Устройство для измерения напряженности переменного электрического поля

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности. Устройство содержит датчик 1, кабельную линию 2 связи, преобразователь 3 тока в напряжение и блок регистрации 4. Сигнал, наведенный на металлической антенной сфере 5, подается на антенный усилитель 19 и через буферный усилитель 20 - на металлическую экранную сферу 6. Далее сигнал с усилителя 19 поступает на преобразователь 21 напряжения в ток. Он преобразует измеряемое напряжение в ток в кабельной линии 2. Далее ток преобразователем 3 преобразуется в напряжение, которое поступает в блок регистрации 4. Преобразование измеряемого напряжения в ток в кабельной линии позволяет избавиться от влияния распределенной емкости в кабеле, которая ограничивает частотную полосу пропускания кабеля и вызывает нестабильность коэф. передачи кабельной линии при изменении ее геометрии, а также повысить помехоустойчивость передачи аналогового сигнала. Цель достигается за счет снижения электрического поля, вносимых устройством, а также улучшения условий передачи сигнала по кабелю. 2 ил.

сОюз сОВетских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК . (191 (И) А1

151)5 G Ol к 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям при гкнт сссР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4425989/24-09 (22) 31 . 03. 88 (46) 23,03. 90. Бюл. ¹ 11 (72) О.P. Айрумян, С,А. Долганов и В.В. Мусатов(53) 621 . 31 7. 328 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 1122981, кл, С 01 R 29/08, 1985.

0gawa I., Ianaka У. Ef f ective

height of the fall antenna for

measuring ELZ radio signals, Special Contributions, Geophisical

Institute, Kyoto University, N 10, 1 970, р.р. 29-34. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ,ПОЛЯ . (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности и чувствительности. Устр-во содержит датчик

1, кабельную линию 2 связин преобразователь 3 тока в напряжение и блок регистрации 4. Сигнал, наведенный на

2 металлической антенной сфере 5, пода" ется на антенный усилитель 19 и через буферный усилитель 20 — на металлическую экранную сферу 6. Далее сигнал с усилителя 19 поступает на преобразователь 21 напряжения в ток.

Он преобразует измеряемое напряжение в ток в кабельной линии 2. Далее ток преобразователем 3 преобразуется в напряжение, которое поступает в блок регистрации 4. Преобразование измеряемого напряжения в ток в кабельной линии позволяет избавиться от влияния распределенной емкос ти в кабеле, которая ограничивает частотную полосу пропускания кабеля и вызывает нестабильность коэф. передачи кабельной линии при изменении ее геометрии, а также повысить помехоустойчивость передачи аналогового сигнала. Цель достигается за счет снижения искажений электрического поля, вносимых устр-вом, а также улучшения условий передачи сигнала по кабелю. 2 ил.

1552129

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности переменного электрического поля.

Цель изобретения — повьш ение точности и чувствительности.

На фиг,l приведена конструкция устройства для измерения напряженнос- 10 ти переменного электрического поля; на фиг.2 — схема электрическая струк турная устройства.

Устройство для измерения напряженности переменного электрического поля включает датчик 1, кабельную линию 2 и преобразователь 3 тока

1, в напряжение, конструктивно располо1 женный в регистрирующем устройстве 4, В состав датчика 1 входят металли- 20 ческие антенная и экранная сферы 5 и 6 малой толщины по сравнению с их радиусами, расположенные концентрич( но и разделенные между собой воздушным промежутком, антенный блок 7 25 со своим металлическим заземленньм ( кожухом 8, расположенным, в свою, очередь, в металлической сфере 6 на

,диэлектрической круглой подставке 9, провод 10, провод 11 в диэлектри" 30 ческой оплетке, диэлектрическая трубчатая стойка 12, поддерживающая описанную конструкцию при помощи переходника 13, изготовленного из изоляционного материала, кабельная линия, 14 связи, со своей экранной оплеткой ,15, проходящей сквозь трубчатую диэлектрическую стойку 1 2, заземленная металлическая подставка 16 стойки

12, трубчатый экран 17 внутри кото- 40 рого размещен кабель 14 по всей длине стойки 1 2 и разъем 18, расположенный на металлической подставке 16, При этом металлический кожух 8 45 при помощи экранной оплетки 15 кабеля 14 соединен с заземленной металлической подставкой 16, антенная сфера 5 прОводом 11 в диэлектрической оплетке через технологическое отверстие в сфере 6 соединена. с первьм входом антенного блока 7, экранная сфера 6 проводом 10 соединена с вторьм входом антенного блока 7, трубчатый эк ран 17 соединен с эк ранкой сферой

6 . а выход антенного блока 7 при по°

I мощи кабеля 14 соединен с разъемом

18, в свою очередь, датчик 1 кабельной линией 2 через магистральный приемник 3 соединен с входом регистрирующего устройства 4, При измерении электрического поля на поверхности земли размеры антенной сферы 5 и стойки 1? должны удовлетворять условию (Н/R) > 25, где Н вЂ” высота стойки, à R — радиус сферы 5.

