PL128397B2 - Electromagnetic field intensity meter - Google Patents

Electromagnetic field intensity meter Download PDF

Info

Publication number
PL128397B2
PL128397B2 PL23356881A PL23356881A PL128397B2 PL 128397 B2 PL128397 B2 PL 128397B2 PL 23356881 A PL23356881 A PL 23356881A PL 23356881 A PL23356881 A PL 23356881A PL 128397 B2 PL128397 B2 PL 128397B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
antenna
meter
electromagnetic field
dipole antenna
amplifier
Prior art date
Application number
PL23356881A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL233568A2 (en
Inventor
Andrzej Goral
Eugeniusz Grudzinski
Krzysztof Rozwalka
Hubert Trzaska
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL23356881A priority Critical patent/PL128397B2/en
Publication of PL233568A2 publication Critical patent/PL233568A2/xx
Publication of PL128397B2 publication Critical patent/PL128397B2/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest miernik natezenia pola elektromagnetycznego, przeznaczony do pomiaru natezenia skladowej elektrycznej pola, zwlaszcza w polu bliskim pierwotnych i wtórnych zródel promieniowania elektromagnetycznego.Z polskiego opisu patentowego nr 98046 znany jest miernik natezenia pola elektromagnety¬ cznego wyposazony w sonde pomiarowa, która sklada sie z anteny dipolowej z wlaczonym w jej obwód detektorem. Wyjscie sondy pomiarowej jest polaczone poprzez filtr dolnoprzepustowy i fider pólprzewodzacy z wejsciem wzmacniacza róznicowego, zasilanego z astabilnego zródla pradowego. Do wejscia wzmacniacza sa dolaczone rezystory, które wraz z rezystancja wewnetrzna sondy pomiarowej tworza dzielnik napiecia stalego, a wyjscie wzmacniacza róznicowego jest polaczone z ukladem do pomiaru napiecia stalego.Znany miernik natezenia pola elektromagnetycznego wymaga stosowania oddzielnych krzy¬ wych skalowania dla kazdego z zakresów pomiarowych, co stwarza trudnosci przy wzorcowaniu miernika i wykonywaniu pomiarów. Stosowany w mierniku fider pólprzewodzacy jedynie czes¬ ciowo eliminuje wplyw przewodów laczacych sonde pomiarowa z ukladem do pomiaru napiecia oraz sprzezenia pojemnosciowego miedzy tym ukladem a osoba wykonujaca pomiar na doklad¬ nosc pomiaru.Wynalazek dotyczy miernika natezenia pola elektromagnetycznego, zawierajacego antene dipolowa i wzmacniacz polaczony z ukladem do pomiaru napiecia przemiennego. Istota wyna¬ lazku polega na tym, ze miedzy dipole anteny jest wlaczony co najmniej jeden kondensator, a wyjscie anteny jest polaczone z wejsciem wzmacniacza o duzej impedancji wejsciowej. Korzystne jest wyposazenie anteny dipolowej w ekran oslaniajacy czesciowo dipole anteny, co powoduje zwiekszenie pojemnosci wejsciowej anteny, tworzacej wraz z kondensatorami pojemnosciowy dzielnik napiecia. Wykonanie ekranu w postaci przelotowego pudelka prostopadlosciennego umozliwia wykorzystanie go jako obudowy miernika, w której umieszcza sie elementy konstrukcyjne.Miernik wedlug wynalazku umozliwia pomiar natezenia skladowej elektrycznej pola elektro¬ magnetycznego w szerokim zakresie czestotliwosci, bez koniecznosci stosowania krzywych kali¬ bracji przy odczycie wartosci mierzonej. Umieszczenie wszystkich elementów konstrukcyjnych2 128397 miernika we wspólnej obudowie stanowiacej równoczesnie ekran wplywa na zwiekszenie doklad¬ nosci pomiaru i eliminuje uciazliwosc wynikajaca z koniecznosci równoczesnego obserwowania polozenia anteny i wskazan miernika.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideow7 ukladu polaczen miernika natezenia pola elektromagnetycznego, a fig. 2 — antene dipolowa mienika wraz z ekranem, w widoku ogólnym.Przykladowy miernik natezenia pola elektromagnetycznego wedlug wynalazku zawiera dipo¬ lowa antene 1, do wyjscia której, poprzez przelacznik 2, jest dolaczany jeden z kondensatorów 3.Wyjscie dipolowej anteny 1 jest ponadto polaczone z wejsciem wzmacniacza 4 o impedancji wejsciowej równej 10 megaomów. Wyjscie wzmacniacza 4 jest polaczone z ukladem 5 do pomiaru napiecia przemiennego, skladajacym sie z detektora 6 polaczonego z miliwoltomierzem 7 napiecia stalego. Dipolowa antena 1 jest wykonana w ksztalcie dwóch prostopadlosciennych, otwartych pudelek, usytuowanych jedno nad drugim i skierowanych wnetrzami ku sobie. Przelacznik 2, kondensatory 3, wzmacniacz 4 i uklad 5 do pomiaru napiecia sa umieszczone w przestrzeni miedzy dipolami anteny 1, a calosc jest otoczona ekranem 8 stanowiacym równoczesnie obudowe mier¬ nika. Ekran 8 obejmuje boczne sciany prostopadloscianów tworzacych dipolowa antene 1, nato¬ miast pozostale czesci dipoli pozostaja nieekranowane.Sila elektromotoryczna indukowana w dipolowej antenie 1 pod wplywem mierzonego pola ulega podzialowi na pojemnosciowym dzielniku napiecia, który tworzy wlaczony przelacznikiem 2 kondensator 3 i pojemnosc wejsciowa anteny 1. Dzieki ekranowaniu anteny 1, jej pojemnosc wejsciowa ulega zwiekszeniu, co jest dopuszczalne ze wzgledu na mala indukcyjnosc przewodów laczacych antene 1 ze wzmacniaczem 4, a to jest szczególnie istotne w górnym zakresie czestotli¬ wosci pomiarowych. Napiecie wyjsciowe pojemnosciowego dzielnika napiecia jest podawane na wzmacniacz 4, którego duza impedancja wejsciowa umozliwia uzyskanie niskiej dolnej czestotli¬ wosci granicznej pomiaru. Wyprostowane przez detektor 6 napiecie przemienne jest mierzone za pomoca miliwoltomierza 7, wyskalowanego w jednostkach mierzonego natezenia pola elektry¬ cznego. Pojemnosciowy dzielnik napiecia zapewnia prace detektora 6, w jednakowym zakresie napiec przemiennych, niezaleznym od wartosci pojemnosci kondensatora 3 wlaczonego miedzy dipole anteny 1. Pozwala to na wyskalowanie miliwoltomierza 7 bez stosowania krzywych kalibra¬ cji oddzielnie dla poszczególnych zakresów pomiarowych. Wykonany miernik ma zakres pomiaru natezenia skladowej elektrycznej pola elektromagnetycznego od 10V/m do 15kV/m, zakres czestotliwosci od 50 Hz do 20 Hz, nierównomiernosc charakterystyki czestotliwosciowej 5%, dokladnosc pomiaru 10%. Wymiary miernika i jego ciezar sa nieduze, co umozliwia umieszczenie miernika na drazku dielektrycznym, a w zwiazku z tym wyeliminowanie sprzezenia pojemnoscio¬ wego miedzy osoba wykonujaca pomiary a miernikiem na dokladnosc pomiarów.Zastrzezenia patentowe 1. Miernik natezenia pola elektromagnetycznego, zawierajacy antene dipolowa i wzmacniacz, którego wyjscie jest polaczone z ukladem do pomiaru napiecia, znamienny tym, ze miedzy dipole anteny (1) jest wlaczony co najmniej jeden kondensator (3), a wyjscie dipolowej anteny (1) jest polaczone z wejsciem wzmacniacza (4) o duzej impedancji wejsciowej. 2. Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dipolowa antena (1) jest wyposazona w ekran (8) oslaniajacy czesciowo dipole anteny (1). 3. Miernik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ekran (8)jest wykonany w ksztalcie prostopad- losciennego pudelka przelotowego.128 397 n i 1±M TTT ,3 i —H L__ Fig.1 -o' i i i j Fig.2 PLThe subject of the invention is an electromagnetic field intensity meter, designed to measure the intensity of the electric component of the field, especially in the field close to the primary and secondary sources of electromagnetic radiation. The Polish patent description No. 98046 describes an electromagnetic field intensity meter equipped with a measuring probe, which consists of dipole antenna with a detector incorporated in its circuit. The output of the measuring probe is connected via a low-pass filter and a semi-conductive feeder to the input of a differential amplifier, powered by an astable current source. Resistors are connected to the input of the amplifier, which together with the internal resistance of the measuring probe form a DC voltage divider, and the output of the differential amplifier is connected to a DC voltage measurement system. A well-known EMF meter requires the use of separate scaling curves for each of the measuring ranges, which makes it difficult to calibrate the meter and perform measurements. The semi-conductive fider used in the meter only partially eliminates the influence of the conductors connecting the measuring probe with the voltage measurement system and the capacitive coupling between this system and the person performing the measurement on the accuracy of the measurement. The invention concerns an electromagnetic field intensity meter containing a dipole antenna and an amplifier connected to it. with a system for measuring alternating voltage. The essence of the invention is that at least one capacitor is connected between the dipoles of the antenna, and the output of the antenna is connected to the input of an amplifier with a high input impedance. It is advantageous to equip the dipole antenna with a screen partially covering the antenna dipoles, which increases the input capacity of the antenna, forming a capacitive voltage divider with the capacitors. The implementation of the screen in the form of a through-rectangular box allows it to be used as a meter housing, in which construction elements are placed. The meter according to the invention enables the measurement of the intensity of the electric component of the electromagnetic field in a wide frequency range, without the need to use calibration curves when reading the measured value. Placing all structural elements2 128397 of the meter in a common housing, which is also a screen, increases the accuracy of the measurement and eliminates the nuisance resulting from the need to simultaneously observe the position of the antenna and the meter indication. The subject of the invention is explained in the example of the implementation in the drawing, in which Fig. 1 shows the diagram. the schematic diagram of the connection of the electromagnetic field intensity meter, and Fig. 2 - dipole antenna of the meter with the screen, in general view. The example of the electromagnetic field intensity meter according to the invention includes a dipole antenna 1, the output of which, through a switch 2, is connected to one of the capacitors 3. The output of the dipole antenna 1 is also connected to the input of an amplifier 4 with an input impedance of 10 megohms. The output of the amplifier 4 is connected to an AC voltage measuring system 5 consisting of a detector 6 connected to a DC millivoltmeter 7. The dipole antenna 1 is made in the shape of two rectangular, open boxes placed one above the other and facing each other. The switch 2, the capacitors 3, the amplifier 4 and the voltage measuring system 5 are placed in the space between the dipoles of the antenna 1, and the whole is surrounded by a shield 8 which is also the housing of the meter. The screen 8 covers the side walls of cuboidal cubes forming the dipole antenna 1, while the remaining parts of the dipoles remain unshielded. The electromotive force induced in the dipole antenna 1 under the influence of the measured field is divided by a capacitive voltage divider, which forms the capacitor 3 connected with the switch 2 and the input capacitance of the antenna 1. Due to the shielding of the antenna 1, its input capacity is increased, which is permissible due to the low inductance of the wires connecting the antenna 1 with the amplifier 4, and this is especially important in the upper range of the measurement frequencies. The output voltage of the capacitive voltage divider is fed to the amplifier 4, the high input impedance of which makes it possible to obtain a low lower limit of the measurement frequency. The alternating voltage rectified by the detector 6 is measured with a millivoltmeter 7, calibrated in units of the measured electric field strength. Capacitive voltage divider provides the detector 6 operation in the same range of alternating voltages, independent of the value of the capacitance of the capacitor 3 connected between the dipoles of the antenna 1. This allows the millivoltmeter 7 to be calibrated without the use of calibration curves separately for individual measuring ranges. The manufactured meter has a measurement range of the intensity of the electric component of the electromagnetic field from 10V / m to 15kV / m, frequency range from 50 Hz to 20 Hz, the irregularity of the frequency characteristic 5%, measurement accuracy 10%. The dimensions of the meter and its weight are small, which makes it possible to place the meter on a dielectric line, and therefore eliminate the capacitive coupling between the person performing the measurements and the meter for accuracy of measurements. Patent claims 1. The electromagnetic field intensity meter, including a dipole antenna and an amplifier, the output of which is connected to the voltage measurement system, characterized in that between the dipoles of the antenna (1) at least one capacitor (3) is connected, and the output of the dipole antenna (1) is connected to the input of the amplifier (4) with a high input impedance. 2. Meter according to claim The method of claim 1, characterized in that the dipole antenna (1) is provided with a screen (8) partially shielding the dipoles of the antenna (1). 3. Meter according to claim 2, characterized in that the screen (8) is made in the shape of a rectangular passage box. 128 397 n and 1 M TTT, 3 i -H L__ Fig. 1 -o 'i i i j Fig. 2 EN

