SU1247784A1 - Input device for registering electrostatic field in atmosphere - Google Patents
Input device for registering electrostatic field in atmosphere Download PDFInfo
- 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
Links
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 title claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
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)
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5296842A (en) * | 1990-04-30 | 1994-03-22 | Central Lightning Protection Co., Ltd. | Thunder alarm |
-
1984
- 1984-06-14 SU SU843752116A patent/SU1247784A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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)
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 |