Устройство для измерения напряженности электрического поля

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит диэлектрический герметизированный баллон 1 с внутренними ускоряющими электродами 2 и 3, последний из которых выполнен в виде резистивной пленки 11 с двумя токосъемными выводами 12, С-образный отклоняющий магнитопровод (ОМП) 4, блок 5 индикации, блок 6 управления, блок 7 питания, нелинейный элемент 8, интегрирующий блок 9, электромагнитный экран 10, балластные резисторы 13 и стабилизатор 14 тока. При подаче питания происходит тлеющий разряд в газонаполненном промежутке между электродами 2 и 3. При появлении изменяющегося электрического поля, силовые линии которого пронизывают контур ОМП 4, в последнем индуцируется магнитное поле с индукцией, пропорциональной скорости изменения электрического поля. Появление магнитного поля в межполюсном зазоре ОМП 4 вызывает смещение движущихся ионов и электронов газа в баллоне 1 в направлении, перпендикулярном поверхностям полюсов ОМП 4. Это вызывает разность плотностей распределения зарядов вблизи выводов 12. При этом стабилизируется общий анодный ток и его распределение между резисторами 13 будет изменяться в зависимости от величины скорости изменения напряженности электрического поля по закону, зависящему от свойств газа, пленки 11 и геометрических соотношений элементов. Далее через элемент 8 и блок 9 сигнал, пропорциональный величине напряженности электрического поля, индицируется. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (ll) А1 (51) 4 G 01 R 29/12

3 ..E" B ii,".Fi

Г4!. i ;.

Е;;Ь.,,:Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4261210/24-09 (22) 15.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. М 17 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Г.Болдырев, В.В.Бочаров, В.П.Булеков, Н.С.Василенко, А.И.Москалев, С.Б.Резников и Н.К.Шаронов (53) 621 .317.328(088.8) (56) Патент США !! - 3764900, кл. G 01 R 29/14, 1973.

Кноль M., Эйхмейер M. Техническая электроника, т. II, - M.: Энергия, 1971,. с. 318. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ-.

ЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изоб. ретения — повышение точности измерений. Устройство содержит диэлектрический герметизированный баллон 1 с внутренними ускоряющими электродами

2 и 3, последний из которых выполнен в виде резистивной пленки 11 с двумя токосъемными выводами 12, С-образный отклоняющий магнитопровод (ОИ1) 4, блок 5 индикации, блок 6 управления, блок 7 питания, нелинейный элемент

8, интегрирующий блок 9, электромагнитный экран 10 балластные резисторы 13 и стабилизатор 14 тока ° При подаче питания происходит тлеющий разряд в газонаполненном промежутке между электродами 2 и 3. При появлении изменяющегося электрического поля, силовые линии которого пронизывают контур OMII 4, в последнем индуцируется магнитное поле с индукцией, про-. порциональной скорости изменения элек-. трического поля. Появление магнитного поля в межполюсном зазоре OYiIT 4 вызывает смещение движущихся ионов и электронов газа в баллоне 1 в направлении, перпендикулярном поверхностям полюсов OMII 4. Это вызывает разность плотностей распределения зарядов вблизи выводов 12. При этом стабилизируется общий анодный ток и его распределение между резисторами 13 будет изменяться в зависимости от величины скорости изменения напряженности электрического поля по закону, зависящему от свойств газа, пленки 11 и геометрических соотношений элементов. Далее через элемент 8 и блок 9 сигнал, пропорциональный величине напряженности электрического поля, ин— дицируется. 1 ил.

1478160

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения напряженности электрического поля.

Белью изобретения является повышение точности измерений напряженности электрического поля.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения напря- 10 женности электрического поля.

Устройство для измерения напряженности электрического поля содержит диэлектрический герметизированный баллон 1 с внутренними ускоряющими электродами 2 и 3, С-образный отклоняющий магнитопровод 4, блок 5 индикации, соединенный с блоком 6 управления, источник 7 питания, нелинейный элемент 8, интегрирующий блок 20

9 и электромагнитный экран 10, охватывающий снаружи герметизированный баллон 1 и имеющий отверстия для по— люсов отклоняющего магнитопровода 4.

