SU1003394A1 - Устройство дл измерени разности потенциалов - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями ста·³ тического электричества или, наоборот, его использование в тех или иных установках и может быть полезно при разработке устройств для измерения или контроля заряженности поверхности различных диэлектриков.

Известны устройства для измерения разности потенциалов между различными точками заряженных объектов, содержащие пробные электрода, присое³диненные к измерителю, например вольтметру или электрометру [1] .

Одчако данные устройства требуют :контакта пробных электродов с поверхностью, что в ряде случаев неприемлемо, а также не обеспечивают высокой точности измерения разности по'тенциалов между различными точками заряженной поверхности диэлектриков.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения раздости потенциалов между различными точками пространства вблизи различных поверхностей диэлектрического материала, содержащее подвижный и неподвижный электрода, установленные с зазором для размещения в нем исследуемого материала, и блок измерения воздействия упомянутой разности потенциалов на электрода .

Недостатком известного устройства является невысокая точность, обус5 ловленная отсутствием компенсации воздействия поля исследуемого материал ла на электроды.

Цель изобретения - повышение точ ности измерения за счет использования компенсационного метода измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения . ς разности потенциалов между точками · пространства вблизи различных поверхностей диэлектрического материала, содержащем параллельные подвижный и неподвижный электроды, установленные с зазором для размещения в нем исследуемого материала, и блок измерения воздействия упомянутой разности потенциалов на электроды, подвижный электрод соединен с неподвижным упругой связью, допускающей пе25 ремещение подвижного⁴ электрода в направлении, перепендикулярном к его рабочей поверхности, а блок измерения выполнен в виде источника постоянного напряжения с измерителем разности 30 потенциалов на его выходе, при этом клеммы указанного источника присоединены к электродам устройства.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения на выходе источника должно быть установлено 5 нулевое напряжение. При внесении заряженного диэлектрика между электродами и при наличии разности потенциалов между точками пространства вблизи различных сторон поверхностей диэлек- ю трика подвижный электрод отклоняется от положения равновесия под действием сил электростатического поля зарядов, находящихся на поверхности. При этом происходит уменьшение расстоя- . е ния между электродами, так как наведенные на поверхностях электродов _;заряды имеют противоположную по отношению к избыточным 'зарядам на поверхностях полярность. Для возвращения подвижного электрода в исходное поло- 20 жение необходимо подобрать полярности источника таким образом, чтобы при увеличении напряжения на выходе из (источника происходало увеличение расстояния между электродами. Это соот- 25 ветствует тому, что внешнее поле компенсирует воздействие поля.зарядов диэлектрика на электрода. Величина напряжения на выходе из источника до значения, при котором подвижный зо электрод возвращается в исходное положение, соответствует полной компенсации влияния зарядов на положение электродов, т. е. состоянию, при котором разность потенциалов между электродами соответствует измеряемой разности потенциалов.

Полученные значения разности потенциалов можно проверить, еще больше увеличивая напряжение на выходе из источника.< Значение напряжения, ^w при котором подвижный электрод занимает положение, соответствующее положению при нулевой разности потен циалов, соответствует удвоенному значению искомой разности потенциалов.

Контроль расстояния между электродами может осуществляться любым спосо’бом, обеспечивающим достаточно высокую точность, например с помощью измерения емкости между электродами известными методами.

Предлагаемое устройство в отличие от известных позволяет значительно повысить точность измерения разности потенциалов.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к технике борьбы с вредными про влени ми статического электричества или, наоборот , его использование в тех или иных установках и может быть полезно при разработке устройств дл  измерени  или контрол  зар женности поверх ности различных диэлектриков, Известны устройства дл  измерени  разности потенциалов между различными точками зар женных объектов, содержащие пробные электрода, присое диненные к измерителю, например воль метру или электрометру fj , Одмако данные устройства требуют контакта пробных электродов с поверхностью , что в р де случаев непр емлемо, а также не обеспечивают высо кой точности измерени  разности потеициёшов между различными точками з р женной поверхности диэлектриков. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  разъности потенциалов между различными точками пространства вблизи разли ных поверхностей диэлектрического материала, содержащее подвижный и не подвижный электроды, установленные с зазором дл  размещени  в нем иссле дуемого материала, и блок измерени  воздействи  упом нутой разности потенциалов на электроды -pj . Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность, обусловленна  отсутствием компенсации воздействи  пол  исследуемого материала на электроды. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет использова- , НИН компенсационного метода измерений . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  разности потенциалов между точками пространства, вблизи различных поверхностей диэлектрического материала, содержащем параллельные подвижный и неподвижный электроды, установленные с зазором дл  размещени  в нем исследуемого материала, и блок измерени  воздействи  упом нутой разности потенциалов на электроды, подвижный электрод соединен с неподвижным упругой св зью, допускающей перемещение подвижного электрода в направлении , перепендикул рном к его рабочей поверхности, а блок измерени  выполнен в виде источника посто нного напр жени  с измерителем разности потенцисшов на его выходе, при этом клеммы указанного источника присоединены к электродам устройства. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерени  на выходе HCToiHHKa должно быть установлено нулевое напр жение. При внесении зар женного диэлектрика между злектрод ми и при наличии разирсти потенциало между точками пространства вблизи различных сторон поверхностей диэлек трика подвижный электрод отклон етс  от положени  равновеси  под действие сил электростатического пол  зар дов наход Ецихс  на поверхности. При этом происходит уменьшение рассто ни  между электродами, так как наведенные на поверхност х электродов ;3ар ды имеют противоположную по отно шению к избыточным зар дам на поверх ност м пол рность. Дл  возвращени  подвижного электрода в исходное полб жение необходимо подобрать пол рност источника таким образом, чтобы при увеличении напр жени  на выходе из источника происходило увеличение рас сто ни  между электродами. Это соответствует тому, что внешнее поле ком пенсирует воздействие пол .зар дов даэлектрика «а электрода. Величина иапр жени  на выходе из источника до значени , при котором подвижный электрод возвращаетс  в исходное положение , соответствует полной компенсации вли ни  зар дов на положение электродов, т. е. состо нию, при котором разность потенциалов между электродами соответствует измер емой разности потенциалов. Полученные значени  разности по тенциалов можно проверить, ев больше увеличива  напр жение на выходе из источника. Значение напр же1ш , при котором подвижный электрод занимает положение, соответствующее положению при нулевой разности потенциалов , соответствует удвоенному значению искомой разности потенциалов, Контроль рассто ни  между электродами может осуществл тьс  любым способом , обеспечивающим достаточно высокую точность, например с помощью измерени  емкости между электродами известными методами. Предлагаемое устройство в отличие от известных позвол ет значительно повысить точность измерени  разности потенциалов. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  разности потенциалов между точками пространств ва вблизи различных поверхностей диэлектрического материала, содержащее параллельные подвижный и неподвижный электроды, установленные с зазором дл  размещени  в нем исследуемого материала, и блок измерени  воздействи  упом нутой разности потенциалов на электроды, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, подвижный электрод соединен с неподвижным упругой св зью,. допускакн1(ей перемещение подвижного электрода в направлении, перпендикул рном к его рабочей поверхности , а блок измерени  выполнен в виде источника посто нного напр жени  с измерителем разности потенциалов на его выходе, при этом клеммы указанного источника соединены с электродами устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Векслер М.С. Измерительные приборы с электростатическими механизмами . Л., Энерги , 1977у с.10-11.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 473325, кл. Н 05 F 3/00, 1974 (прототип).