Устройство для измерения поверхностной плотности электрических зарядов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дписная группа Ло 95 Казарновсни ЯСТВО ДЛЯ ИЗЯЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЕРХНОСТ АРЯДОВ У явлено 27 ионя 1960 г. за М: 671329 в Комите и открытий при Совете Министро елагн изобретений 1961 г,ене изобретений Л пуоликовано в сБкглл В известных устройствах для измерения поверхностной плотности электрических зарядов на электроизоляционных материалах с помощью снимающего заряды металлического коллектора используется механический преобразователь постоянного напряжения заряда в переменное напряжение, что усложняет схему и связано с необходимостью в уходе со специальным обслркивающим персоналом.С целью устранения этих недостатков, предлагается для указанного преобразования применить схему на двух нелинейных конденсаторах с сегнетодиэлектриком 1 по типу варикондов), включенных в плечи электрического моста переменного тока, к одной из индикаторных вершин которого присоединен коллектор. а в измерительную диагональ включен разделительный конденсатор последовательно с активным сопротивлением, образующим выход.В основу работы предлагаемого устройства положено появление четных гармоник в кривой тока, протекающего через конденсатор с сегнетодиэлектриком, находящихся в переменном и в постоянном электрических полях.Конструктивно устройство предлагается выполнить в виде корпуса из изоляционного материала, заключающего в себе коллектор, конденсаторы и укрепленного на коце металлической заземленной штанги с рукояткой, предназначенной для накладывания корпуса устройства на поверхность испытуемого материала.Фиг, 1, 2 изображают принципиальные схемы предлагаемого устройства.Основным элементом предлагаемого устройства являются конденсаторы, из которых нелинейные конденсаторы У и 2 с сегнетодиэлектриком включены в плечи электрического моста, а разделительный, например слюдяной, конденсатор 3 включен в его измерительну 1 о диагонал., Ы 135966последовательно с активным измерительным сопротивлением 4. К мостучерез дифференциальный трансформаторподводится переменное напряжение. К общей точке соединения трех конденсаторов, образующейвершину индикаторной диагонали моста, подключен коллектор б.При отсутствии постоянного поля (зарядов нет) и симметрии мостовой схемы через разделительный конденсатор Зтокне проходит. При наличии статического электричества поток электрической индукции проходит через коллектор 6 и в сегнетодиэлектрике конденсаторов 1 и 2появляется постоянная составляющая поля, а в цепи конденсатороввозникает ток второй гармоники. Если в данный момент переменное ипостоянное поля, например в конденсаторе 1, совпадают, то в конденсаторе 2 они противоположны по направлению. Вследствие этого фазатока второй гармоники в конденсаторе 1 оказывается сдвинутой на180 по отношению к фазе тока второй гармоники в конденсаторе 2.Поэтому эти токи замыкаются через среднюю ветвь с конденсатором 3и, складываясь, образуют на измерительном сопротивлении 4 адснинапряжения Ь, нропорпиональное измеряемой плотности зарядов:г/= КЛ 5:,где Йвеличина сопротивления 4; 5 - площадь коллектора 6;плотность зарядов, К -- коэффициент.Нанряжение с сопротивления 4 подводится к усилител 0 7, раоотаюшему в режиме катодного повторителя, с которого сигнал передается на фазочувствительный выпрямитель 8 с мостовой схемой в анодных цепях, в диагональ ее включен микроамнерметр с нулем посрединешкалы, Катоды лампы выпрямителя 8 питаются током удвоенной частоты от генератора 9, вследствие чего выпрямляется лишь составляющая удвоенной частоты. При изменении знака измеряемых зарядовстрслк микроампермстра отклоняется в противоположную сторону.Конструктивчо коллектор б крепится (фиг. 2) в корпусе 10 из отполированного плексигласа. Корпус закрыт металлической крышкой 11,снабженной металлической заземленной штангой 12 с пластмассовойрукояткой 13, От конденсаторов 1, 2 и 3 внутри штанги и рукояткипроходят изолированные проводники 14, для включения питания и входа усилителя. При измерении плексигласовую коробку прикладываютк заряженной поверхности диэлектрика и производят отсчет плотноеи1 кУЛОмарядов -, но прибору, градуированному в един.пахв в , уПредмет изобретения1. Устройство для измерения поверхностной плотности электрических зарядов на электроизоляпнонных материалах с иомощьн сниман- щего заряды металлического коллектора и преобразователя постоянного напряжения заряда в переменное, от л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью упрощения устройства путем устранения механических преобразователей, коллектор присоединен к общей точке соединения трех конденсаторов, два из которых - нелинейные (по типу варикондов) н включены в плечи электрического моста переменного тока, а третий разъединительный включен в измерительную диагональ моста последовательно с активным сопротивлением. образующим выход.2. Устройство по п, 1, отл нч а вше еся тем. что коллектор вместе с конденсаторами заключен в общий корпус из электроизоляцион.ного материала, укрепленный на конце заземленной металлической штанги, пр, при помощи которой коллектор накладывается на поверхность испытуемого гбьекч а