Антенный блок 1 содержит (фиг. 2) антенный усилитель 19 с большим входным сопротивлением, малой входной емкостью и с коэффициентом усиления, равньм

К, буферный усилитель 20 с большим входньм сопротивлением, малой емкостью и с коэффициентом усиления, равным +1, преобразователь 21 напряжения в ток, состоящий из двух усилителей 22 и 23 с коэффициентами преобразования, равными соответственно

+К и -К, Выход преобразователя 21 подключен к входу кабельной линии 24 связи со своим экраном 25 и преобразователь 3 тока в напряжение, расположенный в регистрирующем блоке 4.

При этом вход буферного усилителя

20 соединен с антенной сферой 5 (фиг.1), а выход соединен с экранной сферой 6 и трубчатым экраном 17; вход антенного усилителя 19 соединен с антенной сферой 5,, а выход соединен с входами усилителей 22 и 23 преобразователя 21 напряжения в ток, выход которого посредством кабельной линии 24 соединен с входом преобразователя 3 тока в напряжение, выход к ото por о соединен с входом регистрирующего устройства 4, а экран

25 кабельной- линии 24 заземлен по всей своей длине.

Устройство для измерения напряженности переменного электрического поля работает следующим образом.

Сигнал, наведенный на антенной сфере 5, подается посредством буферного усилителя 20 с единичным коэффициентом усиления на экранную сферу

6, поэтому изменение потенциалов между этими сферами определяется лишь изменением коэффициента усиления буферного усилителя 20 от номинального значения, равного единице.

В связи с этим величина взаимной ем-. кости С между антенной (вход 3) и экранной (вход 4) сферами близка к нулевому значению (С -+ О), что в свою очередь приводит к минимизации взаимной электрической емкости С з между антенной сферой 5 и заземленным

15521 29 кожухом Я антенного устройства 1, Устранение взаимной емкости Сд приводит к тому, что потенциал, наводимый на антенной сфере 5, практически равен потенциалу на входе антенного усилителя 1 9, вход которого соединен с антенной сферой 5, далее сигнал с выхода антенного усилителя 19 поступает на вход преобразователя 21 напряжения в ток, который преобразует измеряемое напряжение в ток в кабельной линии благодаря двум параллельl но включенным усилителям 22 и 23 с коэффициентами преобразования напряжения,в ток, равными +К и -К соответственно, далее ток в кабельной линии 24 при помощи преобразователя 3 .

1 тока в напряжение преобразуется в напряжение, и с выхода его подается 20 на вход блока регистрации.

Преобразование измеряемого напряжения в ток в кабельной линии позволяет избавиться от влияния распределенной емкости в кабеле, которая огра- 25 ничивает частотную полосу пропускания кабеля и вызывает нестабильность коэффициента передачи кабельной линии при изменении ее геометрий, а также повысить помехоустойчивость 30 передачи аналогового сигнала, Таким образом, использование данного изобретения позволяет повысить точность н чувствительность измерений за счет снижения искажений электрического поля, вносимых устройством, а также улучшения условий передачи сигнала по кабелю.

Формула из об ре тения устройство для измерения напря 40 женности переменного электрического поля, включающее металлическую антенную сферу, помещенный в металлический заземленный кожух антенный усилитель, вход которого электрически соединен с внутренней поверхностью металлической антенной сферы, кабельную линию связи, блок регистрации, причем антенный усилитель и металлический заземленный кожух помещены внутри металлической антенной сферы, отличающееся тем,что, с целью повышения точности и чувствительности, введены металлическая экранная сфера, расположенная между металлической антенной сферой и ме- таллическим заземленньм кожухом концентрически с металлической антенной сферой, диэлектрическая трубчатая стойка, на верхнем конце которой закреплена металлическая антенная сфера, трубчатый экран, соединенный с металлической экранной сферой и размещенный внутри диэлектрической трубчатой стойки по всей ее длине, причем внутри трубчатого экрана раэ" мещена кабельная линия связи изолированно от него, буферный усилитель, вход которого подключен к внутренней поверхности металлической антенной сферы, а выход — к металлической экранной сферы, преобразователь напряжения в ток, вход которого подключен к выходу антенного усилителя, а выход — к входу кабельной линии связи, выход которой последовательно" через введенный преобразователь токов напряжения подсоединен к входу блока регистрации.

1 552129

1 !

Составитель П. Савельев

Редактор В. Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор Т. Пал

Заказ 328 Тираж 554 Подписное

:ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101