Датчик электростатического поля

 

1.ДАТЧИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий измерительный электрод расположенный на валу электродвигателя, от л .и ч а юц и и с J тем, чт6 с целью расширения ..фулкдиональных возможностей .и ёньшения габаритов, .измерительный электрод выполнен в виде спирали из проводника. 2. Датчик по n.lj о т л и ч а ю щ и и с я тем,что,проводник боеди-. няющий противоположный.от вала элект родвигателя ко,нец спирали измерительного электрода с выходным зажимом, размещен в металлическом экране. 3,Датчик по пп. 1 и 2, о т л ич аю щ и и с я тем, что измеритель ный электрод размацен в корпусе из диэлектрика. , 4. Датчик по пп. 1и2,отличающийся тем, что измерительный электрод размещен в цилиндричесS ком металлическом экране., шлеющем прорезь вдоль образующей стенки цилиндра экрана. 1Й ;о 30 9 4;

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

M51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АЯТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3466125/18-21 (22) 05.07.82 (46 ) 23.10,83. - Бюл, В 39 (72) Л.Я.Ильницкий, В.П.Шишкин

A.Ã.Ðåâóê и A.È.Ïîíîìàðåâ (71) Киевский ордена Трудового

Красного Знамени институт инженеров гражданской авиаций (53) 621.317 ° .7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 629513 кл, С 01 R 29/12, 25.04.77 (прототип) (54)(57) 1.ДАТЧИК ЭЛЕКТИОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий измерительный электрод, расположенный на валу электродвигателя, о т л .и ч а юшийся тем, что, с целью расширения .функциональных возможностей .и . уменьшения габаритов, .измерительный электрод выполнен в виде спира. ли из проводника.

2. Датчик по п.1 о т л и ч ае ю шийся тем;что,проводник соеди-, няющий противоположный от вала элект родвигателя конец спирали измерительного электрода с выходным зажимом, размещен в металлическом э)Фане.

З.Датчик по пп. 1 и 2, о т л и- ч а ю шийся тем, что измеритель ный электрод размещен в корпусе из диэлектрика.

4. Датчик по пп. 1 и 2 о т л ич а ю шийся тем, что измерительaha электрод-размещен в цилиндричес- д ком металлическом экране, имеющем Е прорезь вдоль образующей стенки ци.линдра экрана.

С:

1049834

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения напряженности электростатического поля, а также может быть использовано для выявления и лоха» лизации электрических зарядов и при исследовании электрических полей,.

Наиболее близким к изобретению является датчик электростатического поля, содержащий секторный измерительный электрод и два секторных экранных электрода, расположенные на валу электродвигателя причем измерительный электрод размещен-меж-. ду экранными электродами, а секторы одного экранного электрода прекрывают зазоры между секторами другого экранного электрода (1) .

Однако известный датчик имеет значительные габариты, что не позволяет производить измерения в полостях небольших размеров, .например внутри работающей аппаратуры.

Недостатком известного. датчика является. также необходимость производить точную ориентировку. датчика в поле таким образом, чтобы вектор. напряженности электростатического поля был перпендикулярен к плоскости измерительного электрода.

Известный датчик производит измерение продольной составляющей электростатического поля, совпадающей с его продольной осью, и не реагирует на поперечную составляющую поля.

Для измерения этим датчиком поперечной составляющей поля требуется его переориентировка в пространстве, что не всегда возможно при исследовании электростатических полей внутри блоков радиоэлектронной аппаратуры.

Кроме того, датчик не обеспечивает индикацию направления вектора напряженности электростатического поля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей датчика.и уменьшение его габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в.датчике электростатического поля, содержащем измерительный электрод, располОженный на валу электродвигателя, измерительный электрод выполнен в виде спирали из проводника.

При этом *роводник, .соединяющий противоположный от. вала электродвигателя конец спирали измерительного электрода с выходным зажимом, размещен в металлическом экране.

Кроме того, измерительный элект род может быть помещен в корпус из диэлектрика.

Измерительный электрод также может быть размещен в цилиндрическом металлическом экране, имеющем продольную прорезь вдоль образующей стенки цилиндра экрана.

Па фиг. 1 изображена конструкция датчика; на фиг. 2 — участок спирали измерительного электрода датчика.

Датчик электростатического поля содержит закрепленный на валу 1 электродвигателя измерительный электрод.2, выполненный в виде спирали

10 из проводника, снабженный выходными зажимами 3 и 4. Проводник 5, сйязывающий противоположный от вала 1 электродвигателя конец спирали измерительного электрода 2 с выход15 ным зажимом 3, размещен в металлическом экране б, что исключает возможность непосредственного влияния электростатического поля на проводник 5 (фиг. 1), Для предотвращения внешних воздействий (атмосферных и механических) измерительный электрод 2 можут быть помещен в защитный корпус из диэлектрика.

Для точного определения направления электростатического поля измерительный электрод 2. целесооб- разно поместить в цилиндрический экран из металла, имеющий продольную прорезь вдоль образующей стенки

З0 цилиндра экрана.

Датчик работает следующим образом.

При помещении датчика в электростатическое поле свободные электро3э ны в спирали измерительного электрода 2, выполненного из проводника, под действием этого поля смещаются в точки 7 и 8 спирали измерительного электрода 2, наиболее удаляе40 мые от оси спирали вдоль силовых линий 9 контролируемого электростати- . ческого поля (фиг. 2). Направление силовых линий 9 определяет, в каких ,экстремальных точках 7 или 8 спира45 ли измерительного электрода 2 будут концентрироваться электроны.

При вращении спирали вокруг своей оси эти .заряды будут стремиться сохранить .наиболее удаленные от оси снира7 и ВдОль силОВОЙ линии положе ния. Вследствие этого заряды будутсмещаться Вдоль оси спирали измерительного электрода 2, что адекватно протеканию тока по проводнику спирали. Замыкая контур, образованный вращающейся спиралью измерительного электрода 2, гальванометром, определяют направление и величину тока.

Сила тока зависит от напряженности электростатического поля,. диамет60 ра спирали измерительного- электрода

2, количества витков спирали, скорости ее вращения и пблного соПротивлеиия контура. За исключением напряженности электростатического поля все величины входящие в эту зависи1049834

Составитель С.Вейский

Редактор О.Юрковецкая ТехредМ,Гергель Корректор A Зимокосов, Закаэ 8410/42 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

:мость, являются постоянными, значения которых можно устанавливать в соответствии с требованиями к чувствительности датчика.

Таким образом, при помещении дат-, чика в электростатическое поле по 5 спирали его измерительного электрода 2 протекает ток, пропорциональ- ный напряженности контролируемого электростатического поля. При помещении датчика в металлический экран . 1О, по направлению этого тока определяют направление вектора напряженности контролируемого электростатичес-

Мого поля, что дает воэможность най.. .ти места локализации источников электростатического поля .

Использование изобретения позволяет выполнять датчики электростати,ческого поля в виде щупа, имеющего незначительные габариты и вес, широкую диаграмму направленности, что дает возможность измерить напряженность электростатического поля в местах, недоступных для известных. датчиков, а также на подвижных объектах и в полевых портативных приборах.