Первый ускоряющий электрод 3 выпол- 25 нен в виде резистивной пленки 11 с двумя токосъемными выводами 12, кото— рые последовательно через нелинейный элемент 8 и интегрирующий блок 9 подключены к блоку 5 индикации и через 30 балластные резисторы 13 подключены к первому зажиму источника питания, Токосъемные выводы 12 расположены по периферии резистивной пленки 11 вдоль ее пРотивоположных гPBHHIl, пеР- 35 пендикулярных поверхностям полюсов отклоняющего магнитопровода 4, стабилизатор .14 тока.

Устройство для измерения напряженности электрического поля работает 40 следующим образом.

При включении источника питания начинает происходить тлеющий разряд в газонаполненном промежутке между ускоряющими электродами 2 и 3. Бал- 45 ластные резисторы 13 подобраны таким образом, чтобы при отсутствии внешних электрических и магнитных полей анодный ток распределялся между ними поровну. В этом случае напряжения на резисторах одинаковы, и на нелинейном элементе, например, полупроводникового диода 8 сигнал отсутствует.

С помощью блока 6 управления производится обнуление и запуск интегриру. ющего блока 9.

При появлении изменяющегося электрического поля, силовые линии кото— рого пронизывают контур отклоняющего магнитопровода 4, в последнем индуцируется магнитное поле с индукцией, пропорциональной скорости изменения электрического поля

В .Р4Р Seoul, dF

1 dt где S — площадь пронизываемого контура;

1 — длина средней силовой линии отклоняющего магнитопровода;

Š— нормальная составляющая напряженности электрического поля, Появление магнитного поля в межполюсном зазоре отклоняющего магнитопровода благодаря силам Лоренца вызывает смещение движущихся ионов и электронов газа в герметизированном баллоне в направлении, перпендикулярном поверхностям полюсов отклоняющего магнитопровода, что в свою очередь, вызывает разность плотностей распределения зарядов вблизи первой и второй токосъемных шин 12. Так как при этом общий анодный ток стабилизирован с помощью стабилизатора 14, то его распределение между балластными резисторами 13 в этом случае изменяется в зависимости от величины скорости изменения напряженности

dE электрического поля — по определенdt ному закону, зависящему от свойств газа, резистивной пленки и геометрических соотношений устройства. Параметры нелинейного элемента 8 выбраны такими, чтобы сигнал на его выхоdE де был пропорционален величине —.

dt

В этом случае на выходе интегрирующего блока 9 появляется сигнал, пропорциональный величине напряженности электрического поля Е. Этот сигнал поступает в устройство 5 индикации.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее диэлектрический герметизированный баллон, снабженный первым и вторым внутренними ускоряющими электродами, блок управления, первый и второй выходы которого соединены с управляющим входом блока питания и входом блока индикации соответственно, С вЂ образн отклоняющий магнитопривод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1478160

Составитель H,×åðíèêîâ

Редактор В.Бугренкова Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец

Заказ 2360/46 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 что, с целью повышения точности измерений, введены электромагнитный экран, охватывающий диэлектрический герметизированный баллон в электроЭ

5 магнитном экране выполнены отверстия для полюсов С-образного отклоняющего магнитопровода, последовательно соединенные нелинейный элемент, первый и второй выходы которого соединены 10 через введенные первый и второй балластные резисторы с первым входом блока питания, и интегрирующий блок, управляющий вход которого соединен с дополнительным третьим выходом бло- 15 ка управления, а выход — с блоком индикации соответственно, стабилизатор тока, выход которого соединен с первым внутренним ускоряющим элек— тродом, а выход — с входом блока питания, второй внутренний ускоряющий электрод выполнен в виде резистивной пленки, на периферии которой напротив друг друга выполнены первый и второй токосъемные выводы, подключенные к первому и второму входам нелинейного элемента соответственно, причем перВый и второй токосъемные выводы перпендикулярны поверхностям полюсов С-образного отклоняющего магнитопривода,