Датчик электростатического поля

Датчик электростатического поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий электростатический генератор с чувствительным электродом,, подключенным через усилитель к синхронному детектору, выход которого соединен с интегратором, а управляющий вход соединен с выходом генератора опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений, в да.тчик введен модулятор напряжения, вход которого соединен с выходом интегратора, а управляющий вход соединен с дополнительным генератором опорного напряi жения, при этом выход модулятора со (Л единен с чувствительным электродом через конденсатор.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (I »

4 1 А (s»4 G 01 К 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3649501/24-21 (22) 05.10.83 (46) 23.08.85. Бюл. № 31 (72) В.С.Аксельрод, А.M.Ëèíîâ и К.Б.Щигловский (53) 621.317.32(088.8) (56) Имянитов И.M. Приборы и методы для изучения электричества атмосферы.-M,: Государственное изд-во технико-теоретической литературы, 1957, с. 206.

Поллард И.Е., Чоб Дж.Н. Прибор для измерения электрического поля в неблагоприятных условиях. Inst. Phys.

Conf Sor, 1975, № 27, ch 3, р. 182187.

Бадальян Э.Г. и др. Принципы построения судовых измерителей электростатического поля. ЦНИИ "Румб", 1982„ с. 9 и 24.

Авторское свидетельство СССР

¹ 389473, кл. G 01 R 29/12, 1971. (54) (57) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО

ПОЛЯ, содержащий электростатический генератор с чувствительным электродом, подключенным через усилитель к синхронному детектору, выход которого соединен с интегратором, а управляющий вход соединен с выходом генератора опорного напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в датчик введен модулятор напряжения, вход которого соединен с выходом интегратора, а управляющий вход соединен с дополнительным генератором опорного напряжения, при этом выход модулятора со- Ж единен с чувствительным электродом через конденсатор.

1174881 ль Е.Плужникова адь Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор А.Шишкина

Заказ 51-82/48 Тираж 748

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Подписное

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерению напряженности электростатического поля.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности измерений при работе в неблагоприятных условиях, например в условиях высокой влажности или запыленности среды, вызывающих снижение сопротивления изоляции чувствительного элект-1О рода, или во взрывоопасной атмосфере, где в качестве приводного двигателя электростатического генератора можно применять лишь пневмо- или гидродвигатель, имеющий нестабильные обороты,15 от которых зависит частота сигнала.

На чертеже представлена структурная схема датчика электростатического поля.

Датчик содержит электростатический20 генератор, состоящий из подвижного заземленного экрана 1 с прорезями и расположенного за ним чувствительного электрода 2. Чувствительный электрод 2 соединен с входом усилителя 3, 25 выход которого соединен с входом синхронного детектора 4, нагруженного на вход интегратора 5, снабженного фильтром. Управляющий вход синхронного детектора 4 соединен с выходом re-ù нератора 6 опорного напряжения, вырабатывающего сигнал, синхронный с сигналом от измеряемого поля и сдвинутый по фазе относительно переменной составляющей модуляции поля. на четверть периода. Выход интегратора 5 соединен с входом модулятора 7, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительчого генератора 8 опорного напряжения, вырабатывающего 40 сигнал, повторяющий по форме и фазе закон модуляции потока вектора напряженности измеряемого поля на чувствительном электроде 2.

Выход модулятора 7 через конденса- 45 тор 9 соединен с чувствительным электродом 2.

Генератор 6 опорного напряжения и дополнительный генератор 8 опорного напряжения могут быть выполнень, наСоставите

Техред М.Н пример, в виде дополнительного электростатического генератора с модулирующим электродом, закрепленным на том же валу, что и основной модулятор поля и расположенным между дополнительным чувствительным электродом и потенциальным электродом. Сдвиги фаз между сигналами генераторов опорных напряжений устанавливаются соответствующим креплением модуляторов на валу.

Датчик работает следующим образом.

Поток вектора напряженности электростатического поля модулируется заземленным вращающимся экраном 1 с прорезями, в результате чего на чувствительном электроде 2 появляется пери,одический сигнал, пропорциональный напряженности Е электростатичесого поля. Этот сигнал устанавливается усилителем 3 и поступает на синхронный детектор 4, где осуществляется выделение сигнала в интервале от Т/4 до ЗТ/4 каждого периода переменной составляющей модуляции поля Е. Проинтегрированное и усредненное интегратором 5 напряжение, являющееся выходным напряжением датчика, поступает на вход модулятора 7, управляемого сигналом с дополнительного генератора

8 опорного напряжения, вырабатывающего сигнал, повторяющий закон модуляции измеряемого поля. Напряжение на выходе модулятора 7 в результате получается синхронным и противофазным с переменным электрическим полем, поступающим на чувствительный электрод

2 после экрана 1. Это напряжение, npdходя через конденсатор 9, создает сигнал на чувствительном электроде 2, противофазный с сигналом от измеряемого поля. В результате на выходе интегратора 5 получается напряжение, пропорциональное измеряемому полю и практически не зависящее от частоты преобразования модулятора и изменений входного сопротивления, на которое нагружен чувствительный электрод 2,