SU1695247A1

SU1695247A1 - Device for measurement of vertical electric conduction current density in an atmosphere

Info

Publication number: SU1695247A1
Application number: SU884622950A
Authority: SU
Inventors: Сергей Васильевич Анисимов; Николай Николаевич Русаков
Original assignee: Институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1991-11-30

Description

1one

(21)4622950/25 (22)20.12.88 (46)30.11.91. Бюл №44(21) 4622950/25 (22) 12.20.88 (46) 30.11.91. Bul No. 44

(71)Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта(71) Institute of Physics of the Earth. O.Yu. Schmidt

(72)С.В. Анисимов и Н Н. Русаков (53)551.594(088.8)(72) S.V. Anisimov and N. Rusakov (53) 551.594 (088.8)

(56) Им нитов И.М. Приборы и методы дл изучени электричества атмосферы. М.. Го- стехиздат, 1957, с 55.(56) They are I.M. Instruments and methods for studying atmospheric electricity. M .. Gostekhizdat, 1957, p. 55.

Чалмерс Дж А Атмосферное электричество , Л.: Гидрометеоизда т, 1974, с, 181.Chalmers JA, Atmospheric Electricity, L .: Hydrometeoizd, 1974, p. 181.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЭЛ1КТ- РИЧЕСКОГО ТОКА ПРОВОДИМОСТИ В АТМОСФЕРЕ(54) DEVICE FOR MEASURING THE DENSITY OF VERTICAL ELECTRIC CURRENT CONDUCTIVITY IN THE ATMOSPHERE

(57) Изобретение относитс к измерению электрического тока проводимости в воздушной среде. Цель - увеличение точности измерений указанного параметра Устройство содержит токоприемную антенну и дополнительные электроды, позвол ющие реализовать дифференциальный метод измерени дл компенсации токов смещени и турбулентной диффузии 1 ил.(57) The invention relates to the measurement of electrical conduction current in air. The goal is to increase the measurement accuracy of the specified parameter. The device contains a current-collecting antenna and additional electrodes, which allow to realize a differential measurement method to compensate for bias currents and turbulent diffusion 1 sludge.

Изобретение касаетс физики атмосферы и может быть использовано при электрофизических , электробиологических, метеорологических , геофизических и экологических исследовани хThe invention relates to atmospheric physics and can be used in electrophysical, electrobiological, meteorological, geophysical and environmental studies.

Цель изобретени - повышение точности измерени плотности тока проводимости путем применени дифференциального метода дл компенсации токов смещени и диффузии.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the conductive current density by using a differential method to compensate for bias and diffusion currents.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Устройство содержит два горизонтально расположенных один над другим металлических неизолированных электрода 1 и 2, подключенных к входам дифференциального усилител 3 с входными резисторами 4.1, 4.2, и два расположенных симметрично относительно первой пары изолированных металлических электрода 5, 6, соединенных с дифференциальным усилителем 7ис входными резисторами 8 1, 8.2. Выходы усилителей 3, 7 подключены к входным резисторам 9.1, 9.2 дифференциального усилител 10,The device contains two horizontally arranged metal electrodes 1 and 2, one above the other, connected to the inputs of differential amplifier 3 with input resistors 4.1, 4.2, and two symmetrically arranged with respect to the first pair of insulated metal electrodes 5, 6 connected to differential amplifier 7 with input resistors 8 1, 8.2. The outputs of the amplifiers 3, 7 are connected to the input resistors 9.1, 9.2 of the differential amplifier 10,

выход которого подключен к блоку 11 регистрации данныхthe output of which is connected to block 11 of the data logging

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал с основного неизолированного электрода 1, пропорциональный сумме токов проводимости, смещени и турбулентной ДИффуЗИИ jz Inp + lew + диф (Inp - ТОКThe signal from the main non-insulated electrode 1 is proportional to the sum of conduction currents, displacement and turbulent diffusion jz Inp + lew + diff (Inp - CUR

проводимости 1См - ток смещени , иднф - ток диффузии), и сигнал с дополнительного неизолированного электрода 2, пропорциональный току турбулентной диффузии, поступают на дифференциальный усилитель 3, сигнал с выхода которого, соответствующий сумме токов проводимости и смещени подаетс на первый вход дифференциального усилител 10. Одновременно сигнал с изолированных электродов 5, 6 после вычитани на дифференциальном усилителе 7, пропорциональный току смещени , поступает на второй вход усилител 10, уровень разностного выходного сигнала с которого, регистрируемый блоком 11, определ етс , таким образом током проводимости Пр послconduction 1Cm - bias current, IDP - diffusion current), and a signal from an additional non-insulated electrode 2, proportional to the current of turbulent diffusion, is fed to a differential amplifier 3, a signal from the output of which corresponds to the sum of conduction currents and bias 10. At the same time, the signal from the isolated electrodes 5, 6 after subtraction on the differential amplifier 7, proportional to the bias current, is fed to the second input of the amplifier 10, the level of the differential output signal from which, recorded by block 11, is determined, thus by the conduction current Pr after

сwith

С Ю СПS Yu SP

юYu

VJ Vj

ступающим на основной токоприемный электрод антенны,stepping on the main current-collecting electrode of the antenna,

Конструктивно в качестве основного и дополнительного неизолированных электродов 1, 2 использовать металлические сетки эффективной площадью 50 м кажда , расположенные одна над другой на рассто нии 1 м. Изолированные 5, 6 электроды Аналогичной конструкции и размеров изго- |авливались из изолированного провода. В качестве дифференциальных усилителей использовались операционные усилители се- (эииК140УД 13.Structurally, as the main and additional uninsulated electrodes 1, 2, use metal grids with an effective area of 50 m each, one above the other at a distance of 1 m. Insulated 5, 6 electrodes of a similar construction and size were made of insulated wire. As differential amplifiers, we used se- (KA40UDUD 13) operational amplifiers.

1 Предложенное устройство обеспечивает более точное и надежное измерение тока Проводимости.1 The proposed device provides a more accurate and reliable measurement of the conduction current.

Claims

Apparatus of the Invention A device for measuring the vertical density of a conductive electric current in an atmosphere containing a first non-isolated current-collecting electrode (horizontally disposed, a first resistor and a data recording unit, characterized in that, in order to improve the accuracy of the measured parameter, the sixth resistors, the second non-isolated current-collecting electrode, installed parallel to the first non-isolated current-carrying electrode in a vertical plane, pass through the first uninsulated current-collecting electrode, as well as the first sixth differential amplifiers, the first and second inputs of the first and second differential amplifiers are connected respectively to the first and second inputs of the third differential amplifier, the output of which is connected to the recording unit, and to the first inputs of the first to third differential amplifiers connected to the second, fourth and sixth resistors, to

The first, third, and fifth resistors are connected to the second inputs of the first to third differential amplifiers, respectively.