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

1 Изобретение относится к технике электрических измерений. Известен способ измерения напряженности электрического поля, заключающийся в помещении в исследуемое поле пластины и измерении тока наведенного на этой пластине fij. Однако данный способ не обеспечивает высокую точность измерений. Наиболее близким к изобретению я ляется способ измерения напряженнос ти электрического поля путем помещения в исследуемое электрическое поле датчика, выполненного в виде конденсатора, соединенного с экраном измерителя через двухполюсник, и измерения напряжения на конденсаторе, величина которого пропорциональна напряженности исс ледуемого электрического.поля C2j. Однако известньй способ не обеспечивает высокую точность измерений за счет наличия погрешности, обусловленной искажением исследуемого электрического поля датчиком. Цель изобретения - повьшение точ ности измерений путем устранения по грешности, обусловленной искажением исследуемого электрического поля датчиком. Цель достигается тем, что соглас но способу измерения напряженности электрического поля путем помещения в исследуемое электрическое поле датчика, вьшолненного в виде конден сатора, соединенного с экраном измерителя через двухполюсник, и изме рения на конденсаторе, величина которого пропорциональна напряженност исследуемого электрического поля, измерение напряжения на конденсатор производят при двух отличных друг от друга значениях одного из параметров двухполюсника, при этом перераспределяют заряд на пластинах конденсатора до уравнивания напряжений на конденсаторе, и по величине этого напряжения определяют напряженность исследуемого электричес кого поля. . На фиг. 1 приведена конструкция устройства, реализующего способ измерения напряженности электрического поля на фиг. 2 - топография исследуемого электрического поля. Устройство для измерения напряженности электрического поля содер жит датчик 1 в виде конденсатора, соединенного с экраном 2 измерителя 71 3 через двухполюсник 4, вольтметр 5, делитель 6 емкостного или резистивного типа. Способ реализуется следующим образом. Датчик 1 помешают в исследуемое электрические поле. При некотором положении движка делителя 6 задают сначала одно, затем другое, существенно отличное от первого, значение параметра двухполюсника 4. Изменение напряжения на датчике 1 контролируют с помощью вольтметра 5. Если это изменение отлично от нуля, устанавливают другое положение движка делителя 6. Снова контролируют изменение напряжения на датчике 1, Если это изменение меньше, чем при первом положении движка делителя 6, то движок перемещают в том же направлении, ка и во втором случае, если же изменение напряжения на датчике больше, то движок делителя 6 перемещают в противоположном направлении. Этот процесс повторяют до получения неизменного напряжения на датчике 1 при изменении одного из параметров двухполюсника 4. При достижеНИИ этого измеряют напряжение на датчике 1 с помощью вольтметра 5. Измеренное напряжение на датчике 1 пропорционально напряженности исследуемого электрического поля. Топография исследуемого электрического поля в диэлектрической прокладке 7 обуславливается электродами 8 и 9 датчика 1, цепью 10 связи с измерителем 3. Если датчик 1 изолирован от измерителя 3, то заряд на каждом электроде 8 и 9 равен нулю и поле вблизи и в диэлектрической прокладке.7 датчика 1 не искажено. Если датчик 1 соединен с измерителем 3, по цепи 10 связи происходит обмен зарядами электродов 8 и 9 датчика 1 и измерителя 3. Электроды 8 и 9 становятся источниками поля, которое накладывается на исследуемое .электричеркое поле и искажает его. Указанные действия при реализации предлагаемого способа позволяют перераспределять заряды, полученные электродами 8 и 9 от измерителя 3 таким образом, что в диэлектричес31

кой прокладке 7 поле искажения, создаваемое зарядом одного электрода датчика 1.компенсируется полем искажения, создаваемым зарядом другого электрода. Результирующее электрическое поле в диэлектрической прокладке 7 при этом определяется лишь внешним источником электрического поля, т.е. не искажено.

77

Ввиду того, что перераспределением заряда на электродах 8 и 9 существенно уменьшаются искажения электрического поля в диэлектрической прокладке 7 при измерении напряженности электрического поля, также с тцественно уменьшается ошибка от искажений электрического поля датчиком 1 .

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНг .НОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО.ПОЛЯ путем помещения в исследуемое электрическое поле датчика, вьтолненного в виде конденсатора, соединенного с , ,Ч 1й.; :л;ЯВ{Л экраном измерителя через двухполюсник, и измерения напряжения на конденсаторе, величина которого пропорциональна напряженности исследуемого электрического поля, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения погрешности, обусловленной искажением исследуемого электрического поля датчиком, измерение напряжения на конденсаторе производят при двух отличных друг от друга значениях одного из параметров двухполюсника, при этом перераспределяют заряд на пластинах конденсатора до уравнивания напряжений на конденсато ре, и по величине этого напря(О жения определяют напряженность исследуемого электрического поля.