Устройство для измерения напряженности переменного электрического поля

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 270491 2) 3284661/18-21 Щ М. Кп.з с присоединением заявки Мо 6 01 й 29/08 Государствеиинй комитет СССР ио делам изобретений и открытий) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ 2 т Изобретение относится к электроиз.мерительной технике и может быть использовано в электроразведке для исследования свойств горных пород ипоиска полезных ископаемых, в экспериментальной электродинамике для измерения.составляющих низкочастотного .электрического поля в проводящих идиэлектрических средах, в метрологиидпя создания образцовых средств измерения низкочастотных и ннфранизкочастотных переменных электрическихполей,Известны устройства для измерениянапряженности переменного электричес-.кого поля, содержащие тороидаль ную катушку индуктивности, подключенную ковходу усилителя катушка индуктивности выполнена на магнитопроводе с высокой магнитной .проницаемостью ипредставляет собой одновитковый трансформатор), к выходу усилителя подключен регистратор 1 ),Согласование обмотки катушки индуктивности требует применения в иэ"вестном устройстве усилителя с высоким входным сопротивлением, т.е. Применения режима холостого хода одновиткового трансформатора. Это вызывает дифференцирование выходного сигнала датчика, а, следовательно, эавн.симость ЭДС обмотки "от частоты измеряемого поля. Возникающие при этом фаэовая и амплитудная погрешности не позволяют получить на выходе устройства неискаженный спектр воздействующего сигнала. При низкой и инфракрасной частоте измеряемого поля чувствительность устройства резко падает (пропорционально частоте). Таким образом, недостатками известных устройств являются низкие точность и чувствительность и ограниченный диапазон измерений в области низких и инфраниэких частот.Цель изобретения - повьыение точности, чувствительности и расширение диапазона измерений.Поставленная цель достигается ем,что устройство для измерения напря+ женности переменного электрического поля, содержащее одновитковый трансформатор тока, вторичная обмотка ко" торого подключена к входу усилителя, 25 и регистратор, снабжено генераторомпеременного напряжения и демодулятором, а магнитопровод,трансформатора выполнен с продольным пазом и снабжен дополнительными тремя обмотками, подключенными к генератору, 996956при этом две обмотки выполнены одинаковыми и нанесены на участки магиитопровода,. разделенные пазом, а регистратор подключен к усилителю черездемодулятор.Начертеже представлена схема устройства для измерения напряженностипеременного электрического цоля,Устройство для измерения напря"кенности переменного электрическогополя содержит одновитковый трансформатор 1, выполненный на магнитопро"Оводе 2, имеющем продольный паз 3.,Вторичная обмотка 4 подключена к входуусилителя 5. Две равные обмотки б и7 выполнены на участках магнитопрово.да 2, разделенных пазом 3, и подключены к генератору 8 переменного напряжения. Обмотка 9 магнитопровода2 также подключена к генератору 8.Выход усилителя 5 через демодулятор 10подключен к регистратору 11, 20Устройство работает следующим образом,Измеряемое электрическое поле вызывает протекание в среде, ю которуюпомещен трансформатор 1, переменного 25электрического тока, например .токапроводимости в проводящей средеЭтотток создает в магнитопроводе 2 первменное магнитное поле. Через обмотку9 протекает ток генератора 8, который 30создает в магннтопроводе 2 магнитноеполе накачки. Оба указанных поля вмагнитопроводе 2 взаимодействуют другс другом таким образом, что происходит их суперпозиция, т.е. алгебраи- З 5ческое сложение мгновенных значений.Через обмотки 6 и 7, выполненные научастках магнитопровода 2, разделенных пазом 3, протекает однополупери"одный ток генератора 8, создающий на,этих участках равные и встречно на-.правленные большие магнитные поля,изменяющиеся синхронно с частотойгенератора 8 Поэтому ЭДС в обмотке4 индуцируется только в один полуцериод напряжения генератора 8, например в отрицательный, за счет модуля"ции магнитного сопротивления магнитопровода 2 токами обмоток б и 7.Наусилитель 5 поступает напряжение,пропорциональное изменению суммарного магнитного поля в магнитопроводеЪ,изменяющемуся с частотой генератора 8. В демодуляторе 10 осуществляется детектирование выходного напряжения усилителя 5, т.е. выделение 55напряжения, соответствующего информативному сигналу. На регистратор 11 поступает сигнал, соответствующий ие.искаженной форме тока, протекающегочерез отверстие магнитопровода 2.По сравнению с известными приборами в предложенном осуществление вмагнитопроводе трансформатора токасуперпозиции магнитных полей, создаваемых током измеряемого электрического поля и генератором переменногонапряжения, создание в участках магнитопровода, разделенных пазом, равных и противоположно направленныхкоммутирующих магнитных полей, изменяющихся с частотой генератора, осуществление однополупериодной коммутации магнитного сопротивления магии.топровода трансформатора с частотойгенератора и модуляция магнитного по"ля генератора переменного напряжения по амплитуде магнитным полем измеряемого сигнала, исключение зависимости ЭДС вторичной обмотки трансформатора от частоты измеряемого сигнала и увеличение ее амплитуды,исключение фаэовой погрещности иобеспечение передачи на регистраторнеискаженного спектра воздействующегосигнала - все это позволяет повыситьточность, чувствительность (на дватри порядка и расширить диапазонизмерений в сторону низких частот допостоянного тока,формула изобретенияУстройство для измерения напряженности переменного электрического по"ля, содержащее одновитковый трансформатор тока, вторичная обмотка ко.торого подключена к входу усилителя,и регистратор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точ.ности, чувствительности и расширениядиапазона измерений, оно снабженогенератором переменного напряженияи демодулятором, а,магнитопроводтрансформатора выполнен с продольнымпазом и снабжен дополиительнычи тремя обмотками, подключенными.к генератору, при этом две обмотки выполне"ны одинаковыми и нанесены на участкимагнитопровода, разделенные пазом,а регистратор подключен к усилителючерез демодулятор.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 317003, кл. 6 01 й 29/08, 1970,:996956 Т,Вета Составнтел Техред:.Т. Фа Редактор К.ВОл Поднисноеомитета СССРткрытийувская наЬ., д. 4/5 фПатентф, г. Уагород, ул. Проектная, 4 акая 926/63 Тнрак Вниипи государс по делам нэоб 113035, Москва, нногоеннй35, Р Вкянау КорректорЛ Боюаан