Устройство измерения напряженности электростатического поля

рц 771570 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик.(23) Приоритет(51)М. Кл. С 01 Я 29/12 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(53) УДК 621. 317, .328(088,8) Дата опубликования описания 151080 Н.И.Азаров, А,С.Вочев, С.М.Голутвин, С.Д.Мрыхин и Е. П. Фигурнов(72) Авторы изобретения Ростовский -на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения напряженности постоянного электрического поля. Устр йство предназначено для измерения 5 электрического поля вблизи высоковольтных установок постоянного тока, например контактных сетей постоянного тока электрического транспорта.Известно устройство для измерения электростатического поля, содержащее вибрирующий электрод, возбуждаемый Ьлектромагнитом, обмотка которого соединена с электростатическим генератором, электрометрический усили тель и измерительный прибор )11 . Недостатки этого устройства состоят в малой чувствительности, обусловленной наличием помех от возбуждающего источника, и большое потребление энергии для раскачки вибрирующего электрода,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой ство для измерения электростатического поля, содержащее датчик с заземленным и измерительным электродами,источник возбуждения вибраций измерительного электрода, электрометричес кий усилитель, систему обратной связи и регистрирующий прибор 21 .Недостаток этого устройства заключается в большом потреблении энергии от источника питания вследствие того, что часть энергии поглощаетСя в Gъезокристалле, который используется для возбуждения измерительного электрода.Целью изобретения является уменьшение потребляемой энергии от источника питания.Цель достигается тем, что в устрой" стве для измерения напряженности электростатического поля, содержащем датчик с заземлением и измерительным электродами, источник возбуждения колебаний измерительного электрода, электрометрический усилитель, вход которого соединен с измерительным электродом, а выход - с регистрирующим прибором, и систему обратной связи, электроды датчика образуют ножки камертона из Ферромагнитного материала, электрически изолированные в основании посредством слоя диэлектрика, а источник возбуждения и система обратной связи выполнены электромагнитными, магнитопроводы которых охватывают заземленный электрод.Камертон укреплен на опоре в его центре масс. Кроме того, устройство снабжено постоянным магнитом, расположенным между разветвлениями магни, топроводов.На чертеже изображена схема устройства согласно изобретению.Устройство содержит датчик с измерительным электродом 1 и заземленным электродом 2, выполненным иэ упругого ферромагнитного материала, которые образуют ножки камертона, электрически изолированные в его основании через слой твердого диэлектрика 3. Жесткая связь ножек камертона может быть осуществлена болтовым или клеевым креплением. Заземленный электрод с помощью консоли 4 укреплен на опоре 5, жестко связанной с корпусом устройства (на чертеже не показан). Для обеспечения оптимальных условий возбуждения точку закрепления следует располагать в центре масс камертона. Возбуждение колебаний измерительного электрода 1 производится с помощью электромагнитного источника, содержащего воз буждающую катушку б, соединенную с генератором 7 и расположенную на магнитопроводе 8, охватывающем заземленный электрод 2Стабилизация амплитуды колебаний измерительного электрода 1 осуществляется с помощью электромагнитной системы обратной связи, содержащей катушку 9 обратной связи, включенную в цепь обратной связи генератора 7 и расположенную на магнитопроводе 10, охватывающем заземленный электрод. Между магнитопроводами 8 и 10 расположен поляризующий постоянный магнит 11, полюсы которого касаются магнитопроводов в местах их разветвления, что повышает стабильность колебаний датчика. Магнитные зазоры в магнитопроводах 8 и 10 должны быть минимальными. Измерительный электрод 1 соединен с входом электрометрического усилителя 12, выход которого подключен к регистрирующему прибору (на чертеже не показан 1.Устройство работает следующим образом.С помощью возбуждающей катушки б раскачивают заземленный электрод 2, колебания которого вследствие механического резонанса камертона передаются в противофазе с той же амплитудой измерительному электроду 1. Колебания измерительного электрода отличаются лостаточно высокой стабильностью. При внесении колеблющегося измерительного электрода вэлектрическое поле в нем наводитсяпеременное напряжение, которое усиливается электрометрическим усилите лем 12.Переменное магнитное поле возбуждающей катушки б наводит вихревыетоки только в заземленном электроде2, благодаря чему полезный сигнал 1 О больше уровня помех и обеспечиваетсядостаточно высокая чувствительностьустройства.Использование механической резонансной системы (камертона) для раскачки измерительного электрода зна чительно уменьшает расход энергииот источника питания.Устройство может быть использовано в портативных полевых приборахдля дистанционного определения 3) уровня напряжения на токоведущихчастях электроустановок постоянноготока.Формула изобретенияр 5 1. Устройство для измерения напряженности электростатического поля, содержащее датчик с заземленньм и измерительным электродами, источник возбуждения колебаний измерительногоэлектрода, электрометрический усилитель, вход которого соединен с измерительным электродом, а выход - с регистрирующим прибором, и систему обратной связи, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения потребляемой энергии, электроды датчика образуют ножки камертона из ферромагнитного материала, электрически изолированные в основании посредством слоядиэлектрика, а источник возбуждения40 и система обратной связи выполненыэлектромагнитными, магнитопроводыкоторых охватывают заземленный электрод.2. Устройство по п.1, о т л и45 ч а ю щ е е с я тем, что камертонукреплен на опоре в его центре масс.3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено постоянным магнитом, располо 5 р женным между разветвлениями магнитоИсточники информациии,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 90151, кл, 6 01 й 29/12, 1949.2. Патент Франции Ф 2252575,кл 6 01 й 5/28, опублик. 1975 (прототип),771570 Составитель В. Фетинаедактор Т. Юрчикова ТехредА. Щепанская Кор Заказ б исное Филиал.ППП "Патентф, г. УФгород, ул. Проектная 7./56 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МосквПодкомитета СССРи открытийская наб., д. 4 ираж 101ственногообретенийЖ, Рауш