Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе

Авторы патента:

G01R29/12 - для измерения электростатических полей

Изобретение относится к измерениям потен1щалов и напряженности электростатических и квазистатических , полей. Пель - повышение чувствительности и точности измерения. Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе содер жит электродвигатель (ЭЛ) 2, экранирующий электрод (Э) 3, приемный Э 4, токосъемные Э 6 и 7, экран 10 и усилитель 11. Цель достигается тем, что устройство снабжено приемным Э 5 и токосъемным Э 8 и 9, усилитель 11 выполнен дифференциальным. На валу ЭЛ 2 укреплены приемные Э 4 и 5 и токосъемные Э 6 и 8 через изолятор. Экран 10 укреплен на корпусе 1 между приемными Э 4 и 5 и токосъемными Э 6 и 7, а экранирукшщй Э 3 и приемные Э 4 и 5 выполнены несплошными с продольными вырезами. Изобретение позволяет увеличить коэффициент преобразования емкости и заряда приемных Э 4 и 5 и отношения сигнала к шуму и может быть использовано при исследованиях атмосферы. 1 ил. (Л

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (1Ю (11) (511 4 G 01 R 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3858732/24-21 (22) 20 ° 02.85 (46) 30.01.87. Вюп. У 4 (71) Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта (72) В.П.Лепендин (53) 621.317.7(088.8) (56) Имянитов И.М. Приборы и методы для изучения электричества атмосферы. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957, 194-200.

Авторское свидетельство СССР

У 1101761, кл. G 01 R 29/12, 06.01.83. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ-:

ЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В В03ДУХЕ (57) Изобретение относится к измерениям потенЦиалов и напряженности электростатических и квазистатических,полей. Пель вЂ” повышение чувствительности и точности измерения. Устронство для измерения напряженности электрического поля в воздухе содержит электродвигатель (ЭЛ) 2, экранирующий электрод (Э) 3, приемный Э 4, токосъемные Э 6 и 7, экран 10 и усилитель 11. Цель достигается тем, что устройство снабжено приемным Э 5 и токосъемным Э 8 и 9, усилитель 11 выполнен дифференциальным. На валу

ЭЛ 2 укреплены приемные Э 4 и 5 и токосъемные Э 6 и 8 через изолятор.

Экран 10 укреплен на корпусе 1 между приемными Э 4 и 5 и токосъемными

Э 6 и 7, а экранирунш(ий Э 3 и приемные Э 4 и 5 выполнены несплошными с ф продольными вырезами. Изобретение позволяет увеличить коэффициент преобразования емкости и заряда приемных Э 4 и 5 и отношения сигнала к шуму и может быть использовано при исследованиях атмосферы. 1 кп.

1 2870

Изобретение предназначено для измерения потенциалов и напряженности электростатических и квазистатических полей и может быть йспользовано при исследованиях атмосферы.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности и точности измерения за счет увеличения коэффициента преобразования емкости и заряда приемных электродов и отношения сигнала 10 к шуму.

На чертеже представлено предла.гаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, электродвигатель 2, экранирующий электрод 3, представляющий собой часть поверхности корпуса 1, приемные электроды 4 и 5, токосъемные электроды 6-9, экран 10 и дифференциальный усилитель 11, входы которого через 20 резисторы 12 и 13 соединены с общей шиной. Приемные электроды 4 и 5 и токосъемные электроды 6-9 расположены в корпусе 1, причем приемные электроды 4 и 5 и токосъемные. электроды 6 и 8 через изолятор 14 укреплены на валу. электродвигателя 2, а тбкосъемные электроды 7 и 9 неподвижны и укреплены в корпусе 1 с помощью изоляторов

15. Экран 10 укреплен в корпусе 1 между приемными электродами 4 и 5 и токосъемными электродами 6 и 7. Приемные электроды 4 и 5 с помощью проводников 16 и 17 раздельно соединены соответственно с токосъемными элект- 35 родами 6 и 8, а токосъемные электроды 7 и 9 так же раздельно подключены к входам дифференциального усилителя

11, выход которого является выходом устройства. Экранирующий электрод 3 40 и приемные электроды 4 и 5 выполнены несплошными с продольными вырезами.

Устройство работает следующим образом.

