Способ измерения вектора напряженности электрического поля атмосферы Советский патент 1987 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к геофизике и может быть использорано для измерения напряженности атмосферного электрического поля у поверхности Земли, необходимого для дистанционного обнаружения и диагностики естественш гх и искусспзенных возмущений в атмосфере (землетрясений, извержений вул-. канов, циклонов, цунами, взрывов и т.д.), оказывающих активное воздействие на атмосферно-электрические процессы.

Цель изобретения - повьшение точности измерений путем устранения взаимного влияния датчиков друг на друга и предотвращения смешивания и искажения трех сигналов, соответствующих компонентам вектора поля при их прохождении в усилительно-измерительных трактах.

На чертеже представлена блок-схема устройству, реализукицего предлагаемый способ.

Устройство содержит, три ортого- нальньпс ориентированных в пространстве датчика, выполненных в виде дисковых измерительных электродов 1-3 и дисковых, параллельных заземленных ферромагнитных: электродов 4-6 сравнения, являющихся мембранами электромагнитных вибраторов 7-9, три гене- рато ра 10-12 возбуждения звуковой частоты, первые выходы которых соединены с входами вибраторов 7-9 датчи40

45

ков, три резонансных усилителя 13-15, 35 торов, соответствующие ортогональным к входам которых подсоединены измерительные электроды, три синхронных детектора 16-18, первые входы которых соединены с выходами резонансных усилителей 13-15, а вторые входы - с вторыми выходами генераторов 10-12 возбуждения звуковой частоты, выходы синхронных детекторов соединены с входами ан.злого-цифрового преобразователя (АЦП) 19. Выход АЦП является выходом устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

Датчики ориентируются в пространстве ортогональна, т.е. нормали к поверхностям дисковых измерительных электродов 1-3 ориентированы, например, вверх на север и на восток. Заземленные ферромагнитные электрода 4-6 сравнения, являющиеся мембрана- ti электромагнитных вибраторов 7-9, приводятся этими вибраторами в попе- речно-ролее$ательное движение в нап50

55

компонентам электрического поля, подаются на аналого-цифровой преобразователь 19 и далее на ЭВМ или на промежуточный носитель информации. По измеренным и записанным компонентам вектора находятся направление и величина полного вектора поля и их временные вариации;

Формула изобретения

Способ измерения вектора напряженности электрического поля атмосферы, включающий помещение в измеряемое электрическое поле механического модулятора и регистра1щю модулированного сигнала, по величине которого судят о напряженности электрического поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, модуляцию осуществляют в трех ортогональных направлениях на разных некратных частотах.

равлениях, перпендикулярных плоскостям электродов, т.е. в направлениях выбранных ортогональных осей координат. Таким образом, осуществляется вибропреобразование наведенных атмосферным геофизическим полем потенциалов на измерительных электродах в переменные токи, каждый из которых соответствует одной из компонент вектора поля. Электромагнитные вибраторы 7-9 питаются от генераторов 10-12, генерирующих разные некратные частоты, соответствующие простым числам, например 1321, 1361, 1381 Гц, в звуковом диапазоне. Нижний предел диапазона определяется той максимальной частотой флуктуации геоэлектрического поля, которую хотят исследовать. Верхний предел диапазона определяется инерционностью, т.е. размерами и массой используемых датчиков.

Переменные напряжения с измерительных электродов 1-3, каждое своей частоты, соответствующие пространственным компонентам поля, подаются на входы резонансных узкополосных усилителей 13-15, усиленные напряжения с выходов усилителей поступают на первые входы синхронных детекторов 16-18, на вторые входы которых подаются опорные эталонные напряжения с вторых выходов генераторов 10- 12 возбуждения звуковой частоты. Сигналы с выходов синхронных детек40

45

35 торов, соответствующие ортогональным

50

55

компонентам электрического поля, подаются на аналого-цифровой преобразователь 19 и далее на ЭВМ или на промежуточный носитель информации. По измеренным и записанным компонентам вектора находятся направление и величина полного вектора поля и их временные вариации;

Формула изобретения

Способ измерения вектора напряженности электрического поля атмосферы, включающий помещение в измеряемое электрическое поле механического модулятора и регистра1щю модулированного сигнала, по величине которого судят о напряженности электрического поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, модуляцию осуществляют в трех ортогональных направлениях на разных некратных частотах.

ГГ)

.

Ж

Г

CsJ

«ао

со

о

Г

tvj

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для измерения напряженности атмосферного электрического поля у поверхности Земли. Цель изобретения - повьшение точности измерений. Способ заключается в следующем. В измеренное электрическое поле помещают механический модулятор и регистрируют модулированный сигнал. По его величине судят о напряженности электрического поля. Для достижения поставленной цели модуляцию осуществляют в трех ортогональных направлениях на разных некратных частотах. Сигналы, соответствующие ортогональным компонентам электрического поля, подаются на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и далее на ЭВМ. По измеренным и записанным компонентам вектора находят направление и величину полного вектора поля и их временные вариации. Устранено взаимное влияние датчиков друг на друга и предотвращены смешивание и искажение трех сигналов, соответствующих компонентам вектора поля при их прохождении в усилительно-измерительных трактах. Устройство, реализующее .данный способ, описано в материалах изобретения. 1 ил. а to (Л IN9 00 о 42

Редактор С.Пекарь

Составитель Е.Ппужникова

Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Заказ 7639/47 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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