Способ измерения напряженности электрического поля

Сфез Сфветсних Сфциалистическик Реслублик(5)М. Клз С 01 й 29/12 Государствеииый комитет СССР яо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 151081 1 стовский инженерно-строительный институ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГПОЛЯ повышение чувс Изобретение относится к технической физике и может использоваться визмерительной технике, прйборострое-,нии, и частности,при исследовании5электрическогополя земли.Известен способ измерения напряженности электрического поля путеммодуляции его величины при помощиэлектрически управляемого механического модулятора, помещенного в исследуемое электрическое поле, и регистрации модулированного сигнала,по величине которого определяют напряженность электрического поля (1 .Однако данный способ имеет низкуючувствительность.Цель изобретения- т.вительности,Поставленная цель достигается тем,что в способе измерения напряженности 220электрического поля путем модуляцииего величины при помощи электрическиуправляемого механического модулятора, помещенного в исследуемое электрическое поле, н регистрации модулированного сигнала, по величине которого определяют напряженность электри.ческого поля, частоту управляющегонапряжения механического модулятораустанавливают равной частоте нечетной30 2субгармоники его собственного механического резонанса, а амплитуду выбирают из условия обеспечения режима незатухающих колебаний механического модулятора.Проводилось измерение напряженности электрического поля предлагаемым способом на базе колебательной системы, вибрирующий элемент которой был закреплен на одном конце и имел частоту собственного механического резонанса 390 Гц. Частоту управляющего напряжения устанавливают равной частоте, например пятой субгармоники, т.е. 78 гЦ, а его амплитуду доводят до величины, при которой колебания электрода с частотой его собственного резонанса становятся незатухающими. После, этого составляющую с частотой механйческого резонанс, несущую информацию об измеряемой величине, выделяют с помощью избиратель- його. усилителя, детектируют и подают на регистрврующее устройство. Значение.частоты управляющего напряжения и его амплитуду в процессе измерений поддерживают неизменными.Частота напряжения, управляющего режимом вынужденных колебаний вибрирующего электрода, с целью выявле873162 ния влияния номера используемой субгармоники на чувствительность измерений, последовательно устанавливалась равной частоте 3 и 5, 7, 9 и 11,13 и 15 субгармоники резонансныхколебаний электрода, изготовленногоиз бериллиевой бронзы с ферромагнитным.покрытием усатков его поверхносги, расположенных в зазоре магнитопровода.Результаты эксперимента приведеныв таблице,Как видно из таблицы, при равенст-.ве частоты управляющего напряжениячастоте 3 и 5, 7 и 9,или 11 субгармоники резонансных колебаний вибрирующего электрода, чувствительность изме рений напряженности электрического Номер используе- Частота управляюмой субгармоники щего напряжения(Гц) Частота ана- Предельная логового чувствительсигнала ность измере(Гц) ний (В/м) 130 390 0,1 78 390 390 390 390 390 390 0,08 55,71443,33335,45430 0,120,10,15 13 0,2 0,3 26 Формула изобретения Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Бонч-Бруевич А.М. Радиоэлектроника в экспериментальной Физике, 1966,с, 644"647. Составитель Е. ГолубТехред М. Рейвес Корректор М.Шароши Редактор Н. Воловик 1Заказ 9026/21 Тираж 735 ПодписноеВНИИПИ Государственного .комитета СССРпо. делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф,г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ измерения напряженности электрического поля путем модуляции его величины при помощи электрически упраВляемого механического модулятора, помещенного в исследуемое электрическое поле, и регистрации модулированного сигнала, по величине которого определяют напряженность электрического поля, о т л и ч а ю - щ и й ся тем, что, с целью повышения чувствительности, частоту управполя достигает величины 0,08-0,15 в/ма при использовании, в днной колебаФтельной системе, номеров субгармониквыше 11 чувствительность измеренийуменьшается. Таким образом, использование предлагаемого способа измерений напряженности электрического поля по сравнению с существующими, чувствительность которых порядка 1-5 в/м, обеспечивает также преимущества, как достижение чувствительности измерений порядка 0,1 в/м и выше, а также улучшает соотношения сигнал/помеха в известном сигнале за счет обеспечения неравенства частоты известного сигнала частоте управляющего напряжения. ляющего напряжения механического модулятора устанавливают равной частотенечетной субгармоники его собственного механического резонанса, а амплитуду выбирают иэ условия обеспечения,режима незатухающих колебаний механического модулятора.