Устройство для измерения величины электрического заряда

 

ОП ИСАНИЕ

И 306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и>930163 (SI ) Дополнительное к авт. свнд-ву (И)Заявлено 11. 11.80 (2! } 3217519/18-21 (5!)М. Кл. с присоеанненнеи заявки М (23) Приоритет

6 01 R 29/24 (Ьеударетапнпы6 квинтет

CCCP по аеиаи нзааратеннй н открытий

Опубликовано 23. 05. 82. Вюллетень Рв 19 (53) УДК 621. 317. .7(088.8) Дата опубликовании описании 23 . 05 . 82 (72) Автор изобретения. f

B.È. Струминский

Новосибирский государственный университет комсомола им.: Ленинского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения интенсивности электризации диэлектрических материалов в технологических процес5 сах, в частности для измерения зарядов на текстильных нитях, полимерных лентах и других материалах.

Известны устройства для измерения электрического заряда, основанные на периодическом экспонировании и последующем экранировании чувствительного электрода в электростатическом поле измеряемого заряда, содержащие измерительную и модулирующую пластины, электродвигатель для вращения модулирующей пластины, усилитель, демодулятор, блок формирования опорного сигнала демодулятора (1).

Недостатком этого устройства является значительный уровень шумов в измерительном тракте, обусловленный наличием скользящих контактов для заземления модулирующего электрода,uiyмы снижают чувствительность устройства и сужают динамический диапазон.

Кроме того, устройство характеризуется малым временным разрешением из-за низкой частоты модуляции полезного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее П-образный датчик, который включает измерительные электроды, модулирующие подвижные и неподвидные электроды прорезями, причем подвижные и неподвижные электроды сдвинуты относительно друг друга на ширину прорези, подвижные электроды совершают колебательные движения под действием подвижной части электромагнитного вибратора, измерительные электроды соединены со входом усилителя, к выходу которого подключен демодулятор, сигнал с демодулятора поступает на показывающий или регистрирующий прибор (2). плитуде величине измеряемого заряда, усиливается усилителем 3 и поступает на демодулятор 4, источником опорного сигнала которого является генератор электромагнитного вибратора 6. Демодулированный сигнал поступает на регистратор 5.

Предлагаемое устройство проще в конструктивном исполнении, дешевле в изготовлении на 20-303. За счет воз-. можности увеличения частоты возбуждения прибор может быть использован и в случае повышенных скоростей движения носителя заряда, что актуально в связи с оснащением производства высокоскоростными станками. За счет исключения электромагнитного излучения модулятора, электростатического поля от диэлектриков, загрязняющих модулирующий и измерительный электроды, и возможности попадания всего потока вектора на измерительные электроды значительно повышается чувствительность устройства.

3 930163

Известное устройство характеризуется повышенной точностью измерений и более широким спектром воспроизводимых частот по сравнению с прибора" ми, в которых модуляция производится вращающимися электродами.

Однако в известном устройстве низок коэффициент преобразования вследствие того, что поток вектора напряженности электростатического поля, fQ обусловленного измеряемым зарядом, проходя последовательно через прорези в двух металлических электродах, значительно ослабляется, прежде чем достигает измерительных электродов, индуцируя на них заряд. Ослабление поля при прохождении через прорези

) электродов отрицательно сказывается на точности устройства.

Цель изобретения - увеличение точ- ности измерения заряда за счет увеличения коэффициента преобразования уст рой ства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения величины электрического заряда, содержащем измерительные электроды, между которыми расположен носитель заряда, соединенные с усилителем, выход которого через демодулятор связан с ре.гистратором, и электромагнитный вибратор, вибратор размещен по ходу движения носителя заряда за измерительными электродами, подвижная часть вибратора выполнена свободноохватывающей носитель заряда, причем плос3S кс-.ть перемещения подвижной части виРратора перпендикулярна к площади измерительных электродов.

На чертеже приведена блок-схема

40 предлагаемого устройства.

Устройство содержит носитель 1 измеряемого заряда.

Носитель 1 заряда (нить, лента) движется между двумя измерительными электродами 2 и проходит сквозь вилку, в виде которой, например, может быть выполнен элемент 7 механической связи, который под действием электромагнитного вибратора 6 совершает колебательные движения, вызывая колебания носителя 1 заряда между измерительными электродами 2 в плоскости, перпендикулярной плоскости пластин.

При этом на электродах 2 индуцируется переменный электрический заряд. Причем в каждый данный момент времени заряд на одном из электродов противоположен по знаку заряду на другом,так как знак заряда является функцией направления движения носителя 1 в процессе колебания. Переменный электрический сигнал, пропорциональный по амИзмерительные электроды 2, между которыми размещен носитель. Электроды изолированы друг от друга (от

"земли" прибора) и соединены с дифференциальным усилителем 3, выход которого подключен к демодулятору 4.

Демодулятор 4 соединен с регистратором 5. Подвижная часть электромагнитного вибратора 6 соединена элементом

7 механической связи с носителем 1 таким образом, чтобы элемент 7 не препятствовал поступательному перемеще55

we носителя l.

Устройство работает следующим образом.

Формула изобретения

Устройство для измерения величины электрического заряда, содержащее измерительные электроды, между которыми расположен носитель заряда, соединенные с усилителем, выход которого через демодулятор связан с регистратором, и электромагнитный вибратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, вибратор размещен по ходу движения носителя заряда за измерительными

Составитель Т. Веремейкина

Редактор В. Лазаренко Техред Т. Фанта Корректор с. Рошко

Заказ 3460/58 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

l»

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9301 электродами, подвижная часть вибратора выполнена свободноохватывающей носитель заряда, причем плоскость перемещения подвижной части вибратора перпендикулярна к площади измерительных электродов.

63 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP 389473 кл. G 01 R 29/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

11 623163 кл. G 01 R 29/12, 1973 ° .