SU947785A1

SU947785A1 - Измеритель напр женности электрического пол

Info

Publication number: SU947785A1
Application number: SU802922202A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Селятицкий; Александр Павлович Сыпко
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт метрологии
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1982-07-30

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам. для измерения напряженности электрического поля в проводящей среде.

Известно устройство для измерения напряженности электрического поля в проводящей среде, которое состоит из диэлектрической трубы с тороидальным электромагнитным приемником тока и механического прерывателя, осуществляющего периодическое изменение величины электрического тока, протекающего внутри диэлектрической трубы, что регистрируется электромагнитным приемником тока как импульсный сигнал, пропорциональный электрическому току Г1]·

Указанное устройство имеет значительную дополнительную погрешность и сложность конструкции.

Известно также устройство для измерения напряженности электрического поля в проводящей среде, содержащее диэлектрическую трубу с размещенным на ней электромагнитным приемником тока, два измерительных электрода, разнесенных на определенное расстояние друг от друга, прерыватель, ис10

1520 точник тока, а также два компенсирующие электрода.

Известное устройство измеряет разность электрических потенциалов Между точками А и В, в которых находятся измерительные электроды, и так как напряженность электрического поля связана с разностью электрических потенциалов выражением

Е-е = ч_в-ч>_д. (1) где Е - напряженность электрического поля, .

Е - расстояние*между точками А и В (измерительная база);

Чд - потенциал точки А;

Ч_в - потенциал точки В, то результат измерения пропорционален величине напряженности электрического поля и измерительной базе12] .

Из выражения (1) следует, что в случае уменьшения измерительной базы, т.е. при В —* 0, например, при исследованиях в неравномерных полях, измеряемая величина ( M’g - Ч_А ) также стремится к нулю, а точность измерения, известным устройством, напряженности электрического поля уменьшается .

Цель изобретения - повышение точности измерения напряженности электрического поля.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель напряженности электрического поля, содержащий последовательно соединенные электромагнитный приемник электрического тока, усилитель и прерыватель, источник тока и измерительный прибор, введены источник дополнительного электричес- 10 кого поля и интегратор, причем источник дополнительного электрического поля расположен соосно с электромаг-. нитным приемником электрического тока, выход прерывателя через интег- 15 ратор соединен с входом источника ₍тока, а выход источника'тока соединен с входом источника дополнительного электрического поля и входом измерительного прибора. 20

На чертеже приведена структурная схема измерителя напряженности электрического поля.

Измеритель напряженности электрического поля содержит соосно распо- 25 ложеиные электромагнитный приемник 1 электрического тока, источник 2 электрического поля, усилитель 3, прерыватель 4, интегратор 5, источник б тока и измерительный прибор 7.(,₀

Устройство работает следующим об- ^3υразом.

Электрическое поле, существующее в проводящей среде, и, следовательно, в точечной области А, вызывает появ- _ ление тока проводимости i^p, который,·¹³протекая через проем электромагнитного приемника 1 тока, вызывает появление на его выходе ЭДС, величина которой пропорциональна току i^p. Поступающий с выхода электромагнитного преемника 1 электрического тока сигнал, после усиления усилителем 3, через замкнутый прерыватель 4 и по*: следовательно соединенные интегратор 5 и источник б тока, выполняющий 45 функцию обратной отрицательной связи, поступает на вход источника 2 электрического поля, который создает в точечной области А электрическое поле, направленное встречно измеряемо-:59 му. ' ,

При достаточно глубокой обратной отрицательной связи встречное электричекое поле практически равно измеряемому. Как известно, величина электри-55 ческого поля связана с величиной возбуждающего тока ig выражением ^Ев ^{ж К} 3I⁴ где Eg - напряженность электрического поля, создаваемого источником поля 2;

К - коэффициент пропорциональности) ig - величина возбуждающего тока. Следовательно, при замкнутом прерывателе производная величины тока, генерируемого источника тока, всегда пропорциональна измеряемому электрическому полю в точке А пространства. При разомкнутом прерывателе, т.е. разомкнутой цепи отрицательной обратной связи, ток на выходе источника тока равен нулю. Таким образом, при периодическом срабатывании прерывателя измерительный прибор 7 регистрирует импульсный сигнал, величина которого пропорциональна значению электрического поля в точке А, т.е. измеритель напряженности электрического поля позволяет более точно, чем известные устройства измерить напряженность электрического поля.

