Датчик напряжения

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН З(511,6 О 1 К 19/00Г ОПИСДНИК ИЗОВ Етенил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР 1(ТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский ордена Ленина(54)(57) 1. ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий внутри Вакуумной;колбы источ"ник электронов, отклоняющую систему в виде двух плоскопараллельных измерительных электродов и мишень, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет увеличения видов измеряемого напряжения источник электронов выполнен в виде пластины, расположенной симметрично относительно измерительных электродов и ориентированной перпендикулярно к их плоскостям, а мишень выполцеца в виде двух симметричных относительно источника электронов секций, каждая из которых образована набором четного количества дополнительных плоских электродов, расположеццых в однойплоскости, параллельной поверхности источника электронов.2. Датчик по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что противополаж ньй электроды секций, расположенные по одну и другую стороны от плоскос ти симметрии, параллельной плоскос 1 1.12298.яям измерительных электродов электрически соединены между ,обой и снабжены выводами для включения в мостовую схе муИзобретение относится к техникеизмерения высоких напряжений, в частности для регистрации напряжения вширокой полосе частот при обеспечении гальванической развязки контролируемой и измерительной цепей.Известны датчики напряжения, основанные, например, на использованииделителей и включающие схемы емкостных или схемы резистивных элементов,понижающих контролируемое напряжениедо величины, удобной для регистрациивторичным прибором 11.Недостаток таких датчиков - отсутствие гальванической развязки силоваи-:15и измерительной цепей.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является датчик напряжения, содержащий внутри вакуумной колбы источник, электронов,20отклоняющую систему в виде двух плоскопараллельных измерительных электродов и мишень,Известный датчик представляет со 25бой электроннолучевую трубку с электростатической отклоняющей системой,к электродам которой прикладываетсяизмеряемое напряжение, Величина это-го напряжения определяется смещением 1электронного луча от оптической оси,30которое наблюдается на мишени, выполненной в виде люминесцентного экрана.В таком датчике участок формированиялуча и участок его отклонения пространственно разделены 2.35Известный датчик позволяет визуально наблюдать форму измеряемогонапряжения в широкой полосе частот,однако имеет слабую помехозащищенность и ограниченные функциональные 40возможности. Датчик, например, необеспечивает измерение разности потенциалов на участке цепи, находящемся .под высоким потенциалом относитебьно заземленной точкй катода или ано да), а также не позволяет представитьполучаемую инфармацию в виде выходного напряжения.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей датчика засчет увеличения видов измеряемого на"пряжения.Указанная цель достигается тем,что в датчике напряжения, содержащемвнутри вакуумной колбы источник электронов, отклоняющую систему в видедвух пласкопараллельных измерительныхэлектродов и мишень, источник электронов выполнен в виде пластины, расположенной симметрично относительна измерительных электродов и ориентированной перпендикулярно к их плоскостям, а мишень выполнена в виде двухсимметричных относительно источникаэлектронов секций, каждая из которыхобразована набором. четного количества допалнительнь 1 х плоских электродов,расположенных в одной плоскости, параллельной поверхности источникаэлектронов,Кроме того, противоположные электроды секций, расположенные по однуи другую стороны ат плоскости симметрии, параллельной плоскостям измерительных электродов, электрически соединены между собой и снабжены выводами для включения в мостовую схему.На чертеже изображена конструкциядатчика с измерительной схемой.Датчик напряжения состоит из вакуумной колбы 1, внутри которой расположен плоский подогревный источник 2 электронов, оксидное покрытиена котором нанесено на двух его плоскостяхМеталлический анод - мишень выполнен в виде двух секций, плоскости ,дополнительных измерительных электродов 3 и 4 которых параллельны плоскости источника электронов, ДатчикЗаказ б 452/30 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 симметричен относительно плоскости 5 симметрии. Электроды секций, находящи-, еся,по одну сторону плоскости симметрии, электрически соединены между собой. Измерительные электроды 6 и 7 выполнены в виде плоских пластин, плоскости которых перпендикулярны плоскости источника 2 электронов, Выводы 8 и 9 мишени включены в мостовую измерительную схему таким обра зом, что промежутки, образованные до-. полнительными электродами секций и источником электронов, образуют два плеча измерительного моста, а другие два плеча образованы, например, ре зисторами 10 и 11 в качестве резистивных элементов, При подаче на измерительный мост напряжения питания между электродами 3, 4 и источником электронов возникают разнонаправлен ные электронные потоки 12 и 13, Причем разность потенциалов между выводами 8 и 9 (беэ измеряемого напряже- ния), в этом случае может быть установлена равной нулю. 25Измерительные электроды снабжены клеммами 14 и 15.Датчик работает следующим образом. При подключении измерительныхэлектродов 6 и 7 и клеммам 14 и 15участка цепи, на котором необходимоизмерить разность потенциалов, наэлектронные потоки, помимо ускоряющего поля, оказывает действие электрическое поле измерительных электродов, величина которого определяется исследуемой разностью потенциалов. Под влиянием суммарного электрического поля электронные потоки отклоняются в ту или иную сторону и приводят к перераспределению токов между дополнительными электродами 3 и 4 мишени. Согласное включение этих электродов, находящихся по одну сторону оси симметрии, обеспечивает появление на выходе датчика только полезного сигнала, величина которого коррелирована с величиной измеряемой разносТи потенциалов. Совмещение участка формирования и участка отклонения пучка в значительной степени повышает защи" щенность датчика от действия внешних электрических полей, а расположение секций мишени относительно источника электронов и их включение обеспечивает практически полную защищенность датчика от влияния внешних магнитных полей. Включение датчика в мостовую схему позволяет получать информацию в виде выходного напряжения при многоэлектродных секциях, однако возможно и визуальное наблюдение на люминесцирующих дополнительных электродах.При небольших габаритных размерах предлагаемый датчик обеспечивает высокую точность измерений при высокой чувствительности.