SU1116399A1 - Устройство дл измерени напр женности электрического пол - Google Patents

Устройство дл измерени напр женности электрического пол

Info

Publication number
SU1116399A1
SU1116399A1 SU833582042A SU3582042A SU1116399A1 SU 1116399 A1 SU1116399 A1 SU 1116399A1 SU 833582042 A SU833582042 A SU 833582042A SU 3582042 A SU3582042 A SU 3582042A SU 1116399 A1 SU1116399 A1 SU 1116399A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
screen
voltage
amplifier
Prior art date
Application number
SU833582042A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Струминский
Original Assignee
Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
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 Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола filed Critical Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority to SU833582042A priority Critical patent/SU1116399A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1116399A1 publication Critical patent/SU1116399A1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

.г. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащее модулирующий электрод, выполненный в виде струны или ленты, струнные чувствительные электроды, расположенные параллельно по обе стсроны от него и электрически св занные между собой, первый электромагнит , соединенный с входом усилител  возбуждени , второй электромагнит, соединенный с его выходом, и регистратор , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности измерени , в него введены дифференциальный преобразователь ток - напр   е ние , блок коррекции основного и опорного сигналов и экран, средн   часть которого снабжена отверстием с проход щим через него модулирующим электродом, при этом струнные чувствительные электроды, лежащие по одну сторону средней части экрана, и первый электромагнит размещены над одной из частей экрана, а струнные чувствительные электроды, лежапгие но дру гую сторону средней части экрана, и второй электромагнит - под другой частью экрана и соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального преобразовател  ток - напр жение, выход которого соединен с первым входом блока коррекции основного и опорного сигналов, второй вход которого сое- , динен.с выходом усилител  возбужде§ ни , а выход - с регистратором. 2. Устройство по п. 1, отли (Л чающеес  тем, что блок Хорс рекции основного и опорного сигналов выполнен в виде регулируемого фазовращател , фазочузствительного детектора , усилител  - формировател  и фильтра нижних частот, причем вход регулируемого фазовращател  соединен с выходом преобразовател  ток - О) напр жение, выход -. с первым входом фазочувствительного детектора, второй Од со ср вход которого соединен с выходом усилител - юрмировател , вход которого св зан с выходом усилител  возбуждени , а выход фазочувствительного детектора соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с регистратором.

