Способ измерения напряженности электрического поля Советский патент 1981 года по МПК G01R29/12 

(54) СПОСОВ/ИЗМЕРЕНЙЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО 1 , - Изобретение относится к техничес кой физике и может использоваться в измерительной технике, приборостроении, в частности,при исследовании электрического поля земли. Известен способ измерения напряженности электрического поля путём модуляции его величины при помоида электрически управляемого механического модулятора, помещенного в исследуемое электрическое поле, и регистрации модулированного сигнала, по величине которого определяют напряженность электрического поля ,1 J. Однако данный способ имеет низкую чувствительность. Цель изобретения - повьяиение чувс вительности.: Поставленная цель достигается тем что в способе измерения напряженност электрического поля путем 1-юдуляции его величины при помощи электрически управляемого механического модулятора, помещенного в исследуемое электрическое поле, и регистрации модулированного сигнала, по величине которого определяют напряженность электр ческого поля, частоту управлякяаего напряжения механического модулятора устанавливают равной частоте нечетно

ПОЛЯ . субгармоники его собственного механического резонанса, а амплитуду выбирают из условия обеспечения режима незатухающих колебаний механического модулятора. Проводилось измерение напряженности электрического поля предлагаемом способом на базе колебательной системы, вибрирующий элемент которой был закреплен на одном конце и имел частоту собственного механического резонанса 390 Гц. Частоту управляющего напряжения устанавливают равной частоте, например пятой субгармоники, т.е. 78 гЦ, а его амплитуду доводят до величины, при которой колебания электрода с частотой его собственного резонанса становятся незатухающими. После;этого составляющую с частотой механического резонанса, несущую информацию об измеряемой величине, выделяют с помощью избирательйоге усилителя, детектируют и подают на регистрирующее устройство. Значение .частоты управляющего напряжения и его амплитуду в процессе измерений поддерживают неизменными. Частота напряжения, управляющего режимом вынужденных колебаний вибрирующего электрода, с целью выявления влияния номера используемой субгармоники на чувствительность измерений, последовательно устанавливалась равной частоте 3 и 5, 7, 9 и 11 13 и 15 субгармоники резонансных колебаний электрода, изготовленного из бериллиевой бронзы с ферромагнитным покрытием усатков его поверхнос и, расположенных в зазоре магнитопровода. Результаты эксперимента приведены в таблице. Как видно из таблицы, при равенст ве частоты управляющего напряжения частоте 3 и 5, 7 и 9,или 11 субгармо ники резонансных колебаний вибрирующего электрода, чувствительность изм рений напряженности электрического поля достигает-величины 0,08-0,15 в/м а при использовании, в Данной колебательной системе, номеров субгармоник выше 11 чувствительность измерений уменьшается. Таким образом, Использование предлагаемого способа измерений напряженности электрического поля по сравнению с существующими, чувствительность которых порядка 1-5 в/м, обеспечивает также преимущества, как достижение чувствительности измерений порядка 0,1 в/м и выше, а также улучшает соотношения сигнал/помеха в известном сигнале за счет обеспечения неравенства частоты известного сигнгша частоте управляющего напряжения.

Формула изобретения

Способ измерения напряженности электрического поля путем модуляции его величины при помощи электрически управляемого механического модулятора, помещенного в исследуемое электрическое поле, и регистрации модулированного сигнала, по величине которого определяют напряженность электрического поля, отличающ и и с я тем, что,с целью повышения чувствительности частоту управляющего напряжения механического модулятора устанавливают равной частоте нечетной субгармоники его собственного механического резонанса, а амплитуду выбиргиот из условия обеспечения .режима незатухающих колебаний механического модулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бсэнч-Бруевич A.M. Радиоэлектроника в экспериментальной физике, 1966, с. 644-647.