3nH4Hbiit материапов и изделий.

Известен измеритель эпектростатичеокого заряда, содержащий воспринимающий электрод, соединенный с накопителем заряда и разрядным эпектродом, а также регистратор HI J.

Однако известный измеритель имеет ограниченный динамический диапазон, поскольку в качестве накопителя зарядов использован конденсатор, выходное шпряжение которого линейно зависит от за,ряда.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона при. сохранении точности.

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе электростатического заряда, содержащем воспринимающий электрод, соединенный с накопителем заряда и разрядным элементом, а также регистратор, накопитель заряда выполнен в виде диода с накоплением заряда, а разрядный элемент - в виде генератора тока, между выходом разрядного элемента и входом регистратора последовательно включены детектор, интегросумматор и коцпаратор, к другим входам которых подключен источник напряжения смещения, при этом к третьему входу интегросумматора подклк чен дополнительный генератор тока.

На чертеже приведена структурная схема измерителя.

Измеритель электростатического заряда сюдержит воспринимающий электрод 1, диод 2 с накоплением заряда, разрядный элемент смещения, геиератор 6 тока, детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9.

Иа еритепь электрического заряда работает следующим образом.

В исходном состоянии диод 2 заперт током от разрядного элемента 3. При импульсном воздействии поля измеряемог

электростатического заряда на воспринимающий электрод 1 происходит открытие диода 2 и протекание через него тока (прямого) индуцированных на воспринимающем электроде 1 зарядов. По окончании воздействия поля измеряемого электростатического заряда на 1юспринимающий электрод 1 в диоде 2 возникает переходной процесс, длительность которого определяется величиной измеряемого эпектро-статического заряда, током разрядного элемента 3 и свойствами диода 2.

За счет нелинейной зависимости диффузионной емкости диода 2 от накопленного заряда рост длительности переходного процесса с ростом заряда значительно меньше, чем при прямо пропорциональной зависимости. Эта особенность диодов с накоплением заряда позволяет реализовать больший динамический диапазон измерителя. Импульс пе{5эходного процесса, выделенный детектором 7, интегрируется в интегросумматоре 8. По завершении процесса интегрирования в интегросум5 маторе 8 (Осуществляется разрядка его накопительного элемента через генератор 6 тока. Установленный ка выходе интегросумматора 8 компаратор 9 формирует в это время прямоугольный импульс,длительность которого пропорциональна измеряемому электрическому заряду и регистрируется регистратором 4,

Термостабилизация измерителя осуществляется подачей напряжения от источника 5 напряжения о/гещения на детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9.

Предлагаемый измеритель п« сравнению с известным устройством имеет более

0 широкий динамический диапазон за счет использования нелинейного элемента в качестве накопителя заряда, а также регистрации временных интервалов вместо напряжений в известном устройстве.

5 Кроме того, такой измеритель удобен для согласования с цифровыми системами регистрации и связи.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, содержащий воспринимающий электрод, соединенный с чВакогпитепем заряда и разрядным элементом. а также регистратор, отличающийся тем, что, с целью расширения динамическйго диапазона при сохранении точности, накопитель заряда выполнен в виде диода с накоплением заряда, а раэрядный элемент - в виде генератора тока, между вы ходом, разрядного элемента я входом регистратора последовательно включены детектор, иитегросумматор в компаратор, к другим входам которых подключен источник вапряжения смещения, при этом к третьему входу интегросумматора подключен дополнительный генератор тока. .