Датчик электростатического поля

(5)4 С 01 К 29 ЕН ЕЛЬСТ КОМУ СВИДЕ А тодь о- ю во тех 1957рибор поля в РЬуз. р. 182 пы элекц СР 97 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБ(53) 621.317.32(088.8) (56) Имянитов И.М. Приборы и для изучения электричества ры.-М.: Государственное изднико-теоретической литератур с. 206.Поллард И.Е., Чоб Дж.Н. П для измерения электрического неблагоприятных условиях. Тпз СопГ. Бог, 1975, Р 27, сЬ 3, 187. Бадальян Э.Г. и др. Принц строения судовых измерителей статического поля. ЦНИИ "Рум с. 9 и 24.Авторское свидетельство СС У 389473, кл. С 01 К 29/12,(54)(57) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГОПОЛЯ, содержащий электростатическийгенератор с чувствительным электродом,подключенным через усилитель к синхронному детектору, выход которогосоединен с интегратором, а управляющий вход соединен с выходом генератра опорного напряжения, о т л и ч ащ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в датчик введен модулятор напряжения, вход которого соединен с выходом интегратора,а управляющий вход соединен с дополнительным генератором опорного напряжения, при этом выход модулятора соединен с чувствительным электродомчерез конденсатор.1174881 ль Е.Плужникова адь КорректорМ.Максимишинец Редактор А.Шишкина Заказ 5182/48 Тираж 748ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5зФилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Подписное Изобретение относится к области измерительной техники, в частности кизмерению напряженности электростатического поля.Цель изобретения - повышение точности измерений при работе в неблагоприятных условиях, например в условиях высокой влажности или запыленностисреды, вызывающих снижение сопротивления изоляции чувствительного электОрода, или во взрывоопасной атмосфере,где в качестве приводного двигателяэлектростатического генератора можноприменять лишь пневмо- или гидродвигатель, имеющий нестабильные обороты 15от которых зависит частота сигнала.На чертеже представлена структурная схема датчика электростатическогополя.Датчик содержит электростатический 20генератор, состоящий из подвижногозаземленного экрана 1 с прорезями ирасположенного за ним чувствительного электрода 2. Чувствительный электрод 2 соединен с входом усилителя 3, 25выход которого соединен с входом синхронного детектора 4, нагруженногона вход интегратора 5, снабженногофильтром. Управляющий вход синхронного детектора 4 соединен с выходом ге- ЗОнератора 6 опорного напряжения, вырабатывающего сигнал, синхронный с сигналом от измеряемого поля и сдвинутый по фазе относительно переменнойсоставляющей модуляции поля на четверть периода, Выход интегратора 5соединен с входом модулятора 7, управляющий вход которого соединен свыходом дополнительчого генератора 8опорного напряжения, вырабатывающего 40сигнал, повторяющий по форме и фазезакон модуляции потока вектора напряженности измеряемого поля на чувствительном электроде 2.Выход модулятора 7 через конденсатор 9 соединен с чувствительным электродом 2,Генератор 6 опорного напряжения идополнительный генератор 8 опорногонапряжения могут быть выполнень, наСоставитеТехред М.Н пример, в виде дополнительного электростатического генератора с модулирующим электродом, закрепленным на томже валу, что и основной модулятор поля и расположенным между дополнительным чувствительным электродом и потенциальным электродом. Сдвиги фаз между сигналами генераторов опорныхнапряжений устанавливаются соответствующим креплением модуляторов на валу. Датчик работает следующим образом.Поток вектора напряженности электростатического поля модулируется заземленным вращающимся экраном 1 с прорезями, в результате чего на чувствительном электроде 2 появляется пери,одический сигнал, пропорциональныйнапряженности Е электростатичесогополя, Этот сигнал устанавливаетсяусилителем 3 и поступает на синхронный детектор 4, где осуществляетсявыделение сигнала в интервале от Т/4до ЗТ/4 каждого периода переменнойсоставляющей модуляции поля Е. Проинтегрированное и усредненное интегратором 5 напряжение, являющееся выходным напряжением датчика, поступаетна вход модулятора 7, управляемогосигналом с дополнительного генератора8 опорного напряжения, вырабатывающего сигнал, повторяющий закон модуляции измеряемого поля. Напряжение навыходе модулятора 7 в результате получается синхронным и противофазнымс переменным электрическим полем, поступающим на чувствительный электрод2 после экрана 1. Это напряжение, проходя через конденсатор 9, создает сигнал на чувствительном электроде 2,противофазный с сигналом от измеряемого поля. В результате на выходеинтегратора 5 получается напряжение,пропорциональное измеряемому полюи практически не зависящее от частоты преобразования модулятора и изменений входного сопротивления, на которое нагружен чувствительный электрод 2,