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe 1. Miernik natezenia pola elektromagnetycznego, zawierajacy antene dipolowa i wzmacniacz, którego wyjscie jest polaczone z ukladem do pomiaru napiecia, znamienny tym, ze miedzy dipole anteny (1) jest wlaczony co najmniej jeden kondensator (3), a wyjscie dipolowej anteny (1) jest polaczone z wejsciem wzmacniacza (4) o duzej impedancji wejsciowej.Claims 1. An electromagnetic field strength meter, comprising a dipole antenna and an amplifier whose output is connected to a voltage measuring system, characterized in that at least one capacitor (3) is connected between the antenna dipoles (1) and the dipole antenna output ( 1) is connected to the input of an amplifier (4) with high input impedance. 2. Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dipolowa antena (1) jest wyposazona w ekran (8) oslaniajacy czesciowo dipole anteny (1).2. Meter according to claim The method of claim 1, characterized in that the dipole antenna (1) is provided with a screen (8) partially shielding the dipoles of the antenna (1). 3. Miernik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ekran (8)jest wykonany w ksztalcie prostopad- losciennego pudelka przelotowego.128 397 n i 1±M TTT ,3 i —H L__ Fig.1 -o' i i i j Fig.2 PL3. Meter according to claim 2, characterized in that the screen (8) is made in the shape of a rectangular passage box. 128 397 n and 1 M TTT, 3 i -H L__ Fig. 1 -o 'i i i j Fig. 2 EN
PL23356881A 1981-10-22 1981-10-22 Electromagnetic field intensity meter PL128397B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23356881A PL128397B2 (en) 1981-10-22 1981-10-22 Electromagnetic field intensity meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23356881A PL128397B2 (en) 1981-10-22 1981-10-22 Electromagnetic field intensity meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL233568A2 PL233568A2 (en) 1982-08-16
PL128397B2 true PL128397B2 (en) 1984-01-31

