Устройство для измерения напряженности электростатического поля Советский патент 1978 года по МПК C01R29/12 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для измерения квазиэлектростатического поля, создаваемого заряженв1ыми объектами. Известно устройство для измерения напряженности электростатического поля, содержащее измерительную пластину, подключенную к усилителю переменного тока, и сегнетоэлектрическуго пластину, размещенную на одной из сторон измерительной пластины и подключенную к генератору пе- ременного напряжения ij . Однако чувствительность известного устройства для измерения напряженности электростатического поля недостаточна. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства. Для этого в предлагаемом устройстве для измерения напряженности электростатического поля на противоположной стороне измерительной пластины размещена дополнительная сегнетоэлектрическая пластина С экранирующей пластиной, при этом дополнительная сегнетоэлектрическая плао тинй подключена к генератору переменного напряжения через последовательно сов диненные введенные удвоитель частоты и фазовращатель. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения напряженности электростатического поля. Устройство содержит измерительную пластину 1, подключенную к усилителю переменного тока 2, и сегнетоэлектркч скую пластину 3, размещенную на одной из сторон измерительной пластины 1 и ;подключенную к генератору переменного напряжения 4, а на противоположной стороне измерительной пластины 1 раамеше на дополнительная сегнетоэлекгрическеш пластина 5 с экранирующей пластиной, при этом дополнительная сегнегоэлектрическая пластана 5 подключена к генератору переменного напряжения 4 через поспедовательно соединенные удвоитель частоты 6 и фаэовращагель 7. Устройство работает следующим обра аом. Измеряемое эпекгросгагическое поле подаегся на сегнегоэлекгрическую плаогину 3, которая управляется напряжением от генератора переменного напряжения 4, благодаря чему на обкладках дополнительной сегнетоэлектрической пластины 5 создается переменное напряжение. Фазовращатель 7 необходим для формирования фазового сдвига. Эффект усиления достигается за счет энергии генератора переменного напряжения 4, т.е. создается эффект параметрического усиления. Уравнение, описывающее принцип работы параметрического усилите ля, имеет вид 1 1-2oc|f +0 J(Hwcoeftt (t) )Ctt)(Л) o-f-frnQosSl-t oL,h, С (t) - параметры контура. Для данного устройства уравнение (1) примет вид , -( „ ioEsa) dt RCtt) Изменшощимся параметром является площадь (экспонируемая в измеряемом поле) измерительной пластины 1 и, как следствие, ее емкосгьо(4;) . Уравнение, описывающее принцип дейс ВИЯ устройства, имеет вид fEoESo (VpsiHStf) . даТ RC..(-f+mco52ftt) RCp (-l + mcos2Slt где Е - напряженность измеряемого поля, о - текущий: заряд на измерительной пластине 1, . Сз Т - сопротивление нагрузки, S SoC +pSinftt) -экспонируемая площадь, cOt)- емкость, образованная дополнительной сегнетоэлектрической и измерительной пластинами, fо - электрическая постоянная. Дополнительное усиление сигнала фиаически реализуемо, так как измеряемое поле является потенциальным, т.е. не переносящим энергию. Формула изобретения Устройство для измерения напряженности электростатического поля, содержащее иЗмерительную пластину, подключенную к усилителю переменного тока, и сегнетоэлектрическую пластину, размещенную на одной из сторон измерительной пластины и подключенную к генератору переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, на противоположной стороне измерительной пластины размещена дополнительная сегпетоэлектрическая пластина с экранирующей пластиной, при этом дополнительная сегнетоэлектрическая пластина подключена к генератору переменного напряжения через последовательно соединенные введенные удвоитель частоты и фазовращатель. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 86672, кл. Q О1, R 29/12, 1949.