Датчик электростатического поля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БР ЕЛЬСТВУ измерит ельв виде спира В 39В.П,ШишкинмаревТрудовоготитут инженеров ельство ССС 2,де 29 ЕКТВОСТАТИЧЕСКОизмерительныйный на валут л.и ч а ю"с целью расширеозможностей,и(54) (5ГО ПОЛэлектрэлектрощ и йния,ун 1.сод ДАТЧИК Э ержащий сположе теля, о ем, что альных д, рдвигя СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АЯТОРСНОМУ С;(71) Киевский орденаКрасного Знамени инсгражданской авиаций (53) 621.3177(088.8(567 1. Авторское свВ 629513 кл, С 01 В 25.04.77 (прототип) Уменьшения габаритов ный электрод выполнен ли из проводника.2. Датчик по п.1 о т л и ч ае ю щ и й с я тем;что,проводник соеди-, няющий противоположный от вала элект родвигателя конец спирали измерительного электрода с выходным зажимом, размещен вметаллическом экРане.З.Датчик по пп. 1 и 2, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что измеритель . ный электрод размещен в корпусе из диэлектрика.4. Датчик по пп. 1 и 2 о т л ич а ю щ и й с я тем, что измерительный электрод размещен в цилиндричес- д ком металлическом экране, имеющем Е прорезь вдоль образующей стенки ци.линдра экрана.С:Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения напряженности электростатического поля, а также может быть использовано для выявления и лоха лизации электрических зарядов и при исследовании электрических полей,.Наиболее близким к изобретению является датчик электростатического поля, содержащий секторный измери" тельный электрод и два секторных экранных электрода, расположенные на валу электродвигателя, причем измерительный электродразмещен.меж-. ду экранными электродами, а секторы одного экранного электрода прекрывают зазорымежду секторами другого экранного электрода 13 .Однако известный датчик имеет значительные габариты, что не позволяет производить измерения в полостях небольших размеров, например внутри работающей аппаратуры.Недостатком известного. датчика является также необходимость производить точную ориентировку датчика в поле таким образом, чтобы вектор. напряженности электростатического поля был перпендикулярен к плоскости измерительного электрода.Известный датчик производит измерение продольной составляющей электростатического поля, совпадающей сего продольной осью, и не реагирует на поперечную составляющую поля Для измерения этим датчиком поперечной составляющей поля требуется его переориентировка в пространстве, что не всегда возможно при исследовании электростатических полей внутри блоков радиоэлектроннойаппаратуры.Кроме того, датчик не обеспечивает индикацию направления векторанапряженности электростатического поля,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей датчика.и уменьшение его габаритов.Поставленная цельдостигается тем, что в.датчике электростатического поля, содержащем измерительный электрод, располОженный на валуэлектродвигателя, измерительный электрод выполнен в виде спирали изпроводника.При этом роводник, соединяющийпротивоположный от. вала электродвигателя конец спирали измерительного электрода с выходным зажимом, размещен в металлическом экране. Кроме того, измерительный электрод может быть помещен в корпус издиэлектрика.Измерительный электрод такжеможет быть размещен в цилиндрическомметаллическом экране, имеющем продольную прорезь вдоль образующейстенки цилиндра экрана.Па фиг. 1 изображена конструкциядатчика; на фиг. 2 - участок спирали измерительного электрода датчи 5 ка.Датчик электростатического полясодержит закрепленный на валу 1электродвигателя измерительный электрод.2, выполненный в виде спирали10 из проводника, снабженный выходнымизажимами 3 и 4. Проводник 5, сйязывающий противоположный от вала 1электродвигателя конец спирали измерительного электрода 2 с выход 15 ным зажимом 3, размещен в металлическом экране б, что исключаетвозможность непосредственного влияния электростатического поля напроводник 5 (фиг, 1),20 для предотвращения вн них воздействий (атмосферных и механических) измерительный электрод 2 можут быть помещен в защитный корпусиз диэлектрика.Для точного определения направ"ления электростатического поля измерительный электрод 2. целесооб-разно поместить в цилиндрическийэкран из металла, имеющий продольнуюпрорезь вдоль образующей стенкиЗ 0 цилиндра экрана,Датчик работает следующим обра"зом.При помещении датчика в электростатическое поле свободные электро 35 ны в спирали измерительного электрода 2, выполненного из проводника,под действием этого поля смещаются в точки 7 и 8 спирали измерительного электрода 2, наиболее удаляе 40 мые от оси спирали вдоль силовых линий 9 контролируемого электростати- .ческого поля (фиг. 2). Направлениесиловых линий 9 определяет, в каких,экстремальных точках 7 или 8 спира"45 ли измерительного электрода 2 будутконцентрироваться электроны.При вращении спирали вокруг своейоси эти заряды будут стремиться сохранить наиболее удаленные от осисдирали вдоль авиловой линии положения. Вследствие этого заряды будут.смещаться вдоль оси спирали измерительного электрода 2, что адекватнопротеканию тока по проводнику спирали. Замыкая контур, образованныйвращающейся спиралью измерительногоэлектрода 2, гальванометром, определяют направление и величину тока.Сила тока зависит от напряженности электростатического поля,. диамет 60 ра спирали измерительного электрода2, количества витков спирали, скорости ее вращения и пблного сопротивления контура. За исключением напряженности электростатического поляу все величины входящие в эту зависи:мость, являются постоянными, значения которых можно устанавливать в соответствии с требованиями к чувствительности датчика.Таким образом, при помещении дат-, чика в электростатическое поле по5 спирали его измерительного электрода 2 протекает ток, пропорциональ- ный напряженности контролируемого электростатического поля. При поме" щении датчика в металлический экран 10 , по направлению этого тока определя" ют направление вектора напряженности контролируемого электростатичесС. Вейс.кигель ставител хред М.гЮрко едакто орректорА. Зимокосов,ая каэ 8410/42 Тираж 710 ВНИИПИ ГосударствеНного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Рауюская наб., одписно 4/ жгород, ул. Проектная Филиал ППП Патент 1 4Мого поля, что дает воэможность най .ти места локализации источников электростатического поля.Использование изобретения позволяет выполнять датчики электростати,ческого поля в виде щупа, имеющего незначительные габариты и вес, широкую диаграмму направленности, что дает возможность измерить напряженность электростатического поля в местах, недоступных для известных датчиков, а также на подвижных объектах и в полевых портативных приборах,