Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе Советский патент 1984 года по МПК G01R29/12 

Устройство предназначено для изм рения потенциалов и напряженности электростатических и квазистатических Ьолей и может быть использовано при космических, электрофизических электрохимических, эле.ктробиологйческих, метеорологических и других .исследованиях. Известно устройство, основанное на статическом методе измерения напряженности электрического поля в воздухе (прибор Вильсона), в котором круглая измерительная пластин представляет собой часть поверхност металлического корпуса. С пластиной соединяется электрометр или электро метрический усилитель lj . Недостатком этого прибора является низкая точность. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее корпус, экранирующий и приемный электроды, электродвигатель и усилитель, основанное на методике периодического экра нирования и экспонирования приемног электрода в электрическом поде с помощью вращающегося заземленного экранирующего электрода 2 . Недостатком устройства является низкая точность измерений, вызванна наличием высокого и нестабильного уровня шумов, обусловленного принципиальной необходимостью заземлени вращающегося экранирующего электрод на корпус устройства. Контактная разность потенциалов между валом двигателя, на котором укреплен экра и материалом контакта заземления,не устойчивость контакта заземления с увеличением оборотов двигателя, загрязнение вала, и, как следствие, изменение переходного сопротивления и ухудшение качества заземления создают паразитные сигналы, которые в конечном итоге определяют шумы устройства, избавиться от которых без принципиальных изменений в устройстве невозможно. Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения уровня шума. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе, содержащее корпус, экранирующий и приемный электроды, электродвигатель, усилитель и резис торJвведены первый и второй дополнительные электроды и экран, укрепленный меяаду приемным электродом и первым дополнительным электродом, причем приемный и первьй дополнительньй электроды укреплены через изолятор на валу электродвигателя и электрически соединены между собой, экранирующий и приемньй электроды вьтолнены несплошными, с продольными вырезами, экранирующий электрод прикреплен к корпусу, а второй дополнительный электрод соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, и входом усилителя, выход которого является выходом устройства. На чертеже представлено устройство, общий вид. Устройство содержит корпус 1, электродвигатель 2, экранирующий электрод 3, представляющий собой часть поверхности корпуса 1, прием- . ный электрод 4 и первый дополнительный электрод 5, которые через изолятор 6 укреплены на валу электродвигателя 2 и с помощью проводника 7 соединены между собой, экран 8, укрепленный между приемным электродом 4 и первым дополнительным электродом 5, а также второй дополнительный электрод 9, соединенный с первым выводом резистора 10,второй вывод которого подключен к общей шине, и с входом усилителя 11, выход которого является выходом устройства. Устройство работает следующим Образом. Так как экранирующий и приемньй электроды 3 и 4 выполнены несплошными с продольными вырезами, то при вращении электродвигателя 2 приемный электрод 4 периодически экранируется и экспанируется в электрическом поле Е. С помощью проводника 7 переменный сигнал с приемного электрода 4 подается на первый дополнительньй электрод 5, образующий с вторым дополнительным электродом 9 конденсатор постоянной емкости, через который протекает переменный ток i . Падение напряжения на сопротивлении 10, равное vR поступает на усилитель. Введение дополнительных электродов, экрана, и выполнение экранирующего и приемного электродов несплошными,

. 311017614

с продольными вьфезами, позволит ис- корпус устройства и уменьшить уроключйть щеточные контакты для за- вень шума, следовательно, повысить земления экранирующего электрода на точность измерений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕ1СГРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ВОЗДУХЕ, содержащее корпус, экра- . нирующий и приемный электроды, электродвигатель, усилитель и резистор. отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений путем уменьшения уровня шума, в него введены первый и второй дополнительные электроды и экран, укрепленный между приемным электродом и пер- . вым дополнительным электродом,причем приемный и первый дополнительный электроды укреплены через изолятор на валу электродвигатели и электрически соединены между собой, экранйрукшщй и приемный электроды выполнены несплошными с продольными вырезами, экранирующий электрод прикреплен к корпусу, а второй дополнительный электрод соединен с первым вьгаодом резистора, второй .вьшод которого подключен к общей шине, и входом усилителя, выход которого является выходом устройства.