Устройство для измерения напряженности электрического поля Советский патент 1980 года по МПК G01R29/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения напряженности электрического поля промышленной частоты.

Известно устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее двухкоординатный датчик, четыре оптические линии связи, четыре корректирующих усилителя и осциллограф.

Векторное сложение сигналов двухкоординатного датчика производится на экране осциллографа.

Недостатком устройства является необходимость строгой двукратной ориентации его в пространстве при измерении напряженности в трехмерных электрических полях в процессе одного измерения, что усложняет процесс измерения и приводит к увеличению погрещности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому яв.;1яется устройство для измерения напряженности электрического поля, которое позволяет измерять напряженность в трехмерных электрических полях.

Устройство содержит трехкоординатный датчик, три амплитудных детектора, нелинейный суммирующий усилитель и корнеизвлекатель. Выходы трехкоординатного датчика через амплитудные детекторы соединены с входами нелинейно-суммирующего усилителя.

Однако такое устройство целесообразно применять только в случае измерения напряженности в статических или плоско-параллельных электрических полях, так как при измерении напряженности в сложных электрических полях, например в пульсирующих вращающихся полях под линией электропередач, такое устройство характеризуется весьма существенной методической погрещностью, которая может достигать 41%. Эта методическая погрещность возникает вследствие того, что амплитудные детекторы в устройстве включены сразу после трехкоординатного датчика и суммирование составляющих вектора напряженности электрического поля производится без учета их мгновенных фаз.

Цель изобретения - повышение точности

измерения напряженности электрического

поля в пульсирующих вращающихся полях.

Это достигается тем, что в устройство для

измерения напряженности электрического

поля, содержащем трехкоординатный датчик, амплитудный детектор и корнеизвлекатель, введены сумматор и квадраторы мгновенных значений, а амплитудный детектор включен между выходом сумматора мгновенных значений и входом корнеизвлекателя, выходы трехкоординатного датчика через квадраторы соединены с входами сумматора. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для измерения напряжённости электрического поля. Устройство содержит трехкоординатный датчик 1 напряженности электрического поля, квадраторы 2-4 мгновенных значений, сумматор 5 мгновенных значений, амплитудный детектор б, корнеизвлекатель 7. Каждый выход датчика 1 соединен с входом соответствующего квадратора мгновеннь х значений. Выходы квадраторов 2-4 мгновенных значений, подключены к входу сумматора мгновенных значений, выход которого соединен с входом амплитудного детектора 6, а выход амплитудного детектора 6 подключен к входу корнеизвлекателя 7. Напряжения U, Uy, Hz, пропорциональные составляющим вектора напряженности электрического поля ЕХ, Еу, EZ, с трехкоординатного датчика 1 поступают на входы квадраторов 2-4 мгновенных значений. С выходов квадраторов 2, 3, 4, напряжения, пропорциона льнью квадратам мгновенных значений, U , U , L/l поступают на вход сумматора 5 мгновенных значений. С выхода сумматора 5 сумма квадратов мгновенных значений (У + + 1) ступает на вход амплитудного детектора 6. Амплитудный детектор 6 выделяет максимальное значение суммы квадратов мгновенных значений напряжений трехкоординатного датчика макс (U Ь + г) которое пропорционально квадрату максимального значения напряженности электрического поля., С выхода амплитудного детектора 6 сигнал поступает на корнеизвлекатель 7. На выходе корнеизвлекателя 7 выделяется напряжение, пропорциональное максимальному значению напряженности электрического поля Е ;- Е /f-Кмакс (LP + Ul). Таким образом в устройстве вначале определяются мгновенные значения вектора по мгновенным значениям его проекций вх, ву и бг на оси прямоугольных декартовых координат, взятых в одни и те же моменты времени, а затем определяется максимальное значение вектора Е, равное „акс Кмакс/е2 + el + е|. где вх, ву, бг -проекции вектора Е на соответствующие оси прямоугольных декартовых координат. Таким образом, в устройстве устраняется методическая погрешность, которая возникает при измерениях в пульсирующих вращающихся полях. Использование описанного устройства для измерения напряженности электрического поля в пульсирующихвращающихся полях позволит увеличить точность измере„ия по сравнению с существующими устройствами за счет ликвидации методической погрещности. Формула изобретения Устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее трехкоординатный датчик, амплитудный детектор и корнеизвлекатель, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения в пульсирующих вращающихся полях, в него введены сумматор и квадраторы мгновенных значений, а амплитудный детектор включен между выходом сумматора мгновенных значений и входом корнеизвлекателя, выходы трехкоординатного датчика через квадраторы соединены с входами сумматора.

Mtt