SU1493967A1

SU1493967A1 - Device for measuring electric field intensity

Info

Publication number: SU1493967A1
Application number: SU874269750A
Authority: SU
Inventors: Игорь Петрович Верещагин; Михаил Алексеевич Кошелев; Леонид Михайлович Макальский; Александр Васильевич Орлов; Виктор Сергеевич Петухов
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерени м. Цель изобретени - повышение точности измерени . Устройство содержит корпус 1, струнный модулирующий электрод (Э) 2, измерительные Э 3 и 4, электромагниты 5 и 6 приема и возбуждени колебаний и дифференциальный усилитель 8. Цель достигаетс введением электростатического экрана 7, обеспечивающего эффективное подавление помехи, вызываемой магнитными наводками. 1 ил.The invention relates to electrical measurements. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The device comprises a housing 1, a string modulating electrode (E) 2, measuring E 3 and 4, electromagnets 5 and 6 for receiving and exciting oscillations, and a differential amplifier 8. The goal is achieved by introducing an electrostatic screen 7 that provides effective suppression of interference caused by magnetic interference. 1 il.

Description

(Л(L

соwith

СА9SA9

;о;about

9)9)

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени напр женности статического и квазистатического электрического пол .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the strength of a static and quasistatic electric field.

Цель изобретени - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На чертеже приведена конструкци устройства дл измерени напр женности электростатического пол .The drawing shows the structure of a device for measuring the strength of an electrostatic field.

Устройство дл измерени напр женности электрического пол содержит корпус 1, внутри которого укреплен струнный модулирующий электрод 2 Два измерительных электрода 3 и 4 укреплены внутри корпуса 1 парал- лельно модулирующему электроду 2 и наход тс на равном рассто нии от него и его концов. В корпусе 1 под модулирующим электродом укреплены электромагниты 5 и 6 приема и возбуждени колебаний на рассто нии от концов модулирующего электрода 2 примерно 1/4 его длины. При этом, плоскость.расположени измерительных электродов 3 и 4 перпендикул рна плоскости, образованной ос ми электромагнитов 5 и 6 и модулирующего электрода 2, причем измерительный электрод 4 заэкранирован от измер емого электрического пол замкнуть1м электростатическим экраном 7. Выходы измерительных электродов 3 и 4 подключены к входам дифференциального усилител 8. Экран 7 может быть вьтолнен в виде цилиндра, внутри которого расположен измерительный электрод 4.A device for measuring the voltage of an electric field comprises a housing 1 inside which a string modulating electrode 2 is fixed. Two measuring electrodes 3 and 4 are fixed inside housing 1 by a parallel modulating electrode 2 and are at equal distance from it and its ends. In case 1, under the modulating electrode, electromagnets 5 and 6 are received and oscillated at a distance of approximately 1/4 of its length from the ends of the modulating electrode 2. At the same time, the plane of location of the measuring electrodes 3 and 4 is perpendicular to the plane formed by the axes of electromagnets 5 and 6 and the modulating electrode 2, and the measuring electrode 4 is shielded from the measured electric field by closing the 1m electrostatic shield 7. the inputs of the differential amplifier 8. The screen 7 can be made in the form of a cylinder, inside which is located the measuring electrode 4.

Устройство дл измерени напр жённости электрического пол работает следующим образом.A device for measuring the voltage of the electric field works as follows.

Электромагниты 5 и 6 обеспечивают возбуждение колебаний модулирующего электрода 2 на основной ча стоте резонанса . Модулирующий электрод 2 колеблетс в плоскости, перпендикул рной плоскости расположени измерительных электродов 3 и 4, При помещении устройства в электрическое , поле Е, на измерительном электроде 3 индупируетс электрический зар д Q КбдЕо, где К - коэффициент, учитывающий искажение электрического пол модулирующим 2 и измерительными электродами 3 и экраном 7; ЕС электрическа посто нна .Electromagnets 5 and 6 provide the excitation of oscillations of the modulating electrode 2 at the main frequency of the resonance. The modulating electrode 2 oscillates in a plane perpendicular to the plane of location of the measuring electrodes 3 and 4. When the device is placed in an electric field, E, the electric charge Q is measured on the measuring electrode 3 Q QdEo, where K is the coefficient taking into account the distortion of the electric field by modulating 2 and measuring electrodes 3 and screen 7; EC is constant.

