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

(54) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Известен датчик электростатического поля, содержащий чувствительный электрод, подключенный к блоку регистрации, катушку индуктивности, соединенную с ге нератором переменного напряжения ijОднако известный датчик не обеспечивает высокую точность измерений. Цель изобретения - повышение точнос ти измерений. Цель достигается тем, что в датчик электростатического поля, содержащий чувствительный электрод, подключенный к блоку регистрации, катушку индуктивности, соединенную с генератором переменно го напряжения, введена вторая катушка индуктивности, расположенная соосно с первой и подключенная к генератору переменного напряжения, а чувствительный электрод расположен под углом 3-10° к оси катущек индуктивности. На чертеже приведена функциональная схема датчика. Датчик электростатического поля содержит чувствительный электрод 1, подключенный к блоку регистрации (на чертеже не показан), катушку 2 индуктивности, соединенную с генератором 3 переменного напряжения и катушку 4 индуктивности, расположенную соосно с катушкой индуктивности и подключенную к генератору 3 переменного напряжения, при этом чувствительный электрод 1 расположен под утлом 3-1 к оси катушек 2 и 4 индуктивности. Датчик работает следующим образом. Катушки 2 и 4 индуктивности, подключенные к генератору 3, вырабатывающему напряжение синусоидальной формы с частотой 1ОО Гц, создают магнитные потоки, изменяющиеся так же по синусоидальному закону с частотой 10О Гц. Так как обмотки катушек 2 и 4 индуктивности включены согласно, то магнитные потоки, создаваемые ими, складываются, благодаря чему вдоль оси между катушками 2 и 4 создается магнитное попе, амплитуда которого изменяется по синусоидальному закону Это поле взаимодействует с чувствительным электродом 1, выполненным из ферромагнитного I материала, заставляя колебаться его закрепленную часть с удвоенной частотой 2ОО Гц.

При помещении датчика и измеряемое электростатическое поле на вибрирующую часть чувствительного электрода 1 наводится переменный электрический сигнал. Частота электрического сигнала равна частоте вибрации чувствительного электрода 1, т.е. 2ОО Гц, а амплитуда пропорциональна напряженности F электростатического поля. С чувствительного электрода 1 электрический сигнал поступает на нагрузку 5.

Магнитная система, состоящая из катушек 2 и 4 и чувствительного электрода 1, обладает наименьшим сопротивлением, когда подвижная часть чувствительного электрода 1 находится по оси катушек 2 и 4. При этом ограничивается амплитуда .колебаний подвижной части чувствительного электрода 1 и снижается влияние дестабилизирующих факторов, например, из МО нения текшературы окружающей среды и питающих, напряжений, на эту амплитуду. .

В связи с этим точность измерения датчика по сравнению с известным увеличивается .в 6-10 раз.

Формула изобретения

Датчик электростатического поля, содержащий чувствительный электрод, подключенный к блоку регистрации, катущку индуктивности, соединенную с генератором переменного напряжения, отдичающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно введена вторая катущка индуктивности, расположенная соосно с первой и подключенная к генератору переменного напряжения, а

чувствительный электрод распояожен под углом 3-10 ° к оси катушек индуктивности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 90151, кл.(5 01 R 29/12, 1949 (прототип).