Способ определения чувствительности измерительного преобразователя электромагнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО.1 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 1)4 С О К 35/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЙК,1; 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Соколов А.А. 0 метрологическомобеспечении измерений напряженностиимпульсньж электрических и магнитных полей. - Вопросы излучения и измерения нестационарных электромагнитных полей, Научные труды ВНИИФТРИ,М;, 1980, с,41,Бузинов В.С. и др, Исследованияв области радиотехнических измерений.Труды институтов Комитета Стандартов.Вып.81 (141), М.: 1966, с.49-53.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для широкого клааса измерений параметровэлектрического и магнитного компонен"тов электромагнитного поля. Целью изобретения является повьппение точности определения чувствительности измерительных преобразователей произвольной геометрической формы. Согласно способу измерительный преобразователь 1 электромагнитного поля устанавливают в однородное электромагнитное поле (ОЭМП), которое возбуждают в зазоре Й между электродами 2 и 3, например, полосковой линии. Фиксируют расстояние 1) от преобразователядо одного из электродов. Устанавливают, например, с помощью . генератора, подключенного к полосковой линии, значение амплитуды ОЭМП в зазоре и измеряют амплитуду выходного сигнала преобразователя 1. Способ предусматривает выполнение последовательности измерений и определение. исходных параметров для вычисления чувствительности преобразователя по математической формуле, которая при-водится в формуле изобретения.э.п. ф-лы. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам опред ееделения чувствительности измерительных преобразователей электромагнитного поля и можетбыть использовано для широкого класса измерений параметров электрического и магнитного компонента электромагнитного поля в электротехнике и экспериментальной .физике.Цель изобретения - повышение точности определения чувствительности измерительиых преобразователей гроизвольной геометрической формы.На Фиг,1 и 2 показано взаимное расположение плоскопараллельных элек.тродов и измерительного преобразователя электромагнитного поля для двух последовательных йзмерений.Способ осуществляют следующим образом.Измерительный преобразователь 1 электромагнитного поля произвольной геометрической Формы, например, цилиндрической, устанавливают в однородное электромагнитное поле, которое возбуждают в зазоре Й между двумя плоскопараллельными электродами 2 и 3, например, полосковой линии (фиг,1), Фиксируют расстояние , от преобразователя 1 до одного из электродов, например от середины преобразователя 1 до электрода 2 (фиг.1). Устанавливают с помощью генератора, подключенного к полосковой линии (не показан), значение амплитуды А однородного электромагнитного поля в зазоре и измеряют амплитуду 11 выходного сигнала преобразователя 1. . Затем изменяют расстояние между электродами 2 и 3 от значении с 1, до значения й (фиг.2), Изменяют расстояние от преобразователя 1 до одного из электродов до значения Х, и Фиксируют это расстояние. Вновь устанавливают значение амплитуды А однородного электромагнитного поля в зазоре, измеряют амплитуду 0 выходногосигнала преобразователя 1 и определяют чувствительность К преобразователя 1 из соотношения11 с ЕГ - -Бс 1 Е( - )Х э ХдйКАи Е( - - д Е( ГХг 5 Х,Х .1 ГХ.Хгде Е (-) = (-) + (1 - -)(2)а 16где- минимальная длина волны вспектре возбуждаемого поля,находят добавочные амплитуды А и З 11 А от зеркальных изображений 4 и 52преобразователя из известных соотно- шений МА МАА = -", - , А - (3) (2 Х,)г Р(а, - х, ) 35 где М - зависящий оФ формы и размеров преобразователя положительный коэффициент, пропорциональный дипольному моменту преобразователя; 4 О 2 Х, и2 И -Х,) - расстояния от зеркальныхизображений 4 и 5 до преобразователя 1,45 Таким образом, вместо установленной амплитуды А поля на исследуемый преобразователь реально воздействует поле амплитудой А50МА МА8 Х, 8(д, - Х )" а так как выходной сигнал преобразодателя 13 = КА, то 1 +Х,+ (с - , ) (5) где К - чувствительность преобразователя,Указанное соотношение выведеноследующим образом.Под действием электромагнитногополя, возбуждаемого между плоскопа раллельными электродами 2 и 3, в измерительном преобразователе 1 наво-дятся заряды и токи, В соответствии с,известным методом зеркальных изображений влияние электродов 2 и 3 наустановленное в присутствии преобразователя 1 значение амплитуды АэлектромагниТного полн может бытьучтено расчетом добавочных полей самплитудами А и А от зеркальныхотносительно внутренней поверхностиэлектродов 2 и 3 иэображений токов и зарядов, наведенных в преобразователе,Нафиг,1 и 2 зеркальные изображения преобразователяпоказаны позициями 4 и 5 20 "(пунктирные линии), Используя дипольное приближение и учитывая, чтопри калибровке преобразователей всистеме с плоскопараллельными электродами выполняются условия 25Й Я у Й 3 у(7) приводится к наиболее удобномудля вычисления виду 211, - У 1АВ другом частном случае осуществ-. ляют изменение величины с 1 зазора от значения с 1 до значения с 1 и, при этом , преобразователь располагают в сред ней плоскости зазора и определяют его чувствительность .К из соотношенияэ эК -А(,з,з)55ХС целью дальнейи 1 его повышения точности, зависящей также от пределов применимости дипольного приближения,(8) 3 2608Функция х, + (с 1, - х, ) 3 симмет рична относительно Х, = 0,5 с 11 и имеет минимум в этой точке, т,е, погрешность из-за зеркальных изображенийминимальна при равном удалении преобразователя от электродов.Выражение (5) удобно преобразовать к видуБ = КА 1 + -.Г( - ), (6) 1 О2 М Х 1с 1, с 1,где функция Г(-) описывается выражеХс 1нием (2) и равна 1 при х = 0,5 с 1,В уравнении (6) неизвестны двеконстанты М и К, из которых К является искомой чувствительностью преобразователя. После проведения двухпоследовательных измерений согласноукаэанной последовательности опера"ций при неизменном значении установленной амплитуды А поля получают извыражения (6) два алгебраическихуравнения с двумя неизвестными М иК из которых находят К.,25В частном случае при постоянноммежэлектродном зазоре измеряют расстояние от преобразователя до одногоиз электродов путем перемещения преобразователя в направлении к этомус 1электроду из положения Х = - в по 2ложение Х и определяют чувствительность К преобразователя из соотношения 87 4может быть определено допустимое минимальное расстояние от преобразователя 1 до одного из электродов. Для этого дополнительно после определения чувствительности К преобразова. - теля изменяют расстояние от преобразователя 1 до одного из электродов 2 или 3, неоднократно и раз уменьшая это расстояние. При этом каждый раз определяют соотнетствующее новому расстоянию значение чувствительности К преобразователя и находят допустиимое минимальное расстояние Х от преобразователя 1 до выбранного электрода 2 или 3 из условия равенстна значений Ки первоначальному значению чувствительности К, т.е, как только К перестает быть равным К, значениесоответствующее предыдущему зна- чению чувствительности, является искомым минимально допустимым расстоянием от преобразователя до электрода, при котором обеспечивается требуемая точность определения чувствительности.Формула изобретения1. Способ определения чувствительности измерительного преобразователя электромагнитного поля, включающий установку преобразователя в однородное электромагнитное поле, которое возбуждают в зазоре с 11 между двумя плоскопараллельными электродами, фиксацию расстояния Х, от преобразователя до однаго иэ электродбв, установку значения амплитуды А однородного электромагнитного поля в зазоре и измерение амплитуды 0 выходного сигнала преобразователя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью. повышения точности, изменяют расстояние между двумя плоскопараллельными электродами от значения с 11 до значения 62, изменяют расстояние от преобразователя до одного из элек- тродов, фиксируют это расстояние Хвновь устанавливают значение амплиту ды А однородного электромагнитного поля, затем измеряют амплитуду БИ выходного сигнала преобразователя и определяют чувствительность К преобразователя из соотношенияСоставитель Е.Плужниковаедактор И, КасардаТехред И,.Попович. Коррек Пилипен 728. Подписное дарственного комитета СССР изобретений и открытийЖ, Раушская наб., д,4/ аказ 5226/ Тираж ВНИИПИ Гос по,делам 035, Косквзводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4 3 1260887 Ф где Г - функция указанных отношений нократно и раз уме ьщая его, припеременных х и с 1 в соответ- этом каждый раз определяют соответстствии с зависимостью вующее значение чувствительности КУ(")Г( )., (1 )преобразователя и находят допустис 1 1 бс 1 с 1мое минимальное расстояние от преобСпособ по п.1, о т л и ч а ю - разователя до электрода из условия щ и й с я тем что дополнительно равенства значения чувствительности)изменяют расстояние от преобразова- К первоначаЛьному значению чувствителя до одного иэ электродов, неод- тельности К,