Description

5стройство относитс  к измеритель ной технике и может быть использовано дл  измерени  напр женности посто нного и переменного электрического пол , Известны приборы дл  измерени  напр женности электрического пол , содержащие чувствительный электрод, который периодически экспонируетс  и экранируетс  в измер емом поле с помощью вращающейс  заземленной плас тины с фигурньми прорез ми 1 , Недостатками известных приборов ЯВЛЯЮТСЯ: наличие скольз щих контактов , заземл юп их вращающуюс  пластину и  вл ющихс  источником паразитных шумов, значительные габариты, вес и мощность, потребл ема  двигателем , ограниченный ресурс работы без ремонта или профилактического обслуживани . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  напр женности электрического пол , содержащее модулирующий электрод, выполненный в виде струны или ленты, струнные чувствительные электроды, расположен ные параллельно по обе стороны от него и электрически св занные между собой, первый электромагнит, соединенный с входом усилител  возбуждени , второй электромагнит. Соединен ный с его выходом, и регистратор, а также синхронный детектор и интегратор 2J, Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность при работе в услови х, когда его корпус зар же При этом измен етс  суперпозици  по л , подлежащего измерению, и пол , вызванного собственным электрически зар дом. Так, в случае установки ус ройства на объектах типа самолета, ракеты, мешающее поле, вызванное наличием зар да на измерителе, може . превышать измер емое по своей напр  . женности. Точность измерений снижаетс  так и при работе устройства в режиме вы сокой чувствительности, так как загр знение приэлектродной поверхност прибора диэлектрическими пол ризующ мис  примес ми, например имеющимис  ,в воздухе в виде аэрозолей, вызывае эффект, подобный описанному вьше. Распределенный на поверхности зар   вызванный загр знением, создает электрическое поле, которое прибор не отличает от подлежащего измерению . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем. что в устройство дл  измерени  напр женности электрического пол , содержащее модулирующий электрод, выполненный в виде струны или ленты, струнные чувствительные электроды, расположенные параллельно по обе стороны от него и электрически св занные между собой, первый электромагнит , соединенный с входом усилител  возбуждени , второй электромагнит , соединенный с его выходом, и регистратор , введены дифференциальньй преобразователь ток - напр жение, блок коррекции основного и опорного сигналов и экран, средн   часть «оторого снабжена отверстием с проход щим через него модулирующим электродом , при этом струнные чувствительные электроды, лежащие по одну сторону средней части экрана, и первый электромагнит размещены над одной из частей экрана, а струнные чувствительные электроды, лежащие по другую сторону средней части экрана и второй электромагнит - под другой частью экрана и соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального преобразовател  ток - напр жение, выход которого соединен с первым входом блока коррекции основного и опорного сигналов , второй вход которого соединен с выходом усилител  возбуждени , а выход - с регистратором. Кроме того, блок коррекции основного и опорного сигналов вьшолнен в виде регулируемого фазовращател , фазочувствительного детектора, усилател -формировател  и фильтра нижних частот, причем вход регулируемого фазовращател  соединен с,-выходом преобразовател  ток - напр жение, выход - с первым входом фазочувствительного детектора, второй вход которого соединен с выходом усилител -формировател , вход которого св зан с выходом усилители возбуждени , а выход фазочувствительного детектора соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с регистратором . На фиг. Т - экран с модулирующим и чувствительными электродами, разрез и вид сверху; на фиг. 2 - блоксхема устройства; на фиг. 3 - днаг-ра . jvfbi сигналов. Устройство (фиг. 1 и 2) содержит .экран ,1 с основанием дл  монтажа устройства, на котором укреплен струнный модулирующий электрод 2, проход щий сквозь отверстие 3 в средней части экрана. Параллельно электроду 2 установлены струнные чувствительные электроды 4.1.и 4.2, выполненные в виде двух электрически соединенных отрезков струн, закрепленных на изол торах 5. Все электроды лежат в одной плоскости. Струнные чувствительные электроды 4.1 и 4.2 - экранированы экраном 1 снизу (по отношению к полю Ю. Электроды 4.2 экранированы экраном 1 сверху. На рассто нии -wl/4 длины модут рующего электрода 2 от его концов закрепле .ны электромагниты 6.1 и 6.2. Входы дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение соединены соответ ственно со струнными чувствительными эл тродами 4.1 и 4.2. Выход дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение соединен с первым входом блока 8 коррекции основного и опорного сигналов, второй вход которого соединен с вькодом усилител  9 возбуждени , а выход - с регист ратором 10. Вход усилител  9 возбуждени  соединен с .первым электромагнитом 6.1, а блок 8 коррекции основного и опорного сигналов содержит регулируемый фазовращатель 11, фазо чувствительный детектор 12, усилитель-формирователь 13 и фильтр 14 нижних частот, причем вход регулируе мого фазовращател  11 соединен с выходом дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение, вькод - с первым входом фазочувствительного детектора 12, второй вход которого соединен с выходом усилител -ф9Рмиро вател  13, вход которого св зан с вы ходом усилител  9 возбуждени  и в-торым электромагнитом 6.2, а выход фазочувствительного детектора 12 соеди нен с входом фильтра 14 нижних часто выход которого соединен с регистратором 10. Устройство работает следующим образом. Электромагниты 6.1 и 6.2, располо женные на рассто ни х равных-w 1/4 длины модулирующего электрода 2 от его концов, обеспечивают возбуждэни) колебаний ферромагнитного струнного модулируюр1его электрода 2 на частоте , равной удвоенной частоте основного резонанса. Модулирующий электрод 2 колеблетс  в плоскости, перпендикул рной плоскости, в которой размещены струнные чувствительные электроды 4.1 и 4.2. При помещении устройства в электрическое поле Е на электродах 4.1 инду1Д1руетс  электрический зар д ЕО Ер, а на электродах 4.2 - Ер Ед, где К - коэффициент , учитывающий степень искажени  электрического пол  модулируюдим и чувствительным электродами; Q - диэлектрическа  посто нна ). При колебани х заземленного модулирующего электрода 2 у индуцированного зар да за счет модул ции пол  по витс  переменна  составл юща  и в этом случае Ед Е . (l+KMSintut) ; ЕО Ео(1+Кд, sinujc), где К д,коэффициентмодул ции , завис щий от амплитуды колебаний (,1): , где f - частота колебаний модулирующего электрода 2. Коэффи1.