Датчик электростатического поля Советский патент 1981 года по МПК G01R29/12 

(54) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при геофизических исследованиях и В промышленности.

Известны датчики для измерения электростатических полей Щ. Их недостатки - большие габариты и вес, ограниченный ресурс работы.

Известен также датчик вибрационного типа с отверстием, содержащий установленные соосно с отверстием чувствительный электрод, электромагнитный возбудитель и предусилитель D. Недостатком его является слабая чувствительность.

Цель изобретения - повышение чувствительности датчика.

Цель достигается тем,- что .корпус и чувствительный электрод выполнены в форме конусов, причем электрод размещен в плоскости отверстия с возможностью возратно-поступательного перемещения относительно нее, а предусилитель - внутри электрода.

На чертеже изображен датчик электростатического поля. Датчик содержит чувствительный электрод 1, предусилитель 2, электромагнитный возбудитель 3.

Устройств.о работает следуицим образом.

При возвратно-поступательном перемещении чувствительного электрода 1 от носительно плоскости отверстия на нем возникает переменный электрический сигнал, -который усиливается предусилителем 2. движение электрода возбуждается с помощью электромагнит10ного возбудителя 3.

Регистрировать сигнал можно с помощью различных измерительных устройств .

Так как предусилитель расположен 15 непосредственно в электроде, тов схеме отсутствует кабель, их соединяющий, шунтировавший своей емкостью выход электрода. В результате этого существенно возрастает чувствитель20ность датчика. Кроме того, исключаются шумы, обусловленные вибрацией кабеля. Это достигается тем, что затвор полевого транзистора, испол.ьзуемого в качестве предусипителя, подключен

25 непосредственно к электроду.

Выполнение корпуса и электрода в виде конусов позволяет увеличить напряженность поля у поверхности электрода, а, следовательно, также повысить чувствительность устройства. Чувствительность устройства повышается также вследствие того, что электрод совершает колебания относительно оси, проходящей в плоскости верхней кромки корпуса датчика, т. к размещение электрода выше или ниже ппрскости верхней кромки корпуса уменьшает величину изменения, напря,женности поля у поверхности электрода, а следовательно, и величину возникающего на нем переменного потенциала. Чувствительность предлагаемого д чика на ПОРЯ.ЦОК лучше чувствительно ти датчика известного устройства. Кроме того, исключение кабеля, соединяющего электрод с предусилителем позволяет существенно снизить уровень собственных шумов датчика. Датчик имеет небольшой вес и габ риты и может быть использован для прецизионных измерений на подвижных объектах с жесткими требованиями к весу и габаритам измерительной аппа ратуры. Формула изобретения 1.Датчик электростатического поля, содержащий корпус с отверстием, соосно -с которым установлены чувствительный электрод с возможностью возвратно-поступательного перемещения, электромагнитный возбудитель, соединенный с электродом, и предусилитель, отлича.ющийся тем, что, с целью повышения чувствительности, корпус и электрод выполнены в форме конусов , причем электрод расположен в отверстии корпуса, частично выступая за его пределы 2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что предусилитель размещен внутри электрода. Источники информации, принятые во внимание -при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 123257, кл. G 01 R 29/12, 23.01.59. 2.Патент США № 3611127, кл.б 01 R 31/02, опублик. 1971 (прототип).