Устройство для измерения напряженности импульсного электрического поля Советский патент 1986 года по МПК G01R29/12 

10

15

20

,.1, 1239648

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды напряженности импульсного электрического поля. 5

Цель изобретения - повышение точности измерения амплитуды импульсного электрического поля за счет снижения влияния температурной погрешности, и,шууов (Ьртоприемника.

На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя амплитуды импуль.сного эле1стрического поля; на фиг. 2 - эпюры сигналов в характерных Точках схемы.

Устройство для измерения напряженности импульсного электрического поля содержит электрическую антенну 1, нагруженную на конденсатор 2, параллельно которому включен диод 3, преобразователь 4 напряжение-время, вход которого подключен к наврузке антенны, а выход - квходу преобразователя 5 напряжение-оптическое ; излучение, световод 6 и фотоприемник 7, соединенный с регистратором 8 (например, осциллограф).

Измеритель работает следующим об- .разом.

В исходном состоянии при отсутст ВИИ измеряемого электрического поля .напряжение на конденсаторе 2 равно .нулю/ При воздействии фронта импульса электрического поля положительной полярности (фиг. 2, эпюра сц) за счет поляризационного тока антенны

напряжение U, на конденсаторе 2 нагрузки нарастает до напряжения отпирания диода 3, последний отпирается , шунтируя конденсатор и ограничивая напряжение на нем величиной прямого напряжения на диоде UQ (фиг. 2, эпюра б). Поляризационный ток антенны перестает заряжать конденсатор 2, а протекает через диод 3 нагрузки до момента достижения максимума им пульсом измеряемого поля.

25

f- 30

35

40

д де ди с п

пр пр пу но ли да ис

45

и м х н

В момент начала спада импульса измеряемого поля направление поляр }- зационного тока электрической антенны 1 меняется на противоположное, диод 3 запирается,, и происходит перезаряд конденсатора 2 (фиг. 2, эпюра 6) до напряжения Un, равного

н° с Ь

где CQ - собственная емкость антенны; 1ц - эффективная высота антенны; ,

С 7

2

EIVT

емкос ть конденсатора 2 нагрузки;

амплитуда напряженности измеряемого импульса электри- че ского поля.

Напряжение 1 сохраняется на конденсаторе 2 в течение времени, опр е- деляемого обратным сопротивлением диода 3, величиной емкости С конденсатора 2 и -входным сопротивлением , преобразов.аталя 4 напряжение-время.

Напряжение U на нагрузке антенны преобразуется преобразователем 4 напряжение-время в прямоугольный импульс станд-артной амплитуды, длительность которого Т пропорциональна ве- личине UK (фиг. 2, эпюра Ь ). Благодаря наличию диода время нарастания исследуемого импульса исключено из информативного параметра .Т,, так как обеспеч ивается автоматическое отслеживание прохождения экстремума исследуемого сигнала и запуск преобразователя напряжение-время в момент изменения знака процзводной напряже входе преобразователя.

,

30

35

40

,

45

50

55.

Сформированный импулБс напряжения с выхода преобразователя 4 поступает на вход преобразователя 5 напряжение- оптическое из.пучен11е, преобразуется им в прямоугольный световой импульс, равной длительности, передаваемый . по световоду 6 к фотоприемнику 7. Длительность :нмпульса напряжения на выходе фотоприемника 7, прргюрци- ональная амплитуде измеряемого импульса электрического поля, измеря- ется осциллографическим регистратором 8. Поскольку информативным параметром регистрируемого р.егистратором 8 (осциллографом) сигнала является длительность импульса, несмотря на шумовой составляющей в вы- ходнЬм импульсе фотоприемника, она не оказывает влияния на точность измерений и не приводит к увеличению погрешности при измерении полей с малой амплитудой. Кроме того, поскольку ампл итуда регистрируемого сигнгша не содержит информации об измеряемой амплитуде импульсного электрического поля могут быть существенно снижены требования i постоянству коэффициента передачи оптического тракФа и исключена составляющая погрешности, связанная с его температурной нестабильностью.

Формула изобрете ни.я

Устройство для измерения напряженности импульсного электрического поля, содержащее электрическую антенну, нагруженную на конденсатор, преобразователь напряжение-оптическое излучение, световод н фотоприемник, соединенный с осциллографиа

Ur

Ud

UH

Составитель Е. Плужникова1

Редактор Н. Рогулич Техред М.Хрданич

Заказ 3392/46 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

часким регистратором, о т л и ч ающ е ё с я тем-, что, с целью повышения точности измерений, в него введены диод, включенный параллельно конденсатору, и преобразователь напряжение-время, вход которого соединен с антенной, а, выход - с входом преобразователя напряжение-оптическое излучение.

Фиг.2

Корректор Е. Плужникова

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности измерения амплитуды импульсного электрического поля. Устройство содержит электрическую антенну 1, преобразователь 4 напряжение-время, световод 6, осцилло- графический регистратор 8 и фотоприемник 7. Введение диода 3,. включенного параллельно, конденсатору 2, и преобразователя 5 напряжение - оптическое излучение позволяет информативным параметром регистрируемого осциллографическим регистратором 8 сигнала считать длительность импульса. При зтом несмотря на наличие шумовой составляющей в выходном импульсе фотоприемника 7, длительность импульса не оказьшает влияния на точность измерений и не приводит к увеличению погрешности при измерении полей с малой амплитудой. Кроме того, поскольку амплитуда регистрируемого сигнала не содержит информации об измеряемой амплитуде им- пульсного электрического поля, могут быть существенно снижены требования к постоянству коэффициента передачи оптического тракта и исключена составляющая погрешности, связанная с его температурной нестабильностью. 2 ил. с (О (Л to 00 QD О 4 00 Фиг.1