SU1195236A1 - Устройство для измерения напряженности электростатического поля - Google Patents

Description

Изобретение относится к измери— ¹ тельной технике и может быть использовано для измерения электростатических полей в лабораторных и цеховых условиях. * 5

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет подавления электромагнитных помех, в частности помех промышленной частоты.

На чертеже изображена схема 10

предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифференциальный датчик с двумя парами неподвижных измерительных электродов 1 и 2 в виде изолированных металяи- 15 ческих пластин, двумя заземленными модулирующими электродами 3, образующими ножки камертона и расположенными параллельно измерительным электродам 1 и 2, которые соединены 20 попарно параллельно и подключены к входам соответствующих электрометрических усилителей 4. Выходы элек'тромагнитных усилителей 4 подключены к входам дифференциального усилите- 25 ля 5, выход которого соединен с регистрирующим прибором 6. На одном из электродов 3 размещена электромагнитная система 7 возбуждения колебаний.

Устройство работает следующим зо

образом.

Система 7 раскачивает один из модулирующих электродов 3, колебания которого вследствие механического резонанса камертона передаются в противофазе, но с той же амплитудой второму электроду 3. Колебания обоих электродов 3 отличаются достаточно высокой стабильностью амплитуды и фазы ввиду применения целого д₀ ферромагнитного камертона и автогенераторной системы 7 возбуждения.

При внесении датчика в измеряемое поле модулирующие электроды 3 периодически и в противофазе экранируют ' неподвижные измерительные электроды 1 и 2. На последних наводятся переменные напряжения, амплитуды которых равны и пропорциональны напряженности поля, а фазы противоположны. Эти напряжения усиливаются электрометрическими усилителями 4 и вычитаются дифференциальным усилителем 5, на выходе которого образуется полезный сигнал с удвоенной амплитудой. Применение двух пар измерительных электродов 1 и 2 совместно с двумя модулирующими электродами 3 (ножками камертона) повышает чувствительность устройства в два раза. Кроме полезного сигнала, на измерительных электродах могут наводиться помехи с промышленной ' частотой 50 Гц. Однако эти сигналы будут синфазными и после вычитания дифференциальным усилителем будут значительно ослаблены. Величина ослабления помехи зависит от степени симметрии электродов и коэффициента ослабления "синфазного сигнала дифференциальным усилителем и может быть доведена до 60 дБ. Коэффициент усиления электрометрических усилителей 4 выбирается таким, чтобы сигнал помехи не вводил их в режим насыщения.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерений электростатических полей в условиях высокого уровня помех, в частности промышленной частоты, а применение целого камертона упрощает конструкцию прибора, повышает его надежность и позволяет снизить^мощность, потребляемую системой возбуждения, вследствие высокой добрэтности камертона.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащее первый электрометрический усилитель, регистрирующий прибор и заземленный камертон, выполненный из проводящего ферромагнитного материала, на одной из ножек которого размещена электромагнитная система возбуждения колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены второй электрометричес кий усилитель, дифференциальный усилитель и две пары проводящих пластин, при этом каждая пара пластин расположена под соответствующей ножкой камертона, пластины, расположенные симметрично относительно оси камертона, объединены попарно и соединены с входом соответствующего электрометрического усилителя, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, выход которого соединен с регистрирующим прибором.

   СЛ

   ко

   00

   X

   А -А

   язва

   3

   1 1195236

   1