Устройство для измерения напряженности электростатического поля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО поля,, содержащее датчик, включающий камертой из ферромагнитного материала с электромагнитными источником возбуждения и системой обратной связи, жестко связанный с камертоном заземленный электрод иизмерительный электрод, соединенный с входом электрометрического усилителя , выход которого подключен к регистрирующему прибору, отличающееся тем, что, с целью повьииения чувствительности за счет увеличения к,оэффициента преобразования полезного сигнала, заземленный электрод выполнен в виде двух установленных с перекрытием пластин с прорезями , каждая из которых соединена с одной из ножек камертона, а измерительный электрод выполнен неподвижным . S (Л гуя л Y 2 GO2O3Z} j 22ZZZ2 r/l УЛ KXJ

à9) (и)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П 9.01 R 29 12

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3 !у

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k 11 (21.) 3401.111/18-21 (22). 05.03.82 (46) 15.09.83. Бюлi Р 34 (72) Б.К.Сушко, Р.З.Бахтизин,, П.Е.Михайлов и Н.Н.смирнов (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября (53) 621.317.7(088.8) (56) 1., Авторское свидетельство СССР

В 90151, кл. 6 01 Е 29/12, 1949

2. Авторское свидетельство СССР

В 771570, кл.. G 01 R 29/12, 1980 ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО

ПОЛЯ, содержащее датчик, включающий камертон из ферромагнитного материала с электромагнитными источником возбуждения и системой обратной связи, жестко связанный с камертоном заземленный электрод и измерительный электрод, соединенный с входом электрометрического усилителя, выход которого подключен к регистрирующему прибору, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьаиения чувствительности за счет увеличения коэффициента преобразования полезного сигнала, заземленный электрод выполнен в виде двух установленных с перекрытием пластин с Ilpo резями, каждая из которых соединена с одной нз ножек камертона, а измерительный электрод выполнен неподвижным, 1041962

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении степени электризации полимерных материалов.

Известен измеритель электростатического поля, содержащий вибрирующий электрод, возбуждаемый электромагнитом, обмотка которого соединена с генератором возбуждения, электрометрический усилитель и измерительный прибор (1) . !

О

Недостатком этого устройства является большое потребление энергии для возбуждения вибрирующего электрода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст- 5 ройство для измерения напряженности электростатического поля, содержащее датчик.с заземленным и измерительным электродами, камертон из ферромагнитного материала с электромагнит- 20 ными источником возбуждения и системой обратной связи, электрометрический усилитель, вход которого соединен с измерительным электродом, а выход — с регистрирующим прибором, при этом электроды датчика образуют ножки камертона 121 .

Недостаток этого устройства заключается в невысокой чувствительности, обусловленной малым коэффициентом преобразования (модуляции) по- 30 лезного сигнала k, не превышающим 0,3 и падающим с увеличением рассто1 яния между измерительным электродом и заряженным объектом, поэтому для нормальной работы устройства не- 35 обходимо располагать его в непосредственной близости оТ исследуемого объекта.

Целью изобретения является повышение чувствительности за счет уве- 40 личения коэффициента преобразования полезного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения напряженности электростатического поля, содержащем датчик, включающий камертон из ферромагнитного материала с электромагнитными источником возбуждения и системой обратной связи, жестко связанный с камертоном заземленный электрод и измерительный электрод, соединенный с входом электрометрического усилителя, выход которого подключен к регистрирующему прибору, заземленный электрод выполнен в в:;де двух установленных

55 с перекрытием пластин с прорезями, каждая из которых соединена с одной из ножек камертона, а измерительный электрод выполнен неподвижным.

На чертеже представлена схема 60 устройства.

Устройство содержит датчик с измерительным 1 и заземленным 2 электродами. Измерительный электрод 1 соединен с входом электрометрического усилителя 3, выход которогo подключен к регистрирующему прибору 4.

Камертон 5 из ферромагнитногo материала включен в схему внешнего генератора б в качестве частотнозадающего элемента.

Возбуждающая катушка 7 и катушка 8 обратной связи генератора расположены на магнитопроводах, охватывающих ножку камертона. Магнитные зазоры в магнитопроводах должны быть минимальны. Камертон 5 с помощью консолй 9 укреплен на опоре 10, жестко связанной с корпусом устройства. Заземленный электрод выполнен в виде двух пластин 2 с прорезями 11, каждая из которых соединена с одной из ножек камертона 5.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питания генератора б возбуждающая катушка 7 притягивает ножку 5 камертона и выводит ее из равновесия, Упругие колебания передаются на вторую ножку камертона, при этом вторая ножка колеблется в противофазе с первой и с той же амплитудой. Катушка обратной связи 8 обеспечивает автоколебательный режим работы системы возбуждения. Вместе с ножками камертона 5 колеблются и жестко соединенные с ними пластины заземленного электрода 2 с прорезями 11, при этом осуществляется периодическое экспони рование и экранирование измерительного электрода 1. Вследствие этого при внесении устройства в измеряемое электростатическое поле на измерительном электроде 1 наводится переменное напряжение, которое усиливается электрометрическим усилителем 3 и регистрируется регистрирующим прибором 4, Периодически происходящая полная экранировка измерительного электрода обеспечивает коэфйициснт модуляции полезного сигнала k = 1 и высокую, по сравнению с прототипом, чувствительность.

Высокая стабильность частоты переменного напряжения сигнала обеспечивается известными свойствами собственных колебаний камертона и является максимально достижимой для электрометрических колебательных систем.

Э

Использование данного технического решения, в сравнении с известными, позволит примерно в 5 раз снизить мощность возбуждения устройства; обеспечить высокую стабильность частоты полезного сигнала с точностью до 10 4 1 ц; за счет увеличения примерно в 3 раза коэффици10419б2

Составитель Т.Веремейкина

Редактор Л.Веселовская Техред M.Koñòèê КорректорlO.Макаренко

Заказ 7121/46 Тираж:710 Подписное

RHHHtIH ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент ., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ента преобразования полезного сигна- ла повысить чувствительность устройства; за счет отсутствия электро- . двигателя в системе модуляции повысить надежность и взрывобезопасность; устройства.