Устройство для измерения напряженности электрического поля

 

и1,7) 88 07

О. Ъ И;-С"„",ф„Н.„И Е

ИЗ. Р-ЙТЕН И Я

Смел Соеетских

Со11иалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.11.77 (21) 2543070/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.е

G 01 R 29/08

Государстееиимй комитет

СССР ло делам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано 28.02.80. Бюллетень № 8 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (45) Дата опубликования описания 28,02.80 (72) Авторы изобретения С. В. Бирюков, Е. П. Дьяков, В. Я. Ложников, А. М. Мазуркевич и М. Д. Столяров (71) Заявитель Омский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения напряженности электрического поля промышленной частоты.

Известно устройство для измерения на- s пряженности электрического поля, содержащее двухкоординатный датчик, четыре оптические линии связи, четыре корректирующих усилителя и осциллограф.

Векторное сложение сигналов двухкоор- 10 динатного датчика производится на экране осциллографа.

Недостатком устройства является необходимость строгой двукратной ориентации его в пространстве при измерении напряжен- 1,; ности в трехмерных электрических полях в процессе одного измерения, что усложняет процесс измерения и приводит к увеличению погрешности.

Наиболее близким по технической сущ-! ности к предлагаемому является устройство для измерения напряженности электрического поля, которое позволяет измерять напряженность в трехмерных электрических полях. 25

Устройство содержит трехкоординатный датчик, три амплитудных детектора, нелинейный суммирующий усилитель и корнеизвлекатель. Выходы трехкоординатного датчика через амплитудные детекторы соеди- 30 иены с входами нелинейно-суммирующего усилителя.

Однако такое устройство целесообразно применять только в случае измерения напряженности в статических или плоско-параллельных электрических полях, так как при измерении напряженности в сложных электрических полях, например в пульсирующих вращающихся полях под линией электропередач, такое устройство характеризуется весьма существенной методической погрешностью, которая может достигать 41%.

Эта методическая погрешность возникает вследствие того, что амплитудные детекторы в устройстве включены сразу после трехкоординатного датчика и суммирование составляющих вектора напряженности электрического поля производится без учета их мгновенных фаз.

Цель изобретения — повышение точности измерения напряженности электрического поля в пульсирующих вращающихся полях.

Это достигается тем, что в устройстводля измерения напряженности электрического поля, содержащем трехкоординатный датчик, амплитудный детектор и корнеизвлекатель, введены сумматор и квадраторы мгновенных значений, а амплитудный детектор включен между выходом сумматора мгновенных значений и входом корнеизвлекате718807 ля, выходы трехкоординатного датчика через квадраторы соединены с входами сумматора, На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для измерения напряженности электрического поля.

Устройство содержит трехкоординатный датчик 1 напряженности электрического поля, квадраторы 2 — 4 мгновенных значений, сумматор 5 мгновенных значений, амплитудный детектор б, корнеизвлекатель 7.

Каждый выход датчика 1 соединен с входом соответствующего квадратора мгновеннь1х значений. Выходы квадраторов 2 — 4 мгновенных значений, подключены к входу сумматора мгновенных значений, выход которого соединен с входом амплитудного детектора б, а выход амплитудного детектора 6 подключен к входу корнеизвлекателя 7.

Напряжения U„, U„, У„пропорциональные составляющим вектора напряженности электрического поля Е„, Е„, Е„с трехкоординатного датчика 1 поступают на входы квадраторов 2 — 4 мгновенных значений.

С выходов квадраторов 2, 3, 4, напряжения, пропорциональные квадратам мгновенных значений, U„, U», U, поступают на вход сумматора 5 мгновенных значений.

С выхода сумматора 5 сумма квадратов мгновенных значений (U„+ U2 + U ) поступает на вход амплитудного детектора 6.

Амплитудный детектор 6 выделяет максимальное значение суммы квадратов мгновенных значений напряжений трехкоординатного датчика макс (U, + U + U ) которое пропорционально квадрату максимального значения напряженности электрического поля, С выхода амплитудного детектора 6 сигнал поступает на корнеизвлекатель 7. На выходе корнеизвлекателя 7 выделяется напряжение, пропорциональное а 4 максимальному значению напряженности электрического поля Е

- E = ф jf макс (U + U + U, )

5 Таким образом в устройстве вначале опл ределяются мгновенные значения вектора Е по мгновенным значениям его проекцийе, е„и е, на оси прямоугольных декартовых координат, взятых в одни и те же моменты времени, а затем определяется максимальное значение вектора Е, равное

Е,„, = ф макс/е + e „+ e„, 15

-+ где е„, е„, е,— проекции вектора Е на соответствующие оси прямоугольных декартовых координат.

Таким образом, в устройстве устраняется методическая погрешность, которая возникает при измерениях в пульсирующих вращающихся полях.

Использование описанного устройства для измерения напряженности электрического поля в пульсирующих вращающихся полях позволит увеличить точность измерения по сравнению с существующими устройствами за счет ликвидации методической погрешности.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее трехкоординатный датчик, амплитудный детектор и корнеизвлекатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в пульсирующих вращающихся полях, в него введены сумматор и квадраторы мгновенных значений, а амплитудный

4р детектор включен между выходом сумматора мгновенных значений и входом корнеизвлекателя, выходы трехкоординатного датчика через квадраторы соединены с входами сумматора.

718807

Редактор E. Караулова

Заказ 146/18 Изд. № 170 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

// 1

Составитель А. Волков

Техред 6, Серикова

Корректоры: Т. Трушкина и E. Осипова