Измеритель поверхностной плотности заряда диэлектриков Советский патент 1982 года по МПК G01R29/24 

ся заряд, поверхностная плотность к торого однозначно связана с поверхностной плотностью заряда диэлектрика. . За- -счет модуляции электростатического поля у поверхности приемного электрода получают в электрической цепи, связанной с приемным электродом, переменный ток, амплиту да которого однозначно для данного устройства cвязai a с поверхност.ной плотностью заряда диэлектрика. Данный ток затем усиливается, детектируется и регистрируется C3J. Недостатком этого измерителя поверхностной плотности заряда диэлектриков, ограничивающим его чувствительность, является наличие косвенного шума входных цепей измерителя. Частотный спектр этого шу ма лежит ниже частоты модуляции электростатического поля, шум модулируется с частотой модуляции Поля, передается на выход усилителя переменного тока и регистрирующим прибором отмечается та его -часть, частотный спектр которой лежит в полосе пропускания измерителя в целом. Цель изобретения --повышение чув ствительности измерителя поверхност ной плотности заряда, диэлектриков за счет снижения уровня шумов. Поставленная цель достигается тем что в измеритель поверхностной плотности заряда диэлектриков, содержащий приемный электрод, помещенный в электростатическое поле диэлектрика, электрометрический уси литель, например балансный i к однаму входу которого подключен 5П1омянутый приемный электрод, мо дулятор поля диэлектрика, выполненный в виде металлического диска с про резями, соединенного с валом двигателя, и регистрирующий прибор, введен подключенный к одному из входов упомянутого балансного электрометрического усилителя дополнительный приемный электрод, установленный с обеспечением противйфазкого перио дического экранирования площади каж до го из пары упомянутых приемных элек родов при -вращении модулятора поля диэлектрика. Пары чередующихся основного и дополнительното электродов установле ны с образованием кругового кольца, соосного с металлическим диском модулятора, при этом угловые .рзазмеры каждого приемного электрода равны jr.) И, где И - число пар электродов (и 1,2 ...). На чертеже представлена блок-схема измерителя поверхностной плотности заряда диэлектриков. Измеритель содержит заземленный металлический диск 1 с выполненными в виде секторов прорезями 2, на саженный на ось синхронного электродвигателя 3. Каждый из пары упомянутых приемных электродов 4 выполнен .в виде плоской металлической пластины, расположенной вблизи поверхности диэлектрика 5 параллельно последнему. Отверстия 6 в крышке 7 выносногчэ датчика расположены напротив приемных электродов 4 и повторяют форму последних. Приемные электроды 4 подключены ко входу балансного электрометрического усилителя 8, к выходу которого подключен регистрирующий прибор 9. Все датчики, площадь которых эт/ранируется вращающимся модулятором поля синфазно, присоединены к одному входу балансного электрометрического усилителя. Устройство работает следующим образом. При вращении диска 1 с прорезями 2 происходит периодическое прерывание, т.е. обтюрация силовых линий, электростатического поля диэлектрика 5 у поверхностей приемных электродов 4, которые установлены относительно друг друга так, что при вращении диска 1 обеспечивается их противофазное периодическое экранирование от поля диэлектрика 5. При этом входные емкости измерителя С и Сизменяются в противофазе )-Co(l4m C05u;t)j . CQ.(.(-(-w СовШ-Ь), где ri - коэффициент преобразования; Q - амплитудное.значение емкости. Суммарная емкость на входе ба- . лансного электрометрического усилителя 8 остается неизменной )t-C2(t):2C(, поэтому косвенные шумы входных цепей Не модулируются и,не присутствуют на выходе измерителя. За счет модуляции входного сигнала во внешней цепи каждого приемного электрода появляются периодические импульсы, которых для прорезей 2 при равномерном распределении заряда на поверхности диэлектрика 5 будет прямоугольной. Изменение выходного сигнала приемного электрода несет информацию об изменении noBepjXHOcTHoro заряда диэлектрика 5. Противофазные сигналы с приемных электродов, усиливаясь балансным электрометрическим усилителем 8, регистрируется прибором 9. Использование подключенного к одному из входов балансного электрометрического усилителя дополнительного приемного, электрода, установленного с обеспечением противофазного периодического экранирования площади каждого из пары приемных электродов при вращении модулятора