Способ измерения электростатического поля Советский патент 1986 года по МПК G01R29/12 

12

решающей способности. Способ, с помо- 1цью которого достигается поставленная цель, заключается в следующем. К измерительной пластине подключают нагрузку в виде параллельной RC -цепи и после помещения ее в электрическое поле периодически кратковременно экспонируют ее в поле, а затем экранируют. Измеряют разность амплитуд первой и второй полуволн колебательного напряжения на нагрузке и по величине и полярности этого результирующего напряжения определяют соответственно

Изобретение относится к электрическим измерениям, в частности к способам измерения электрических полей, и может быть использовано для измерения величины напряженности и определения знака направления атмосферного электростатического поля, осуществляемых с помощью флюксметров устанавливаемых как на земле, так и на разного рода летательных аппара- так, судах, и т.п.

Целью изобретения является повышение чувствительности и разрешающей способности путем выбора оптимальных коэффициентов временной и скоростной асимметрии модуляции поля, а также. коэффициента инерционности нагрузки.

Большая временная асимметрия в модуляции поля может быть использована для достижения асимметрии амплитуд первой и второй полуволн колебательного напряжения на нагрузке, что в силу выбранного алгоритма (разность амплитуд) приводит к увеличе . нию выходного продукта, т.е. к повы-.- шению чувствительности, а также к упрощению средств для осуществления операции получения разности амплитуд указанных полуволн колебательного напряжения на,нагрузке.

На фиг. 1 представлены эпюры изменений во времени эффективной поверхности измерительной пластины 5Ct), тока в нагрузке i (t), напряжения на нагрузке (J (t) и выходного продукта uU J на фиг.. 2 - условная функциональ

величину напряженности и знак направления электростатического поля. Цель изобретения достигается за счет выбора оптимальных коэффициентов вре- менной и скоростной асимметрии модуляции поля, а также коэффициента инерционности нагрузки. Устройство, реализующее данный способ, содержит вращающуюся и заземленную экранирующую пластину 15 неподвижную изолированную измерительную пластину 2, нагрузку 3, пиковые детекторы 5 и 6, блок 7 алгебраического сложения.2 ил

ная схема роторного флюксметра для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит вращающ тося и заземленную экранирующую пластину

1

выполненную в виде металлическо

го круга с секторно-ножевидными отверстиями, и неподвижную изолированную измерительную пластину 2, выполненную также металлической в виде узких секторов и соединенную с нагрузкой 3.

Измерительная пластина соединена с входом усилителя 4 переменного напряжения, выход которог о через встречно-параллельно включенные пиковые детекторы 5 и 6 соединен с блоком 7 алгебраического сложения, Пиковые детекторы предназначены для фиксации амплитуд соответственно первой (И,) и второй (и) полуволн колебательного напряжения на нагрузке, а блок 7 - для получения выходного сигнала iU li, - U. .

Способ реализается следчтощим образом.

К измерительной пластине 2 сек- торног о типа общей площадью 5 подключают нагрузку 3, например, в виде RC-цепи, помещают пластину в электростатическое поле и (фиг. 1) с помог:- ш,ью экранирующей пластины периодически кратковременно (в течение д-Ь , ) экспонируют ее в поле, а затем экранируют (в течение Atg ) При этом по- с тоянную времени нагрузки Сс нСч) выбирают удовлетворяющей соотношению т /4, отношение ut-z / ut, берут

.

равным или больше 3, а отношение ско ростей экспонирования и экранирования измерительной пластины берут также равным или больше 3. Последнее требование может быть достигнуто, например, отклонением формы экранирующей пластины от традиционной секторной формы,и приближением этой формы, например, к секторно-ножевой форме (фиг. 2),

При этом характер изменения эффективной площади измерительной пластины 5 (-fc), тока в нагрузке i(t), напряжения на ней UCt), а также выходного продукта л и соответствует эпюрам фиг. 1.

Формула изобретения

Способ измерения электростатического поля, заключающийся в том, что к измерительной пластине подключают нагрузку в виде параллельной RC-цепи помещают измерительную пластину в

5674

электростатическое поле, периодически кратковременно экспонируют ее в электростатическом поле,- затем экранируют, измеряют разность амплитуд первой и второй полуволн колебательного напряжения на нагрузке и по ве-т личине и полярности этого результирующего напряжения определяют соответственно величину напряженнос- ти и знак направления электростати : ческого поля, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения чувствительности и разрешающей способности, отношение времен экспониро- вания и экранирования находится в пределах от 0,05 до 0,33, а отношение скоростей экспонирования и экранирования - от 3 до 20, причем измерение разности амплитуд первой и вто- рой полуволн колебательного напряжения на нагрузке производят при условии, что отношение постоянной време ни нагрузки к времени одного цикла процесса периодической модуляции по- ля находится в пределах от О до 0,25.

sft

i(t)

и,

Редактор М.Келемеш

Фи. t

Составитель Е.Плужникова Техред Л.Олейник

Заказ 4914/44

Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

, Зг и, ii,

Корректор Е.Рошко

Изобретение относится к электрическим измерениям, в частности к способам измерения электрических цепей, и может быть использовано для измерения величины напряженности и определения знака направления атмрс- ферного электростатического поля, осуществляемых с помощью флюксметров, устанавливаемых как на земле, так и на разного рода летательных аппаратах, судах. Целью изобретения является повышение чувствительности и рази, У± ij аи U,