Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе Советский патент 1987 года по МПК G01R29/12 

Изобретение предназначено для измерения потендаалов и напряженности электростатических и квазистати-; ческих полей и может быть использовано при исследованиях атмосферы.

Цель изобретения - повьшение чувствительности и точности измерения за счет увеличения коэффициента преобразования емкости и заряда приемных электродов и отношения сигнала к шуму.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, электродвигатель 2, экранирукяций электрод 3, представляющий собой часть поверхности корпуса 1, приемны электроды 4 и 5, токосъёмные электроды 6-9, экран 10 и дифференциальный усилитель 11, входы которого через резисторы 12 и 13 соединены с общей шиной. Приемные электроды 4 и 5 и то косьемные электроды 6-9 расположены в корпусе 1, причем приемные электроды 4 и 5 и токосъёмные. электроды 6 и 8 через изолятор 14 укреплены на валу электродвигателя 2, а тЬкосъемные электроды 7 и 9 неподвижны и укреплены в корпусе 1 с помощью изоляторо 15. Экран 10 укреплен в корпусе 1 между приемными электродами 4 и 5 и токосъемными электродами 6 и 7. Приемные электроды 4 и 5 с помощью проводников 16 и 17 раздельно соединены соответственно с токосъемными элект- родами 6 и 8, а токосъёмные электроды 7 и 9 так же раздельно подключены к входам дифференциального усилителя 11, выход которого является выходом устройства. Экранирующий электрод 3 и приемные электроды 4 и 5 вьтолнены несплошными с продольными вырезами.

Устройство работает следующим образом.

Так как .экранирующий электрод 3 и Приемные электроды 4 и 5 выполнены несплошными, с продольными вьфезами, то при вращении электродвигателя 2 приемные электроды 4 и 5 периодически Экранируются и экспонируются в контролируемом электрическом поле Е в противофазе друг к другу. С помощь проводников 16 и 17 переменные сигналы с приемных электродов 4 и 5 подаются на вращающиеся токосъёмные электроды 6 и 8, которые образуют с соответствующими неподвижными токосъемными электродами 7 и 9 два кон12

2 постоянной

емкости, через

которые протекают переменные токи i, пропорциональные напряженности контролируемого электрического поля. Эти токи i создают на резисторах 12 и 13, имеюпщх сопротивления R, падения напряжения, равные i R. поступающие на входы дифференциального усилителя 11. Выходной сигнал устройства снимается с выхода усилителя 11.

Введение дополнительного приемного и токосъемных электродов позволяет увеличить коэффициент преобразования переменной емкости и соотношение Q/C, где Q - заряд на приемном электроде 4(5), С - емкость между приемным электродом 4(5) и экранирующим электродом 3. Это в свою очередь при выполнении усилителя 11 дифференциальным позволяет получить большую чувствительность устройства и повысить отношение сигнала к шуму, что повы

шает точность устройства.

измерения предлагаемого

Формула изоб, ретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе, содержащее - корпус, в котором размещены укрепленные через изолятор на валу электродвигателя первый приемный и первый токосъемный электроды, электрически соединенные между собой, экран, укрепленный между первым приемным и.первым токосъемным электродами, второй токосъемный электрод, соединенный с первым входом усилителя, выход которого является вькодом устройства, и экранирующий электрод, прикрепленный к корпусу, причем экранирующий и первый приемный электроды выполнены несплошными с продольными вырезами, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения чувствительности и точности измерений, дополнительно введены второйприемный и третий и четвертый токосъёмные электроды, а усилитель вьшолнен дифференциальным, причем второй приемный и третий токосъемный электроды также закреплены на валу указанного электродвигателя и электрически соединены между собой, а четвертый токосъемный электрод подключен к второму входу усилителя.

Изобретение относится к измерениям потен1щалов и напряженности электростатических и квазистатических, полей. Пель - повышение чувствительности и точности измерения. Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе содер жит электродвигатель (ЭЛ) 2, экранирующий электрод (Э) 3, приемный Э 4, токосъемные Э 6 и 7, экран 10 и усилитель 11. Цель достигается тем, что устройство снабжено приемным Э 5 и токосъемным Э 8 и 9, усилитель 11 выполнен дифференциальным. На валу ЭЛ 2 укреплены приемные Э 4 и 5 и токосъемные Э 6 и 8 через изолятор. Экран 10 укреплен на корпусе 1 между приемными Э 4 и 5 и токосъемными Э 6 и 7, а экранирукшщй Э 3 и приемные Э 4 и 5 выполнены несплошными с продольными вырезами. Изобретение позволяет увеличить коэффициент преобразования емкости и заряда приемных Э 4 и 5 и отношения сигнала к шуму и может быть использовано при исследованиях атмосферы. 1 ил. (Л ИМ 00 Ч