Преобразователь электрическогополя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социапнстичеснмк

Респубпнк >815682 б

1 с 4

) Ф

1 (51)М. Кл.

G 01 R 29/12 (от) Дополнительное к авт. свид-ву (Щ Заявлено 040179 (2т) 2705748/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230 3я1. Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 230381

Государственный комитет

СССР ио денни изобретений и открытий

621.317.

° 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Селятицкий, В. Ф. Еремшин, В. A. Клековкин, А. П. Сыпко и Л. A. Важенин (7t) Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, к устройствам для измерения напряженности электрического поля в проводящих средах.

Известны устройства для измерения электрических полей в проводящих средах, содержащие электромагнитный преобразователь электрического поля, по- 0 мещенный в проводящую среду, к выходу которого подключены усилитель, выпрямитель и усилитель постоянного тока |.1) .

Однако такие устройства обеспечивают лишь косвенное измерение напряженности электрического поля в проводящей среде, что ограничивает их точность

Известны также устройства, содержащие полый цилиндр из диэлектрического материала с размещенным на нем электромагнитным приемником электрического тока. .Пля измерения тока в известном устройстве используется электромагнитный приемник тока (магнитомодуляционный датчик) и для того чтобы перейти от измеренной величины тока к основному параметру (напряженности поля) необходимо знать электропровод-ЗО ность среды. Для этого в известном устройстве пользуются калибровочными кривыми (.21.

Однако значение электропроводности среды в море зависит от множеств а условий (глубины, течения, температуры, времени суток и т.д. ), поэтому значение напряженности электрического поля в известном устройстве определяется весьма приблизительно. Таким образом, необходимость пересчета по калибровочным кривым измеренного тока в проводящей среде к величине напряженности электрического поля приводит к дополнительным погрешностям в результате измерения.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь электрического поля, содержащий полый цилиндр из диэлектрического материала с размещенным на нем электромагнитным приемником электрического тока, введены по два компенсирунщих и измерительных электрода, усилитель, прерыватель и источник тока, причем компенсирующие электроды, размещенные по торцам полого цилиндра, подключены к выходу источника тока, вход которого через

815682 последовательно соединенные прерыва-1 тель и усилитель соединен с выходом электромагнитного приемника электрического тока, а измерительные электроды расположены во внутренней полости цилиндра на определенном расстоянии друг от друга.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя электрического поля.

При замкнутой отрицательной обратной связи, ток в цепи обратной связи определяется формулой

"nP 6 K0c К1 ос

<+6. Кос. <1 где G — чувствительность электромагнитного приемника по току, Кас — коэффициент усиления усилителя 3;

К; — коэффициент передачи источника 5 тока и компенсирующих электродов 6 и 7.

Тогда с учетом (3), выражение (2 ) преобразуется к виду

1/„- па -ась g + ьб t (2) Формула изобретения где лН вЂ” разность собственных ЭДС из- Преобразователь электрическогО померит ель ных зле кт родов. у ля, содержащий полый цилиндр из диПреобразователь электрического поля содержит полый цилиндр 1 из диэлектрического материала, расположенный на нем электромагнитный приемник 2 электрического тока, усилитель 3, прерыватель 4, источник 5 тока и электроды - компенсирующие 6 и 7, расположенные по торцам полого цилиндра, и измерительные электроды 8 и 9, ðàñположенные во внутренней полости цилиндра на определенном расстоянии друг от друга, причем компенсирую- Д) щие электроды 6 и 7 подключены к выходу источника 5 тока, вход которого через последовательно соединенные прерыватель 4 и усилитель 3 с а,=:,. .нен с выходом электромагнитного приемника 2 электрического тока.

Устройство работает следу,-.;ль. образом.

При появлении электрическс -.o поля в проводлщей среде возникаа: : — or; про- „ водимости, величина которого через

Зо полый цилиндр 1 определяется —:-:ыражени ем где Š— составляющая напряженностu электрического поля, нормальная поперечному сечению цилиндра;

5 — площадь поперечного сечения, АО б — удельная проводимость среды.

Этот ток протекает через проем тороидаль ного электромагнит ного приемника 2 и индуцирует в его обмотке

ЭДС, которая затем усиливается усилителем 3 и через прерыватель 4 наступа- » ет в цепь отрицательной обратной связи, содержащую источник 5 тока и компенсирующие электроды 6 и 7. Do включенном состоянии прерывателя 4, цепь отрицательной обратной связи замкнута, и во внутренней полости цилиндра 1 протекает ток обратной связи направленный встречно току пров >димости, При этом напряжение на выходе из- »5 меритальных электродов 8 и 9, расположенных во внутренней полости цилиндра на расстоянии t друг от друга, оггределяется суммарным током и имеет вид

Для случая глубокой отрицательной обратной связи величина G Кцс.К;»1, т.е. ток во внутренней полости цилиндра практически отсутствует, и с выхода измерительных электродов 8 и 9 снимается напряжение, пропорциональное разности собственных ЭДС измерительных электродов.

0 выключенном с эстоянии прерывателя 4, цепь отрицательной обратной связи разомкнута, через внутреннюю полость цилиндра 1 протекает ток проводимости и к напряжению на выходе измерительных электродов добавляется сос авляющая, пропорциональная напряженности электрического поля Е и длине измерительной базы

U =Е 6+ьч

Таким образом, при периодической работа прерывателя 4 во внутренней полости диэлектрического цилиндра 1 происходит модуляция по полю, т. е. преобразование сигнала на входе измерительных электродов на "несущей" част от е ср аб атыв а ни я пр ерыв ат ел я .

При измерении постоянного или медленно меняющегося электрического оля в качестве электромагнитного приемника используется тороидальный магнито-модуляционный датчик, при измерении переменного поля — индукционный датчик.

Б предлагаемом изобретении электромагнитный .приемник электрического тока, используется лишь в качестве нульиндикатора, а информация о величине поля снимается с измерительных электродов непосредственно в единицах напряженности поля (нез ави симо от электропроводности среды), что обеспечивает более высокую точность измерения напряженности электрического поля в проводящей среде.

815682

Составитель Ф. Цареградский

Редактор Т. Киселева Техред Ж.Кастелевйч КорректорС. Щомак

3 акаэ 10 31/77 Тираж .732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 электрического материала с размещенным на нем электромагнитным приемником электрического тока, о т л и— ч ающи и с я тем, что, с целью повышения точности в него введены по два компенсирующих и измерительных электрода, усилитель, прерыватель и источник тока, причем компенсирующие электроды, размещенные по торцам полого цилиндра, подключены к выходу источника тока, вход которого через последовательно соединенные прерыватель и усилитель соединен с ,выходом электромагнитного приемника электрического тока, а измерительные электроды расположены во внутренней полости цилиндра на определенном расстоянии друг от друга.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гусев В.Г. и др. Магниточувствительные первичные измерительные преобразователи плотности тока в электролите.-"Измерительная техника". 1977, Р 6, с. 70, рис. 1.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 349945, кл. G 01 R 1/00, 1970.