Устройство для испытания образца на электростатическую зарядку Советский патент 1982 года по МПК G01R31/00 

(54/ УСТРОЙСТВО ДЛИ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА НА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКУЮ ЗАРЯДКУ

1

-Изобрегение относится к электроизмё ригельной технике и может быть использовано при создании устройств для контроля электростатических зарядов элементов конструкций в производственных услоВИЯХ.

Известно устройство для измерения электростатического потенциала образцов, состоящее из неподвижного емкостного ю зонда и электромеханического модулятора, выполненного в виде диска с отверстиями, насаженного на ось синхронного двигателя, источника опорного напряжения, усилителя и индикатора fl.15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее испытуемый образец, ус, гановленный на заземленном основании расположенный над ним емкостной зовд, 20 механически связанный через модулятор с выходом генератора, усилитель, вход которого соединен с выходом емкостного зонда, и индикатор .

Н едос татком э тих ус тройс тв является невысокая достоверность измерений при воздействии внешних факторов.

Цель изобретения - повышение досто верности измерений при наличии внешних мсщающих факторов.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для испытания образца на электростатическую зарядку, содержащее испытуемый образец, установленный на заземленном основании, расположенный над ним емкостной зовд, механически связанный через модулятор с выходом генератора, усилитель, вход котснрого соединен с выходом емкостного зонда, и индикатор, снабжено изолированным проводником экранированным электродом, источником опорного напряжения, двумя детекторами, усилителем постоянного тока, блоком вычитания и элементом сравнения, при этом изолированный проводящий экранированный электрод установлен на заземленном основании под емкостным зондом и соединен соответственно с выходом исгочника опорного напряжения, управляющие входы которого соединены соогвегсгвенно с выходами генератора и элемеига сравнения и с одним иа входов индикатора, другой вход которого соединен с заземленным основанием, выход усилителя соединен со входами двух детекторов, управляющие входы которых со единены с выходом генератора, выход од ного из детекторов соединен с первым входом блока вычитания, а выход другого соединен со вторым входом блока вычита ния и через усилитель постоянного Тока со входом элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом блока вычитания, На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит емкостной зонд I, испытуемый образец 2, установленный на заземленном основании 3, изолированный проводящий электрод 4 с экранирующей сеткой 5, источник 6 опорного напряжения, модулятор 7, усилитель 8, генератор 9, детекторы Ю и II, усили- тель 12 постоянного тока, блок 13 вычитания, элемент 14 сравнения и индикатор 15. Устройство работает следующим образом . Переменное напряжение емкостного зонда I (типа консольной балки), пропорциопальное приложенному электростати ческому потенциалу к образцу 2 и электроду 4 относительно основания 3 подается на усилитель 8 низкой частоты. С выхода усилителя 8 сигнал подается на детектор Ю положительной полуволны и детектор 11 отрицательной полуволны. Синхронизация детекторов осуществляется i генератором 9, который питает модулятор 7 зонда. Кроме того, от генератора осуществляется синхронизация источника опорного напряжения, однополярное им- Апульсное напряжение с которого поступает на электрод 4 и индикатор 15 (например, вольтметр). Длительность импульса с источника 6 опорного напряжения равна половине периода колебания зонда I. Начало импульса совпадает с моментом прохождения зонда через нулевое отклонение. Половину периода колебаний зонда измеритель измеряет только потенциал поверхности образца, а вторую половину пе риода - потенциал поверхности образца, сложенный с потенциалом дополнительного электрода, поданного от источника опорного напряжения, для чего на дополнительный электрод подается однополярное импульсное напряжение, противоположное по знаку измеряемому. Обратная связь через дополнительно введенные детекторы Ю и II, блок 9 вычитания, элемент 14 сравнения, источник 6 опорного напряжения приводит к нулевому значению величину отрицательной полувол1ны сигнала на выходе усилителя 8 низкой частоты. При этом на электрод 4 подают неполное значение измеренного потенциала, а уменьшенное в К раз, за счет уменьшения расстояния от зонда I до электрода 4 и увеличения его площади. Незатеняющий емкостной зонд в виде тонкой консольной балки, отсутствие потенциалов от источника опорного напряжения на зонде и вблизи образца, отсутствия вращающихся частей, а также ком-. , пенсационная схема измерителя отличают предлагаемое устройство от известных. Устройство позволяет испытывать любые материалы на электростатическую зарядку .при воздействии внешних факторов и получать объективные данные о их свойствах в конкретных условиях применения, поскольку измеритель не вносит возмущений в окружающем пространстве. Формула изобретения Устройство для испытания образца на электростатическую зарядку, содержащее испытуемый образец, установленный на заземленном основании, расположенный над ним емкостной зонд, механически связанный через модулятор с выходом генератора, усилитель, вход которого соединен с выходом емкостного зонда, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности измерений при наличии внешних мешающих факторов, оно снабжено изолированным проводящим экранированным электродом, источником опорного напряжения, двумя детекторами, усилителем постоянного тока, блоком вычитания и элементом сравнения, при этом изолированный проводящий экранированный электрод установлен на заземленном основании под емкостным зондом и соединен соответственно с выходом источника опорного напряжения, управляющие входы которого соединены соответственно с выходами генератора и элемента сравнения и с одним из входов индикатора, другой вход которого соединен с заземленным основанием, выход усилителя соединен со входами двух детекторов, управляюпше входы которых соединены с выходом генератора, выхой одного из детекторов соединен с первым входом блока вычитания, а выход другого соединен со вторым входом блока 5 вычитания и через усилитель постоянного тока со входом элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом вычитания.

Источники информации, принятые во внимание гфи.экдпертнэе,

I. Патент США № 3 887.877 . кл. 33O-lO,l97i6.

2.spctcecrait cfiah ing-of Attituae%.scATM Satebti-te Phoora vt.J.Spacecrait, v.-fa ,vffo ,197 Сфототип).