Устройство для измерения плотности потока энергии электромагнитного поля


 


Владельцы патента RU 2441248:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)

Изобретение относится к устройствам для измерения или индикации электрических величин. Сущность изобретения заключается в том, что устройство включает две измерительных антенны, одна из которых выполнена в виде спиралевидной рамки, а другая - выполнена в виде двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу, разделенных слоем диэлектрика, при этом каждая антенна имеет по два выхода, которыми соединена с входами соответствующих усилителей сигналов, являющихся приемными устройствами, выходы приемных устройств присоединены к входам соответствующего звена частотной коррекции, которые выходом соединены с входами соответствующих амплитудных детекторов, выходами амплитудные детекторы соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к входу процессора с множительным логическим элементом И, выход процессора присоединен к входу жидкокристаллического алфавитно-цифрового дисплея. Технический результат заключается в повышении точности. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для измерения или индикации электрических величин, а именно для измерения характеристик электромагнитного поля.

Известно устройство определения параметров электромагнитного поля электроустановок (Измеритель параметров электрического и магнитного полей ВЕ-МЕТР-АТ-002. Руководство по эксплуатации. МГФК 411173.004РЭ. М.: ООО «НТМ-защита», 2001. - С.4-9), включающее датчик-измеритель параметров магнитного поля, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, процессор, индикатор.

Недостатками данного устройства являются раздельное измерение электрической Е и магнитной Н напряженностей, характеризующих свойства электромагнитного поля, отсутствие измерения плотности потока энергии или энергетической нагрузки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является установка для измерения плотности потока мощности электромагнитного поля (Патент РФ №2353942, МПК G01R 29/08. Беляев В.В. Установка для измерения плотности потока мощности электромагнитного поля. - Опубл. 27.04.2009).

Недостатком данного устройства является то, что оно может использоваться для измерения электромагнитного поля высокой частоты и при наличии генератора ВЧ-сигналов.

Цель изобретения - измерение уровня плотности потока энергии электромагнитного поля (энергетической нагрузки).

Указанная цель достигается тем, что используют две антенны: одна в виде спиралевидной рамки, а другая антенна выполнена в виде двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу, разделенных слоем диэлектрика, а так же используется процессор, который преобразует полученные значения напряженности магнитного и электрического полей в плотность потока энергии - вектор Пойнтинга (К.Шимони. Теоретическая электротехника. М.: «Мир», 1964. - С.44-49).

Сущность изобретения заключается в том, что устройство включает две измеряемые антенны, одна из которых выполнена в виде спиралевидной рамки, а другая - выполнена в виде двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу, разделенных слоем диэлектрика, при этом каждая антенна имеет по два выхода, которыми соединена с входами соответствующих усилителей сигналов, являющихся приемными устройствами, выходы приемных устройств присоединены к входам соответствующего звена частотной коррекции, которые выходом соединены с входами соответствующих амплитудных детекторов, выходами амплитудные детекторы соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к входу процессора с множительным логическим элементом И, выход процессора присоединен к входу жидкокристаллического алфавитно-цифрового дисплея.

На чертеже представлена схема устройства для измерения плотности потока энергии (энергетической нагрузки) электромагнитного поля, включающая электроустановку переменного тока 1, измеряемую антенну 4 магнитного поля со спиралевидной рамкой 5, измеряемую антенну 2 электрического поля с двумя плоскими проводящими пластинами 3, расположенными параллельно друг другу и разделенными слоем диэлектрика, усилитель 7 для сигналов напряженности магнитного поля и усилитель 6 для электрического поля, звено частотной коррекции 9 для магнитного поля и звено частотной коррекции 8 для электрического поля, амплитудный детектор 11 для магнитного поля и амплитудный детектор 10 для электрического поля, цифроаналоговый преобразователь 12, процессор с множительным логическим элементом И 13, жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей 14, магнитные волны 15, объект воздействия их 16.

Предлагаемое устройство работают следующим образом.

Переменное электромагнитное поле 16 электроустановки переменного тока 1, воздействуя на спиралевидную рамку 5 измеряемой антенны магнитного поля 4 и на две плоские проводящие параллельные пластины 3, разделенные слоем диэлектрика, измеряемой антенны 2 электрического поля, подключенные к блоку питания (на схеме не представлен), создает переменный ток, пропорциональный величине напряженности воздействующего электромагнитного поля 16. Полученный сигнал переменного тока поступает на вход соответствующего усилителя 7 магнитного поля и усилителя 6 электрического поля, имеющие входное полное сопротивление, близкое к нулю. На выходе усилителей 6 и 7 формируется сигнал переменного напряжения, кратный величине входящего переменного тока. Переменное напряжение с выхода усилителей 6 и 7 поступает на соответствующее звено частотной коррекции 9 для магнитного поля и звено частотной коррекции 8 для электрического поля, учитывающие особенности частотных свойств измеряемых антенн 4 и 5 и усилителей 6 и 7. После звена частотной коррекции 8 и 9 сигнал переменного напряжения подается на вход соответствующего амплитудного детектора 11 для магнитного поля и амплитудного детектора 10 для электрического поля, которые преобразуют входное переменное напряжение в постоянное с величиной, равной амплитуде входного переменного напряжения.

