Устройство для измерения напряженности электрического поля Советский патент 1991 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения вектора напряженности постоянного и переменного электрического поля и является усовершенствованием изобретения по авт. св.№ 1116399.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

На схеме показаны первый экран 1.1-1.2, второй экран 1.3-1.4, первый 2.1 и второй 2.2 модулирующие электроды, первый 3.1 и второй 3.2,

третий 3.3 и четвертый 3.4 струнные чувствительные (измерительные) электроды, первый 4.1 и второй 4.2, третий 4.3 и четвертый 4.4 электромагниты, монтажное основание 5, первый 6.1 и второй 6.2 усилители возбуждения, первый 7„1 и второй 7.2 вычитающие преобразователи ток - напряжение, третий суммируюший преобразователь 7.3 ток - напряжение, первый 8.1 и второй 8.2 блоки коррекции, регистратор 9.

При этом на монтажном основании 5 укреплены экраны 1.1-1.4, которые в средней своей части имеют прорези, сквозь которые проходят модулио

00

ел

10

25

ующие электроды 2.1 и 2.2, ортогоальные один другому, пересекающиея средними точками максимально близо один к другому (вплоть до механи- еского и электрического контакта),а ретий электромагнит А.3 соединен с ходом второго усилителя 6.2 возбуждения, выход которого соединен с входом jfH опорного сигнала второго блока 8 ,| 2 коррекции и входом для опорного сигнала третьего блока 8,3 коррек- . Третьи струнные измерительные электроды 3.3 соединены с первыми входами второго вычитающего дифферен- 15 дуального преобразователя 7.2 ток - напряжение и третьегр суммирующе- ; г0 дифференциального преобразователя 7,3 ток - напряжение, четвертые струн- ные измерительные электроды 3.4 - с 20 вторыми входами второго вычитающего преобразователя 7.2 ток - напряжение, и третьего суммирующего преобразователя 7.3 ток - напряжение, выход stoporo вычитающего преобразователя

.,2ток - напряжение соединен с входом для основного сигнала-второго блока 8.2 коррекции, а выход третьего суммиурующего преобразователя

7.3ток - напряжение - с входом для основного сигнала третьего блока 8.3 коррекции, причем выходы первого 8.1, второго, 8.2 и третьего 8.3 блоков кор р$кции соединены с первым,вторым и/ третьим входами регистратора 9,

Устройство работает следующим об- Р&зом.

Устройство, образованное из элементов 1.1-1.2, 3.1-3.2, 4.1-4.2, 5,

6.1,7.1 и 8.1 осуществляет преобразование в аналоговый сигнал(измерение)- некоторой составляющей электрического поля ЕХ, лежащей в плоскости, в которой размещены модулирующие электроды 2.1 и 2.2, а ортогональная Ех составляющая вектора Ё подавляется из-за экранирующего действия второго экрана 1.. Аналогично устройст- BOJ, образованное из элементов 1.3- 1.4, 2.2,3.3Г3.4, 4.3-4.4, 5, 6.2,

7.2,8.2 осуществляет измерения составляющей Ей., ортогональной Ех, при этом ЕХ подавляется экранирующим действием экрана 1.1-1.2, Электрический сигнал, обусловленный составляющей вектора поля Е, ортогональной Е и Ей (перпендикулярна плоскости чертежа), подавляется вычитаю- шими преобразователя 7.1 и 7.2 ток

45

30

35

40

50

55

0

5

5 0

напряжение как синфазная помеха как в канале измерения ЕХ, так и в канале измерения Ец.

В третьем измерительном канале, образованным элементами 7.3 и 8.3, этот сигнал выделяется посредством суммирующего дифференциального преобразователя 7.3 ток - напряжение. В то же время для этого измерительного канала сигнал, обусловленный составляющей Е подавляется как синфазная помеха, а от составляющей EU этот канал защищен экранирующим действием экранов 1.3-1.4. Таким образом, в процессе измерений на выходах первого 8.1, второго 8.2 и третьего 8.3 блоков коррекции формируются аналоговые сигналы, соот-. ветствующие величинам ЕХ, Ей и Ez составляющих вектора напряженности электрического поля. Эти сигналы поступают на входы регистратора 9, в котором информация о составляющих Е, Ем и Е2 преобразуется в форму, удобную для отображения и обработки.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля по авт. св. № 1116399, отличающее- ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,, она дополнительно содержит второй модулирующий электрод, расположенный ортогонально первому, третий и четвертый струнные чувствительные электроды, расположенные параллельно по обе стороны второго модулирующего электрода и электрически связанные между собой, третий электромагнит, соединенный с входом второго усилителя возбуждения, четвертый 45 электромагнит, соединенный с его выходом, а также второй экран, второй вычитающий преобразователь ток - напряжение, суммирующий преобразователь ток - напряжение, второй и третий блоки коррекции, причем третий, чувствительный электрод электрически соединен с первыми входами, а четвертый чувствительный электрод - с вторыми входами второго вычитающего и суммирующего преобразователей ток - напряжение, выходы которых сое-, динены соответственно с первыми входами второго и третьего блоков коррекции, -вторые входы которых соеди0

35

40

50

55

516616856

,нены с выходом второго усилителя воз- вторым и третьим входами регистра- буждения, а выходы соответственно с тора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности переменного и постоянного электрического поля. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности измерения величины и направления вектора напряженности электрического поля - достигается благодаря введению второго струнного преобразователя, расположенного ортогонально первому, а также второго и третьего измерительных каналов, регистрирующих дополнительно две ортогональные компоненты вектора напряженности электрического поля и образованных благодаря введению второго вычитающего и суммирующего преобразователей, входы которых соединены с выходами второго струнного преобразователя, а выходы через соответственно второй и третий блоки коррекции - с вторым и третьим входами блока регистрации. 1 ил.

/Z