шент передачи дифференциального преобразоватео1Я 7 ток - напр жение соответствует выражению UBb/x K -- i-l2 где Т. - ток в неинвертирующем входе j 1 - ток в инвертирующем входе; KQ - коэффициент пропорциональности . Учитыва , ЧТОI 7, получим 0 0 Е о ( COSLU t+K UJCOStO t) 2К Кд,Ко ujg ЕО cos w t- К EO cos u) t, где Кд КцшЕ; , т.е. амплитуда выходного напр жени  дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение пропорциональна напр женности измер емого электрического пол . Сигналы с выхода дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение через блок 8 коррекции основного и. опорного сигна.г1ов поступает на вход регистратора 10. Измер емое поле по разные стороны экрана 1 направлено в одну сторону. В отличие от него поле, св занное с собственным или распределенным на поверхности зар дом по разные стороны экрана 1, направлено в разные стороны, поэтому дл  такого пол  Q ЕоЕ cos (И-К, sinwt), при этом. К о .бстб (Кд Lucosut - K ujcoauut)0. Итак, поле собственного зар да дл  предпагаемоего устройства  вл -J1 етс  источником синфазной помехи, ко тора  подавл етс  тем лучше,.чем луч ше сбалансированы коэффициенты К и Км по обоим входам дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение . Реально достижимым  вл етс  значение коэффициента подавлени  пол  собственного и распределенного зар дов до 50-60 дБ. Эффект подавлени  составл ющей сигнала, обусловленной собственным зар дом прибора, по сн етс  фиг. 3. Здесь показаны знаки индуцируемых на чувствительных электродах зар дов дл  случа  внешнего пол  (фиг. 3 а),дл  случа  пол  собственного зар да (фиг. ) и соответствующие формы сигнала на каждом из входов (1 и Т) и на выходе дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение U вы« Так как в первом случае (фиг .За) поле направлено к электродам 4.2, от электродов 4.1 индуцированные зар ды имеют разные знаки и на выходе дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение напр жение пропор ционально алгебраической сумме токов текущих во входы дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение В случае пол , обусловленного соб ственным зар дом (фиг. 3 Б), оно направлено от каждого электрода вовне (дл  отрицательного собственного зар да ) , либо к электродам (дл  положительного ) . В этом случае, как видно из формы сигналов, ток во входы преобразовател  носит синфазный характер и подавл етс , т.е. напр жение на выходе преобразовател  в тече ние всего периода колебаний модулирующего электрода равно нулю. Таким образом, введение экрана и вьтолнение его из средней и двух других чаС тей позвол ет расположить отрезки чувствительных электродов, соединенные с первым входом дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение , по одну сторону экрана, а отрезки , соединенные с вторым входом по другую. Это позвол ет получить на входах дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение противофазные сигналы от измер емого пол  и синфазные - от пол , создаваемого собственным зар дом измерител . При этом можно использовать один общий модулирующий электрод, вьшолненный. 9 . в виде струны (полоски) , вследствие чего исключитс  дисбаланс коэффициента преобразовани  и стибилизируютс  фазовые соотношени  по обоим входам дифференциального преобразовател  7 ,ток - напр жение, что повьш1ает точность измерени . Расположение электромагнитов по разные стороны средней части экрана позвол ет получить одинаковую конфигурацию силовых линий электрического пол  в районах расположени  чувствительных электродов. Дальнейша  обработка сигнала, поступающего с выхода дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение , осуществл етс  с помощью блока 8 коррекции основного и опорного сигналов, который содержит ре-, гулируемый фазовращатель 11, позво-. л ющий .исключить фазовые искажени  сигнала на входе фазочувствительного детектора 12 обусловленные комплекс- ным характером входного импеданса дифференциального преобразовател  7 ток - напр жение (и тем самым увеличить коэффициент преобразовани  прибора и точность измерений), а также усилитель - формирователь 13, служащий дл  повьш1ени  симметричности импульсов, имеющих форму меандра и управл ющих фазочувствитальным детектором 12 за счет уменьшени  вли ни  переходных процессов на фронтах импульсов усилител  9 возбуждени  на работу фазочувствительного детектора 12. За счет введени  фильтра 14 нижних-частот можно обеспечить эффективное выделение квазипосто нной составл ющей сигнала на выходе фазочувствительного детектора 12 и подавление основной частоты сигнала преобразовани  и его нечетных гармоник, проникающих на вход фазочувствительного детектора 12. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективное подавление сигнала от пол , создаваемого собственньм зар дом измерител , средством доставки его и т.п., в св зи с чем существенно расшир етс  область применени  устройства. Предлагаемое устройство можно использовать как на летающих объектах, электризуюш;ихс  в процессе эксплуатации , так и дл  измерений в плазме.
L I I
fu3H
,ecus
SU833582042A 1983-04-21 1983-04-21 Устройство дл измерени напр женности электрического пол SU1116399A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833582042A SU1116399A1 (ru) 1983-04-21 1983-04-21 Устройство дл измерени напр женности электрического пол

