Устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕ1СГРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ВОЗДУХЕ, содержащее корпус, экра- . нирующий и приемный электроды, электродвигатель , усилитель и резистор. отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений путем уменьшения уровня шума, в него введены первый и второй дополнительные электроды и экран, укрепленный между приемным электродом и пер- . вым дополнительным электродом,причем приемный и первый дополнительный электроды укреплены через изолятор на валу электродвигатели и электрически соединены между собой, экранйрукшщй и приемный электроды выполнены несплошными с продольными вырезами, экранирующий электрод прикреплен к корпусу, а второй дополнительный электрод соединен с первым вьгаодом резистора, второй .вьшод которого подключен к общей шине, и входом усилителя, выход которого является выходом устройства.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И}.3(59 G 01 R 29

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ (21) 3557686/18-21 (22) 06.01.83 (46) 07.07.84. Бюл. 1} 25 (72) В.П. Лепендин и А.И. Струсь (71) Институт физики Земли им. О.Ю. 111мидта АН СССР (53) 621.317 (088.8) (56) 1. putz С., Munchener Ber. 41, 305 (1911) .

2. Имянитов И.M . Приборы и методы для изучения электричества атмосферы. M. Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957, с. 196-197. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

В ВОЗДУХЕ,. содержащее корпус, экра- . нирующий и приемный электроды, электродвигатель, усилитель и резистор, . ° о r n и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения уровня шума, в не. го введены первый и второй дополнительные электроды и экран, укрепленный между приемным электродом и первым дополнительным электродом,причем приемный и первый дополнительный электроды укреплены через изолятор на валу электродвигателя и электрически соединены между собой, экранирукиций и приемный электроды.выполнены несплошными с продольными вырезами, экранирующий электрод прикреплен к корпусу, а второй дополнительный электрод соединен с первым . Я выводом резистора, второй .вывод которого подключен к общей шине, и входом усилителя, выход которого является выходом устройства.

1101761

Устройство предназначено для измерения потенциалов и напряженности электростатических и квазистатических Ьолей и может быть использовано при космических, электрофизических, электрохимических, электробиологических, метеорологических и других ,исследованиях.

Известно устройство, основанное на статическом методе измерения на- 1О пряженности электрического поля в воздухе (прибор Вильсона), в котором круглая измерительная пластина представляет собой часть поверхности металлического корпуса. С пластиной соединяется злектрометр или электрометрический усилитель (1) .

Недостатком этого прибора является низкая точность.

Наиболее близким техническим ре-. шением к изобретению является устройство, содержащее корпус, экранирующйй и приемный электроды, электродвигатель и усилитель, основанное на методике периодического экранирования и экспонирования приемного электрода в электрическом поле с помощью вращающегося заземленного экранирующего электрода )2) .

Недостатком устройства является Зо низкая точность измерений, вызванная наличием высокого и нестабильного уровня шумов, обусловленного принципиальной необходимостью заземления вращающегося экранирующего электрода

35 на корпус устройства. Контактная разность потенциалов между валом двигателя, на котором укреплен экран, и материалом контакта заземления,неустойчивость контакта заземления с увеличением оборотов двигателя, загрязнение вала, и, как следствие, изменение переходного сопротивления и ухудшение качества заземления создают паразитные сигналы, которые 45 в конечном итоге определяют шумы устройства, избавиться от которых без принципиальных изменений в устройстве невозможно.

Целью изобретения является повы50 шение точности измерений путем уменьшения уровня шума.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряженности электрического поля в воздухе, содержащее корпус, экранирующий и приемный электроды, электродвигатель, усилитель и резистор введены первый и второй допол-! нительные электроды и экран, укрепленный между приемным электродом и первым дополнительным электродом, причем приемный и первый дополнительный электроды укреплены через изолятор на валу электродвигателя и электрически соединены между собой, экранирующий и приемный электроды выполнены несплошными, с продольными вырезами, экранирующий электрод прикреплен к корпусу, а второй дополнительный электрод соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, и входом усилителя, выход которого является выходом устройства.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, электродвигатель 2, экранирующий электрод 3, представляющий собой часть поверхности корпуса 1, приемный электрод 4 и первый дополнительный электрод 5, которые через изолятор 6 укреплены на валу электродвигателя 2 и с помощью проводника 7 соединены между собой, экран 8, укрепленный между приемным электродом 4 и первым дополнительным электродом 5, а также второй дополнительный электрод 9, соединенный с первым выводом резистора 10,второй вывод которого подключен к общей шине, и с входом усилителя 11, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Так как экранирующий и приемный электроды 3 и 4 выполнены несплошными с продольными вырезами, то при вращении электродвигателя 2 приемный электрод 4 периодически экранируется и экспанируется в электрическом поле Е. С помощью проводника 7 переменный сигнал с приемного электрода 4 подается на первый дополнительный электрод 5, образующий с вторым дополнительным электродом 9 конденсатор постоянной емкости, через который протекает переменный ток . Падение напряжения на сопротивлении 10, равное i R поступает на усилитель.

Введение дополнительных электродов, экрана, и выполнение экранирующего и приемного электродов несплошными, Составитель Е. Плужникова

Техред M.Ãåðãåëü Корректор А.Власенко

Редактор P. Цицика

Заказ 4759/30 Тираж 711 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

Э 1101 761 4 с продольными вырезами, позволит ис- корпус устройства и уменьшить уроключить щеточные контакты для за- вень шума, следовательно, повысить земпения экранирующего электрода на точность измерений.