Family

ID=20010338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL23356881A PL128397B2 (en) 1981-10-22 1981-10-22 Electromagnetic field intensity meter

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL128397B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL233568A2 (en) 1982-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6242911B1 (en) Field sensor and device and process for measuring electric and/or magnetic fields
US4724390A (en) Non-superconducting apparatus for detecting magnetic and electromagnetic fields
Martins et al. Nonintrusive energy meter for nontechnical losses identification
US3873919A (en) AC electric fieldmeter
US8786273B2 (en) System and method for improving accuracy of high voltage phasing voltmeters
US3710242A (en) Service bushing test
US4112354A (en) Mobile bridge test apparatus and method utilizing a sub-power frequency test signal for cable system evaluation
US2719262A (en) Electrical measuring apparatus
US2130865A (en) Portable insulation testing equipment
US3732490A (en) Impedance probe for swept network analyzer system
US3283242A (en) Impedance meter having signal leveling apparatus
PL128397B2 (en) Electromagnetic field intensity meter
CN112394219A (en) Current measuring device
Janz et al. A Precision Conductance Bridge of New Design
US3796950A (en) Measurement apparatus
US3450988A (en) Capacitor test cell apparatus including error-reducing coupling cables
Cui et al. Development of electromagnetic tomography system using LCR meter
US3754186A (en) Power factor measuring cell arrangement
CN213933997U (en) Current measuring device
US3593118A (en) Apparatus for measuring the electrical conductivity of liquids having dielectric-faced electrodes
O’Toole et al. Model-based calibration of a magnetic induction spectroscopy system for absolute conductivity measurement
EP0326638A1 (en) Non-superconducting apparatus for detecting magnetic and electromagnetic fields
Kotter et al. AC transmission line field measurements
Huntley et al. Lumped parameter impedance measurements
SU1755216A1 (en) Device for measuring capacity of electric capacitors