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833582042A SU1116399A1 (ru) 1983-04-21 1983-04-21 Устройство дл измерени напр женности электрического пол

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1116399A1 true SU1116399A1 (ru) 1984-09-30

Family

ID=21060085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833582042A SU1116399A1 (ru) 1983-04-21 1983-04-21 Устройство дл измерени напр женности электрического пол

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1116399A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569640C1 (ru) * 2014-10-09 2015-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр безопасности информации "МАСКОМ" (ООО "ЦБИ "МАСКОМ") Способ проведения объектовых исследований электромагнитного поля радиочастотного диапазона в помещениях, оснащенных средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Им нитов И.М. Приборы и методы дл измерени электричества атмосферы. М., 1957, с. 193-200. 2. Авторское свидетельство GCCP № 830256, кл. 6 01 R 29/12,,26.09.79 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569640C1 (ru) * 2014-10-09 2015-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр безопасности информации "МАСКОМ" (ООО "ЦБИ "МАСКОМ") Способ проведения объектовых исследований электромагнитного поля радиочастотного диапазона в помещениях, оснащенных средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7141968B2 (en) Integrated sensor system for measuring electric and/or magnetic field vector components
Riedesel et al. Limits of sensitivity of inertial seismometers with velocity transducers and electronic amplifiers
US3561007A (en) Methods and apparatus for investigating earth formations utilizing rotating electromagnetic fields
US3921087A (en) Electrostatic field modulator having a tuning fork
US3777561A (en) Faraday effect speedometer
US4308753A (en) Low-power electromagnetic flowmeter
US4785237A (en) Amplifier with D.C. compensation
SU1116399A1 (ru) Устройство дл измерени напр женности электрического пол
US5256974A (en) Method and apparatus for a floating reference electric field sensor
US4357835A (en) Electromagnetic flowmeter in shielded lines
US3458805A (en) Electric field meter having a pair of rotating electrodes for measuring the strength and direction of an electric field
US3851247A (en) Electrometer arrangement with amplitude stabilized oscillator drive means for detector element
ITMI952196A1 (it) Circuiti di controllo per un flussometro elettromagnetico
SU811160A1 (ru) Устройство дл геоэлектроразведки
US3091695A (en) Multiplex radioactivity well logging system
SU1449939A1 (ru) Устройство дл измерени напр женности электрического пол
EP0155324A1 (en) Apparatus for detecting magnetism
Struminsky Vibrating-wire transducers for electrostatic measurements
SU1059426A1 (ru) Устройство дл определени параметров волн
SU1347063A1 (ru) Устройство дл измерени слабых геомагнитных полей
SU736028A1 (ru) Устройство дл измерени направлени магнитного пол
RU1802345C (ru) Устройство дл определени параметров локального электрического пол
SU1325379A1 (ru) Измеритель напр женности электростатического пол
SU1103174A1 (ru) Устройство дл скважинной геоэлектроразведки
SU1251000A1 (ru) Устройство дл измерени магнитных шумов