SU1511727A1 - Датчик напр женности электрического пол в провод щей среде - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике дл  исследований в области физической океанологии, к датчику напр женности электрического пол  в провод щей среде. Цель изобретени  - увеличение чувствительности измерений. Первичный преобразователь датчика напр женности электрического пол  выполнен в виде полого диэлектрического корпуса, соединенного с механическим приводом, и внутренних измерительных электродов, соединенных через усилители с сумматором. При этом один внешний электрод установлен неподвижно с внешней стороны корпуса напротив центра его основани , а заданное число внутренних измерительных электродов в виде изолированных друг от друга концентрических компланарных колец установлено на неподвижном диэлектрическом диске внутри диэлектрического корпуса. На основании диэлектрического корпуса со стороны внешнего электрода выполнены контактные отверсти , соответствующие внутренним измерительным электродам. Така  конструкци  первичного преобразовател  и электрическое построение датчика напр женности электрического пол  позвол ют в N раз (N - число внутренних электродов) улучшить отношение сигнал/шум по мощности, что позвол ет значительно увеличить чувствительность измерений. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, примен емой дл  измерени  электрической составл ющей посто нных или медленно мен ющихс  электромагнитных полей в мор х и океанах

Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности измерений.

На фиг. 1 представлен общий вид первичного преобразовател  датчика «Напр женности электрического пал ; на фиг. 2 - вид по стрелке А на

фиг, 1; на фиг. 3 - электрическа  структурна  схема датчика напр женности электрического пол .

Первичный преобразователь датчика напр женности электрического пол  (фиг. 1) содержит полый диэлектрический корпус 1, приводимый во вращение от внешнего механического привода 2, внешний электрод 3 и внутренние измерительные электроды 4. При-этом внешний электрод 3 установлен неподвижно с внешней стороны

1ч9

4J

3151

диэлектрического корпуса 1, а заданное число внутренних измерительных электродов 4, выполненных в виде изолированных концентрических компланарных плоских колец, установлены на неподвижном диэлектрическом диске 5, На основании диэлектрического корпуса, обращенном к внешнему электроду 3, выполнены контактные отверсти  6; которые расположены на одном диаметре на рассто ни х, равных радиусам внутренних измерительных .электродов. Внутри неподвижной оси 7 проход т сигнальные провода 8 от внешнего и внутренних измерительных электродов к усилител м Герметизированные подшипники 9 обеспечивают свободное вращение диэлектрического корпуса 1. Электрические сигналы с внутренних измерительных электродов через усилители 10 подаютс  на вход сумматора 11..

Датчик напр женности электрического пол  работает следующим образом .

От внешнего механического привода 2 приводитс  во вращение диэлектрический корпус первичного преобразовател  датчика напр женности электрического пол . Контактные отверсти  6, враща сь вместе с диэлектрическим корпусом,, измен ют в электрическом поле свое положение относительно внешнего электрода 3. При этом мен етс  разность потенциалов между внешним электродом 3 и изолированными друг от друга внутренними измерительными электродами .4, потенциалы которых определ ютс  положением койтактных отверстий 6, что приводит.к. модул ции сигналов, возникающих на внутренних измерительных электродах.

Электрические сигналы с внешнего электрода 3 и внутренних измерительных электродов 4 (фиг. 2) поступают на усилители 10, выходы которых соединены с входом сумматора 11,

Напр жение на выходе сумматора 1 описьюаетс  выражением

п

Ь1

К,и,.

- R jc/R gj( . - коэффициент пе- редачи 1-го сигнала, вход- ного дл  сумматора; - входной сигнал сумматора по i-му входу, равньй вы727

ходному сигналу 1-го усилител  . При условии

и, - К,и,,, K,Ug,, :

lUftx - 9 ,

(2)

где Up - составл юща  выходного напр жени  сумматора по одному входу, величина выходного сигнала сумматора определ етс  как

15

Uebiv п -Up .

(3)

Среднеквадратичное значение шумов на выходе сумматора увеличиваетс  лишь в 1/п раз, поскольку Егумы отдельных измерительных каналов датчика напр женности электрического пол  не коррелированы между собой о

Таким образом, отношение сигнал/шум дл  предлагаемого датчика напр женности электрического пол  улучшаетс  по напр жению:

п и

i,Jl .: II- . Гг.. . Vn

(4)

35

40

45

50

или в п раз по мощности по сравнению с тем, что дает первичный измерительный преобразователь напр женности электрического пол  с одним внутренним электродом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик напр женности электрического пол  в провод щей среде, содержащий блок обработки, первичный преобразователь в виде полого диэлектрического ко рпуса, -соединенного с внешним механическим приводом, и измерительных электродов, при этом внешний измерительный электрод установлен неподвижно с внешней стороны диэлектрического корпуса напротив центра его основани , отличающийс  тем, что, с целью уве-, личени  чувствительности измерений, заданное число внутренних измерительных Электродов в виде плоских, изолированных друг от друга концентричных колец компланарно установлет но на различных рассто ни х от оси вращени  на неподвижном диэлектрическом диске внутри диэлектрического

   Фие.

   В ид А

   Фиг. 2

   фив.З