Измеритель электростатического заряда

.И. Гусепьниковрственний уникомсомопа ССР 0епьство С 29/12, 1 эпект ряда ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ двтоескому свид(54)(57) ИЗМТИЧЕСКОГОнимающийпитепем за ЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОСТАЗАРЯДА, содержащий воспри-. род, соединенный с .юко.- и разрядным элементом,а также регистратор, о т п и ч а ющ и й с я тем, что, с депью расширения динамическдго днаюзою при сохранении точности, юколитепь заряда выполнен в виде диода с накоплением заряда, а разрядный элемент - в виде генератора тока, между выходом,разрядного элемента и входом регистратора последовательно включены детектор, интегросумматор и компаратор, к другим входам которых подключен источник напряжения смещения, при этом к третьему входу ннтегросумматора подключен дополнительный гене.ратор тока.Заказ 3696/40 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Фипиал ППП Патент, г Ужгород, уп. Проектная, 4 10Изобретение относится в технике апектроиэмерений и может быть испопьэовано при опредепении вепичины и ппотностиповерхностного эпектростатического заряда различных материалов и издепий.Известен измеритель электростатичеокого заряда, содержащий воспринимающийэлектрод, соединенный с накопитепем эаряда и разрядным эпектродом, а такжерегистратор 1,11.Однако известный измеритель имеетограниченный динамический диапазон,поскопьку в качестве накопителя зарядовиспользован конденсатор, выходное напряжение которого линейно зависит от за,рядаЦель изобретения - расширение динамического диапазона при. сохранении точностиеПоставленная цепь достигается тем,что в измерителе эпектростатического заряда, содержащем воспринимающий электрод, соединенный с накопитепем зарядаи разрядным эпементом, а также регистратор, накопитепь заряда выполнен в видедиода с накопнением заряда, а разрядныйэлемент - в виде генератора тока, междувыходом разрядного элемента и входомрегистратора поспедоватепьно вкпюченыдетектор, интегросумматор и компаратор,к другим входам которых подключен источник напряжения смещения, при этом ктретьему входу интегросумматора подключен допопнитепьный генератор тока.На чертеже приведена структурнаясхема измерителя.Измеритепь электростатического заряда содержит воспринимающий эпектрод 1,диод 2 с накоплением заряда, разрядныйэлемент смещения, генератор 6 тока,детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9,Измеритель эпектрического зарядаработает следующим образом,В исходном состоянии диод 2 заперттоком от разрядного эпемента 3. Приимпульсном воздействии попя измеряемого 19369эпектростатического заряда на воспринимающий эпектрод 1 происходит открытие диода 2 и протекание через него тока( прямого) индуцированных на воспринима ющем эпектроде 1 зарядов. По окончаниивоздействия поля измеряемого эпектростатического заряда на воспринимающийэлектрод 1 в диоде 2 возникает переходной процесс, дпитепьность которого опредепяется вепичиной измеряемого электростатического заряда, током разрядногоэлемента 3 и свойствами диода 2.За счет нелинейной зависимости диффузионной емкости диода 2 от накопленного 5 заряда рост дпитепьности переходногопроцесса с ростом заряда значительноменьше, чем при прямо пропорциональной .зависимости. Эта особенность диодов снакоппением заряда позволяет реапизо вать больший динамический диапазон иэмеритепя, Импупьс переходного процесса,выделенный детектором 7, интегрируетсяв интегросумматоре 8, Г 1 о завершениипроцесса интегрирования в интегросум маторе 8 осуществпяется разрядка егонакопительного эпемента через генератор6 тока. Установпенный на выходе интегросумматора 8 компаратор 9 формируетв это время прямоугольный импупьс,дпи 30 тельность которого пропорционапьна измеряемому эпектрическому заряду и регистрируется регистратором 4.Термостабипизация иэмеритепя осуществпяется подачей напряжения от источника 5 напряжения смещения на детектор 7, интегросумматор 8 и компаратор 9.Предлагаемый иэмеритепь пе сравнению с известным устройством имеет более 40 широкий динамический диапазон за счетиспользования нелинейного эпемента вкачестве накопителя заряда, а также регистрации временных интервалов вместонапряжений в известном устройстве.45 Кроме того, такой измеритепь удобендпя согпасования с цифровыми системами регистрации и связи.