Измеритель напряженности электростатического поля
ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий электростатический генератор, выпол/2 в- X ненный в виде вращающегося заземленного экрана с прорезями и чувствительного электрода, последовательно соединенные усилитель, синхронный детектор и показьтающий прибор, генератор опорного напряжения, соединенный с управляющим входом синхронного детектора и вращшощимся заземленным экраном с прорезями, причем чувствительный электрод соединен с входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен амплитудно-фазовый регулятор , «ход которого подключен к выходу генератора опорного напряжер ния, а выход подключен к чувствитель-® ному электроду электростатического Л генератора, 6 -Oi ел о сд /V 00 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
С00ИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
aS 1(Р G 01 R 29/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3399040/24-21 (22) 23.02.82 (46) 15.04.85. Бюл. И 14 (72) А.И. Лииов и В.А. Мондрусов (53) 621.317.7(088.8) (56) . Кузнецов Л. Поможет предотвратить sspgs. — "Морской флот", 1976, У 5, с. 47-49. Pollard IE and Chubb. 3., Ап instrument to measure electric fields under adverse conditions. Inst. Plius Conf. 8er. Ф 27, 1975, рр. 182-187 (прототип) . (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий электростатический генератор, выполненный в виде вращающегося заземленного экрана с прорезями и чувствительного электрода, последовательно соединенные усилитель, синхронный детектор и показывающий прибор, генератор опорного напряжения, соединенный с управляющим входом синхронного детектора и вращающимся заземленным экраном с прорезями, причем чувствительный электрод соединен с входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен амплитудно-фазовый регулятор, вход которого подключен к выходу генератора опорного напряже- р ния, а выход подключен к чувствительному электроду электростатического генератора. Ф 1150 Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерителям напряженности электростатического поля. Цель изобретения — повышение точ5 ности измерений. На чертеже изображена структурная схема измерителя напряженности электростатического поля. Измеритель напряженности электростатического поля содержит вращающийся заземленный экран 1 с прорезями и чувствительный электрод 2, образующие электростатический генератор, усилитель 3, синхронный детектор 4, генератор 5 опорного напряжения, показывающий прибор 6 и амплитуднофазовый регулятор 7. Чувствительный электрод 2 электростатического генератора соединен с входом усилителя 3, выход которого соединен с сигнальным входом синхронного детектора 4. Выход генератора 5 опорного напряжения, частота которого синхронизирована с частотой вращения заземленного вращающегося экрана 1 с прорезями, соединен с управляющим входом синхронного детектора 4 и с входом амп литудно-фазового регулятора 7. Выход амплитудно-фазового регулятора 7 соединен с входом усилителя 3. Показывающий прибор 6 подключен к выходу синхронного детектора 4. Измеритель напряженности электростатического поля работает следующим образом. Поток вектора напряженности электростатического поля модулируется заземленным вращающимся экраном 1 с прорезями, в результате чего на чувствительном электроде 2 появляется переменный сигнал, пропорциональный величине напряженности поля. Этот сигнал усиливается усилителем 3 и поступает на синхронный детектор 4, на управляющий вход которого подается сигнал от генератора 5 опорного напряжения. К выходу синхронного детектора 4 подключен показывающий прибор 6, показания которого Ф определяются величиной и знаком напряженности измеряемого электростатического поля. К выходу генератора 5 опорного напряжения подключен также амплитудно-фазовый регулятор 7, выход которого соединен с чувстви583 а тельным электродом 2 электростатического генератора, На выходе амплитудно-фазового регулятора сигнал определяется выра жением: О, при Ч (2qt3) (g$- ii (gqt2) вы1 А Р - Ц р, при 2н п ц1 1ь (2п+1) п = 0,1,2,3,... где U . — регулируемая амплитуда сигнала на выходе амплитуднофазового регулятора. Таким образом, на выходе амплитудно-фазового регулятора 7 сигнал может быть либо в фазе, либо в противофазе с сигналом от измеряемого поля. Меняя амплитуду сигнала на выходе амплитудно фазового регулятора (вручную или автоматически), можно производить компенсацию паразитных сигналов (установку О) и калибровку прибора в процессе измерений. Калибровка измерителя осуществляется следующим образом. На вход усилителя 3 с выхода амплитудно-фазового регулятора 7 подается сигнал, амплитуда которого определяется выбранным значением калиброванного уровня, устанавливаемого HR шкале показывающего прибора 6. Если калибровка осуществляется при отсутствии электростатического поля, то при изменении знака выходного напряжения амплитудно-фазового регулятора изменяется и знак показаний показывающего прибора 6. Абсолютная же величина показаний последнего не изменяется. В присутствии электро,статического поля при изменении знака выходного напряжения амплитуднофазового регулятора происходит изменение абсолютного значения показаний показывающего прибора 6. Полусумма показаний прибора б, взятых при разных знаках вьмодного напряжения амплитудно-фазового регулятора, пропорциональна измеряемой напряженности электростатического поля, Если в процессе работы измерителя происходит изменение уровня паразитного сигнала, обусловленного действием, например, контактной разности потенциалов электродов электростатического генератора, зависящей в частности от состояния их поверхностей, влажности и т.д., то с помощью амплитудно-фазового регулятора можно ана11505 Составитель В. Костин Редактор И, Ковальчук Техред 3 ° Палий Корректор С. Шекмар Заказ 2137/35 Тираж 748 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 логично определить уровень паразитного сигнала, который определяется при отсутствии электростатического поля. При уменьшении сопротивления изоляции чувствительного электрода сигнал от действия измеряемого поля также уменьшается вследствие перераспределения токов с чувствительного электрода между входом усилителя 3 и сопротивлением изоляции чувствительного 1О электрода на землю. С помощью амплитудно-фазового регулятора в процессе калибровки измерителя по уменьшению величин показаний показывающего прибора 6 выявляется ухудшение изоля- 1 ции чувствительного электрода на зем83 4 лю и определяется поправочный коэффициент, учитывающий ухудшение изоляции чувствительного электрода на землю. Истинное значение напряженности измеряемого электростатического поля определяется путем умножения полусуммы показаний показывающего прибора 6 на поправочный коэффициент. В результате существенно повышается точность измерения напряженности электростатического поля в условиях значительной влажности и загрязненности среды, в которой осуществляется измерение, вызывающих снижение сопротивления изоляции чувствительного электрода.
