Датчик электростатического поля Советский патент 1992 года по МПК G01R29/12 

I

.8

)Ю |i О

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерений напряженности электростатического поля.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения точной компенсации сигнала на чувствительном электроде сигналом обратной связи.

На чертеже представлена блок-схема датчика электростатического поля.

Датчик злектростатического поля содержит электростатический генератор, состоящий из подвижного заземленного экрана с прорезями и расположенного за ним чувствительного электрода 2. Чувстаительный электрод 2 соединен с входом усилителя 3, выход которого соединен с входом синхронного детектора 4, нагруженного на вход интегратора 5. Управляющий вход синхронного детектора 4 соединен с выходом генератора 6 опорного напряжения, вырабатывающего сигнал, синхронный с сигналом от измеряемого поля и сдвинутый по фазе относительно переменной составлякзщей модуляции поля на четверть периода. Выход усилителя 3 соединен с входом усилителя-инвертора 7, управляющий вход которого соединен с выходом интегратора 5. Выход усилителя-инвертора 7 через конденсатор 8 соединен с чувствительным электродом 2..

Датчик работает следующим образом.

Поток вектора Напряженности электростатического поля модулируется заземленным, вращающимся экраном 1 с прорезями, в результате чего на чувствительном электроде 2 появляется периодический сигнал, пропорциональный напряженности Е злектростатического поля. Этот сигнал усиливается усилителем 3 и поступает на синхронный детектор 4, который осуществляет выделение сигнала в интервале от Т/4 до ЗТ/4 каждого периода переменной составляющей модуляции поля Е. Напряжение с выхода усилителя 3, являющееся усиленным сигналом чувствительного электрода 2, поступает на вход усилителяинвертора 7. на управляющий вход которого, в свою очередь, поступает проинтегрированное и усредненное интегратором 5 напряжение, являющееся выходным напряжением датчика. На выходе усилителя-инвертора вырабатывается инвертированное напряжение, зеркально повторяющее сигнал на чувствительном электроде. Это напряжение, проходя через конденсатор 8, компенсирует на чувствительном электроде сигнал от измеряемого поля, создавая петлю обратной связи. Параметры усилителя-инвертора и интегратора подобраны такими, чтобы напряжение на выходе интегратора в установившемся режиме было пропорционально измеряемому полю. Выходное напряжение практически не зависит от частоты г)реобразования модулятора и изменений входного сопротивления, на которое нагружен чувствительный электрод 2.Фор м у л а и 3 о б р е т е н и я Датчик электростатического поля, содержащий электростатический генератор с чувствительным электродом, подключенным через усилитель к синхронному детектору, управляющий вход которого подключен к генератору опорного напряжения, а выход соединен с входом интегратора, выход которого является выходом устройства, а также конденсатор один вывод которого соединен с чувствительным электродом, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения точности измерений, в датчик введен управляемый усилитель-инвертор, вход которого соединен с выходом усилителя, выход - с вторым выводом конденсатора, а управляющий вход - с выходом интегратора.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерений напряженности электростатического поля. Целью изобретения является повышение Точности измерений. Датчик содержит электростатический генератор 1 с чувствительным электродом 2. подключенным через уси^литель 3 к синхронному детектору 4, выход которого соединен с интефатором 5 и снабжен цепью обратной связи. Для повышения точности измерения 8 цепь обратной связи детектора введен новый блок - инвертирующий усилитель 7, соединенный с выходом усилителя 3 сигнала чувствительного электрода 2, вход, управляющий коэффициентом усиления, подключен к выходу интегратора 5, а выход соединен с чувствительным электродом через конденсатор. 1 ил.