Устройство для измерения потенциала электрического поля

(51)4 С 01 Е 29/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 691785, кл. С 01 В. 29/12. 1978.Авторское свидетельство СССРУ 280660, кл. С 01 Е 29/12, 1968.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к 1 электроиэмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений.Устройство содержит электропроводныйзонд 1, балластный резистор 2, трансформатор 3 тока с вторичной обмоткой5, индикатор 4 сигнала, блок управления 6, конденсатор 7, дроссель 8,диоды 9 и 10 и блок коммутации, состоящийиз ключей 11-16. Устройство,выполненное данным образом, позволяет измерять потенциалы в заданнойпространственной области электрического поля в широком диапазоне скоростей его изменения. При этом обеспечивается минимальная степень возмущений, вносимых всей схемой и измерительным электропроводным зондом 1в картину распределения силовых ли.ний электрического поля, что повышает точность измерений. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения потенциала электрического поля, образуемого, 5например, зарядами статической элекризации,Цель изобретения - повышение точности измерений,На чертеже приведена структурная 10электрическая схема устройства дляизмерения потенциала электрическогополя.Устройство для измерения потенциала электрического поля содержит 15электропроводный зонд 1, блок коммутации, балластный резистор 2, трансформатор 3 тока, индикатор 4 сигнала(например, осциллограф или селективныи вольтметр), вход которого подключен к вторичной обмотке 5 трансформатора 3 тока, блок 6 управленияподключенный к цепям управления блока коммутации и индикатора 4 сигнала,конденсатор 7, дроссель 8 и два диода9 и 10. Блок коммутации имеет шестьключей, из которых четыре ключа11-14 включены по схеме ключевогомоста, в первую диагональ которого включены последовательно между собой соединенные первичная обмотка трасформатора тока и конденсатор 7, а к двум зажимам второй диагонали подключены соответственно электропроводный зонд 1 и балластный резистор 2, за земленный другим концом, а другие два ключа 15 и 16, каждый из которых последовательно соединен с первым 9 и вторым 10 диодами, включенными встречно относительно друг друга, 40 образуют вместе с последовательно включенным дросселем 8 цепь, подключенную к первой диагонали ключевого моста. Цепи управления ключей, расположенных в противоположных плечах 45 ключевого моста, попарно объединены,Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии одна пара ключей, например, 11 и 14 моста замкнута а два других ключа 12 и 13 моста, а также ключи 15 и 16 разомкнуты. Пусть, например, электропроводный зонд 1 помещен в область положительного по отношению к потенциалу земли потенциала. В этом случае на левой обкладке конденсатора 7 индуцируются положительные заряды,а на правой - отрицательные. Такиеже заряды на обкладках конденсаторабудут и в случае попадания на зондсвободных положительных зарядов, например, в результате контактной электризации, После окончания зарядкиконденсатора ключи 11 и 14 с помощьюсигнала от блока 6 управления выключают, и зонд 1 остается изолированным от остальной части схемы, причемзаряд на нем сохраняется,В следующий момент времени с помощью сигнала от блока 6 управлениязамыкают ключ 16, производя колебательную перезарядку конденсатора поцепи диода 9 и дросселя 8, Если обеспечена высокая добротность данногоколебательного контура, то практически заряды обеих обкладок поменяютсяместами без изменения их величин,Одновременно с замыканием ключа 16подается синхронизирующий сигнал навключение индикатора 4 сигнала. Индикатор сигнала фиксирует амплитуду(или среднее, или действующее значение 1 однополярного импульса перезарядки, которая пропорциональна исходномунапряжению на конденсаторе 7, аследовательно исходному потенциалуэлектропроводного зонда 1. После этого подается сигнал на включение ключей 12 и 13 и конденсатор 7, практически с прежней ведичиной напряжения,вновь подключается к электропроводному зонду, не вызывая возмущений враспределение силовых линий измеряемого с помощью зонда 1 электрического поля.Далее процесс может периодическиили выборочно по времени повторятьсяаналогичным образом. При втором измерении потенциала с той же полярностью роли пары ключей 11, 14 ипары ключей 12, 13 поменяются, а рольключа 15 выполнить ключ 14 и т.д,Период следования управляющих импульсов на выходе блока б управления должен превышать половину периода свободных колебаний контура, образованного конденсатором 7, дросселем 8 иодним из диодов 9 (10), чтобы успевала происходить полная перезарядкаконденсатора 7. Если зарядка электропроводного зонда 1 (индуцированная или свободны- ми зарядами) производится с повышенной скоростью, то можно непосредст1467522 Составитель П,СавельевТехред И. Верес Корректор С,Черни Редактор Н.Тупица Заказ 1192/43 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 ценно заФиксировать этот процесс с помощью индикатора сигнала, так как в этом случае сигнал на вторичной обмотке 5 трансФорматора тока будет5 достаточен для измерения.Таким образом, устройство позволяет измерять потенциалы в заданной, пространственной области электрического поля в широком диапазоне скорос тей его изменения.При этом обеспечивается минимальная степень возмущений, вносимых всей схемой и измерительным электропроводным зондом 1 в картину распределения силовых линий 15 электрического поля, благодаря чему существенно повышается точность измерений. Формула изобретения 20 Устройство для измерения потенциала электрического поля, содержащее электропроводный зонд, блок коммутации, балластный резистор, трансФорма тор тока, индикатор сигнала, вход которого подключен к вторичной обмотке трансФорматора тока, блок управления, вьгходы которого подключены к входам блока коммутации и индикатора сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности измерений,в устройство введены конденсатор,дроссель и два диода, блок коммутации содержит шесть ключей, из которыхчетыре включены по схеме ключевогомоста, в первую диагональ котороговключены последовательно соединенныепервичная обмотка трансФорматора тока и конденсатор, а к двум зажимам1второй диагонали подключены соответственно электропроводный зонд и балластный резистор, заземленный другим концом, последовательно соединенные пятый ключ, первый диод, включенный впрямом направлении, и дроссель включены параллельно в первую диагональключевого моста, шестой ключ последовательно соединен с вторым диодом,включенным в обратном направлении, иподключенным другим электродом к точке соединения первого диода и дросселя, а входы первого и второго ключей объединены, причем входы управления ключей, расположенных в противоположных плечах ключевого моста,попарно объединены,