Способ определения параметров электромагнитного поля и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к измерит тельной технике и предназначено для оценки эффектов, вызванных воздействием электромагнитного поля на технические и биологические системы по параметрам электромагнитного поля.

Цель изобретения - повышение точности при определении параметров электромагнитного поля, провзаимодей- ствовавшего с объектом, а также повышение точности при определении параметров электромагнитного поля, про- взаимодействовавшего с объектом путем учета перерывов в воздействии.

На чертеже приведена структурная схема устройства для определения параметров электромагнитного поля;

Устройство для определения параметров электромагнитного поля содержит трехкомпонентную антенну 1, три частотно-взвешиваюгдах блока 2, три квадратора 3, сумматор 4, интегратор 5, переключатель 6, индикатор 7, компаратор 8, ключ 9, дополнительный интегратор 10, функциональный преобразователь 1I, дополнительный сумматор 12, дополнительный компаратор 13, а также измеритель 14 времени и блок 15 деления.

Способ определения параметров электродного поля реализуется следующим образом.

Сигналы с трехкомпонентной антенны 1 через три канала, состоящих из частотно-взвешивающих блоков 2 и квадраторов 3, суммируются в сумматоре. 4 и сигнал, пропорциональный сумме квадратов, интегрируется в интеграторе 5 и через переключатель 6 поступает на индикатор 7, где отображается суммарное воздействие на объект, которое сравнивается с допустимой ве- личиной, В случае необходимости учета влияния восстанавливаемых процессов в моменты перерывов в действии электромагнитного поля на объекты введен блок коррекции, образованньш компаратором 8, ключом 9, дополнительным интегратором 10, функциональ10

15

20

25

30

35

40

циональньгм преобразователем 1 1 в функцию восстановления (например в экспоненту), величина которой отрицательна и алгебраически суммируется (т.е. вычитается) с сигналом, пропорциональным cyI tмapнoмy воздействию в дополнительном сумматоре 12. Если суммарный сигнал на выходе дополнительного сумматора 12 меньше нуля, что соответствует отсутствию воздействия электромагнитного поля или полному восстановлению объекта, срабатывает дополнительный компаратор 13- и включает ключ 9, в результате чего накопление потенциала в дополнительном интеграторе 10 прекращается..

Для оценки мощности воздействия служат блоки 13 и 15. Сигнал, пропорциональный cyMMapHOivfy воздействию на объект, поступает на блок 15 деления и делится в нем на величину, пропорциональную пpoшe IД e ry времени, поступающую с измерителя 14 времени, и поступает на индикатор 7 через переключатель 6. Последний подключает индикатор 7 к различным точкам схемы, что позволяет осуществить следующие режимы работы: первые три положения - индикация текущего значения мощ1{ости воздействия вдоль ортогональных осей X, У, Z; четвертое - индикация текущего суммарного значения мощности .. воздействия; пятое - индикация суммарного воздействия на объект; шестое - индикация суммарного воздействия на объект с учетом восстановления; седьмое - индикация средней мощности воздействия на объект, а обратная ей величина - прогнозируемый ресурс безотказной работы объекта.

Для сигнализации мощности воздействия сигнал с выхода квадратора 3 или сумматора 4 может подаваться че- 45 рез преобразователь напряжения частоты, формируюидай последа;овательность . импульсов, на счетчик, осуществляю ший суммирование этих импульсов. Если число импульсов за заданный период

ным преобразователем 11, дополнитель- 50 времени, определяемый таймером, пре- ным сумматором 12 и дополнительным. вышает заданное значение, снимается

.блокировка с управляющего вентиля, - включаемого на выходе счетчика, и ситал через него от генератора че- 55 рез усили/гель мощности поступает на микротелефон и (или) светоизлучатель и звучит сигнал. При наборе следующего заданного числа импульсов сигнал повторится .и вновь прозвучит сигкомпаратором 13. В случаях, когда уровень сигнала на выходе сумматора 4 не превышает некоторого фиксированного уровня, срабатывает ключ 9, через который постоянное напряжение поступает на вход дополнительного интегратора 10, где накапливается по- тенци.ал, который преобразуется функ

