Измеритель электростатического заряда

Измеритель электростатического заряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, содержащий воспринимающий электрод, соединенный с чВакогпитепем заряда и разрядным элементом. а также регистратор, отличающийся тем, что, с целью расширения динамическйго диапазона при сохранении точности, накопитель заряда выполнен в виде диода с накоплением заряда, а раэрядный элемент - в виде генератора тока, между вы ходом, разрядного элемента я входом регистратора последовательно включены детектор, иитегросумматор в компаратор, к другим входам которых подключен источник вапряжения смещения, при этом к третьему входу интегросумматора подключен дополнительный генератор тока. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОН ЛЛ

: РЕСПУБЛИК аю аи

3458 О 01 Р 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. 0THP6fAO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВтоеСК0МУ СвиДЕт СтвУ (21 ) 3294912/18-09 (22) 27.05.81 (46) 23.05.83. Бюл. % 19 (7-2) Ю.М. Прокопьев и В.И.Гусепьников (71 ) Новосибрский государственный унивврситет им. Ленинского комсомопа (53) 621.317.79 (088.8) (56) 1. Авторское свидетепьство СССР

l4 334651, кн. О 01 1? 29/12, 1970

: (прототип). (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, содержащий воспринимающий эпектрод, соединенный с .нако-. питепем заряда и разрядным эпеыентом, а также регистратор, о т и и ч а юш и и с я тем, что, с пвпью расширения динамическдго днаюзона при сохранении точности, накопитепь заряда выпопнен в виде диода с накоппением заряда, а разрядный элемент - в виде генератора тока, между выходом. разрядного эпвмента и входом регистратора поснедоватепьно вкпючены детектор, интегросумматор и компаратор, к другим входам которых подкпючен источник напряжения смешения, при этом к третьему входу интегросум.матора подкпючен допонннтепьный гене.ратор тока.

Составитепь В. Досов

Редактор B. Данко Техред А.Ач Корректор Л. Вокшан

Заказ 3696/40 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиал ППП Патент, г

Ужгород, уп. Проектная, 4

Изобретение относится ra технике апектроизмерений и может быть испопьэовано при опредепении вепичины и ппотности поверхностного эпектростатического заряда различных материалов и иэдепий.

Известен измеритель электростатичеокого заряда, содержащий воспринимающий электрод, соединенный с накопитепем за» ряда и разрядным эпектродом, а также регистратор Р 1 ).

Однако известный измеритель имеет ограниченный динамический диапазон, поскопьку в качестве накопителя зарядов использован конденсатор, выходное напряжение которого линейно зависит от за,pB AQ, Цель изобретения — расширение динамического диапазона при. сохранении точНостие

Поставленная цепь достигается тем, что в измерителе эпектростатического заряда, содержащем воспринимающий электрой, соединенный с накопитепем заряда и разрядным апементом, а также регистратор, накопитепь заряда выполнен в виде диода с накопцением заряда, а разрядный элемент - в виде генератора тока, между выходом разрядного элемента и входом регистратора поспедоватепьно вкпючены детектор, интегросумматор и компаратор, к другим входам которых подключен источник напряжения смещения, при этом к третьему входу интегросумматора подключен допопнитепьный генератор тока.

На чертеже приведена структурная схема измерителя.

Измеритепь алектростатического заряда содержит воспринимающий апектрод 1, диод 2 с накоплением заряда, разрядный элемент смешения, генератор 6 тока, детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9.

Измеритель апектрическото заряда работает следующим образом.

В исходном состоянии диод 2 заперт током от разрядного эпемента 3. При импульсном воздействии попя измеряемого

19369

2 эпектроетатического заряда нв воспринимающий эпектрод 1 происходит откры« тие диода 2 и протекание через него тока (прямого) индуцированных на воспринима ющем апектроде 1 зарядов. По окончании воздействия поля измеряемого апектростатического заряда на воспринимающий электрод 1 в диоде 2 возникает переход10 ной процесс, дпитепьность которого опредепяется вепичиной измеряемого электростатического заряда, током разрядного элемента 3 и свойствами диода 2.

За счет нелинейной зависимости диффузионной емкости диода 2 от накопленного 5 заряда рост дпитепьности переходного процесса с ростом заряда значительно меньше, чем при прямо пропорциональной . зависимости. Эта особенность диодов с накоппением заряда позволяет реапизо20 вать больший динамический диапазон иэмеритепя. Импупьс nepex,oäíîãî процесса, выделенный детектором 7, интегрируется в интегросумматоре 8. По завершении процесса интегрирования в интегросум25 маторе 8 осушествпяется разрядка его накопительного эпемента через генератор

6 тока. Установпенный на выходе интегросумматора 8 компаратор 9 формирует в ато время прямоугольный импупьс,дпи30 тельность которого пропорционапьна измеряемому эпектрическому заряду и регистрируется регистратором 4.

Термостабипиэация измеритепя осушествпяется подачей напряжения от источника 5 напряжения смещения на детек« тор 7, интегросумматор 8 и компара тор 9.

Предлагаемый иэмеритепь пе сравнению с известным устройством имеет более

40 широкий динамический диапазон за счет использования нелинейного эпемента в качестве накопителя заряда, а также регистрации временных интерванов вместо напряжений в известном устройстве.

45 Кроме того, такой измеритепь.удобен дпя согпасования с цифровыми системами регистрации и связи.