SU1288631A1

SU1288631A1 - Датчик электрического пол атмосферы

Info

Publication number: SU1288631A1
Application number: SU843821622A
Authority: SU
Inventors: Кир Сергеевич Жупахин
Original assignee: Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1987-02-07

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени электростатических и квазистатических полей атмосферы. Цель изобретени - повышение чувст- вительно.сти и точности устройства. Устройство содержит генератор 2 опорного напр жени , вращающийс экранирующий электрод 4, неподвижный измерительный электрод (ИЭ) 3 и гра- дуировочный электрод 5, соединенные с осью электродвигател 1. ИЭ 3 вы (Л ю 00 оо 05 00

Description

128863

полней с секторными выступами, форма которых тождественна форме секторных лопастей и отверстий градуировочного и экранирующего электродов 4 и 5. В описании приведено соотношение дл вычислени высоты секторных выступов ИЗ 3. Предлолсеиное выполнение

}

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, в частности к технике измерени электростатических и квазистатических полей атмосферы, и может быть использовано при проведении как самолетных, так и наземных метеорологических и других исследований в составе измерителей электрического пол атмосферы.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и точности устройства за счет подавлени синфазной помехи на выходе датчика путем сн|скени уровн вариационной составл ющей паразитной емкости измерительного электрода.

Па чертеже схематически изображен предлагаемый датчик.

Датчик электрического пол атмос- феры содержит приводной электродвигатель 15 св занный с осью электродвигател генератор 2 опорного напр жени (в данном примере - электромагнитного типа с двум парами магнитных полюсов), неподвижный измери- тельньш сплошной электрод 3 (здесь - кругла металлическа пластина с двум выступами секторной формы и высотой h, расположенными под секторными лопаст ми градуировочного электрода), укрепленньй на оси электродвигател вращающийс экранирующий электрод 4 (кругла металлическа пластина с двум секторными лопаст ми и отверсти ми), неподврганый гра- дуировочный электрод 5 (кругла ме- тaJтличecкa пластина с двум секторными отверсти ми и лопаст ми). Измерительный электрод 3 соединен с выходом датчика электрического пол , т.е. с входом УПЧ-измерител пол . Все указанные составные части датчи1

ИЭ 3 обеспечивает получение на выходе датчика неискаженного полезного сигнала, создаваемого электрическим полем атмосферы. При этом практически полностью подавл ютс синфазные помехи, создаваемые посторонними потенциалами (зар дами ) ИЭ 3. 1 ил.

5

0

5

ка помещены в экранирующий корпус 6 датчика.

Датчик электрического пол атмосферы работает следующим образом.

При наличии пол Е и вращении экранирующего электрода 4, в результате модул ции ПОЛЯ, на измерительном электроде 3 и на выходе предлагаемого датчика пол образуетс переменное напр жение U, амплитуда которого пропорциональна напр женности пол Е, а фаза зависит от знака пол . Переменное напр жение U вл етс полезным сигналом на выходе датчика электрического пол . При этом отношение сигнал/помеха на выходе предлагаемого датчика существенно выше, чем у известных устройств. При отсутствии пол Е и вращении экранирующего электрода 4 в случае, когда измери- тельньш электрод 3 находитс под посторонним (паразитного происхождени ) потенциалом U, величина переменного 1шпр жени ип,синфазной помехи на выходе датчика электрического пол может быть оценена с помощью соотношени

.. ЬС

и.

вх

-UH,

(1)

где дС ЛС

,S sx

s (- 14„

CB. dr-h d, d,-h вариационна составл юща емкости измерительной пластины 3 относительно корпуса датчика (земли); соответственно диэлектрическа посто нна воздуха и эффективна площадь измерительной пластины 3, емкость на входе УНЧ измерител пол .

Claims

При наличии поля Е и вращении экранирующего электрода 4, в результате модуляции поля, на измерительном электроде 3 и на выходе предлагаемого датчика поля образуется переменное напряжение и*,, амплитуда которого пропорциональна напряженности поля Е, а фаза зависит от знака поля. Переменное напряжение является полезным сигналом на выходе датчика электрического поля. При этом отношение сигнал/помеха на выходе предлагаемого датчика существенно выше, чем у известных устройств. При отсутствии поля Е и вращении экранирующего электрода 4 в случае, когда измерительный электрод 3 находится под посторонним (паразитного происхождения) потенциалом ϋ_η, величина переменного напряжения и_Пмсинфазной помехи на выходе датчика электрического поля может быть оценена с помощью соотнои_п, (1)

^ΌΒ>!

, <. .1____Д__,

с„ Ч-ь <к-ь ‘

- вариационная составляющая емкости измерительной пластины 3 относительно корпуса датчика (земли);

- соответственно диэлектрическая постоянная воздуха и эффективная площадь измерительной пластины 3,

- емкость на входе УНЧ измерителя поля,