SU1019369A1

SU1019369A1 - Electrostatic charge meter

Info

Publication number: SU1019369A1
Application number: SU813294912A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Прокопьев; Владимир Иванович Гусельников
Original assignee: Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1983-05-23

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, содержащий воспринимающий электрод, соединенный с чВакогпитепем зар да и разр дным элементом. а также регистратор, отличающийс тем, что, с целью расширени динамическйго диапазона при сохранении точности, накопитель зар да выполнен в виде диода с накоплением зар да, а раэр дный элемент - в виде генератора тока, между вы ходом, разр дного элемента входом регистратора последовательно включены детектор, иитегросумматор в компаратор, к другим входам которых подключен источник вапр жени смещени , при этом к третьему входу интегросумматора подключен дополнительный генератор тока. .An ELECTROSTATIC CHARGE METER containing a sensing electrode connected to a hC and a charge element and a discharge element. as well as a recorder, characterized in that, in order to expand the dynamic range while maintaining accuracy, the charge accumulator is made in the form of a diode with accumulation of charge, and the radar element is in the form of a current generator, between the output, of the discharge element in the recorder the detector, and the aggregator are included in the comparator, to the other inputs of which a source of displacement vapry is connected, while an additional current generator is connected to the third input of the integrator. .

Description

ЧйChy

ГR

33

юYu

со о «оwith about “about

Изобретение относитс технике эпектроизмерений и может быть испопьзовано при опредепедаи вепичины и ппотносги поверхностногхэ электростатического зар да pa3nH4Hbiit материапов и изделий.The invention relates to a technique of electromeasurements and can be used for determining the size and temperature of the electrostatic pa3nH4Hbiit materials and products.

Известен измеритель эпектростатичеокого зар да, содержащий воспринимающий электрод, соединенный с накопителем зар да и разр дным эпектродом, а также регистратор HI J.A known electrostatic charge meter containing a sensing electrode connected to a charge accumulator and a discharge electrode, as well as a recorder HI J.

Однако известный измеритель имеет ограниченный динамический диапазон, поскольку в качестве накопител зар дов использован конденсатор, выходное шпр жение которого линейно зависит от за ,р да.However, the known meter has a limited dynamic range, since a capacitor is used as a charge accumulator, the output capacitance of which linearly depends on order, row.

Цель изобретени - расширение динамического диапазона при. сохранении точности . The purpose of the invention is to expand the dynamic range when. maintaining accuracy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в измерителе электростатического зар да , содержащем воспринимающий электрод , соединенный с накопителем зар да и разр дным элементом, а также регистратор , накопитель зар да выполнен в виде диода с накоплением зар да, а разр дный элемент - в виде генератора тока, между выходом разр дного элемента и входом регистратора последовательно включены детектор, интегросумматор и коцпаратор, к другим входам которых подключен источник напр жени смещени , при этом к третьему входу интегросумматора подклк чен дополнительный генератор тока.This goal is achieved by the fact that in an electrostatic charge meter containing a sensing electrode connected to a charge accumulator and a discharge element, as well as a recorder, the charge accumulator is made in the form of a charge-accumulating diode, and the discharge element in the form of a generator current, between the output of the discharge element and the input of the recorder, are consistently connected a detector, an integrator and a co-parator, to the other inputs of which a source of bias voltage is connected, while the third input of the integrator is connected en additional current generator.

На чертеже приведена структурна схема измерител .The drawing shows a structural diagram of the meter.

Измеритель электростатического зар да сюдержит воспринимающий электрод 1, диод 2 с накоплением зар да, разр дный элемент смещени , геиератор 6 тока, детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9.The electrostatic charge meter contains a sensing electrode 1, a diode 2 with charge accumulation, a bias discharge element, a current geyrator 6, a detector 7, an integrator 8 and a comparator 9.

Иа еритепь электрического зар да работает следующим образом.The concept of electric charge works as follows.

В исходном состо нии диод 2 заперт током от разр дного элемента 3. При импульсном воздействии пол измер емогIn the initial state, the diode 2 is locked with a current from the discharge element 3. When pulsed, the field is measuring

электростатического зар да на воспринимающий электрод 1 происходит открытие диода 2 и протекание через него тока (пр мого) индуцированных на воспринимающем электроде 1 зар дов. По окончании воздействи пол измер емого электростатического зар да на 1юспринимающий электрод 1 в диоде 2 возникает переходной процесс, длительность которого определ етс величиной измер емого эпектро-статического зар да, током разр дного элемента 3 и свойствами диода 2.electrostatic charge on the sensing electrode 1, diode 2 is opened and current (direct) induced by the charge on the sensing electrode 1 flows through it. Upon termination of the field of the measured electrostatic charge, a transient process occurs in diode 2 on the sensing electrode 1, the duration of which is determined by the magnitude of the measured electro-static charge, the current of the discharge element 3 and the properties of the diode 2.

За счет нелинейной зависимости диффузионной емкости диода 2 от накопленного зар да рост длительности переходного процесса с ростом зар да значительно меньше, чем при пр мо пропорциональной зависимости. Эта особенность диодов с накоплением зар да позвол ет реализовать больший динамический диапазон измерител . Импульс пе{5эходного процесса, выделенный детектором 7, интегрируетс в интегросумматоре 8. По завершении процесса интегрировани в интегросум5 маторе 8 (Осуществл етс разр дка его накопительного элемента через генератор 6 тока. Установленный ка выходе интегросумматора 8 компаратор 9 формирует в это врем пр моугольный импульс,длительность которого пропорциональна измер емому электрическому зар ду и регистрируетс регистратором 4,Due to the nonlinear dependence of the diffusion capacitance of diode 2 on the accumulated charge, the increase in the duration of the transient process with increasing charge is much less than with a directly proportional dependence. This feature of diodes with accumulation of charge allows one to realize a larger dynamic range of the meter. The impulse of the {5-way process, highlighted by the detector 7, is integrated in the integrator 8. At the end of the integration process in the integrator 5, the matrix 8 (Discharge its storage element through the current generator 6. The comparator 9, which is installed at the output of the integrator 8, forms a square pulse whose duration is proportional to the measured electric charge and is recorded by the recorder 4,

Термостабилизаци измерител осуществл етс подачей напр жени от источника 5 напр жени о/гещени на детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9.The thermostabilization of the meter is carried out by applying a voltage from the source 5 of the voltage o / g to the detector 7, the integrator 8 and the comparator 9.

Предлагаемый измеритель п« сравнению с известным устройством имеет болееThe proposed meter n "compared with the known device has more

0 широкий динамический диапазон за счет использовани нелинейного элемента в качестве накопител зар да, а также регистрации временных интервалов вместо напр жений в известном устройстве.0 a wide dynamic range due to the use of a nonlinear element as a charge accumulator, as well as recording time intervals instead of voltages in a known device.

5 Кроме того, такой измеритель удобен дл согласовани с цифровыми системами регистрации и св зи.5 In addition, such a meter is convenient for matching with digital recording and communication systems.

Claims

ELECTROSTATIC CHARGE METER containing a sensing electrode connected to a charge accumulator and a discharge element, as well as a recorder, characterized in that, with the expansion of the dynamic range while maintaining accuracy, the charge accumulator is made into a vice diode with accumulation of charge, and the discharge element in in the form of a current generator, between the output, the discharge element and the recorder input, a detector, an integrator and a comparator are connected in series, to the other inputs of which a mixing voltage source is connected, p In this case, an additional current generator is connected to the third input of the integrosummer. .