Устройство для измерения вектора напряженности электрического поля в проводящей среде Советский патент 1989 года по МПК G01V3/06 

Описание патента на изобретение SU1511726A1

Изобретение относится к области физической океанологии и может быть использовано для измерения электрической напряженности электромагнитных полей в морской воде.

Целью изобретения является повышение информативности и точности измерения модуля р пространственного положения вектора напряженности электрического поля в проводящей среде, лежащего в горизонтальной плоскости.

На чертеже изображена структурная схема устройства. Схема содержит

первичный измерительный преобразователь 1 напряженности электрического поля (ШТНЭП) 1, вращающийся диэлектрический корпус которого установлен на оси 2 вращения, удерживаемой по вертикали места на буксируемом объекте 3. На оси 2 вращения установлены также синусные датчики 4 и 5 угла, развернутые относительно друг друга вокруг оси 2 на угол 90. Выход ППНЭП 1 через усилитель 6 соединен с одним из входов перемножающих устройств 7 и 8,

м ю

Од

3151

другие входы которых соединены с выходами синусных датчиков угла 4 и 5 соответственно. Выходы перемножающих устройств 7 и 8 через фильтры 9 и 10 нижних частот соединены с вычислительным устройством 115 определяющим модуль и положение вектора напряженности электрического поля в горизонтальной плоскости.

Для определения проекции вектора напряженности электрического поля на направление оси чувствительности ППНЭП введем правую систему координат связанную с носителем. Причем ось OY совпадает с направлением вертикали и осью вращения вращающегося диэлектрического корпуса ППНЭП, а оси 01 и Oi| взаимно перпендикулярны и лежат в горизонтальной плоскости. Введем также сис тему координат OZYX, связанную с вращающимся диэлектрическим корпусом ППНЭП. При этом положение оси OZ совпадает с осью вращения корпуса ППНЭП и осью OY, а положение оси OY и ОХ задается углом c(t) их поворота в горизонтальной плоскости в процессе измерения.

Е и Е и - соответствующие проекции горизонтальной составляющей вектора наНряженности электрического поля на оси 0 и Oi соответственно. Угол c((t) o((i+Slt, где о(о- УГОЛ, измеряемый в горизонтальной плоскости и определяющий начальное положение оси чувствительности ППНЭП; 57 - угловая скорость вращения вращаю

щегося диэлектрического корпуса ППНЭП.,

Проекция вектора напряженности электрического поля на ось чувствительности ППНЭП определяется выра жением:

Е Е совЦ+ЯО + E.sin(o(, +Slt),

(1) где t - время, с.

Выходной сигнал в виде электрического напряжения после прохождения усилителя будет иметь вид:

ивых() ( +

+ К,„К.Е (0(0 +nt) +4Vno«e (t),

. (2)

где , и К - соответственно масштабные коэффициенты ППНЭП и усилителя; Y помех (t) - напряжение аппаратурн 1х помех о

Датчики 4 и 5 угла обеспечивают соответственно выработку напряжений

) UoSin(Slt ч-cfj;.

Us(t) UoSifl(sit 90) - Ucos( , (3)

и - начальная амплитуда напряжения.

Найдем напряжение на выходе перемножающих устройств, считая, что Еу, и Ef являются медленно меняющимися (по сравнению с частотой Я) функциями времени

Похожие патенты SU1511726A1

название год авторы номер документа
Устройство для измерения активной и реактивной мощностей гармоник в электрической цепи 1983
  • Тихомиров Юрий Павлович
  • Эдемский Владимир Михайлович
SU1167518A1
Первичный преобразователь для измерения напряженности электрического поля в проводящей среде 1990
  • Астахов Юрий Андреевич
  • Кочанов Эдуард Степанович
  • Мисеюк Ольга Ивановна
  • Плаксин Игорь Игнатьевич
  • Собисевич Алексей Леонидович
SU1755231A1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТСЧЕТОВ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ 1989
  • Лукиных О.Г.
RU2015517C1
Формирователь конечной разности первого порядка огибающей сигнала 1989
  • Лукиных Олег Геннадьевич
SU1670615A2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ, ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫХ СИММЕТРИЧНЫМ СОСТАВЛЯЮЩИМ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ 1995
  • Вязовский А.К.
  • Торбенков Г.М.
  • Решетов Н.Е.
RU2099728C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННОЙ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ 2016
  • Бондаренко Александр Евгеньевич
RU2651809C1
Способ формирования сигнала, пропорционального обобщенному вектору трехфазной системы напряжений 1989
  • Вязовский Анатолий Константинович
  • Торбенков Геннадий Моисеевич
  • Чечушков Владимир Георгиевич
SU1725165A1
Способ преобразования угла поворота вала в код 1984
  • Карпов Владимир Александрович
SU1226668A1
СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВА 2012
  • Большаков Андрей Александрович
  • Шубарев Валерий Антонович
  • Дикарев Виктор Иванович
RU2488810C1
Способ определения фазового сдвига 1986
  • Чмых Михаил Кириллович
SU1377765A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 511 726 A1

