Датчик напряженности электрического поля

 

ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержаний расположенные в заземленном металлическом корпусе преобразователь электрического поля в импульсный сигнал, выполненный в виде двух электродов и проводящей частицы, разметенной между электродами в диэлектрической среде, экран, установленный между контролируемым электрическим полем и преобразователем и кинематически связанный с механизмом перемещения, резистор съема частотного сигнала, подключенный к выходу преобразователя , отлич аюиийся тем, что, .с целью повышения Точности представления измеряемого параметра, экран выполнен в виде двух поворотных изолированных металлических пластин, закрепленных на оси механизма перемещения с возможностью поочередного контактирования с измерительным электроде преобразова3 теля и корпусом, причем в последнем предусмотрено прикрытие со стороны контролируемого электрического поля, экранирующее пластины при их корпусном контактировании.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(5i) 0 01 R 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3416563/18-21 (22) 05.04.82 (46) 23.11.83. Бю)). Р 43 (72) Н.ф.федотова, Т.Я.Агеева и A.Е.Скачков (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Гефтер П.Л. и др. Прибор для измерения величины и знака .зарядов статического электричества.,"Техническая промышленность", 1969, В 9, с.56-57.

2. Авторское свидетельство CCCP

9 951189, кл. 0 01 8 29/12, 1976. (54) (57) ДАТЧИК НАПРЯЖБННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, соДержащий расположенные в заземленном металлическом корпусе преобразователь электрического поля в импульсный сигнал, выполненный в виде двух электродови проводящей частицы, размещенной

I между электродами в диэлектрической среде, экран, установленный между контролируемым электрическим полем и преобразователем и кинематически связанный с механизмом перемещения, резистор съема частотного сигнала, подключенный к выходу преобразователя, отличающийся тем, что, .с целью повышения точности представления измеряемого параметра, экран выполнен в виде двух поворотных изолированных металлических пластин, закрепленных на оси механизма перемещения с возможностью поочередного контактирования с измерительным электродом преобразователя и корпусом, причем в последнем предусмотрено прикрытие со стороны контролируемого электрического поля, экранирующее пластины нри их корпусном контактировании.

1056080

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при исследовании электрических полей, создаваемых,например, электростатическими зарядами.

Известен датчик напряженности электрического поля, содержащий измерительную пластину, соединенную с резистором съема сигнала переменного тока, вращающийся металлический 10 экран, установленный между контролируемым электрическим полем и измерительной пластиной и кинематически связанный с механизмом перемещения $1) . 15

Недостатки известного устройства заключаются в ограниченной эксплуатационной надежности вследствие применения высокоскоростного механизма перемещения, существенных трудностях использования в автоматических системах управления из-за амплитудной модуляции выходного сигнала, низкой помехозащищенности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик напряженности электрического поля, содержащий расположенные в заземленном металлическом корпусе преобразователь электрического поля в импульсный сигнал, выполненный в виде двух электродов и проводящей .частицы, размещенной между электродами в диэлектрической среде, заземленный металлический экран, установленный между контролируемым электрическим полем и упомянутым преобразователем и кинематически связанный с механизмом перемещения, резистор сьема частотного сигнала, подключенный к выходу преоб- 40 разователя $2) .

Недостаток укаэанного устройства проявляется в невысокой точности отображения напряженности электрического поля, обусловленной непол- 45 ным стеканием заряда с измеритель-. ного электрода преобразователя при его периодическом экранировании подвижным экраном, осуществляемым во избежание явления насыщения.

Целью изобретения является повышение точности представления измеряемого параметра подобным датчиком.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике напряженности электрического поля,- содержащем расположенные в заземленном металлическом корпусе преобразователь электрического поля в импульсный сигнал, выполненный в виде двух электродов и проводящей частицы, размещенной между электродами в диэлектрической среде, экран, установленный между контролируемым электрическим полем и упомянутым 65 преобразователем и кинематическв связанный с механизмом перемещения, резистор съема частотного сигнала, подключенный к выходу преоб» разователя, экран выполнен в виде двух поворотных изолированных металлических пластин, закрепленных на оси механизма перемещения с возможностью поочередного контактирования с измерительным электродом преобразователя и корпусом, причем в последнем предусмотрено прикрытие со стороны контролируемого электрического поля, экранирующее пластины при их корпусном контактировании.

На чертеже приведен датчик напряженности электрического поля, общий вид.

В заземленном металлическом корйусе 1 расположены преобразователь электрического поля в импульсный сигнал, выполненный в виде двух электродов 2 и 3.и проводящей частицы 4, размещенной между ними в диэлектрической среде 5, экран, выполненный в виде двух поворотных изолированных металлических пластин б и 7, закрепленных на оси механизма 8 перемещения с возможностью поочередного контактирования посредством контактов 9 и 10 с электродом 2 и корпусом 1, резистор 11 сьема частотного сигнала, подклю,ченный к выходу преобразователя между электродом 3 и корпусом 1. В последнем предусмотрено прикрытие со стороны контролируемого электрического поля, экранирующее пластины б и 7 при их корпусном контактировании.

Работа устройства происходит следующим образом.

В начальном положении, когда происходит измерение напряженности электрического поля, пластина 6 через контакт 9 соедийена с электродом 2 преобразователя. При отрицательном поле на электроде 2 со стороны, обращенной к проводящей частице 4, образуется избыточный отрицательный заряд, под действием которого частица 4 начинает совершать колебания и переносить заряды до выравнивания потенциалов электродов 2 и 3.

После перемещения отрицательного заряда частица 4 прекращает колеба- ния, а на электроде 2 остается избыточный положительный заряд. Так как пластины б и 7 поворачиваются (вращаются), то в следующий момент времени к электроду 2 подходит нейтральная пластина 7, которая за счет непосредственного соединения через контакт 10 с электродом 2 и воздействия контролируемого электрического поля нейтрализует избыточный.

1056080

Составитель Л. Морозов . Техред Л.Микеш Корректор Г.решетннк

Редактор В.Иванова

Заказ 9294/37 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ 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

Ф положительный заряд электрода 2. В это же время пластина 6 входит в область корпуса 1, экранированную прикрытием от поля, и через контакт

9 заземпяется. При этом восстанавливается равновесие присутствующих на ней зарядов. Если бы пластина 6 при заземлении не экранировалась от поля, то на ней бы продолжал сущест,вовать наведенный полем избыточный положительный заряд. При последующем 10 .повороте пластины 6 и 7 вновь меняются местами. Пластина 6 воспринима- ет действие контролируемого электрического поля, а заряженная избыточным положительным зарядом пластина 7 входит в область корпуса 1, где влияние поля отсутствует. Через контакт 10 осуществляется ее заземление и избыточный заряд стекает на землю.

Таким образом, за счет исключения на измерительном электроде остаточных зарядов, точность преобразователя и всего датчика в целом существенно повышается.

"Ое

Выходной сигнал датчика, снимаемый с резистора 11, имеет частотный характер и является практически не ..одверженным влиянию помех.