Так как.экранирующий электрод 3 45 и приемные электроды 4 и 5 выполнены несплошными, с продольными вырезами, то при вращении электродвигателя 2 приемные электроды 4 и 5 периодически зкранируются и экспонируются в 50 контролируемом электрическом поле Е в противофазе друг к другу. С помощью проводников 16 и 17 переменные сигналы с приемных электродов 4 и 5 пода- ются на вращающиеся токосъемные 55 электроды 6 и 8, которые образуют с соответствующими неподвижными токосъемными электродами 7 и 9 два кон47 2 денсатора постоянной емкости, через которые протекают переменные токи пропорциональные напряженности контролируемого электрического поля.

Эти токи i создают на резисторах 12 и 13, имеющих сопротивления R падения напряжения, равные i R. поступающие на входы дифференциального усилителя 11. Выходной сигнал устройства снимается с выхода усилителя 11.

Введение дополнительного приемного и токосъемных электродов позволяет увеличить коэффициент преобразования переменчой емкости и соотношение

Я)С, где Ч вЂ” заряд на приемном электроде 4(5), С вЂ” емкость между приемным электродом 4(5) и экранирующим электродом 3. Это в свою очередь при выполнении усилителя 11 дифференциаль- ным позволяет получить большую чувствительность устройства и повысить отношение сигнала к шуму, что повышает точность измерения предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе, содержащее .корпус, в котором размещены укрепленные через изолятор на валу электродвигателя первый приемный и первый токосъемный электроды, электрически соединенные между собой, экран, укрепленный между первым приемным и первым токосъемным электродами, второй токосъемный электрод, соединенный с первым входом усилителя, выход которого является выходом. устройства, и экранирующий электрод, прикрепленный к корпусу, причем экранирующий и первый приемный электроды выполнены несплошными с продольными вырезами, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, дополнительно введены второйприемный и третий и четвертый токосъемные электроды, а усилитель выполнен дифференциальным, причем второй приемный и третий токосъемный электроды также закреплены на валу указанного электродвигателя и электрически соединены между собой, а четвертый токосъемный электрод подключен к второму входу усилителя.

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для измерения напряженности атмосферного электрического поля у поверхности Земли

Датчик поверхностных зарядов и потенциалов // 1283672

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использ.овано в репрографии, дефектоскопии

Способ измерения напряженности электрического поля // 1273845

Изобретение относится к технике электрических измерений, в частности к способам измерения напряженности электрических полей

Устройство для измерения электростатического контраста на движущихся периодически заряженных диэлектрических и полупроводниковых слоях // 1272283

Устройство для бесконтактного измерения переменного напряжения // 1267299

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения электризации неметаллических материалов // 1267298

Изобретение относится к области электроизмерительной техники

Измеритель напряженности электростатического поля // 1262423

Изобретение относится к измерительной текнкке и может быть использовано для измерения напряженности электростатического поля и при исследовании злектрических полей

Измеритель электростатического потенциала заряженной поверхности // 1262422

Способ измерения локальной плотности поверхностного заряда // 1262421

Изобретение относится к электроизмереиням , является дополнительным изобретением по авт

Измеритель поверхностного потенциала // 1257570

Прибор "гел" для измерения межатомно-молекулярного электрического поля // 2110807

Изобретение относится к приборам, измеряющим электрические и электромагнитные поля

Способ измерения потенциала на поверхности диэлектрических образцов и устройство для его осуществления // 2118830

Изобретение относится к физике, в частности к методам измерения электрического потенциала на поверхности диэлектрических образцов

Измеритель заряда статического электричества // 2196339

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, может быть использовано для контроля объемного заряда статического электричества в потоках движущихся диэлектрических жидкостей (светлых нефтепродуктов) или в потоках аэродисперсных сред

Устройство для измерения напряженности статического и квазистатического электрического поля // 2199761

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения напряженности статического и квазистатического электрического поля при проведении метеорологических, геофизических, биоэнергетических исследований, а также для оценки экологического состояния поверхности Земли и атмосферы

Способ измерения напряженности электрического поля // 2200330

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью

Устройство для измерения напряженности электростатического поля // 2212678

Способ измерения напряженности электрического поля // 2214611

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью

Бесконтактный способ определения потенциалов заряженной поверхности объекта и устройство для его осуществления // 2223511

Измеритель электрического потенциала со сканированием // 2225622

Способ измерения параметров остаточного заряжения плоских диэлектриков // 2231804

Изобретение относится к электротехническим измерениям, предназначено для измерения поверхностной плотности реального (полного) заряда и его среднего положения, а также поверхностных плотностей эффективных зарядов плоских диэлектриков и может быть использовано при диагностике остаточного заряжения различных диэлектрических материалов (электретов)