PL99390B1 - Uklad do bezstykowego pomiaru potencjalu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do bezstykowego pomiaru potencjalu, zwlaszcza do pomiaru potencja¬ lu dielektryków.

Znane dotychczas uklady do bezstykowego pomiaru potencjalu posiadaja za stopniem wejsciowym o duzej opornosci wzmacniacz selektywny, dostrojony do czestotliwosci przerywania linii sil pola elektrycznego. Linie sil pola elektrycznego sa przerywane przez urzadzenie mechaniczne. W takim ukladzie chcac osiagnac duza czulosc trzeba stawiac bardzo duze wymagania stabilnosci urzadzeniom mechanicznym, przerywajacym linie sil pola elektrycznego. W ukladach, w których nie ma wzmacniaczy selektywnych niemozliwe jest osiagniecie duzej czulosci bez bardzo dokladnego ekranowania ukladu i mierzonego pola elektrycznego.

Znany z opisu patentowego USA nr 3851247 uklad do bezstykowego pomiaru potencjalu zawiera prze¬ twornik elektromechaniczny zlozony z cewki wzbudzenia sondy, która podlaczona jest do wejscia dodatniego wzmacniacza operacyjnego, przy czym wyjscie tego wzmacniacza dolaczone jest do dzielnika oporowo-pojemno- sciowego i dzielnika oporowego, którego jednym elementem jest fotorezystor. Fotorezystor sterowany jest sygna¬ lem diody luminescencyjnej wlaczonej w uklad mostka diodowego, stanowiacego obciazenie wzmacniacza.

Sygnal z dzielnika oporowego doprowadzony jest na ujemne wejscie wzmacniacza dla zapewnienia stalosci amplitudy sygnalu wyjsciowego. Stalosc czestotliwosci zapewniona jest przez polaczenie dodatniego wejscia wzmacniacza z dzielnikiem oporowo-pojemnosciowym i cewka wzbudzenia sondy dla uzyskania rezonansu elek¬ tromechanicznego. Parametry mechaniczne sondy, indukcyjnosc cewki, pojemnosc i opornosc dzielnika sa tak dobrane, ze caly uklad wraz ze wzmacniaczem stanowi stabilny samowzbudny generator elektromechaniczny.

Faza sygnalu wyjsciowego przetwornika i faza sygnalu uzytecznego sa porównywane w dyskryminatorze fazy i w przypadku zgodnosci czestotliwosci i faz sygnalu uzytecznego z czestotliwoscia i faza drgan przetwornika na wyjsciu dyskryminatora uzyskuje sie sygnal, który po scalkowaniu jest rejestrowany przez miernik.

Celem wynalazku jest takie skonstruowanie ukladu do bezstykowego pomiaru potencjalu, aby byla zapew¬ niona duza czulosc bez koniecznosci stosowania bardzo dokladnych ekranów przy jednoczesnym niestawianiu duzych wymagan stabilnosci urzadzeniom mechanicznym, przerywajacym linie sil pola elektrycznego.2 99 390 Istota wynalazku polega na wlaczeniu w petle sprzezenia zwrotnego wzmacniacza filtru dolno-przepusto¬ wego, którego czestotliwosc graniczna jest mniejsza od czestotliwosci przerywania linii sil pola elektrycznego, ajednoczesnie wieksza od malych czestotliwosci zaklócen.

Uklad wedlug wynalazku pozwala na zmiane czestotliwosci przerywania linii sil pola elektrycznego w sze¬ rokim zakresie nie wplywajac tym na dokladnosc pomiaru i umozliwiajac w ten sposób stosowanie prostych urzadzen mechanicznych do przerywania linii sil pola elektrycznego. Zastosowanie filtru dolno-przepustowego w petli sprzezenia zwrotnego umozliwia równiez pomiar bez ekranów, poniewaz najwieksze zaklócenia wplywa¬ jace na pomiar sa malej czestotliwosci, np. sieci, wiec dobranie czestotliwosci granicznej filtru dolno-przepusto¬ wego wiekszej od czestotliwosci zaklócen eliminuje wplyw tych zaklócen na pomiar.

Schemat ukladu wedlug wynalazku przedstawiony jest przykladowo na rysunku.

Uklad do bezstykowego pomiaru potencjalu sklada sie z sondy 1, przed która umieszczona jest tarcza 2 z wycieciami, wprawiana w ruch obrotowy przez silnik 3. Sonda 1 polaczona jest z przedwzmacniaczem 4.

Wyjscie przedwzmacniacza 4 polaczone jest z wejsciem wzmacniacza 5. Wzmacniacz 5 posiada petle ujemnego sprzezenia zwrotnego w postaci filtru dolno-przepustowego 6. Wyjscie wzmacniacza 5 polaczone jest z detekto¬ rem 7, do którego podlaczony jest miernik 8.

Dzialanie ukladu wedlug wynalazku jest nastepujace. Tarcza 2 wirujac w róznych chwilach czasowych zaslania lub odslania sonde 1 i w ten sposób przecina linie sil pola elektrycznego pomiedzy otoczeniem a sonda 1 wywolujac tym samym indukowanie sie ladunku na sondzie 1, wzrastajacego i malejacego w takt zaslaniania i odslaniania sondy 1 przez tarcze 2. Z sondy 1 podany jest ladunek na przedwzmacniacz 4 o duzej opornosci wejsciowej, a nastepnie na wzmacniacz 5 o duzym wzmocnieniu. Z wyjscia wzmacniacza 5 sygnaly o czestotliwo¬ sci mniejszej od czestotliwosci przerywania linii sil pola elektrycznego przez tarcze 2 podane sa poprzez filtr dolno-przepustowy 6 z powrotem na wejscie wzmacniacza 5, co przy zachowaniu warunków ujemnego sprzezenia zwrotnego powoduje ich wytlumienie, natomiast sygnal o czestotliwosci przerywania linii sil pola elektrycznego nie przepuszczone przez filtr dolno-przepustowy 6 poprzez detektor 7 podane sa na miernik 8.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad do bezstykowego pomiaru potencjalu zawierajacy przetwornik elektromechaniczny dla przerywania 4 linii sil pola elektrycznego i dolaczony do sondy tego przetwornika uklad wzmacniajacy zlozony z przedwzmac- niacza polaczonego ze wzmacniaczem objetym petla sprzezenia zwrotnego, którego wyjscie poprzez detektor dolaczonejest do miernika, znamienny tym, ze w petli sprzezenia zwrotnego wzmacniacza (5) ma wlaczo¬ ny filtr dolno-przepustowy (6) o czestotliwosci granicznej mniejszej od czestotliwosci przerywania linii sil pola elektrycznego a jednoczesnie wiekszej od malych czestotliwosci zaklócen. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena-15 zl-