Полученный сигнал переменного напряжения, пропорциональный напряженности электромагнитного поля, поступает на вход цифроаналогового преобразователя 12, результирующего числовые значения величин зарегистрированных сигналов электромагнитного поля, которые анализируются в процессоре 13, и с помощью множительного логического элемента И рассчитывается плотность потока энергии (энергетическая нагрузка) электромагнитного поля, результат расчетных значений индуцируется на жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей 14.

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве процессора с множительным логическим элементом И позволяет определить плотность потока энергии, то есть энергетическую нагрузку электромагнитного поля.

Устройство для измерения плотности потока энергии электромагнитного поля, включающее приемные устройства в виде двух измерительных антенн, цифроаналоговый преобразователь устройства обработки, отличающееся тем, что устройство включает две измерительные антенны, одна из которых выполнена в виде спиралевидной рамки, а другая выполнена в виде двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу, разделенных слоем диэлектрика, при этом каждая антенна имеет по два выхода, которыми соединена с входами соответствующих усилителей сигналов, являющихся приемными устройствами, выходы приемных устройств присоединены к входам соответствующего звена частотной коррекции, которые выходом соединены с входами соответствующих амплитудных детекторов, выходами амплитудные детекторы соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к входу процессора с множительным логическим элементом И, выход процессора присоединен к входу жидкокристаллического алфавитно-цифрового дисплея.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микроволновой радиометрии. .

Изобретение относится к микроволновой радиометрии. .

Изобретение относится к микроволновой радиометрии. .

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для определения параметров радиотехнических систем, объединенными термином «случайные антенны».

Изобретение относится к области обеспечения информационной безопасности переговоров в выделенных помещениях путем выявления возможных угроз по формированию каналов утечки акустической (речевой) информации через волоконно-оптические системы связи и может быть использовано в системах защиты конфиденциальной речевой информации.

Изобретение относится к области радиотехники. .

Изобретение относится к способу и устройству для определения напряженности поля помехи в самолете. .

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения безопасности для окружающей среды. .

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для измерения эллиптичности электромагнитной волны волноводных устройств. .

Изобретение относится к индикации и измерениям напряженности электрического и магнитного полей промышленной частоты

Изобретение относится к области антенных измерений и может быть использовано для высокоточного определения местоположения и мощностей источников излучения однопозиционной активной или пассивной локационной системой

Изобретение относится к микроволновой технике

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю облучения электромагнитными полями

Изобретение относится к электромагнитным испытаниям транспортных средств на уровень излучаемой ими напряженности электромагнитного поля

Изобретение относится к области измерений и контроля уровней электромагнитных полей, создаваемых в помещениях различными источниками электромагнитных излучений (ЭМИ), и может быть использовано для определения их степени влияния на возможность пребывания в различных зонах этих помещений

Изобретение относится к микроволновой радиометрии и может использоваться в радиотермографии для измерения глубинных (профильных) температур объектов по их собственному радиоизлучению

Изобретение относится к радиотехнике и предназначены для поиска и обнаружения источников излучения, определения его местоположения, а также для мониторинга уровня основного и побочных радиоизлучений разного рода бытовых, медицинских и промышленных установок, в том числе наземных РЛС различного назначения в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к сканирующим радиометрам для зондирования земной поверхности и мирового океана. Радиометр содержит подвижную антенну, генератор опорного сигнала, смеситель, гетеродин, УНЧ с прямым и инверсным выходами, N синхронных детекторов и квадратичный детектор, вход которого подключен к выходу смесителя с усилителем промежуточной частоты, подсоединенного одним входом к выходу гетеродина, два источника опорного излучения, вычитатель, управляемый делитель, N интеграторов, N-1 сумматоров и N-1 умножителей, синхронные детекторы. При этом выход квадратичного детектора соединен со входом УНЧ, N-1 умножителей подключены одними входами через соответствующие интеграторы к выходам соответствующих синхронных детекторов, другими входами - к выходу управляемого делителя и выходами к одним входам соответствующих сумматоров, управляемый делитель подключен управляющим входом к выходу N-го синхронного детектора через N-й интегратор и информационным входом к выходу вычитателя. Кроме того, дополнительно введены датчик скорости носителя, датчик высоты носителя, второй управляемый делитель, усилитель, вход которого соединен с выходом второго управляемого делителя, а выход с управляющим входом интеграторов, N-1 аналоговых ключей, выходы которых соединены с выходами N-1 сумматоров, а управляющие входы соединены с выходами дешифратора, АЦП, блок вторичной обработки, вход которого соединен с выходом АЦП, вход прерывания которого соединен с выходом задающего генератора, а его выход является выходом устройства. Технический результат заключается в улучшении детальности обзора и повышения точности измерения радиояркостной температуры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх