[go: up one dir, main page]

SU1247784A1 - Input device for registering electrostatic field in atmosphere - Google Patents

Input device for registering electrostatic field in atmosphere Download PDF

Info

Publication number
SU1247784A1
SU1247784A1 SU843752116A SU3752116A SU1247784A1 SU 1247784 A1 SU1247784 A1 SU 1247784A1 SU 843752116 A SU843752116 A SU 843752116A SU 3752116 A SU3752116 A SU 3752116A SU 1247784 A1 SU1247784 A1 SU 1247784A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
output
input
sensor
adders
Prior art date
Application number
SU843752116A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Маркиянович Сопрунюк
Владимир Степанович Цыбульский
Орест Теодозьевич Чучман
Ярослав Евстафьевич Пидгирняк
Original Assignee
Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Физико-Механического Института Им.Г.В.Карпенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко, Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Физико-Механического Института Им.Г.В.Карпенко filed Critical Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority to SU843752116A priority Critical patent/SU1247784A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1247784A1 publication Critical patent/SU1247784A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Датчики расположены по концам двух электрических штанг, закрепленных в их середине на разных уровн х перпендикул рно вертикальной оси и один другому. Основой работы устройства  вл етс  вьщеление переменной состав- плющей напр жени  первого датчика 3,The sensors are located at the ends of two electric rods fixed in their middle at different levels perpendicular to the vertical axis and one to another. The basis of the operation of the device is the selection of the variable composition of the Ivy voltage of the first sensor 3,

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам пр мого измерени  электростатического пол  в плазме высоких слое атмосферы земли и ее параметров при помощи динамического способа измерени  или метода двойного зонда.The invention relates to a measurement technique, namely, devices for direct measurement of an electrostatic field in a plasma in a high atmospheric layer of the earth and its parameters using a dynamic measurement method or a double probe method.

Устройство устанавливаетс  на летательном аппарате с передачей его. выходных сигналов по каналам теле- (метрии, их записью и обработкой.The device is installed on the aircraft with the transfer of it. output signals via tele-channels (metrics, their recording and processing.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регистрации.The aim of the invention is to improve the accuracy of registration.

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 - вре- меиные диаграммы, по сн ющие его работу .Figure 1 shows the block diagram of the device; FIG. 2 shows the time diagrams explaining his work.

Устройство (фиг.1) содержит датчики 1-4, предварительные усилители 5, 6, 7, сумматоры 8, 9, 10, уп- равл емьй аттенюатор 11, высокоом- ный резистор 12.The device (Fig. 1) contains sensors 1-4, preamplifiers 5, 6, 7, adders 8, 9, 10, a control attenuator 11, a high-resistance resistor 12.

При этом первьш и второй датчики 3 4 через предварительные усилители соединены первый с неинвертирующим, второй ,с инвертирующим входами первого сумматора 9 и, кроме того, с соответствующими каждому датчику двум  инвертирующими входами второго . сумматора 8. Третий датчик 2 через предварительный усилитель 6 соединен с неинвертирующим входом второго сумматора 8. Третий сумматор 10 чере автоматический аттенюатор 11 одним своим входом соединен с выходом второго сумматора 8, вторым - с выходом второго предварительного уси- лител .6, к третьему входу третьего сумматора 10 подключен вьпсод первого сумматора 9. Выход третьего суммато- ра 10 через высокоомный резистор 12 подключен к первому датчику. При этом выходы сумматоров 8, 9, выходAt the same time, the first and second sensors 3 4 are connected through the preamplifiers with the first one to the non-inverting one, the second one to the inverting inputs of the first adder 9 and, in addition, to the two inverting inputs of the second corresponding to each sensor. Adder 8. The third sensor 2 is connected through a pre-amplifier 6 to the non-inverting input of the second adder 8. The third adder 10 through the automatic attenuator 11 is connected to the output of the second adder 8 by its second input, to the third input to the second input. The third adder 10 is connected to the output of the first adder 9. The output of the third adder 10 through a high-resistance resistor 12 is connected to the first sensor. When this outputs adders 8, 9, output

последующее-ее суммирование с напр жением , равным целому или части посто нного напр жени , обусловленного вертикальной составл ющей пол , осуществл емое третьим сумматором 10 и подаваемое на резистор 12. 2 ил.its subsequent summation with a voltage equal to the whole or part of the DC voltage due to the vertical component of the field carried out by the third adder 10 and fed to the resistor 12. 2 Il.

автоматического аттенюатора 11 и предварительного усилител  6  вл ютс  выходами всего , устройства.automatic attenuator 11 and preamplifier 6 are outputs of the entire device.

Устройство работает следующим , образом.The device works as follows.

Основой работы устройства  вл етс  выделение переменной составл ющей напр жени  первого датчика 3 и последующее ее суммирование с напр жением , равным целому или части посто-  нного напр жени , обусловленного вертикальной составл ющей пол , осуществл емое третьим сумматором 10 и подаваемое на резистор 12.The basis of operation of the device is the selection of the variable component of the voltage of the first sensor 3 and its subsequent summation with a voltage equal to the whole or part of the direct voltage due to the vertical component of the field carried out by the third adder 10 and supplied to the resistor 12.

Вследствие вращени  датчиков вокруг оси симметрии щтанг, осуществл емого в электрическом поле атмосферы , на датчиках наводитс  переменное напр жение, представленное на фиг.2а дл  третьего датчика 2 к измеренное относительно четвертого датчика 1. При этом амплитуда колеба-. НИИ синусоиды определ етс  выражениемOwing to the rotation of the sensors around the axis of symmetry of the crystal, carried out in the electric field of the atmosphere, the sensors are applied to the alternating voltage shown in Fig. 2a for the third sensor 2 and measured relative to the fourth sensor 1. At the same time, the amplitude oscillates. The scientific research institute of a sinusoid is defined by expression

иand

ЕЛ,EL,

(1)(one)

где Ер - напр женность пол  в горизонтальной плоскости; 2 - рассто ние между датчикамиwhere Ep is the strength of the floor in the horizontal plane; 2 - distance between sensors

1 и 2.1 and 2.

Частота синусоиды (фиг.2,а) равна частоте враще1ш  щтанг и  вл етс  инфранизкой, пор дка дес ти или даже сотых долей герца.The frequency of the sinusoid (Fig. 2, a) is equal to the frequency of rotation of the shaft and is infra-low, on the order of ten or even hundredths of a hertz.

На выходе первого сумматора 9 получают напр жение между датчиками 3,. 4, представленное на фиг.2,б.Это напр жение сдвинуто на 90 относительно изображенного на фиг.2,а с сохранением остальных параметров синусоиды фиг.2,а. Причиной этого  вл етс  то, что штанга, соедин юща  дат3At the output of the first adder 9, the voltage between the sensors 3, is obtained. 4, shown in FIG. 2, b. This voltage is shifted by 90 relative to that shown in FIG. 2, while preserving the remaining parameters of the sinusoid of FIG. 2, a. The reason for this is that the bar connecting the date

чики 1 и 2, перпендикул рна штанге, соедин ющей датчики 3 и 4. Оба напр жени  (фиг.2,а, б) определ ют своей амплитудой напр женность горизонтальной составл ющей полз в соответ- ствии с вьфажением (1).Tips 1 and 2 are perpendicular to the rod connecting sensors 3 and 4. Both voltages (Figures 2, a, b) determine by their amplitude the strength of the horizontal component of the creep in accordance with the extrusion (1).

Рассмотрев электрический контур, составленньй четвертьт.датчиком 1, серединой штанги датчиков 1 и 2, серединой штанги -датчиков 3 и 4, первым датчиком 3, и исход  из закона Кирхгофа, можно записать дл  первого датчика 3 напр жение относительно четвертого датчика 1Considering the electrical circuit, composed of a quarter-meter sensor 1, the middle of the sensor bar 1 and 2, the middle of the rod-sensor 3 and 4, the first sensor 3, and based on Kirchhoff's law, you can write the voltage for the first sensor 3 relative to the fourth sensor 1

Ui,3 I и„+ и,Ui, 3 I and „+ and,

; 2; 2

Us,  Us,

де и„ Uai и напр жение , представленное на фиг.2,а и равное выходному напр жению третьего предварительного усилител  6 UDZ ;de and Uai and the voltage shown in Fig. 2, a and equal to the output voltage of the third preamplifier 6 UDZ;

напр жение, определ емое вертикальной составл ющей Е. вектора оthe voltage determined by the vertical component of E. the vector of

пол  и определ емое формулой (1) при замене в ней Ef- на Е(, а С - на j - рассто  ние между штангами; напр жение, представленное на фиг42,б и равное выходному напр жению первого сумматора 9.the field and defined by formula (1) when Ef- is replaced by E (and C by j is the distance between the bars; the voltage represented in Fig. 42b is equal to the output voltage of the first adder 9.

Аналогичным образом записываетс  вьфажение дл  второго датчика 4The flux for the second sensor 4 is recorded in the same way.

и.and.

D4 D4

1 Up + и. 1 Up + and.

- I Us.- I Us.

Знак минус перед U обусловлен тем, что относительно оси симметрии напр жени  на датчиках 3, 4 измен ютс  в противофазе.The minus sign in front of U is due to the fact that, with respect to the axis of symmetry, the voltage on the sensors 3, 4 varies in antiphase.

Второй сумматор 8 формирует следующую сумму:The second adder 8 generates the following amount:

иand

вгvg

- UDJ- Ui,4 2U(j,- UDJ- Ui, 4 2U (j,

т.е. на его выходе имеет удвоенное значение напр жени , определ емого вертикальной составл ющей вектора пол .those. at its output, it has twice the value of the voltage defined by the vertical component of the field vector.

Рассмотрев выражение (2), можно сделать вьшод, что напр жение наHaving considered the expression (2), it can be made that the voltage on

первом датчике 3 состоит из суммы посто нного напр жени  U и переменного 2 Ua + Hj (фиг.2,в). Напр жениеThe first sensor 3 consists of the sum of the constant voltage U and the variable 2 Ua + Hj (Fig. 2c). Voltage

Uj посто нно, так как при вращении штанг вокруг вертикальной оси симметрии не измен етс  длина проекции вектора пол  на эту ось.Uj is constant, since the rotation of the rods around the vertical axis of symmetry does not change the length of the projection of the vector field on this axis.

Третий cy шaтop 10 (коэффициент передачи на всех его входах равен +0,5), подключенный к предварительному усилителю 6 и сз мматору 9,.форми руе т напр жениеThe third cy clock 10 (the transmission coefficient on all its inputs is +0.5), connected to the preamplifier 6 and from the mapper 9, forms the voltage

О  ABOUT

t5t5

I Ua + 5 « I Ua + 5 "

(5)(five)

2020

2525

30thirty

3535

4040

равное переменному напр жению на первом датчике 3.equal to the alternating voltage on the first sensor 3.

Поэтому резистор 12 дл  этого напр жени  имеет как бы бесконечное сопротивление, поскольку составл юща  тока дл  этого напр жени  равна нулю. К этому переменному напр жению добавл етс  посто нное напр жение выхода автоматического аттенюатора 11.Therefore, the resistor 12 for this voltage has an infinite resistance, as it were, since the current component for this voltage is zero. A constant output voltage of the automatic attenuator 11 is added to this alternating voltage.

При таком состо нии управл емого аттенюатора, когда его коэффициент передачи равен единице, на выходе третьего сумматора переменной составл ющей добавл етс  посто нна , равна  и, и при таком коэффициенте передачи управл емого аттенюатора резисто{ 12 имеет бесконечное сопротивление , поэтому все устройство производит регистрацию составл ющих вектора пол .Under this condition of the controlled attenuator, when its transmission coefficient is equal to one, a constant is added at the output of the third adder to the variable component, and, and with this transmission coefficient of the controlled attenuator, the resistor {12 has infinite resistance, therefore the whole device performs registration components of the vector floor.

При изменении коэффициента передачи аттенюатора 11 меньше единицы на выходе третьего сумматора 10 -- часть посто нного нап р жени  и через резистор 12 протекает токWhen the transfer ratio of the attenuator 11 is less than one at the output of the third adder 10, part of the constant voltage flows and current flows through the resistor 12

ув -К«и RSW -K "and R

(6)(6)

4545

5050

5555

где R - сопротивление резистора 12.where R is the resistance of the resistor 12.

Вследствие протекани  этого тока через среду с сопротивлением напр жение на выходе второго сумматора 8 снижаетс  на величину , (фиг.2,г), что и служит информацией дл  определени  свойств среды.Due to the flow of this current through a medium with resistance, the voltage at the output of the second adder 8 decreases by the amount (Fig. 2, d), which serves as information for determining the properties of the medium.

При известном напр жении верти- - .ка:Льной составл ющей, полученной на выходе второго сумматора 8, известном напр жении на выходе аттенюатора и сопротивлении резистора 12 ток через среду, который вызывает падение напр жени  на R , определ етс  однозначно. Эти операции вьтолн ютс  при обработке зарегистрированных ре- зульта тов измерений, но  вл ютс  необходимыми дл  получени  информации о свойствах среды, котора  зависит от соотношени  величины падени  напр жени  на Rfp -и тока, протекающего через среду и вызывающего такое падение напр жени .With a known voltage of a vertically-to-be: The flax component obtained at the output of the second adder 8, the known voltage at the output of the attenuator, and the resistance of the resistor 12 through the medium, which causes the voltage drop across R, is unambiguously determined. These operations are performed when processing the recorded measurement results, but are necessary to obtain information about the properties of the medium, which depends on the ratio of the magnitude of the voltage drop to Rfp and the current flowing through the medium and causing such a voltage drop.

Предполагаетс , что коэффициент передачи сумматоров по входам равен единице, кроме оговоренных, как и дл  предварительных усилителей.It is assumed that the transfer coefficient of the adders at the inputs is equal to one, except for the stipulated ones, as well as for preamplifiers.

Аттенюатор 11 в предлагаемом устройстве может быть реализован, например , в самом простом случае с помощью набора резисторов, соединенных с посто нным резистором, второй конец которого  вл етс  входом аттенюатора , и подключаемых по заданной программе к нулевому проводу с помощью каких-либо ключей. При этом . управление ключами может осуществл тьс  с помощью выходов счетчика, работающего в позиционном коде и управл емого генератором импульсов. Точка соединени  посто нного резистора и набора резисторов  вл етс  выходом управл емого аттенюатора. Дл  обеспечени  работы один из выходов счетчика свободен.Attenuator 11 in the proposed device can be implemented, for example, in the simplest case using a set of resistors connected to a fixed resistor, the second end of which is the input of the attenuator, and connected to a neutral wire using a given program using any keys. Wherein . key management can be performed using counter outputs operating in a position code and controlled by a pulse generator. The junction point of the constant resistor and the set of resistors is the output of the controlled attenuator. To ensure operation, one of the outputs of the counter is free.

Аттенюатор 11 может быть выполнен на. основе цифроансшогового преобразовател  (ЦАП), управл емого счетчиком , подключенным к генератору импульсов . При этом вход опорного напр жени  ЦАП  вл етс  входом аттенюатора , а выход - выходом аттенюатораAttenuator 11 can be performed on. Based on a digital-to-external converter (DAC), controlled by a counter connected to a pulse generator. In this case, the reference voltage input of the DAC is the attenuator input, and the output is the attenuator output

Claims (1)

Формула изобр е-т е н и  Formula of the image Входное устройство дл  регистрации электростатического пол  в атмосфере , содержащее четыре датчика, расположенных по концам двух диэлектрических штанг, закрепленных в их середине на разных уровн х перпендикул рно вертикальной оси и один другому, -три сумматора и три предварительных усилител , первый датчик расположен вместе с вторым по концам An input device for recording an electrostatic field in the atmosphere, containing four sensors located at the ends of two dielectric rods fixed in their middle at different levels perpendicular to the vertical axis and one to another, three adders and three preamplifiers, the first sensor located along with the second at the ends одной диэлектрической штанги и через первый предварительный усилитель соединен с неинвертирующим входом первого сумматора и инвертирующим входом второго сумматора , второйone dielectric rod and through the first pre-amplifier connected to the non-inverting input of the first adder and the inverting input of the second adder, the second датчик через второй предварительный усилитель соединен с инвертирующими входами первого и второго сумматоров , третий датчик расположен вместе с четвертым по концам, другойthe sensor through the second preamplifier is connected to the inverting inputs of the first and second adders, the third sensor is located along with the fourth at the ends, the other диэлектрической штанги и через третий предварительный усилитель соединен с неинвертирующим входом второго сумматора и первым входом третье- |ГО Сумматора, выходы первого и вто-dielectric rod and through the third preamplifier is connected to the non-inverting input of the second adder and the first input of the third- GO Adder, the outputs of the first and second рого сумматоров соединены с первым и вторым выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности регистрации, в него дополнительно введены автоматический аттенюатор и высокоомный резистор, причем выход второго сумматора через автоматический -аттенюатор соединен с третьим выходом устройства и с вторым входом третьегоAdders are connected to the first and second outputs of the device, characterized in that, in order to increase registration accuracy, an automatic attenuator and a high-resistance resistor are added to it, and the output of the second adder is connected to the third output of the device and the second input of the third adder сумматора, третий вход которого св зан с выходом первого сумматора, а выход третьего сумматора через высокоомный резистор соединен с входом- первого предварительного усилител ,an adder, the third input of which is connected with the output of the first adder, and the output of the third adder through a high-resistance resistor is connected to the input of the first preamplifier, выход третьего предварительногоexit third pre усилител  подключен к четвертому выходу устройства, а четвертый датчик подключен к общей шине, относительно которой включены усилители и сумматоры устройства.the amplifier is connected to the fourth output of the device, and the fourth sensor is connected to the common bus, with respect to which the amplifiers and adders of the device are connected. Редактор Н.Швыдка Editor N.Shvydka Составитель О.ГлухаревCompiled by O. Glukharev Техред В.Кадар Корректор ; М.ДемчикTehred V. Kadar Proofreader; M. Demchik Заказ 4119/44 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРOrder 4119/44 Circulation 728 Subscription VNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва , Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 гg фцг. 2fzg 2
SU843752116A 1984-06-14 1984-06-14 Input device for registering electrostatic field in atmosphere SU1247784A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843752116A SU1247784A1 (en) 1984-06-14 1984-06-14 Input device for registering electrostatic field in atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843752116A SU1247784A1 (en) 1984-06-14 1984-06-14 Input device for registering electrostatic field in atmosphere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1247784A1 true SU1247784A1 (en) 1986-07-30

Family

ID=21123427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843752116A SU1247784A1 (en) 1984-06-14 1984-06-14 Input device for registering electrostatic field in atmosphere

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1247784A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296842A (en) * 1990-04-30 1994-03-22 Central Lightning Protection Co., Ltd. Thunder alarm

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 951191, кл. G 01 R 29/12, 1982. Копаев И.М., Коваль Л.А,, Пав- люк И.В. и др. Измерение электрических полей в эксперименте Самбо. Сб. Магнитосферные возмущени в период эксперимента Самбо-79, М., 1980. (54) ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ В АТМОСФЕРЕ (57) Изобретение относитс к устройствам пр мого измерени электростатического пол в плазме высоких слоев атмосферы земли и ее параметров при помощи динамического способа измерени или метода двойного зонда. Устройство устанавливаетс на летательном аппарате с передачей, его выходных сигналов по каналам телеметрии, их записью и обработкой. Целью изобретени вл етс повышение точности регистрации. Дл этого в уст- рой.ство, родержащее датчики 1-4, сумматоры 8-10, предварительные усилители 5-7, введены управл емый аттенюатор 11, высокоомный резистор 12. i (/ *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296842A (en) * 1990-04-30 1994-03-22 Central Lightning Protection Co., Ltd. Thunder alarm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4818939A (en) Apparatus for magnetically detecting position or speed or moving body utilizing bridge circuit with series connected MR elements
US6246230B1 (en) Non-contact position sensor
JPS60104263A (en) Detector measuring parameter
US4005357A (en) Electrostatic field sensor
EP0706057B1 (en) Magnetic image sensor using Matteucci effect
SU1247784A1 (en) Input device for registering electrostatic field in atmosphere
JP2720970B2 (en) Measuring instrument
US3345562A (en) Ac-dc meter
JPS5868615A (en) Output circuit of magnetic type rotary encoder
JPS6239938B2 (en)
JPH0477850B2 (en)
JPS60247119A (en) Calibration device for electromagnetic flowmeter converter
RU2169932C2 (en) Gear to search for geopatic zones
SU1190275A1 (en) Method of measuring density of current in current conductor and apparatus for accomplishment of same
RU2610938C1 (en) Device for magnetic fields measurement
SU636468A1 (en) Capacitive transformer-type bridge for measuring displacements
JP2544130B2 (en) Temperature measurement circuit
SU977930A1 (en) Capacitive displacement meter
SU900132A1 (en) Strain gauge converter
JPH08320346A (en) Coulombmeter
JP2802320B2 (en) Impedance measuring instrument
JPH11125648A (en) Method for measuring current, method for generating current waveform and apparatus for measuring current
JPS58204313A (en) Detecting head of linear scale
JP3133210B2 (en) Electric quantity measuring device
SU1178207A1 (en) Device for measuring magnetic field