Claims

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам , дл измерени напр женности электрического пол в провод щей среде. Известно устройство дл измерени напр женности Е лектрического пол в провод щей среде, которое состоит из диэлектрической трубы с тороидаль ным электромагнитным приеглником тока и механического прерывател , осуществл ющего периодическое изменение величины электрического тока, протекающего внутри диэлектрической трубы что регистрируетс электромагнитным приемником тока как импульсный сигнал , пропорциональный электрическому току til Указанное устройство имеет значительную дополнительную погрешность и сложность конструкции. Известно также устройство дл измерени напр женности электрического пол в провод щей среде, содержащее диэлектрическую трубу с размещенным на ней электромагнитным приемником тока, два измерительных электрода, (: азнесенных на определенное рассто ние друг от друга, прерыватель, источник тока, а также два компенсирующие электрода. Известное устройство измер ет разность электрических потенциалов Между точкамиА и В, в которых наход тс измерительные электроды, и так как напр женность электрического пол св зана с разностью электрических потенциалов выражением Е-е Чв-чгде Е - напр женность электрического пол , , Z - рассто ниемежду точками А и В (измерительна база); Чд - потенциал точки А Чц - потенциал точки В, то результат измерени пропорционален величине напр женности электр ;;: ческого пол и измерительной 6a3et2 . Из выражени (1} следует, что в случае уменьшени измерительной базы, т.е. при В - О, например, при исследовани х в неравномерных пол х, измер ема величина ( Ч - Чд ) также стремитс к нулю, а точность изыерени , известным устройством, напр женности электрического пол уменьшаетс . Цепь изобретени - повыооение °точ ности измерени напр женности электрического пол . Поставленна цель достигаетс тем, что в измеритель напр женности электрического пол , содержащий последовательно соединенные электромаг нитный приемник электрического тока, усилитель и прерыватель, источник тока и измерительный прибор, введены источник дополнительного электрического пол и интегратор, причем источник дополнительного электрическог пол расположен соосно с электромагнитным приемником электрического тока, выход прерывател череэ интегратор соединен с входом источ ика ,тока, а выход источникатока соединен с входом источника дополнительного электрического пол и входом измерительногоПрибора. На чертеже приведена структурна схема измерител напр женности элект рического пол . Измеритель напр женности электрического пол содержит соосно расположенные электромагнитный приемник 1 электрического тока, источник 2 электрического пол , усилитель 3, прерыватель 4, интегратор 5, источник б тока и измерительный прибор 7. Устройство работает следующим образом . Электрическое поле, существующее в провод щей среде, и, следовательно в точечной области А, вызывает по вление тока проводимости 1) который протека через проем электромагнитного приемника 1 тока, вызывает по вление на его выходе ЭДС, величина которой пропорциональна току inp. Поступающий с выхода электромагнитного прйеглника 1 электрического тока сигнал, после усилени усилителем 3, через замкнутый прерыватель 4 и по следовательно соединенные интегратор 5 и источник 6 тока, выполн ющий функцию обратной отрицательной св зи поступает на вход источника 2 электрического поли, который создает в точечной области А электрическое поле , { аправленное встречно измер емому ..- . При достаточно глу«6кой обратной от рицательной св зи встречное электричекое поле практически равно измер е MOii, Как известно, величина электрн ческого пол св зана с величиной .возбуждающего тока ig выражением Ь где Eg - напр женность электрического пол , создаваемого источником пол 2; К - коэффициент пропорциональности ig - величина возбуждающего тока. Следовательно, при замкнутом прерывателе производна величины тока, генерируемого источника тока, всегда пропорциональна измер емому электрическому полю в точке А пространства. При разомкнутом прерывателе, т.е. разомкнутой цепи отрицательной обратной св зи г ток на выходе источника тока равен нулю. Таким образом, при периодическом срабатывании прерывател измерительный прибор 7 регистрирует импульсный сигнал, величина которого пропорциональна значению электрического пол в точке А, т.е. измеритель напр женности электрического пол позвол ет более точно, чем известные устройства измерить напр женность электрического пол . Формула изобретени Измеритель напр женности электрического пол , содержгиций последовательно соединенные электромагнитный приемник электрического тока, усилитель и прерыватель, источник тока и измерительный прибор, о т л и ч а ющ и и с тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены источник дополнительного электрического пол и интегратор, причем источник дополнительного электрического пол расположен соосно с электромагнитным приемником электрического тока, выход прерывател через интегратор . соединен с входом источника тока, а выход источника тока соединен с входом источника дополнительнЪго электрического пол и входом измерительного прибора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W349945, кл. G 01 R 1/00, 1970.
2.Авторское свидетельства СССР №815682, кл. G 0;2 R 29/12, 1979 (прототип ) .

1

inp.

JS,