Электрометрический преобразователь постоянного напряжения

 

О П И С А Н И Е (») @63")) 2G

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) .),Оиог!Иитег!Ьиое к авт. Свил-ву--(22) Заявлено 19.12.72 (21) 1860764,18-10 (51) Ч.Кл. G Olr 19 18 с 1!pi!сос;шиеиием заявки ¹! осударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытии (32) I Ipi!ор!пст

0 !1бликовя(к) 15.03.75. Ьюллетсиь ¹ 1О («3),:(К 621.3! I.I (088.8),1а i » înx()»i,к(ии .! l,!ÿ 01!1!C»!1!i)i 02.0(l. го (72) 1,вi(ры ! i 3O();1 C! 1(Я

Г. (Д. Карпов, В, В. Чевуриов и 1О, Н. Лазарев

Куйо !((!el)c)(HH noaHTexf(H>fecI11. В. В. KvHoi>IIHQB»

1 .7> ) 3»яиl!гель (54) ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОЬРАЗОВАТЕЛ6

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области ииформаilHoInio-изаlерителыlои техии((и и може(Оыть исиользОВяио для измерения ияи!)яжсииЙ НОстояниого тока от исто шиков с большим ги утренним сопротиг)Г!СИИС11, а также для исследования стятичсск(ь электрически.; нолей.

Извсс Ген элеи!р01!сl 1)ènсскии ирсo01)е(30вяТСЛЬ 110(..Т 51111!OB) БЕ(ИРЯ)КС)ll ИЯ, СОЛСРЖЯ Щfill емкостиой преобразующий э-c)ic !т, il качестве

КОТОP ОГО ИСИОЛЬЗОВ» И М И КРОф01!, I!Я БКОЛ КОторого иолключеи I QI(epaa зву! ивой частоты, а к выходу -- усилигег!ь, регистриру!Ощий ириоор и через резистор обратной .Вязи — фазочувствительный выпрямитель. 15 !

ЛзвсcTI(oc с1 1)ОЙство . ;» 1)» к Ср ИЗ) 0 1051 и аличис)1 лоткиого сигнала иа Быколс ири отсутсгш!и !(змсрясмого напряжения за счет электр!>)!Сск!1>к паводок со сто)ни(ы цсией БозбужЛeц 1i 51 1(с) ОР»1(ы; 111!3i(011 ч l Б(твит е, 11>iiостыо О з» c lcl малой глубины модуляции Бтuglioru

Сll ГИЯЛ(1; ИСЛОС! Е1ТОЧИО ВЫСОКИ)! ВХО;(111>i. )i СОИ Р;) П1 БЛ Ci i l I(и. (ля увеличения чувств!!Тел!.ности ирсдла. ас.н)го иреобразоьателя cf 0 Бкол сослииеи 25

»кпоятором а(икро(рона, а мсжлу усилителем 11 фазочувствитслы(ым выирямител "м ввслси и lofij)aTcлы!ый фильтр.

Такое выполнение устройства обеспечивает с. »Биитсльио иростос иреобразоваиие иостояи- З(1

БОГО ll»!IРЯЖЕИИ51 В ИЕРС )!)11ИОС il !1 1(Е!)Сli! IC сип!»лов от (*сточииков с внутренним соирот(!Глсиием 10"> — -10" 011 в црелел»к от iieсколькик милливольт ло слш!иц Вольт с лостяТО-!110 !»I>!CO!in!! TO)11IOCTÜIO.

I Iÿ чсртсже ирелстявлсия скса(» !)Иис!>И);Iсмого ирсоо()азоватсля> солсрж»щего кои IQ!icаi oj1llь1Й 1(икрo(j(ои, состояIHI!II из (еа! Оран!>1 1 и (, » I oj)» 2, а 1:. 1 !О»тора 3, и!)с (ста в,(51101 I li!1 co)0Ii .(Оиоги!Итсльиый электрол, кренящийся к >>икрофоиу> через 1113;IQI(Tp!lii -1> "cliл:(тел(. 5, Il3()ирятс;if>Ill>!Й фильтр 6, фазо)! ) Вствитсг!Ьи!>Iй

)ыиря)!И гель 7, резистор Oi)p»гио(1 связи 8, гсисрЯтор 9, л!)Ос(c.ii> j)»3135(31(H 10 и . пlсl ри)1м(ощиц 111)i!()()!) 1 j !i 0(13;(сл(: 1 С 11>iilяи коl(;(Си. сатор 12.

