Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля

Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для метрологического обеспечения процесса измерения напряженности электрического поли в проводящей среде. Цель изобретения - обеспечение калибровки в проводящей среде и повышение точности. Устройство для калибровки содержит генератор 1 сигналов, экраниоовачную камеру 2 ТЕМ-волны, согласованную нагрузку 3, согласующие переходы 9, а также калибруемый измеритель 4 напряженности электрического поля, линию связи 5 и регистратор б. Камера 2 выполнена в виде отрезка коаксиальной линии, часть центрального проводника1 которой выполнена из проводящей среды 7, размещенной в цилиндрической диэлектрической трубке 8. В центральной части трубки 8 выполнено отверстие 10. Диаметр канала трубки 8 не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде 7 на верхней частоте рабочего диапазона частот. Цель достигается за счет размещения измерителя 4 в области, в которой отсутствует магнитное поле. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

PEСПУБЛИК (я)5 G 01 R 29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 3 ГКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665548! 09 22) 25,01.89 (46) 07.0".91. Бюл. М 5 (72) B.Ã. Ëàðêîâ и B.Г .Ку»ике (53) 621.317.328(0d8.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1241160, кл. О1 Р 29/08, 1984.

Доналдсон Э,Э. ТИИЭР. Т.66, 1978, М 4, с.118-127. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ "13МЕРИТЕЛЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для метрологического обеспечения процесса измерения напряженности электрического поля в проводящей среде. Цель изобретения — обеспечение калибровки в

„.,59„„1626157 À1 проводящей среде и повыш ние точности, Устройство для калибровки содержит генератор 1 сигналов, экраниоованную камеру 2

ТЕМ-волны, согласованную нагрузку 3, согласующие переходы 9, а также калибруемый измеритель 4 напряженности электрического поля, линию связи 5 и регистратор 6, Камера 2 выполнена в виде отрезка коаксиальной линии, часть центрального проводника которой выполнена из проводящей среды 7, размещенной в цилиндрической диэлектрической трубке 8. В центральной части трубки 8 выполнено отверстие 10. Диаметр канала трубки 8 не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде 7 на верхней частоте рабочего диапазона частот.

Цель достигается эа счет размещения измерителя 4 в области, в которой отсутствует магнитное поле. 1 ил.

1626157

Изобретение относится к технике радиоиэмерений и может быть использовано для метрологического обеспечения процесса измерения напряженности электрического поля в проводящей среде.

Цель изобретения — обеспечение калибровки в проводящей среде и повышение точности.

На чертеже приведена конструкция устройства для калибровки измерителя напряженности электрического поля.

Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля включает последовательно соединенные генератор 1 сигналов, экранированную камеру 2

ТЕМ-волны, выполненную в виде отрезка коаксиальной линии, согласованную нагрузку 3, калибруемый измеритель 4 напряженности электрического поля, линию 5 связи и регистратор б. Часть центрального проводника коаксиальной линии 2 выполнена из проводящей среды 7, размещенной герметично в цилиндрической диэлектрической трубке 8, Вход и выход камеры 2 ТЕМволны подключены к генератору 1 сигналов и к согласованной нагрузке через согласующие коаксиальные переходы 9, выполненные в форме конусов. В центральной части диэлектрической трубки 8 выполнено отверстие 10, через которое проложена линия 5 связи между измерителем 4 напряженности электрического поля и регистратором б, Измеритель 4 электрического поля расположен в проводящей среде 7 на оси коаксиальной линии. Цилиндрическая диэлектрическая трубка 8 калибрована по внутреннему диаметру. Диаметр канала цилиндрической трубки 8 не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде на верхней частоте рабочего диапазона частот, Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля работает следующим образом, Генератор 1 сигналов возбуждает ТЕМволну в экранированной камере 2. Согласованная нагрузка 3, а также выполнение переходов 9 в форме конусов, обеспечивают режим бегущей волны в коаксиальной линии во всем рабочем диапазоне частот, Выполнение экранированной камеры ТЕМволны в виде отрезка коаксиальной линии позволяет создать равномерное распределение тока по периметру цилиндрического центрального проводника.

При выполнении неравенства d < д, где

d — внутренний диаметр канала диэлектрической трубки 8; д — толщина скин-слоя в проводящей среде 7 на верхней частоте рабочего диапазона частот, электрический ток практически равномерно распределяется по поперечному сечению проводящей среды 7. Причем, чем ниже частота, тем больше толщина скин-слоя в проводящей среде и

5 тем более равномерно распределен электрический ток по сечению канала проводящей среды. Равномерное распределение тока по сечению канала проводящей среды

7 соответствует равномерному распреде10 лению электрического поля, При этом напряженность электрического поля Е в проводящей среде 7 может быть определена из известного выражения для проводников

Е—

S.и и

К= —, Е (2) где U — напряжение сигнала, фиксируемое регистратором 6.

Обеспечиние калибровки измерителей

4 напряженности электрического поля в гой же среде, где проводятся измерения, исключает погрешности измерений, связанные с различием входного импеданса и, следовательно, различия коэффициентов передачи сигнала на вход антенного усилителя, а также зле кт роди н ам ических ха ра ктеристик антенны измерителей напряженности электрического поля в проводящей среде и воздухе.

Использование предлагаемого изобретения для калибровки измерителя напряженности электрического поля где I — ток в центральном проводнике линии

20 передачи; о — удельная электрическая проводимость среды;

4л0

S = — площадь поперечного се4 чения проводящей среды.

Значение тока I в центральном проводнике может быть определено по выходному напряжению генератора 1 или измерено на входе в линию 2 передачи, При калибровке в антенне 11 измерителя 4 напряженности электрического поля, помещенного на оси коаксиальной линии 2,в проводящей среде 7 под действием электрического поля наводится сигнал, усиливаемый антенным усилителем 12 и фиксируемый на регистраторе б.

Калибровочный коэффициент К измерителя 4 напряженности рассчитывают по

40 формуле

1626157

Составитель П.Савельев

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Заказ 274 Тираж 403 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 обеспечивает возможность его калибровки в проводящих средах при одновременном уменьшении погрешностей калибровки, вызванных изменением входного импеданса антенны измерителя, коэффициента переда- 5 чи антенна — антенный усилитель и электродинамических характеристик антенны измерителя при погружении измерителя в проводящие среды, а также вызванных влиянием магнитного поля на неидеальный из- 10 меритель, за счет калибровки излучателя на оси отрезка коаксиальной линии, где магнитное поле равно нулю.

Формула изобретения 15

Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля, включающее последовательно соединенные генератор сигналов, экранированную камеру

ТЕМ-волны и согласованную нагрузку, ли- 20 нию связи, первый конец которой является концом для подключения калибруемого измерителя напряженности электрического поля, а к второму концу подключен регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения калибровки в проводящей среде и повышения точности, экранированная камера ТЕМ-волны выполнена в виде отрезка коаксиальной линии, часть центрального проводника которой выполнена из проводящей среды, размещенной герметично в объеме, ограниченном цилиндрической диэлектрической трубкой, вход и выход камеры ТЕМ-волны подключен к генератору сигналов и нагрузке соответственно через введенные согласующие коаксиальные переходы, причем в центральной части цилиндрической диэлектрической трубки выполнено отверстие, через которое пропущен первый конец линии связи, а внутренний диаметр цилиндрической диэлектрической трубки не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде на верхней частоте рабочего диапазона частот.