Электрометр

 

Изобретение относится к электроизмерениям , а именно к устр-вам для измерения вариаций напряженности з хектрического поля (ЭП). Цель изоб-- ретения - повышение точности измерений и расширение частотного диапазона вариаций напряженности ЭП. Для достижения цели в электрометр введены конд-р 13,два реле 17, 18, третий и четвертый, резисторы 9 и 12. Точки соединения резисторов 8 и 9, 11 и 12 равны. Резистор 14 защищает выход усилителя 10 от случайного замыкания охранного кольца на корпус 4 (общую шину). Резисторы 9 и II зашунтированы контактами нормально разомкнутого реле 17 и нормально замкнутого реле 18 соответственно. Низкоомный делитель на основе резисторов 8 и 9 шунтирует вход усилителя по постоянному току и предотвращает заряд емкости штыревого зонда входным током усилителя . Этот делитель позволяет также зашунтировать вход усилителя диодом Зенера для защиты от пробоя статическим электричеством, что особенно важ1 шт. i СП

СО)03 СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (д1) 4 G 01 R 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"(21) 4199141/24-09 (22) 30.01.87 (46) 23.02.89. Бюл. И 7 (72) В.И.Барышев (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11r 1101761, кл. 0 01 R 29/12, 1984.

Землянкин Г.И., Черньппева С.П.

Индукционный датчик для измерения напряженности вертикальной составлякщей электрического поля Земли в диапазоне КПК. - В сб.: Структура электромагнитного поля геомагнитных пульсаций. - M.: Наука, 1980. (54) ЭЛЕКТРОМЕТР (57) Изобретение относится к электроизмерениям, а именно к устр-вам для измерения вариаций напряженности электрического поля (ЭП). Цель изобретения - повышение точности измере- ний и расширение частотного диапазона вариаций напряженности ЭП. Для достижения цели в электрометр введены конд-р 13,два реле 17, 18, третий и четвертый. резисторы 9 и 12. Точки соединения резисторов 8 и 9, ll и 12 равны. Резистор 14 защищает выход усилителя 10 от случайного замыкания охранного кольца на корпус 4 (общую шину). Резисторы 9 и 11 зашунтированы контактами нормально разомкнутого реле 17 и нормально замкнутого реле

18 соответственно. Низкоомный делитель на основе резисторов 8 и 9 шунтирует вход усилителя по постоянному току и предотвращает заряд емкости штыревого зонда входным током усилителя. Этот делитель позволяет также зашунтировать вход усилителя диодом

Зенера для защиты от пробоя статическим электричеством, что особенно важно для электрометра. 1 ил.

1460706 тированы контактами нормально разомк- 45 утого первого реле 17 и нормально амкнутого второго реле 18 соответтвенно. При включении питания преусмотрено, что контакт реле 17 зажается, а контакт реле 18 размыИзобретение относится к электроизмерениям, а именно к устройствам для измерения вариаций напряженности электрического поля.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение частотного диапазона при регистрации вариаций напряженчости электрического поля.

На чертеже изображена структурная схема электрометра.

Электрометр состоит из датчика 1 электрического поля и усилительного блока 2. Щтыревой металлический зонд

3 датчика 1 поля закреплен в корпусе

4 датчика посредством диэлектрических втулок 5 и 6, разделенных охранным кольцом 7, и заземлен на .корпус

4.через последовательно соединенные первый 8 и третий 9 резисторы. Выход датчика поля (точка А) подсоединен к неинвертирующему входу усилителя 10 с единичным усилением. Выход усилителя 10 (точка Б) нагружен на последовательно соединенные второй 11 и четвертый 12 резисторы. Точки соединения резисторов 8, 9, 11 и 12 соединены конденсатором 13.

Через дополнительный резистор 14 потенциал охранного кольца поддерживается равным потенциалу выхода усилителя, а следовательно, и потенциалу штыря, предотвращая этим утечку по поверхности диэлектрических втулок 5 и 6. Кроме того, резистор 14 защищает выход усилителя от случайного замыкания охранного кольца на корпус (общую шину). Включенный на выходе усилителя дополнительный резистор 15 защищает выход усилителя от случайного замыкания выходной клеммы 16 электрометра от замыкания на корпус. Резисторы 9 и 11 зашунн з с д мь кается на короткое время. Потенциал штыря при этом передается на выход усилителя — в точку Б.

Так как отношение сопротивлений резисторов 8 и 9 равно отношению сопротивлений резисторов ll и 12, то в начальный момент времени конденсатор 13 быстро заряжается до потенциала, величина которого определяется!

О !

35 потенциалом точки Б и коэффициентом деления резисторного делителя из последовательно включенных резисторов

12 и 11. После размыкания реле 17 и замыкания реле 18 переходной процесс в схеме закончен и электрометр готов к работе.

При работе электрометра изменения напряженности поля приводят к изменению потенциала точки А, которое передается через усилитель на выход электрометра и через конденсатор 13 поддерживает потенциал точки В по переменному току равным потенциалу точки А, поэтому ток сигнала штыревого зонда не течет через резистор

8, а поступает только на вход усилителя 10. Это утверждение справедливо до частот, определяемых постоянной времени RC-цепочки на основе резистора 9 и конденсатора 13. В то же время низкоомный делитель на основе резисторов 8 и 9 шунтирует вход усилителя по постоянному току и предотвращает заряд емкости штыревого зонда входным током усилителя, Этот делитель позволяет также зашунтировать вход усилителя диодом Зенера для защиты от пробоя статическим электричеством, что особенно важно для электрометра.

Формула изобретения, Электрометр, содержащий датчик электрического поля в виде металлического зонда, подключенного к выводу первого резистора и неинвертирующему входу усилителя с единичным усилением, к выходу которого подключен второй резистор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения частотного диапазона при регистрации вариаций напряженности электрического поля, введены конденсатор, два реле, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к вторым выводам первого и второго резисторов соответственно и соединены друг с другом конденсатором, а вторые выводы присоединены к общей шине, причем третий резистор шунтирован нормально разомкнутым контактом первого реле, второй резистор шунтирозан нормально замкнутым контактом второго реле, а отношения сопротивлений первого и третьего резисторов и второго и четвертого резисторов равны.