Устройство для измерения распределения потенциалов электрического поля электретов Советский патент 1974 года по МПК G01R29/14 

1

Изобретение относится к производству электретных пленочных микрофонов, электретных датчиков, моделирования полей с помощью электретов, фокусирующих устройств.

Известно устройство измерения потенциала электрического поля электретов с использованием металлического зонда, основанное на принципе внесения зонда в измеряемую точку электрического поля электрета, состоящее из зонда, блока перемещения зонда, электростатического вольтметра и пермалоевого экрана. Потенциал конца зонда считывается при помощи электростатического вольтметра. Однако использование данного устройства приводит к значительному искажению, во-первых, электрического поля при внесении зонда; во-вторых, изменение потенциала поля возможно лишь в ограниченной области под зондом; в-третьих, происходит искажение показаний за счет усреднения потенциала по длине зонда; в-четвертых, устройство имеет малую разрешающую способность; в-пятых, нестабильность показаний измерений за счет натекания на зонд заряда через промежуток «образец- в-шестых, сложность обслуживания устройства; в-седьмых, большое время измерения; в-восьмых, громоздкость установки из-за необходимости тщательного экранирования.

Цель изобретения - повыщение разрешающей способности измерения неискаженного

распределения потенциала электрического поля по поверхности электрета, т. е. увеличение точности измерения. В предлагаемом изобретении блок, работающий на принципе электрооптического эффекта, введен между поляризатором и монохроматическим фильтром, а цифровой компаратор включен между выходом двоично-десятичных позиционных дешифраторов и входом элемента регулируемой выдерлски времени.

На фиг. 1 приведена схема устройства моделирования потенциала электрического поля электретов; на фиг. 2 изображено подключение дешифраторов в схеме совпадения.

Устройство содержит источник света 1, коллиматор 2, фильтр-монохроматор 3, поляризатор 4, прозрачный электрод 5, соединенный с электретом 6, который связан с кристаллом KDP7, контактируюшим с прозрачным электродом 8, за ним располагается фильтр-монохроматор 9, за которым находится анализатор 10 и источник напряжения И. Анализатор контактирует со светочувствительной поверхностью видеотрубки 12, в свою очередь

подключенной к монитору 13 и к электронному ключу 14. Выход блокинг-генератора кадров монитора 13 подключен к шине «сброс счетчика 15, а выход блокинг-генератора строк подключен к счетному входу счетчика. Кодовый выход кал-:дой декады счетчика 16 соединен с входами дешифраторов 16-18 (см. фиг. 2). Подключение дешифраторов к схеме 19 совпадения происходит через галетные переключатели 20-22. Такое подключение дает возможность получить на выходе схемы 19 совпадения импульс, соответствуюший равенству кодов уставки и счетчика без промежуточного формирования кода уставки в виде электрических потенциалов и при отсутствии электронных схем поразрядного сравнения упомянутых кодов. Схема совпадения 19 (см. фиг. 1) соединена с регулируемым элементом 23 выдержки времени. Выход этого элемента подключен к управляющему входу электронного ключа 14, выход которого в свою очередь подключен к импульсному цифровому вольтметру 24.

Устройство работает следующим образом. Свет, получаемый от источника света 1, проходит через коллиматор 2, представляя далее параллельный пучок света; затем, проходя через фильтр-монохроматор 3, преобразуется в монохроматический пучок; после этого с помощью поляризатора 4 получается плоскополяризованный монохроматический свет; затем проходя через прозрачный электрод 5, через электрет 6, кристалл 7 и прозрачный электрод 8, плоскополяризованный свет в кристалле KDP 7, находящемся в электрическом поле электрета бив поле электрически соединенных электродов 5 и 8, через источник электрического напряжения И преобразуется в эллиптически поляризованный свет, причем, чем больше потенциал точки поверхности электрета, тем больше перпендикулярная составляющая света в эллипсе поляризации. После прохождения через фильтр 9 свет проходит через скрещенный -анализатор 10, где выделяется перпендикулярная составляющая света. Далее потенциальная картина поверхиости электрета, преобразованная в яркостную, воздействует на светочувствительную поверхность видеотрубки 12. Электрический сигнал с видеотрубки поступает на монитор 13. На экране монитора высвечивается полная картина распределения потенциала на поверхности, электрета и может быть использована для предварительной, визуальной оценки ее характера. Для замера абсолютного потенциала произвольной точки поверхности электрета ненользуется цифровая селектирующая система. Сигнал с блокинг-генератора гащения кадров поступает на шину «сброс счетчика 15, приводя его в исходное состояние «000. Сигнал с блокинг-генератора строк заполняет счетчик по счетному входу. В любой момент код счетчика соответствует номеру строки, разворачиваемой монитором. Для выбора определенной точки на поверхности электрета, подлежащей измерению, необходимо установить галетные переключатели, соответствующие единицам, десяткам и сотням счетчика, в полол ение, отображающее номер выбранной строки кадра, и установить выдержку времени элемента 23 равной времени прохождения электронного луча от левой границы кадра до выбранной точки. Как только код счетчика оказывается равным номеру выбранной строки, считывающие щетки галетных переключателей одновременно оказываются под напряжением. Совместное воздействие трех сигналов, поступаюплих на схему совпадений 18, вызывает появление импульса на ее выходе, который запускает элемент 23 регулируемой выдержки времени. Задний фронт импульса, полученного на элементе выдержки времени, кратковременно открывает ключ 14 по коммутирующему входу, через который электрический сигнал, соответствующий освещенности измеряемой точки поверхности анализатора, проходит на импульсный цифровой вольтметр 24. Показание цифрового вольтметра может быть либо считано визуально, либо отпечатано на БПМ или телетайпе, что особенно важно при последуюп1ем вводе полученной информации в ЦВМ.

Предмет изобретения

Устройство для измерения распределения потенциалов электрического поля электретов, содержащее расположенные на одной оптической оси источник света, коллиматор, первый фильтр-монохроматор, поляризатор, второй фильтр-монохроматор, и анализатор, подключенный к видеоконтрольному блоку, выходы которого соединены соответственно с входами электрического ключа и счетчика, соединенного с дещефраторами, а ко второму входу электронного ключа подключен элемент регулирования выдержки времени, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, оно содержит расположенные на одной оптической оси между поляризатором и вторым фильтром-монохроматором первый прозрачный электрод, кристалл KDP и второй прозрачный электрод, схему совпадения и пакетные переключатели, причем первый прозрачный электрод через электрет соединен с кристаллом KDP и через источник напряжения со вторым прозрачным электродом, а выход дешифратора через пакетные переключатели соединен с входом схемы совпадения, выход которой подключен к входу элемента регулирования выдержки времени. .5 56 7S5« J X..7/J Z ; 1

1 kq ii-o|