IЛзмерясапlй с(!гнал и !11!лс иа!(р)лже(1!IB 110егоs!1!i!0! Тока 7.1> .:,;";ется и» Виолы 12, 13. .IQj1cAIcIlIloc и;)ИРЯЖ (с »030) >клсииЯ ciill)(cÎIIл» I(llolf формы )!»("10!Ой о) иолкл!очсио между

l11(TlO lTO}10 l 3 j! XlChi ()j1)lI?011 2.

Устро!>!Ство р»ботает сг!с;р ющ !м Обр»зом.

Из)icpsie)iOQ ияиряжсиис 7/> и и»иряжсиие

Бозоужлеи1!я Гi) — 7> „sin(>)l: ИОстуи»ют ИЯ Я(.по»тор 3, ири эгом мгновенное 3) ачсиис напряжения, ирило)ксииого к акпоатору 3, можно за;шсать:

U 7,(+ 7Л -if) 0) t, (1)

Цепи измеряемого и возбуждающего иапря5r 1 1) ..

463920 (4) ео U2S

Р—

><р (2) 5

2

)>

)|<|2

Между мембраной и актюатором возникают электростат«|ческая сила притяжения F, которая определяется нз выра>кения: где ео — диэлектрическая проницаемость воздуха;

S — площадь мембраны;

d — разме)р зазора между мембраной 1 и 10 актюатором 3.

Подставив в это в|«раженпе уравненпе (1), имеем: ео-S (U „. + U„, sill<»t) - !

1а

)><<2 ео-Я Г2,.+2Г, г, 5Ш(0/+ с/2, .51н2<»/) 2 2 ))77 ° ° 771

cf)S(Р.) —, — -+2С,.U„,S

- 5(1,.U„, еоS U- ., — — . )и< | — c<)s2<» . (3)

<|2 4<|2

Первый "..ëåí правой части уравнения характеризует статическое давление (F ), на которое преобразователь не реагирует. Broipoii и третий члены уравнения характеризуют динамическое давление (F ) на мембрану с частотой 0) <и 20>.

Чувствительность мпкрофо<на равна:

)) )) И))Р L )f lf Y)) — (5) где UiiIII;), — напряжение на выходе микрофона, p — давление на мембрану.

Отсюда: U. =Е F 5.

Подставив в это уравнение Г- пз выражения (3), имеем:

E s„.S2U U LEо.S2.U

t- „,,)) — — — егп<»| — c

<|2,|<|2

После усиления и выделения гармонической составляющей с частотой

Г; =К U,- sin<)t, где К вЂ” постоянный коэфф|щиент.

После выпрямления этого и:|пряженпя выходное напря>ке ние устройства U f подается на рез исто р обратной связи 8 и на регистрирующий прибор 1, показания которого будут являться мерой измеряемого напря>кения.

Предмет изобретения

Электрометрический преобразователь постоя нного напряжения, содержащий емкостной преобразующий элемент, в качестве которого пспользо)ван микрофон, на вход кото рого подключен генератор звуковои частоты, а к выходу — усилитель, рег)|стрирующпй прибор и через резистор обратной связи — фазочувствительный выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, вход устройства соединен с актюатором микрофона, а между усилителем и фазочувств ительным выпрямителем введен избиратеlbllbIH фильтр.

463920

Составитель В. Ваганов Редактор С. Хейфиц

Техред Т. Миронова

Корректор Е. Рогайлина

Ваказ 3057 Изд. № 1246 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5 а Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли