Электростатический флюксметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 01 В 29/12 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ М АВТОРСМОМУ ервары и меества ат,21,978 (проСКИЙ ФЛЮКСостатическийв виде двухсоединенныхеренциального ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ г(56) 1. Имянитов И.М, Приботоды для изучения электричмосферы. М;, Гостехиздат,с. 194-207.2, Патент США. Р 4095кл. О 08 В 21/00,опублик.тотип).(54)(57) ЗЛЕКТРОСТАТИЧ МЕТР, содержащий злект генератор, выполненный измерительных пластин, со входами первого дий усилителя, и заземленный экран, укрепленный на валу электродвигателя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерений, в него введены сумматор, усилитель с коэффициентом усиления, равным трем, и второй дифференциальныйусилитель, причем первый и второйвходы сумматора подключены ко входам первого дифференциального усилителя, выход сумматора через усилитель с коэффициентом усиления, равным трем, подключен к первому входувторого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен свыходом первого дифференциальногоусилителя, а измерительные пластиныэлектростатического генератора расположены на разных в соотношении 1:2высотах от заземленного экрана,Изобретение относится к измерительной технике,"в частности к измерителям напряженности электростатического поля, и может быть использовано при исследованиях электрических свойств атмосФеры в"метеорологиии при исследованиях электростатического заряжения летательных аппаратовв авиации,Известны устройства для измерения напряженности электростатического поля, включающие электростатический генератор, состоящий из неподвижной измерительной пластины ивращающейся экранирующей пластины,заземленной посредством щеток, и 15усилитель 1 .Недостатками этих устройств являются невысокие чувствительность ипомехозащищенность.Наиболее близким к предлагаемому.является электростатический Флюксметр, содержащий электростатическийгенератор, выполненный в виде двухизмерительных пластин, соединенныхсо входами первого дифберенциалного усилителя, и заземленный экран,укрепленный на валу электродвигателя. За счет диФФеренциального метода измерения устройство обладает высокой .чувствительностью и помехозащищенностью 2 .Недостатком данного устройства является невысокая точность, обусловленная наличием и изменением в зависимости от условий измерения, аименно при измерениях в сложных ме- З 5теорологических условиях при наличии осадков, .повышенной влажности,обледенения и т.п.), контактной разности потенциалов между измерительными пластинами и вращающейся экранирувщей заземленной пластиной.Пель изобретения - повышение точности измерений. ПостаЪленная цель достигается 45 тем, что в электростатический Флюксметр, содержащий электростатический генератор, выполненный в виде двух измерительных пластин, соединенных со входами первого диААеренциального усилителя, и заземленный экран, укрепленный на валу электродвигателя, введены сумматор, усилитель с коэФФициентом усиления, равным трем, и второй диФФеренциальный усилитель, 55 причем первый и второй входы сумма- гора подключены ко входам первого диФФеренциального усилителя, выход сумматора через усилитель с коэфФициентом усиления, равным трем, подключен к первому входу второго диФ- ф 0 Ференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого диФФеренциального усилителя, а измерительные пластины электрического генератора расположены на раз ных в соотношении 1:2 высотах от заземленного экрана.На чертеже представлена Функциональная схема электрического Флюксметра.Устройство содержит электростатический генератор 1, выполненный в виде двух измерительных пластин 2 и 3 и заземленного экрана 4, причем измерительные пластины 2 и 3 соединены со входами первого диФФеренциального усилителя 5 и с входами сумматора б, выход которого через усилитель 7 с коэййициентом усиления, равным трем, соединен с первым входом второго диФФеренциального усилителя 8, второй вход которого соединен с выходом первого диФФеренциального усилителя 5.Устройство работает следующим об-. разом.Сигнал. с первой измерительной пластины 2, равныйФ1,=2 ЕЕ Я Е+ - )воют,(где Е - диэлектрическая постоянная фдиэлектрическая проницаемость среды;Б - площадь измерительной пластины;- частота экранированияфИ= 2 г - угловая частота экранирования,Е - измеряемая напряженностьэлектрического поля;контактная разность потен-,циалов между измерительнойи вращающейся заземленнойэкранирующей пластинами;Ь, - расстояние между измерительной пластиной 2 и заземленным экраном 4,подается на первый вход первогодифберенциального усилителя 5, асигнал со второй сигнальной пластины 3, равныйФ1-2 И Ч Е - емца(ргде ь = 2 Ь - расстояние между вто 2рой измерительнойпластиной 3 и заземленным экраном 4,подается на второй вход первого дифФеренциального усилителя 5.Одновременно оба сигнала подаютсяна первый и второй входы сумматора б,Поскольку сигналы с первой 2 и второй 3 измерительных пластин противоФазны и расстояние между второй измерительной пластиной 3 и вращающимся заземленным экраном 4 в два разабольше расстояния между первой измерительной пластиной 2 и вращающимся заземленным экраном 4, сигнал навыходе первого диФФеренциального уси1129560 11 еы Бфе- - эпи 13 Ч2 о Составитель Е.ПлужниковаРедактор Н.Киштулинец Техред Л.Иикеш Корректор А,Обручар Заказ 9445/36 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, У(-35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППЧ "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 лителя 5 равен сумме сигналов с первой и второй измерительных пластин а сигнал на выходе сумматора 6 равенразности сигналов с первой и второйизмерительных пластин 1 606 т ГР1 ЧФЭтот сигнал через усилитель 7 с коэффициентом усиления, равным3, подается на один вход второго дифференциального усилителя 8, а на второй вход второго дифФеренциального усилителя подается сигнал с выхода первого дифференциального усилителя 5. Поскольку сигналы с выходов первого дифференциального усилителя 5 и усилителя 7 синфазны, сигнал на выходе второго дифференциального усилителя 5 равен разности сигналов с выходов первого диф-. ференциального усилителя 5 и усили,теля 71 4 ЕЕОЬ 1 Е 5 ю (а 1 . Таким образом, сигнал на выходе второго дифференциального усилителя не зависит от величины контактной разности потенциалов между измерительными и вращающейся заземленной экранирующей пластинами,Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и чувствительность эа счет исключения влияния 10 контактной разности потенциалов меж-,ду измерительными и экранирующейпластиной, упростить и удешевитьтехнологию изготовления устройстваэа счетснижения требований к мате риалу и покрытиям измерительных иэкранирующей пластин; уменьшить трудоемкость измерений ввиду того, чтоотпадает необходимость в периодическом экранировании прибора от измеряемого электрического цоля, проверки истинного положения и корректировки нуля прибора; повысить на-,дежность и качество измерений всложных метеорологических условиях