Устройство для измерения электрического потенциала заряженной поверхности Советский патент 1993 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к устройствам электроизмерительной техники и предназначено для определения поверхностного потенциала различных тел.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений и упрощение конструкции.

На фиг. 1 показано схематическое изображение устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для измерения электрического потенциала заряженной поверхности содержит металлический экран 1, расположенный в нем вибрационный измерительный электрод 2, коаксиально охваченный охранным электродом 3. Электроды 2 и 3 расположены торцовыми поверхностями в одной плоскости с экраном 1 и разделены диэлектриком 4, посредством пьезоэлект- риков 5 первой вибрационной системы и пьезоэлектриков б второй системы электроды соединены механически с экраном 1, являющимся корпусом устройства. Электрод 2 гальванически соединены с первым регулируемым источником 7 постоянного компенсирующего напряжения и с входом усилителя 8 переменного тока, размещенного внутри экрана 1. К выходу усилителя 8 подключен регистрирующий прибор 9, на- пример осциллограф. К металлизированным поверхностям пьезоэлектриков 5 и 6 подключен генератор 10 электрических колебаний и регулируемый второй источник 11 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На торцовой поверхности экрана над отверстием, из которого выходит измерительный электрод 2, размещается исследуе- мый образец 12, который образует с электродом 2 измерительный динамический конденсатор. На пьезоэлектрики 5 и 6 подается напряжение от источника 11, при этом между образцом и электродом 2 образуется зазор, величина которого может регулироваться изменением напряжения на выходе источника 11. Затем на пьезоэлектрики от генератора 10 подается переменное напряжение, которое приводит к колебаниям электрод 2 в направлении, перпендикулярном поверхности образца. При этом в цепи, образованной динамическим конденсатором, возникает переменный электр ический

ток. Сигнал усиливается усилителем 8 и обнаруживается регистратором 9

К обкладкам динамического конденсатора от источника 7 подается постоянное

напряжение. Регулируя это напряжение, добиваются компенсации в зазоре конденсатора электрического поля, обусловленного заряженной поверхностью образца полем, создаваемым источником 7. Момент ком

пенсации регистрируют по исчезновению сигнала регистратора. Величину поверхностного потенциала образца, отсчитанного относительно поверхности вибрирующего электрода сравнения, определяют по показаниям измерителя напряжения на выходе источника 7 в момент компенсации. Формула изобретения

1. Устройство для измерения электрического потенциала заряженной поверхности,

содержащее генератор электрических колебаний, первый источник постоянного напря- жения, регистрирующий прибор, соединенный с выходом усилителя переменного тока и расположенный внутри экрана вибратор и соединенный с входом усилителя переменного тока и первым источником постоянного напряжения измерительный электрод, выполненный в виде стержня, коаксиально охваченного охранным электродом и отделенного от него диэлектриком, отличающееся тем, что, ё целью повышения точности и чувствительности измерений, упрощения конструкции, вибратор выполнен в виде по крайней мере

трех плоских металлизированных с обеих сторон пьезоэлектриков, расположенных в одной плоскости симметрично и радиально относительно измерительного электрода и механически соединенных с охранным электродом, причем торцы измерительного и охранного электродов находятся в одной плоскости с поверхностью экрана, пьезоэлектрики соединены с генераторами электрических колебаний и с вторым источником

постоянного напряжения.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что вибратор снабжен дополнительными металлизированными с обеих сторон пьезоэлектриками, механически соединенными с охранным электродом, расположенными соосно с упомянутыми пьезозлектриками и соединенными с генератором электрических колебаний и со вторым источником постоянного напряжения.

А-А

Использование: изобретение относится к устройствам электроизмерительной технике и может быть использовано для определения поверхностного потенциала различных тел. Сущность изобрегения: цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений. Цель достигается тем, что в устройство для измерения электрического потенциала, содержащее генератор 10 электрических колебаний, первый источник 7 постоянного напряжения, регистрирующий прибор 9, расположенный внутри экрана 1 вибратор, измерительный электрод 2. выполненный в виде стержня, коэксиально охваченного охранным электродом 3 и отделенного от него диэлектриком 4, а вибратор выполнен в виде по крайней мере трех плоских металлизированных с обеих сторон пьезоэлектриков 5, соединенных с генератором 10 и вторым источником 11 постоянного напряжения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. / ел с

фс/г.2