Способ измерения вектора напряженности электрического поля атмосферы

Авторы патента:

G01R29/12 - для измерения электростатических полей

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для измерения напряженности атмосферного электрического поля у поверхности Земли. Цель изобретения - повьшение точности измерений. Способ заключается в следующем. В измеренное электрическое поле помещают механический модулятор и регистрируют модулированный сигнал. По его величине судят о напряженности электрического поля. Для достижения поставленной цели модуляцию осуществляют в трех ортогональных направлениях на разных некратных частотах. Сигналы, соответствующие ортогональным компонентам электрического поля, подаются на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и далее на ЭВМ. По измеренным и записанным компонентам вектора находят направление и величину полного вектора поля и их временные вариации. Устранено взаимное влияние датчиков друг на друга и предотвращены смешивание и искажение трех сигналов, соответствующих компонентам вектора поля при их прохождении в усилительно-измерительных трактах. Устройство, реализующее .данный способ, описано в материалах изобретения. 1 ил. а to (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3884745/24-21 (22) 10.04.85 (46) 23.01.87. Бюл. В 3 (71) Институт ионосферы АН KasCCP (72) А.Д.Шингаркин, В.Е.Зеленков и В.В.Казаков (53) 621.317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1019368, кл. G 01 R 29/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 873162, кл. С 01 R 29/19, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ АТМОСФЕРЫ (57) Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для измерения напряженности атмосферного электрического поля у поверхности

Земли. Цель изобретения вЂ” повьппение точности измерений. Способ заключается в следующем. В измеренное электрическое поле помещают механический

„„Я0„„1285404 А 1 модулятор и регистрируют модулированный сигнал. По его величине судят о напряженности электрического поля.

Для достижения поставленной цели модуляцию осуществляют в трех ортогональных направлениях на разных некратных частотах. Сигналы, соответствующие ортогональным компонентам электрического поля, подаются на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и далее на ЭВМ. По измеренным и записанным компонентам вектора находят направление и величину полного вектора поля и их временные вариации. Устранено взаимное влияние датчиков друг 2 на друга и предотвращены смешивание щ и искажение трех сигналов, соответствующих компонентам вектора поля при их прохождении в усилительно-иэмери- С тельных трактах, Устройство, реализующее данный способ, описано в материалах изобретения. 1 ил.

Оияи

404 равлениях, перпендикулярных плоскостям электродов, т.е, в направлениях выбранных ортогональных осей координат. Таким образом, осуществляется вибропреобразование наведенных атмосферным геофизическим полем потенциалов на измерительных электродах в переменные токи, каждый из которых соответствует одной из компонент век1О тора поля. Электромагнитные вибраторы 7-9 питаются от генераторов 10-12, генерирующих разные некратные частоты, соответствующие простым числам, например 1321, 1361, !38! Гц, в эву15 ковом д апазоне. Hmmm3 предел диапа,зона определяется той максимальной частотой флуктуаций геоэлектрического поля, которую хотят исследовать.

Верхний предел диапазона определяется инерционностью, т.е. размерами и массой используемых датчиков.

Переменные напряжения с измерительных электродов 1-3, каждое своей

25 частоты, соответствующие пространственным компонентам поля, подаются на входы резонансных узкополосных усилителей 13-15, усиленные напряженйя с выходов усилителей поступают на первые входы синхронных детекторов 16-18, на вторые входы которых подаются опорные эталонные напряжения с вторых выходов генераторов 1012 возбуждения звуковой частоты.

Сигналы с выходов синхронных детек35 торов, соответствующие ортогональным компонентам электрического поля, подаются на аналого вЂ цифров преобразователь 19 и далее на ЭВМ или на промежуточный носитель информации. По измеренным и записанным компонентам вектора находятся направление и величина полного вектора поля и их временные вариации.

1 1285

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для измерения напряженности атмосферного электрического поля у поверхности Земли, необходимого для дистанционного обнаружения и диагностики естественных и искусственных возмущений в атмосфере (землетрясений, извержений вул-. канов, циклонов, цунами, взрывов и т.д.), оказывающих активное воздействие на атмосферно-электрические процессы.

