Способ измерения электростатического поля атмосферы Советский патент 1993 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к способам измерения электростатического поля атмосферы.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения влияния электрических помех в виде переменных полей с частотами f i,f2,f3,...,fn. имеющими общий наибольший делитель fxp.

Способ измерения электростатического поля атмосферы заключается в том, что электростатическое поле атмосферы совместно с помехами модулируют с преобразованием 8 электрический сигнал с частотой fM, который затем синхронно детектируют и измеряют, причем частоты модуляции Гм и коммутации fK при синхронном детектировании выбирают на основании соотношений

-2т -1 , Р

.

где I и m - натуральные числа,

I, m е 1,2.3....

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит электродвигатель 1, который через редуктор 2 соединен с генератором 3 коммутирующего (опорного) напряжения, измерительный электрод 4. экранирующий электрод 5, укрепленный на валу генератора 3 коммутирующего напряжения, градуировочный электрод 6. Выход измерительного электрода 4 через усилитель 7 соединен с первым входом синхронного детектора 8, выход которого соединен с входом регистра 9. Выход генератора 3 коммутирующего напряжения соединен с вторым (опорным) входом синхронного детектора 8. Измерительный электрод 4 неподвижен и выполнен сплошным, экранирующий электрод 5 имеет секторные лопасти, градуировочный электрод 6 неподвижен и имеет секторные отверстия. Электроды 4-6 образуют датчик электростатического поля атмосферы.

Устройство работает следующим обра- зом.

Электродами 4-6 электростатическое поле атмосферы модулируется и преобразуется в электрический сигнал, который усиливается усилителем 7 и поступает на первый вход синхронного детектора 8, на второй вход которого поступает коммутирующее

напряжение от генератора 3. Сигнал с выхода синхронного детектора В регистрируется регистратором 9.

Связь параметров датчика с набором

частот помех иллюстрируется примерами 1-3. При этом L - число полюсов генератора 3 коммутирующего напряжения; N - число отверстий и лопастей соответственно градуи- ровочного 6 и экранирующего 5 электродов;

п - скорость вращения оси электродвигателя I; К - коэффициент передачи редуктора 2; М - четное число полюсоё синхронного электродвигателя 1; Z - нечетное число полюсов синхронного электродвигателя 1.

Примеров качестве электродвигателя 1 выбирается электродвигатель постоянного тока, тогда коэффициент передачи редуктора K-l, а число оборотов электродвигателя 1п и число N лопастей и отверстий следует выбрать из соотношения

.p.

N(2m-t)L.

Пример 2.В качестве электродвигателя 1 выбирается синхронный электродвигатель с четным числом М полюсов. Тогда при выбирают числа L и N из соотношений

35

I -Ы - 2IL

N(2m-0 L,

где а fn/ficp - коэффициент кратности частоты питающего напряжения fn синхронного электродвигателя 1 и общего наибольшего делителя ficp.

П р им е р 3. В качестве электродвигателя 1 выбирается синхронный электродвигатель с нечетным числом Z полюсов. Тогда

К

2a-mL

50

N-(21-1)-L,

где а - коэффициент кратности.

(56) Авторское свидетельство СССР № 1254876, кл. G 01 R 29/12, 1985. 55 Авторское свидетельство СССР

№ 1251682, кл. G 01 R 29/12,1984.

51461186

Ф о р м у л а и 3 о б ре тения„,, .. модуляции f электроСПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТА- статического поля атмосферы и частоты

1 1 ----- -

ТИЧЕСКОГО ПОЛЯ АТМОСФЕРЫ, заключающийся в том, что электростатическое поле модулируют с преобразованием в (электрический сигнал с частотой fт. который затем синхронно детектируют и измеряют, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет снижения влияния электрических помех в виде переменных полей с частотами fi и f2, fa ..., fn, имеющими общий наибольший дестатического поля атмосферы и частоты коммуникации f при синхронном детектировании выбирают на основании соотношений

2п-1 2Г

кр

fK

10

I

кр

где I и m - натуральные числа; 1,те 1,2,3...

„,, .. модуляции f электростатического поля атмосферы и частоты

статического поля атмосферы и частоты коммуникации f при синхронном детектировании выбирают на основании соотношений

2п-1 2Г

кр

fK

10

I

кр

где I и m - натуральные числа; 1,те 1,2,3...

Изобретение позволяет поеышть точноаь измерений путем снижена влияния электрических ломех от pf«a одновременно действующих мешающих электрических леременных лолей с фат- ными чааотамк Для этого выбирают коэффициенты кратности частот коммутирования при синхронном детектировании модаляции поля и помех из Р(ща фатных частот мешающих лопем Устройство, реализующее способ, содержит элекфодвигатель (Эл) 1, например постоянного тока генератор 013 -..; . . . .. . - t коммутирующего напряжения датчик пола включающий rpaAyvvoaoMHbw электрод (Э) 6 с секторными отвераиямн экранирующий Э 5 с секторными nonacTRwt измерительный Э 4. усилитель 7 низкой чааоты, сишяхжный детектор 8 и регистратор 9. Эл 1, граду1чх очный и Э1фанирующий Э 6 и 5, а также Г 3 выполнены так, что Число оборотов в ми- уту оси Эл 1. в4сло лолааей экранирующего и число отверстий градууфовочного Э 5 и ft а таюке ««ело лолюсов Г 3 связаны соотношениями .fy(1.g;N42 -1)xL . где п - скорость вращения оси Эл 1. об/мин; L - число лолюсов Г 3; N - число овтв хгтий и лопастей соответственно градуиювочного и экрани|чпощего Э б и 5: f - частота кратности ряда кратных чааей мешающих полей; 1ит-натуралыыечисла О, те 1,34 1 ип