Электрометр Советский патент 1989 года по МПК G01R29/12 

||

Од

Изобретение относится к электроизмерениям, а именно к устройствам ; для измерения вариаций напряженности электрического поля,.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение частотного диапазона при регистрации вариаций напряженности электрического поля.. 10

На чертеже изображена структурная схема электрометра.

Электрометр состоит из датчика 1 электрического поля и усилительного блока 2. В1тыревой металлический зонд 15

3датчика 1 поля закреплен в корпусе

4датчика посредством диэлектричес ких втулок 5 и 6, разделенных охранным кольцом 7, и заземлен на jcopnyc 4. через последовательно соединенные первый 8 и третий 9 резисторы. Выход датчика 1 поля (точка А) подсоединен к неинвертирующему входу усилителя 10 с единичным усилением. Выход усилителя 10 (точка Б) нагружен на последовательно соединенные второй 11 и четвертый 12 резисторы. Точки соединения резисторов 8, 9, 11 и 12 соединены конденсатором 13.

Через дополнительньй резистор 14 потенциал охранного кольца поддерживается равным потенциалу выхода усилителя, а следовательно, и пртенциа- лу штыря, предотвращая этим утечку по поверхности диэлектрических вту- 35 лок 5 и 6. Кроме того, резистор 14 защищает выход усилителя от случайного замыкания охранного кольца на корпус (общую шину). Включенный на выходе усилителя дополнительньй ре- 40 зистор 15 защищает вьпсод усилителя от случайного замыкания выходной клеммы 16 электрометра от замыкания на корпус. Резисторы 9 и 11 зашун20

25

30

потенциалом точки Б и коэффициентом деления резисторного делителя из по следовательно включенных резисторов 12 и 11. После размьпсания реле 17 и замыкания реле 18 переходной процес в схеме закончен и электрометр гото к работе о

При работе электрометра изменени напряженности поля приводят к измен нию потенциала точки А, которое передается через усилитель на выход электрометра и через конденсатор 13 поддерживает потенциал точки В по п ременному току равным потенциалу точки А, поэтому ток сигнала штыревого зонда не течет через резистор 8, а поступает только на вход усилителя 10. Это утверждение справедливо до частот, определяемых постоя ной времени RC-цепочки на основе ре зистора 9 и конденсатора 13. В то ж Bpeivm низкоомньй делитель на основе резисторов 8 и 9 шунтирует вход уси лителя по постоянному току и предотвращает заряд емкости штыревого зонда входным током усилителя, Это делитель позволяет также зашунтиро- вать вход усилителя диодом Зенера для защиты от пробоя статическим электричеством, что особенно важно для электрометра. Формула изобретени

Электрометр, содержащий датчик электрического поля в виде металли ческого зонда, подключенного к выв ду первого резистора и неинвертИру ющему входу усилителя с единичным усилением, к выходу которого подключен второй резистор, отлич ющийся тем, что, с целью пов шения точности измерения и расшире ния частотного диапазона при регис рации вариаций напряженности элект

тированы контактами нормально разомк-45 ческого поля, введены конденсатор,

n. „,,mnnTiIIti м TIC1 Т ТЗОПТМЫ ПР Ч ИГ

нутого первого реле 17 и нормально замкнутого второго реле 18 соответственно. При включении питания предусмотрено, что контакт реле 17 замыкается, а контакт реле 18 размыкается на короткое время. Потенциал штыря при этом передается на выход усилителя - в точку Б.

Так как отношение сопротивлений резисторов 8 и 9 равно отношению сопротивлений резисторов 11 и 12, то в начальный момент времени конденсатор 13 быстро заряжается до потенциала, величина которого определяется

50

55

два реле, третий и четвертый резис торы, первые выводы которых подклю ны к вторым выводам первого и втор го резисторов соответственно и сое динены друг с другом конденсатором а вторые выводы присоединены к общ щине, причем третий резистор шунти рован нормально разомкнутым контак том первого реле, второй резистор шунтирован нормально замкнутым кон тактом второго реле, а отношения с противлений первого и третьего резисторов и второго и четвертого ре зисторов равны.

5

5 0

0

5

0

потенциалом точки Б и коэффициентом деления резисторного делителя из последовательно включенных резисторов 12 и 11. После размьпсания реле 17 и замыкания реле 18 переходной процесс в схеме закончен и электрометр готов к работе о

При работе электрометра изменения напряженности поля приводят к изменению потенциала точки А, которое передается через усилитель на выход электрометра и через конденсатор 13 поддерживает потенциал точки В по переменному току равным потенциалу точки А, поэтому ток сигнала штыревого зонда не течет через резистор 8, а поступает только на вход усилителя 10. Это утверждение справедливо до частот, определяемых постоянной времени RC-цепочки на основе резистора 9 и конденсатора 13. В то же Bpeivm низкоомньй делитель на основе резисторов 8 и 9 шунтирует вход усилителя по постоянному току и предотвращает заряд емкости штыревого зонда входным током усилителя, Этот делитель позволяет также зашунтиро- вать вход усилителя диодом Зенера для защиты от пробоя статическим электричеством, что особенно важно для электрометра. Формула изобретения.

Электрометр, содержащий датчик электрического поля в виде металлического зонда, подключенного к выводу первого резистора и неинвертИру- ющему входу усилителя с единичным усилением, к выходу которого подключен второй резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения частотного диапазона при регистрации вариаций напряженности электрического поля, введены конденсатор,

„ „,,mnnTiIIti м TIC1 Т ТЗОПТМЫ ПР Ч ИГ

два реле, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к вторым выводам первого и второго резисторов соответственно и соединены друг с другом конденсатором, а вторые выводы присоединены к общей щине, причем третий резистор шунтирован нормально разомкнутым контактом первого реле, второй резистор шунтирован нормально замкнутым контактом второго реле, а отношения сопротивлений первого и третьего резисторов и второго и четвертого резисторов равны.

Изобретение относится к электроизмерениям, а именно к устр-вам для измерения вариаций напряженности з хектрического поля (ЭП). Цель изоб-- ретения - повышение точности измерений и расширение частотного диапазона вариаций напряженности ЭП. Для достижения цели в электрометр введены конд-р 13,два реле 17, 18, третий и четвертый, резисторы 9 и 12. Точки соединения резисторов 8 и 9, 11 и 12 равны. Резистор 14 защищает выход усилителя 10 от случайного замыкания охранного кольца на корпус 4 (общую шину). Резисторы 9 и II зашунтирова- ны контактами нормально разомкнутого реле 17 и нормально замкнутого реле 18 соответственно. Низкоомный делитель на основе резисторов 8 и 9 шунтирует вход усилителя по постоянному току и предотвращает заряд емкости штыревого зонда входным током усилителя. Этот делитель позволяет также зашунтировать вход усилителя диодом Зенера для защиты от пробоя статическим электричеством, что особенно важ1 шт. i СП