Измеритель электростатических зарядов

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для . измерения напряженности электростатического поля или плотности зарядов на поверхности неподвижных или движущихся наэлектризованных диэлектрических материалов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения зависимости показаний от числа оборотов электродвигателя , а также за счет введения синхронного детектора. Измеритель электростатических зарядов содержит п чувствительных электродов 2-5, выполненных в виде секторов, модулятор 1, дифференциальный усилитель 6 и показывающий прибор 15. Кроме того, в него введены п синхронных детекторов 7-10, генератор опорного напряжения, включающий формирователь 11 управляющих синхроимпульсов и распределитель 12 управляющих синхроимпульсов, повторитель-инвертор 13 и сглаживающий фильтр 14. Модулятор 1 выполнен -в виде металлического диска с отверстием секторной формы, площадь которого равна площади чувствительного элек-, трода. 2 ил. S (Л ю ю СП . 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ив 0ип

2 А1

Ш4 G 01 R 29/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3839294/24-21 (22) 07.01.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС .в Ленинграде (72) А.С. Дальнов, Л.Я. Шервуд,,В.A.Èâàíîâ, В.А.Попова, В.В.Григорьев и А.И.Сакалаускас (53) 621. 317. 318(088.8) (56) Патент США № 4054835, кл. G 01 R 5/28, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 966626, кл. G 01 R 29/24, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ

ЗАРЯДОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для . измерения напряженности электростатического поля или плотности зарядов на поверхности неподвижных или движущихся наэлектризованных диэлектрических материалов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения зависимости показаний от числа оборотов электродвигателя, а также эа счет введения синхронного детектора. Измеритель электростатических зарядов содержит и чувствительных электродов 2-5, выполненных в виде секторов, модулятор 1, дифференциальный усилитель 6 и показывающий прибор 15. Кроме того, в него введены и синхронных детекторов

7-10, генератор опорного напряжения, включающий формирователь 1 I управляющих синхроимпульсов и распределитель

12 управляющих синхроимпульсов, повторитель-инвертор 13 и сглаживающий фильтр 14. Модулятор 1 выполнен .в ви- де металлического диска с отверстием секторной формь|, площадь которого равна площади чувствительного электрода. 2 ил.

12?7026

Изобретение относится к измери— тельной технике и предназначено для измерения напряженности электростатического поля или плотности зарядов на

НоВ<3рхНосТН неподвижных или движущихся наэлектризованных диэлектрических материалов.

Целью изобретения является повьш1ениеточности измерения путем исключения зависимости показаний от числа оборотов электродвигателя, а также введения синхронного детектора.

На фиг. 1 представлена с:труктурная электрическая схема измерителя электростатических зарядов; на фиг.2временная диаграмма напряжений, поясняющая его работу.

Устройство содержит первичный преобразователь, выполненный в вице экранирующего электрода 1, снабженно го отверстием секторной формы и укрепленного на валу электродвигателя, и измерительного электрода, вклоча<ощего изолированные друг от друга чувствительные элементы 2-5 секторной формы, соединенные с входами усилителя 6, который выполнен дифференциальным. Выход усилителя соеди—

HpII с сигнальными зхоцами сиз<хрон ных детекторов 7-10, управ.1яю1цие входы которых подкл1очены к соо 1,:.ветствующим выходам .генератора опорного напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных формирова.— теля 11 управляющих синхроимпульсов и раЕпределителя 12 управляю.цих синхроимпульсов. Выходы четных синхронных детекторов 8 и 10 через 11овтори. гель-инвертор 13 и сглажива1ощий фильтр 1<е подключены к входу показывающего прибора.. Выходы нечетных синхронных детекторов 7 и 9 соединены с входом сгла;1<1п<а1ощего фильт-ра 14.

Ю

Измеритель электростат..-,.;ескп::;: заряцов работает следующим образо1:.

При вращении экранирующего элек— грода 1 происходит последоззательное

Открьпзание (экспОнирОвани<1? Jуззст13И тельных элементозз 2-5 и индуцпро 3Q ние на них электростатических заря— ,цов. Образуемь1е при этом па чувствигельнт1х элементах 2-5 потенц1.алы преобразуются в переменные электрические сигналы, которые поступают и» соответству1ощие входы дифференциального усилителя 6 в определенной пос-ледовательности: с нечетных чувствиФ

4"

iO

ЗО

<1П ,1 г

5О тельных элементов 3 и 5 — на инвертирующзп1 вход и с четных чувствительных элементов 2 и 4 — на неинвертирующий вход. При этом на выходе усилителя 6 образуется электрический сигнал (фиг.2а), который поступает на входы синхронных детекторов 7-10.

Управление их работой осуществляется от синхроимпульсов (фиг.2в,г,p,е), снимаемых с соответствующих выходов распределителя 12. В свою очередь, от формирователя 11 управля1ощих импульсов на вход распределителя 12 поступают импульсы (фиг.2б) со скважностью, равной времени экспонирования чувствительных элементов 2-5. Каждый из синхронных детекторов 7-10 гзоследовательно отпирается и пропускает на выход соответствующие, полуволны входного сигнала (фиг.2ж,з,и, к). 0 помощью повторителя-инвертора

13 производится инвертирование отрицательных полуззолн (фиг.2в,к), поступаемых с синхронн11х детекторов 8 и

10, в положительные (фиг.2л). Вместе с полож1ггельными полуволнами (фиг.2ж, и), снимаемыми с выходов синхронных детекторов 7 и 9, они образуют последовательность (фиг.2м), аналогичну1о сигналу па выходе д.зухполупериодного выпрямителя. Которазl поступает через сглажива1ощий фильтр 1

Если заряды статического электричества изменя;от свой знак HG проти зополох< ый, T,е. становятся, папример> отр11цате311ными, то схема работает аналогичным образом и на ее выходе образу1отся oTplIITHтельные полуволны д13ухполуперподн ого выпрямления (фиг. 2а,ж,м, пунктиром).

Использование в измерителе двух— полупериодного синхронного детектирования позволяет ув.еличить постоянную

oî< тавляющу1о сигнала в 2 раза по сравнеИIJJG с О13нопо31упериодным OIIHхронным де тектированием и сделать его чувствительность независимой от скорости

13рацения экрана или частоты экспонирoBHHHH. Применение дифференциального усилителя полезного сигнала повыпает помехоустойчивость измерителя. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Измеритель электростатических зарядов, содержащий и :-увствительных электродов, выполненных в виде секторов, модулятор, закр пленный на валу

1277026

1 1 v V U V ч ч v ч ф

Фиг. 2

Составитель Е.Плужникова

Техред В.Кадар Корректор N.Ñàìáoðñêàÿ

Редактор К. Волощук

Заказ 6662/38 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãaðoä, ул.Проектная, 4 электродвигателя, дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с нечетными чувствительными электродами, а неинвертирующий вход — с четными, и показывающий 5 прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в него введено п синхронных детекторов, генератор опорного напряжения, повтори- 10 тель-инвертор и сглаживающий фильтр, при этом модулятор выполнен в виде металлического диска с отверстием секторной формы, площадь которого равна площади чувствительного элек — !5 трода, выход дифференциального усилителя подключен к сигнальным входам синхронных детекторов, выходы нечетных синхронных детекторов подключены непосредственно к сглаживающему фильтру, выходы четных синхронных детекторов подключены к сглаживающему фильтру через повторитель-инвертор, выход которого подключен к показывающему прибору, а управляющие входы синхронных детекторов соединены с выходами генератора опорного напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных формирователя управляющих синхроимпульсов и распре делителя управляющих синхроимпульсов.