Реферат патента 1989 года Устройство для измерения вектора напряженности электрического поля в проводящей среде

Изобретение может быть использовано в физической океанологии и служит для измерения электрической напряженности электрических полей в проводящих средах. Цель изобретения - повышение информативности и точности измерения модуля и пространственного положения вектора напряженности электрического поля, лежащего в горизонтальной плоскости. Для этого устройство снабжено датчиком опорного сигнала, изменяющегося с частотой измеряемого сигнала, двумя перемножителями и двумя фильтрами нижних частот. Измеряемый сигнал после усиления поступает на один из входов двух перемножителей, на другие входы которых подаются сигналы с датчика опорного сигнала. С выхода перемножителей сигналы попадают на входы фильтров нижних частот, с выходов которых на регистрирующую аппаратуру поступают сигналы, пропорциональные соответственно х- и у- составляющим измеряемой напряженности. Такое техническое решение позволяет увеличить информативность измерений за счет увеличения числа компонент измеряемой напряженности электрического поля, а также повысить точность измерений за счет исключения из результатов измерения аппаратурных шумов. 1 ил.

Формула изобретения SU 1 511 726 A1

U.(t) rK,,,cos(c(o+at) + К,„К.,Е sin(rf,+ nt )хи„Б1п((,) +

оt- т

+ липом

{t)U.,sin(nt -i-ofj K„„K„U..E,,sin2(o(o+Яt)

+ 4K,.nKvUoE.,l-cos2((o-+Slt) + dtJncM(t)Uosin(Slt

yupjj.

U(t) К,,К,иоЕ„ 1 + cos2(d +Slt} +

12

+ sin2(o(o+5|t) + Л U „„„(t )U, cos(sit + efj .

Соответственно после прохождения фильтров 9 и 10 нижних |Частот на вход вычислительного устройства 11 будут поданы сигналы:

Ujt) k ,

Пп

o-(

Vr.

1

Uj) ,U,E , 1

(5)

где Kj. Kf,K, суммарный коэффициент преобразования.

(4)

50

Вычислительное устройство 1I выполняет стандартную операцию вычисления модуля (E.-f.) и пространственного положения (ц) вектора напряженности электрического поля по определенным ортогональньм проекциям в системе координат носителя:

Е -/() -f )S

arctg |lb-.

(6)

515

Функционирование предлож4;нного устройства не связано с точностью поддержания стабильной скорости (а) вращения корпуса ППНЭП, так как при ее изменении одновременно изменяется частота полезного сигнала на выходе ГШНЭП и частота напряжения дат- чиков 4 и 5 угла, установленных на оси 2 вращения.

Формула изобретения

Устройство для измерения вектора напряженности электрического поля в проводящей среде, содержащее первичный измерительный преобразователь напряженности электрического поля с вращающимся диэлектрическим корпусом и двумя измерительными электродами, один из которых установлен неподвижно с внешней стороны диэлектрического корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности и точносLJ

6

ти измерения модуля и пространственного положения вектора напряженности электрического поля, лежащего в горизонтальной плоскости, в его состав дополнительно включены усилитель, два перемножающих устройства и два фильтра нижних частот, два синусных датчика угла,- установленных на оси

врап1ения диэлектрического корпуса, удерживаемой по вертикали, и развернутых вокруг этой оси относительно друг друга на угол 90°, а также вычислительное устройство, при этом

выходы синусных датчиков электрически соединены с одним из входов двух перемножающих устройств, вторые входы каждого из HIIX подключены к выходу усилителя, вход которого соединен с выходом первичного измерительного преобразователя напряженности электрического поля, а выходы перемножающих устройств через фильтры Н1-1ЖНИХ частот подключены к

вычислительному устройству.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1989 года SU1511726A1

Устройство для измерения напряженности электрического поля в морской воде с подвижного носителя 1984
  • Плаксин Игорь Игнатьевич
  • Зимин Евгений Федорович
  • Кочанов Эдуард Степанович
  • Стрелков Борис Викторович
  • Хорев Дмитрий Юрьевич
SU1200218A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Первичный преобразователь для измерения напряженности электрического поля в проводящей среде 1986
  • Астахов Юрий Андреевич
  • Кочанов Эдуард Степанович
  • Плаксин Игорь Игнатьевич
  • Собисевич Леонид Евгеньевич
SU1368841A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 1 511 726 A1

Авторы

Астахов Юрий Андреевич

Кочанов Эдуард Степанович

Мисеюк Ольга Ивановна

Плаксин Игорь Игнатьевич

Салмин Алексей Витальевич

Даты

1989-09-30Публикация

1987-05-25Подача