Измеритель напряженности электростатического поля

Измеритель напряженности электростатического поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения напряженности электростатического поля, например при контроле степени электризации аэродисперсных сред. Цель изобретения - повышение точности измерений. Благодаря использованию усилителя заряда, выполненного в виде усилителя 4 постоянного тока с конденсатором 5 в цепи отрицательной обратной связи, вход которого соединен с измерительным элементом 3, а выход через амплитудный детектор 6 - с регулятором 7 скорости вращения электродвигателя 8. скорость вращения модулирующего диска 1 с прорезями 2 пропорциональна напряженности поля Е. Скорость вращения диска измеряется оптоэлектронным датчиком, состоящим из источника 10 света, световода 11, фокусирующих линз 12, 13, фотодиода 14, соединенного через усилитель 15с частотомером 16. Преобразование напряженности поля Е в скорость вращения электродвигателя позволяет осуществить оптическую связь с регистрирующей частью измерителя, вследствие чего уменьшается искажение измеряемого электростатического поля самим измерителем. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 R 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672710/21 (22) 03.04.89 (46) 07.03.92. Бюл. N 9 (71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (72) Б,К.Сушко, Р.З;Бахтизин, Л.С.Ивлев и А.Т.Любчак (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 932429, кл. G 01 R 29/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1170381, кл. G 01 R 29/12, 1983. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для . измерения напряженности электростатического поля, например при контроле степени электризации аэродисперсных сред.

Цель изобретения — повышение точности измерений. Благодаря использованию уси„„Я3 „„1718150 А1 лителя заряда, выполненного в виде усилителя 4 постоянного тока с конденсатором 5 в цепи отрицательной обратной связи, вход которого соединен .с измерительным элементом 3, а выход через амплитудный детектор 6 — с регулятором 7 скорости вращения электродвигателя 8, скорость вращения модулирующего диска 1 с прорезями 2 пропорциональна напряженности поля Е. Скорость вращения диска измеряется оптоэлектронным датчиком, состоящим из источника 10 света, световода 11, фокусирующих линз 12, 13, фотодиода 14, соединенного через усилитель 15 с частотомером 16. Преобразование напряженности поля Е в скорость вращения электродвигателя позволяет осуществить оптическую связь с регистрирующей частью измерителя, вследствие чего уменьшается искажение измеряемого электростатического поля самим измерителем. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1718150

Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для измерения напряженности электростатического поля, например при контроле степени электризации аэродисперсных сред, Цель изобретения — повышение точности измерений, На чертеже приведен измеритель напряженности электростатического поля.

Измеритель содержит электростатический генератор с модулирующим электродом, выполненным в виде проводящего заземленного диска 1 с прорезями 2, измерительный электрод 3, подключенный к входу усилителя заряда, выполненного в виде усилителя 4 постоянного тока с конденсатором 5 обратной связи, включенным между входом и выходом усилителя, амплитудный детектор 6; вход которого соединен,с выходом усилителя, а выход — с управляющим входом регулятора 7 скорости электродвигателя 8, источник 9 питания электродвигателя, а также блок измерения скорости электродвигателя, включающий источник

10 света, световод 11 с фокусирующими линзами 12, 13, фотоприемник, выполненный в виде фотодиода 14, подключенного к входу усилителя 15, и частотомер 16, соединенный с выходом усилителя 15.

Измеритель работает следующим образом, При помещении его в исследуемое электрическое поле с напряженностью Е на измерительном электроде 3 индуцируется заряд

Q (t) =co ES (t). где, — диэлектрическая проницаемость вакуума;

S (t) — экспонируемая площадь электрода 3.

При вращении диска 1 электродвигателем 8 измерительный электрод 3 периодически экранируется от воздействия электрического поля, при этом его экспони-. руемая в электрическом поле площадь является функцией времени S (t). Электрод 3 соединен с входом усилителя заряда, выполненного в виде усилителя 4 постоянного. тока с конденсатором 5 в цепи отрицательной обратной связи, т.е. в виде интегратора входного тока. Выходное напряжение усилителя заряда пропорционально изменению электрического заряда на электроде 3

01= К1Я ES(t), поступает на вход амплитудного детектора

6. Закон изменения экспонируемой площади,S (t) зависит от формы прорезей 2 и формы электрода 3, Однако при любом выполнении прорезей и электрода выход5

50 ное напряжение амплитудного детектора пропорционально напряженности поля E u не зависит от частоты вращения диска 1, поскольку амплитуда напряжения U> определяется лишь величиной напряженности поля Е и максимальным значением экспонируемой площади.

Регулятор 7 скорости вращения электродвигателя представляет собой электронный регулятор напряжения, к входу которого подключен, источник 9 питания, а на управляющий вход подается напряжение с выхода детектора 6. Регулятор 7 обеспечивает линейную зависимость выходного напряжения от управляющего напряжения, т.е. от выходного напряжения детектора 6, В устройстве использован электродвигатель постоянного тока, имеющий зависимость скорости вращения ат питающего напряжения, близкую к линейной. В результате скорости вращения электродвигателя и диска 1 линейно связаны с величиной измеряемой напряженности электростатического поля Е. Скорость вращения электродвигателя измеряется с помощью оптоэлектронного блока, состоящего из источника 10 света на светаизлучающем диоде и фотоприемника, включающего фатодиод 14, подключенный к входу усилителя 15, Фотоприемник оптически соединен с источником света с помощью световода 11 и фокусирующих линз 12, 13. Световой поток, поступающий на фотоприемник, модулируется прорезями диска, в результате чего на выходе усилителя 15 формируются импульсы, частота следования которых, пропорциональная скорости вращения диска и, соответственно, напряженности, поля

Е, измеряется частотомером 16.

Поскольку на практике всегда имеется нелинейность характеристик детектора и регулятора напряжения, а также регулировочнай характеристики электродвигателя, то для повышения точности необходимо при измерении использовать поправочные графики или экспериментально снятую градуировачную кривую.

По сравнению с известным предложенный измеритель позволяет уменьшить погрешность измерения за счет уменьшения искажений измеряемого поля регистрирующей аппаратурой и соединительными кабелями, Формула изобретения

1. Измеритель напряженности электростатического паля, содержащий электростатический генератор, выполненный в виде заземленного проводящего диска с прорезями, укрепленного на валу электродвигателя, через регулятор скорости вращения

1718150

Составитель В. Максименко

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор В . Данко

Заказ 879 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский камбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 подключенного исгочнику питания, а также усилитель и соединенный с его входом измерительный электрод, установленный напротив прорезей диска, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены оптоэлектронный блок измерения скорости вращения диска и амплитудный детектор, а усилитель выполнен в виде усилителя заряда, при этом выход усилителя через амплитудный детектор соединен с управляющим входом регулятора скорости вращения.

2. Измеритель.по h.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что оптоэлектронный блок измерения скорости вращения диска выполнен в виде фотоприемника, выход которого сое5 динен с частотомером, источника света. установленного с одной стороны диска и .световода, входной конец которого установлен с другой стороны диска напротив источника света, а выходной конец оптически

10 связан с фотоприемником.