5

0

5

0

5

0

циональньгм преобразователем 1 1 в функцию восстановления (например в экспоненту), величина которой отрицательна и алгебраически суммируется (т.е. вычитается) с сигналом, пропорциональным cyI tмapнoмy воздействию в дополнительном сумматоре 12. Если суммарный сигнал на выходе дополнительного сумматора 12 меньше нуля, что соответствует отсутствию воздействия электромагнитного поля или полному восстановлению объекта, срабатывает дополнительный компаратор 13- и включает ключ 9, в результате чего накопление потенциала в дополнительном интеграторе 10 прекращается..

Для оценки мощности воздействия служат блоки 13 и 15. Сигнал, пропорциональный cyMMapHOivfy воздействию на объект, поступает на блок 15 деления и делится в нем на величину, пропорциональную пpoшe IД e ry времени, поступающую с измерителя 14 времени, и поступает на индикатор 7 через переключатель 6. Последний подключает индикатор 7 к различным точкам схемы, что позволяет осуществить следующие режимы работы: первые три положения - индикация текущего значения мощ1{ости воздействия вдоль ортогональных осей X, У, Z; четвертое - индикация текущего суммарного значения мощности .. воздействия; пятое - индикация суммарного воздействия на объект; шестое - индикация суммарного воздействия на объект с учетом восстановления; седьмое - индикация средней мощности воздействия на объект, а обратная ей величина - прогнозируемый ресурс безотказной работы объекта.

нал. По числу сигналов можно определить величину мощности воздействия. Применение способа и устройства позволяет сократить время при проведении измерений и осуществить оценку влияния переменных в пространстве и во времени электромагнитньпс полей, прогнозировать допустимое время безотказной работы объекта, а также повысить точность и достоверность оценки за счет комплексного подхода, позволяющего в единой оценке объединит все существенные параметры электромагнитного излучения: дпительности воздействия, интенсивность, а также учитывать свойства самого объекта.

Формула изобретения

1.Способ определения параметров электромагнитного поля, включающий прием электромагнитного излучения, разделение его не ортогонгшьные составляющие, возведение в квадрат каждой ортогональной составляющей, их суммирование и измерение суммарного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при определении параметров электромагнитного поля, провзаимодействовав шего с объектом, каждую ортогональную составляющую перед возведением в квадрат частотно взвешивают, после суммирования интегрируют.

2.Устройство для определения па- ;раметров электромагнитного поля, соСоставитель Р. Кузнецова Редактор М. Петрова Техред З.Кадар,-Корректор В. Бутяга

Заказ 3384/41

Тираж 730Подписное

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

5

держащее трехкомпонентную антенну, три квадратора, выходы которых соединены соответственно с входами, сумматора, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности при определении параметров электромагнитного поля, провзаимодей- ствовавщего с объектом, введены три частотно-взвешивающих блока, включенных соответственно меззду выходами трехкомпонентной антенны и входами . квадраторов, интегратора, вход которого соединен с вьпсодом сумматора, переключатель, подвижный, контакт которого подключен к входу индикатора, а неподвижные соединены соответственно с выходами трех квадраторов, сумматора и интегратора.20

3. Устройство по п.2, отличающее с я тем, что с целью повышения точности при определении параметров электромагнитного поля, про25 взаимодействовавщего с объектом путем учета перерывов в в6зр1ействии, введены последовательно соединеййые компаратор, вход которого подсоединен к выходу сумматора, ключ, допол„ нительный интегратор, функциональный j преобразователь и. дополнительный сум матор, второй вход которого соединен с вьпсодом интегратора, а выход - с дополнительным неподвижным контактом переключателя и через введенный полнительньй компаратор - с вторым входом ключа.