Цель изобретения вЂ” повьппение точности измерений путем устранения взаимного влияния датчиков друг на друга и предотвращения смешивания и искажения трех сигналов, соответствующих компонентам вектора поля при их прохождении в усилительно-измерительных трактах.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит, три ортогональных ориентированных в пространстве датчика, выполненных в виде дисковых измерительных электродов 1-3 и дисковых, параллельных заземленных ферромагнитных электродов 4-6 сравнения, являющихся мембранами электромагнитных вибраторов 7-9, три генератора 10-12 возбуждения звуковой частоты, первые выходы которых соединены с входами вибраторов 7-9 датчиков, три резонансных усилителя 13-15, к входам которых подсоединены измерительные электроды, три синхронных детектора 16-18, первые входы которых соединены с выходами резонансных усилителей 13"15, а вторые входы ; с вторымн выходами генераторов 10-12 возбуждения звуковой частоты, выходы синхронных детекторов соединены с входами аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 19. Выход АЦП является выходом устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

Датчики ориентируются в пространстве ортогональна, ч.е. нормали к поверхностям дисковых измерительных электродов 1-3 ориентированы, например, вверх на север и на восток. Заземленные ферромагнитные электроды

4-6 сравнения, являющиеся мембранами электромагнитных вибраторов 7-9, приводятся этими вибраторами в поперечно-gone(5aTenbHoe движение в напФормула и з обретения

Способ измерения вектора напряженности электрического поля атмосферы, включающий помещение в измеряемое

5О электрическое поле механического модулятора и регистрацию модулированно- . го сигнала, по величине которого судят о напряженности электрического поля, отличающийся тем, 55 что, с целью повышения точности, модуляцию осуществляют в трех ортогональных направлениях на разных некратных частотах.

1285404

Составитель Е. Плужникова

Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Редактор С.Пекарь

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 7639/47

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ измерения вектора напряженности электрического поля атмосферы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использ.овано в репрографии, дефектоскопии

Способ измерения напряженности электрического поля // 1273845

Изобретение относится к технике электрических измерений, в частности к способам измерения напряженности электрических полей

Устройство для измерения электростатического контраста на движущихся периодически заряженных диэлектрических и полупроводниковых слоях // 1272283

Устройство для бесконтактного измерения переменного напряжения // 1267299

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения электризации неметаллических материалов // 1267298

Изобретение относится к области электроизмерительной техники

Измеритель напряженности электростатического поля // 1262423

Изобретение относится к измерительной текнкке и может быть использовано для измерения напряженности электростатического поля и при исследовании злектрических полей

Измеритель электростатического потенциала заряженной поверхности // 1262422

Способ измерения локальной плотности поверхностного заряда // 1262421

Изобретение относится к электроизмереиням , является дополнительным изобретением по авт

Измеритель поверхностного потенциала // 1257570

Датчик напряженности электрического поля // 1257569

Изобретение относится к измерительной технике

Прибор "гел" для измерения межатомно-молекулярного электрического поля // 2110807

Изобретение относится к приборам, измеряющим электрические и электромагнитные поля

Способ измерения потенциала на поверхности диэлектрических образцов и устройство для его осуществления // 2118830

Изобретение относится к физике, в частности к методам измерения электрического потенциала на поверхности диэлектрических образцов

Измеритель заряда статического электричества // 2196339

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, может быть использовано для контроля объемного заряда статического электричества в потоках движущихся диэлектрических жидкостей (светлых нефтепродуктов) или в потоках аэродисперсных сред

Устройство для измерения напряженности статического и квазистатического электрического поля // 2199761

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения напряженности статического и квазистатического электрического поля при проведении метеорологических, геофизических, биоэнергетических исследований, а также для оценки экологического состояния поверхности Земли и атмосферы

Способ измерения напряженности электрического поля // 2200330

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью

Устройство для измерения напряженности электростатического поля // 2212678

Способ измерения напряженности электрического поля // 2214611

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью

Бесконтактный способ определения потенциалов заряженной поверхности объекта и устройство для его осуществления // 2223511

Измеритель электрического потенциала со сканированием // 2225622

Способ измерения параметров остаточного заряжения плоских диэлектриков // 2231804

Изобретение относится к электротехническим измерениям, предназначено для измерения поверхностной плотности реального (полного) заряда и его среднего положения, а также поверхностных плотностей эффективных зарядов плоских диэлектриков и может быть использовано при диагностике остаточного заряжения различных диэлектрических материалов (электретов)