На измерительном электроде 4 электрический зар д не индуцируетс On the measuring electrode 4, the electric charge is not induced

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

КСоЕ.СИпотому , что измерительный электрод 4 заэкранирован от измер емого электрического пол экраном 7.КСоЕ.Спmantom that the measuring electrode 4 is shielded from the measured electric field screen 7.

При колебани х заземленного модулирующего электрода 2 и индуцированного зар да за счет модул ции пол по витс переменна составл юща , и в этом случае она равна q + K simot), где коэффициент модул ции, зависит от амплитуды колебаний (О К 1) , СО 2 i« f, где f - частота колебаний модулирующего электрода 2. Ток в измерительном электроде 3With oscillations of a grounded modulating electrode 2 and an induced charge due to modulation of the field, the voltage is variable, and in this case it is q + K simot), where the modulation coefficient depends on the amplitude of the oscillations (О К 1), СО 2 i «f, where f is the oscillation frequency of the modulating electrode 2. The current in the measuring electrode 3

Т -7 KggEjjK COcoscOt - KE cosQt,T -7 KggEjjK COcoscOt - KE cosQt,

где К ,where K,

т.е. амплитуда тока измерительного электрода 3 пропорциональна значению напр женности измер емого электрического пол . Поскольку измерительные электроды 3 и 4 подключены к дифференциальному входу, а ток в измерительном электроде 4 отсутствует, то результирующий сигнал будет пропор- п 1онален току измерительного электрода 3.those. The amplitude of the current of the measuring electrode 3 is proportional to the value of the intensity of the measured electric field. Since the measuring electrodes 3 and 4 are connected to the differential input, and there is no current in the measuring electrode 4, the resulting signal will be proportional to the current of the measuring electrode 3.

Электромагнит 6, возбуждающий колебани модулирующего электрода 2, вл етс источником сильной помехи особенно в режиме высокой чувствительности , навод щейс в цеп х измерительных электродов 3 и 4 в результате действи сильного переменного магнитного пол . Конструкцией ус ройства предусмотрено симметричное расположение измерительных электродов 3 и 4, равноудаленных от модулирующего электрода 2 и электромагнита 6. Эти меры позвол ют получить одинаковые формы помехи в цеп х измерительных электродов 3 и 4, что приводит к взаимному уничтожению вThe electromagnet 6, which excites oscillations of the modulating electrode 2, is a source of strong interference, especially in the high sensitivity mode, induced in the circuits of the measuring electrodes 3 and 4 as a result of a strong alternating magnetic field. The design of the device provides for a symmetrical arrangement of the measuring electrodes 3 and 4, equidistant from the modulating electrode 2 and the electromagnet 6. These measures allow to obtain the same forms of interference in the circuits of the measuring electrodes 3 and 4, which leads to mutual destruction in

дифференциальной схеме.differential circuit.

II

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективное подавление помехи, вызываемой магнитными наводками, за счет чего повышаетс точность и чувствительность устройства, что особенно важно при измерении слабых полей.Thus, the proposed device provides effective suppression of interference caused by magnetic pickups, thereby improving the accuracy and sensitivity of the device, which is especially important when measuring low fields.

Claims

Formula Eteni

A device for measuring the voltage of an electric field, including a housing and two measuring electrodes placed in it, is made

irenHup in the form of two pair; insulated conductors, a string modulated electrode located midway between the measuring:) electrodes in the same plane with them, the electromagnets for receiving and exciting the oscillating string modulating electrode, the axes of which are perpendicular to the plane of the electrodes and intersect-

Sya Go Strunn) - | M MOD; And ;; u Ggl. {;;; IK-trodpm, about tl and hb; tp p with the fact that., with the aim of T; 0p. ti-ti-Hor -;, put in a push (the electrostat of the 1st screen in which is fixed one from the measuring electrodes. and the output / measuring electrodes are connected to the inputs introduced differential amplifier.