Измеритель напряженности электрического поля Советский патент 1989 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к электро- нзмеретгшям и может быть использовано для измерения нг пряжанности электростатического поля в гфоиэводатвгих отраслей промышленности сопровожда- гяцихся возникновением статической электризад1 и„

Цель изобретения -. повышение точности

На чертеже приведена структурная схема измерителя напряженности электростатического поля,

Измеритель напряженности электростатического поля содержит датчик 1 чполя5 включающий роторный модулятор 2j электродвигатель 3, опоргай генератор 4э расположенные на одном валу блок 5 стабилизации числа оборотов злектродзигателя,) блок 6 питания,

уе1-1питель 7/ переменного тока, вход которого подключен к выходу модулятора 2f а вы:.од - к первому входу ре- .тистратора 8, второй вход которого подключен к выходу блока 9 иьщикации знака заряда, первый и второй входы которого подключены к выходу роторного модулятора 2 и опорного .генера тора 4 соответственное Вход выпрямителя 10 подключен к выходу опорного генератора 4., а выход - к шинам питания усилителя 7 переменного тока,и блока 9 индикации знака заряда.

Измеритель работает следующим обр зом.

При подаче напряжения с блока 6 . питания на электродвигатель 3 роторного модулятора 2 с опорным генератором 4 и блоком 5 стабилизации числа оборотов электродвигателя модулирую- щий элемент приводится во вращениеj в результате чего на модуляторе 2 воз1шкает индуцированный переменный сигнал, пропорциональный напряженносг ти электростатического поля измеряе- мого объекта. При этом опорный генератор 4, расположенный на валу элек- тродвигателя 3, вырабатывает-перемен- .ный сигнал, который поступает на блок 5 стабилизации числа оборотов электродвигателями на выпрямитель 10 С выпрямителя 10 сигнал,поступает на шины питания усилитаия 7 и блока 9 индикации знака заряда. Переменный индуцированный электрический сигнал с модулятора 2 поступает на вход усилителя 7, после чего поступает на регистрирующий прибор 8, Для определения знака заряда переменный стабили зированный сигнал с выхода опорного генератора 4 и с выхода роторного модулятора 2 поступает на вход блока 9 индикации знака заряда.

Таким образом, вырабатываемый те- хогенератором переменный синусоидальный сигнал, синхронизированный по фазе с частотой вращения электродвигателя 3 роторного модулятора 2, обеспечивает стабильную работу измерителя, так как его фазовые колебания используются для стабилизации числа оборотов двигателя 3,. разница-фаз между сигналом опорного ге нератора 4 и измеряемым сигналом с датчика 1 используется для определения знака заряда, а действующее значение напряжения - для питания электронной схемы усилителя 7 к блока 9 иьодикации знак заряда.

В отличие от известного измерителя,, где осуществляется параллельное питание от автономных источников как электродвигателя 3 роторного модулятора 2, так и всех элементов электронной схемы, усилителя и блока 9 индикации знака заряда, в предлагаемом измерителе для питания схемы используется избыток мощности на валу электродвигателя 3 роторного модулятора 2, Подобная компоновка блоков прибора позволяет значительно уменьшить энергозатраты и стабилизировать сигнал питания электронной схемы в значительно большем интервале колебания напряжения автономного источника 6 питания.

Стабильность работы прибора при колебаниях напряжения питания обусловлена большой стабильностью работы электродвигателей постоянного тока в значительном диапазоне напряжений, что позволяет глубже использовать автономные источники питания и увеличить время непрерывной работы измерителя без заме1с 1 источников, В известном измерителе снижение напряжения больше чем на 10% ниже номинального вызывает резкое снижение точности измерений напряженности электростатического поля, что связано с ограниченными возможностями электронной стабилизации питания усилителя,

В предлагаемом измерителе действующее значение напряжения, снимаемого с опорного генератора 4 для пи- тания электронной схемы, остается

постоянным при постоянстве частоты вращения двигателя 3, мощность сигнала, вырабатываемого опорным генератором 4, позволяет использовать его как для стабилизации частоты вращения двигателя 3, так и для питания электронной схемы измерителя усилителя 7 и блока 9 индикации знака за- ряда, В результате использования в составе датчика 1 опорного генератора 4 с блоком 5 стабилизации числа обо- , ротов снижается энергопотребление измерителя до 0,017 А, необходимых для

вращения электродв игателя 3 роторно- 15 выходу опорного генератора, выход блого модулятора 2, а также повышается стабильность работы измерителя от автономного источника 6 питания, характеризуемых сохранением точности изме-. рений 20% при колебаниях напряжения 20 питания до 50% относительно номинального,

Повьшение точности измерений обусловлено как стабильностью сигнала, 25 снимаемого с т ахо генератор а, так и стабильностью параметров электронной схемы при высокостабильном напряжении питания.

ка индикации знака заряда подключен к второму входу регистратора, блок питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены выпрямитель, вход которого подключен .к выходу опорного генератора, а выход подсоединен к шинам пи-, танин усилителя переменного тока и блока индикации знака заряда, и блок стабилизации числа оборотов злектро- двигателя, вход которого подключен к выходу опорного генератора, а выход - к силовой обмотке электродвигателя,

Формула изобретения Измеритель напряженности электрического поля, включающий расположенные на одном валу роторный модулятор, электродвигатель и опорный генератор, усилитель переменного тока, вход которого подключен к выходу роторного модулятора, а выход усилителя переменного тока подсоединен к первому входу регистратора, блок индикации знака заряда, первый вход которого подсоединен к выходу роторного модулятора, а второй вход - к

ка индикации знака заряда подключен к второму входу регистратора, блок питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены выпрямитель, вход которого подключен .к выходу опорного генератора, а выход подсоединен к шинам пи-, танин усилителя переменного тока и блока индикации знака заряда, и блок стабилизации числа оборотов злектро- двигателя, вход которого подключен к выходу опорного генератора, а выход - к силовой обмотке электродвигателя,

Изобретение относится к электроизмерениям. Цель изобретения - повышение точности измерения. Измеритель содержит датчик 1 поля, состоящий из роторного модулятора 2, электродвигателя 3, опорного г-ра 4 и блока стабилизации 5 числа оборотов электродвигателя, блок питания 6, усилитель 7 .переменного тока, регистратор 8, блок индикации 9 знака заряда и выпрямитель 10. При подаче напряжения питания на электродвигатель 3 модулятора 2 его модулирующий эл-т приводится во вращение, и на модуляторе 2 возникает индукцированный переменный сигнал, пропорциональный напряженности электростатического поля измеряемого объекта, При этом г-р 4, расположенный на вапу электродвигателя 3, вырабатывает переменный сигнал, поступающий на блок стабилизации 5 и на вы-- прямитель 10, который запитывает усилитель 7 и блок индикации 9. Сигнал с модулятора 2 поступает через усилитель 7 на регистратор 8, Для опреде.ления знака заряда переменный стабилизированный сигнал с выхода г-ра 4 и с выхода модулятора 2 поступает на блок индикации 9, Цель достигается за счет повышения стабильности работы измерителя путем введения блока стабилизации 5 и выпрямителя 10. 1 ил. 9 (Л с: 4 О5 1 СП N9