Способ измерения вектора напряженности двухмерного переменного электрического поля Советский патент 1984 года по МПК G01R29/12 

х

:о

:о :ю Изобретейие относится к измеритель : ной технике и может быть использ.овано при измерении напряженности электрических полей. Известен способ измерения вектора напряженности двухмерного электрического поля, заключающийся в том, что исследуемый объем заполняют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жидком и включают электрическое поле. По степени концентрации полос, образованных дисперс ными частицами и ориентированных: вдоль силовых линий, определяют величину вектора напряженности электрического поля lj ; Однако погрешность такого способа определения напряженности, вследствие невозможности точного учета сте пени концентрации частиц, настолько велика, что подобные оценки носят, как правило, лишь качественный характер. Это приводит к необходимости использовать дополнительно другие методы (например, зондовые). Если исследуемая область имеет микроскопические размеры, дополнительное использование существующих способов измерения напряженности связано практически с непреодолимыми трудностями Цель изобретения - повьпиение точности измерений напряженности перемен ного электрического поля. Поставленная цель достигается тем что согласно способу измерения напряженности двухмерного переменного электрического поля, заключающемуся в том, что исследуемый объем заполня ют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жидком, и воздействуют на исследуемый объем электрическим полем, в качестве суспензии используют водную дисперсию кварца и по расстоянию между центрами соседних полос, образованных дисперсными частицами, определяю величину напряженности электрическог поля. Способ основан на том, что структуры, образованные кварцевыми частицами представляют собой cиcтe Яll полос, ориентированых перпендикулярно вектору напряженности электрического поля, причем расстояние.между центрами соседних полос d функционально связано с величиной амплитуды напряженности переменного электрического поля ЕО Учитывая, что полосы ориентированы перпендикулярно силовым линиям поля, легко установить направление вектора Е в любой точке исследуемой области. Измеряя величину d можно определить и величину вектора напряженности Е в соответствующих точках. Связь между d и Е определяют экспериментально для конкретных условий, в которых будут проводиться измерения, чтобы устранить влияние на точность измерений случайньпс (|)актор6в (колебание температуры, наличие примесей в суспензии H т.д.). Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом. Объекты с различной проводимостдаю помещают между двумя проволочными электродами, расположенными внутри плоской кюветы параллельно друг другу. Объем между электродами заполняется суспензией кварца, после чего к электродам подключают переменное напряжение. Через несколько минут на дне кюветы возникают структуры, образованные осевшими дисперсными частицами кварца. Распределение ориентированных структур вблизи объектов с различной проводимостью однозначно характеризует особенности распределения электрического поля в данной области и находится в полном соответствии с известными из теории результатами, характеризующими процесс поляризации проводников и диэлектриков внешним электрическим полем. Расстояние между полосами максимально в тех точках, где максимальна напряженность электрического поля Е и наоборот. Наиболее отчетливые структуры, , а следовательно, наибольшая точность измерений обеспечиваются при следующих условиях. Средний размер частиц 3 мкм, частота внешнего электрического поля 1 кГц, амплитуда напряженности 100 В/см. Для приготовления суспензии использовали кварц марки КСШ-2 и дистиллят с электропроводностью 7, Относительная случайная ошибка при пятикратном измерении величины расстояния между полосами с доверительной вероятностью 0,95 не превьшгает 30%. 31083 Использование предлагаемого спо- соба обеспечивает возможность измере ния величины напряженности э тектрического поля вблизи микроскопических объектов, размер которых составляет 133 десятые доли миллиметра, что может найти широкое применение при исследовании электрических свойств дисперсных материалов .

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ ДВУХМЕРНОГО ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, заключающийся в том, что исследуемый объект запол;няют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жидком, и воздействуют на исследуемый объем электрическим полем, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве суспензии используют водную :дисперсию кварца и по расстоянию между центрами соседних полос, образованных дисперсными частицами, опреде,ляют величину напряженности электри ческого поля