Двокомпонентний вимірювальний перетворювач плоских електромагнітних та електричних перемінних полів
Формула / Реферат
1. Двокомпонентний вимірювальний перетворювач плоских електромагнітних та електричних перемінних полів, який містить зонд, що включає п'ять паралельних між собою циліндричних електродів, перші кінці яких є приймальними, а другі є вихідними і закінчуються виводами, до яких приєднуються відповідні лінії передачі сигналу та узгоджувальні навантажувальні резистори електродів, при цьому виводи електродів розміщені в вершинах і в центрі квадрата, площина якого перпендикулярна осям всіх п'яти електродів, осі електродів і площина квадрата установлені співпадаючими, відповідно, з напрямком приходу електромагнітної енергії і площиною векторів напруженості електричного поля вимірюваних полів, всі електроди зонда з боку виводів з'єднані між собою узгоджувальними резисторами, відповідно, з першого по восьмий, які приєднані до електродів як вподовж півдіагоналей квадрата, так і вподовж сторін квадрата, при цьому приймальні кінці електродів направлені в бік джерела електромагнітної енергії, який відрізняється тим, що у вимірювальний перетворювач додатково введено дев'ятий та десятий узгоджувальні резистори, які приєднані до виводів діагонально розміщених електродів, що знаходяться в вершинах квадрата, при цьому всі циліндричні електроди виконані трубчатими, а всі узгоджувальні резистори виповнені у вигляді об'ємних резисторів, довжина яких близька з довжиною відповідних сторін, півдіагоналей і діагоналей квадрата, всі п'ять паралельних між собою циліндричних електродів зонда і узгоджувальні резистори, відповідно, просторово зафіксовані між собою з допомогою діелектрика з малою діелектричною проникністю, лінії передачі сигналу виконуються в вигляді чотирьох однакових між собою коаксіальних кабелів, при цьому екрануючі провідники всіх чотирьох кабелів підключені до центрального циліндричного електрода зонда, а центральні провідники кабелів підключені до виводів чотирьох електродів зонда, що розміщені в вершинах квадрата, при цьому жили кабелів з боку регістратора підключені до диференційних входів першого і другого каналів регістратора, відповідно, наприклад жили кабелів від першого і третього виводів електродів зонда - до першого каналу, а жили кабелів від другого і четвертого виводів електродів зонда - до другого каналу.
2. Вимірювальний перетворювач за п. 1, який відрізняється тим, що всі чотири кабелі по всій довжині кабелів від зонда до екранованої камери регістратора два рази проходять через отвори кожного із феритових кілець, розміщених по довжині кабелів, із повним обертом навколо кожного феритового кільця.
Текст
1. Двокомпонентний вимірювальний перетворювач плоских електромагнітних та електричних перемінних полів, який містить зонд, що включає п'ять паралельних між собою циліндричних електродів, перші кінці яких є приймальними, а другі є вихідними і закінчуються виводами, до яких приєднуються відповідні лінії передачі сигналу та узгоджувальні навантажувальні резистори електродів, при цьому виводи електродів розміщені в вершинах і в центрі квадрата, площина якого перпендикулярна осям всіх п'яти електродів, осі електродів і площина квадрата установлені співпадаючими, відповідно, з напрямком приходу електромагнітної енергії і площиною векторів напруженості електричного поля вимірюваних полів, всі електроди зонда з боку виводів з'єднані між собою узгоджувальними резисторами, відповідно, з першого по восьмий, які приєднані до електродів як вподовж півдіагоналей квадрата, так і вподовж сторін квадрата, при цьому приймальні кінці електродів направлені в бік джерела електромагнітної енергії, який відрізняється тим, що у вимірювальний перетворювач додатково введено дев'ятий та десятий узгоджувальні резистори, які приєднані до C2 2 (19) 1 3 Відомий також пристрій ємнісного типу для роздільного вимірювання ортогональних компонент вектора напруженості електричного поля в вигляді діелектричної пластини і п'яти плоских електродів [А.с. №1401407, СРСР, / Датчик напряженности электрического поля/ В. М. Юркевич, И. П. Климашевский, В. А. Полетаев, И. А. Сидоров. - опубл, 07.06.88, Бюл. №21]. Але як і розглянутий пристрій, датчик не забезпечує одночасне вимірювання вертикальної і горизонтальної компонент напруженості електричної складової плоских поляризованих електромагнітних полів, має низьку точність при проведенні вимірювань на деякій висоті від заземлених електродів, вносить значні спотворення структури вимірюваних полів в процесі вимірювань. Відомий також датчик для вимірювання напруженості електричного поля дипольного типу [А.с. №1385103 СССР / Датчик для измерения напряженности электрического поля / В. И. Ефимов., В. В. Ходос. - опубл. 30.03.08 Бюл. №12]. Датчик має електричний диполь і приєднані між його плечима паралельно напівпровідниковий діод і два конденсатора. Цей датчик також не забезпечує одночасне вимірювання двох компонент, наприклад, вертикальної і горизонтальної компонент електричної складової плоских поляризованих електромагнітних полів, має низьку точність із-за неузгодженості з оточуючим простором , вносить викривлення структури вимірюваних полів. Відомий пристрій для вимірювання напруженості імпульсного електричного поля по трьох ортогональним компонентам, який включає вимірювальний перетворювач , виповнений в вигляді шести металічних стрижнів, встановлених симетрично в напрямі осей ортогональної системи координат, закріплених кінцями в шароподібному тримачі, центр якого співпадає з центром ортогональної системи координат [Патент США №3662260, кл. 324-72, 1976]. Пристрій дозволяє виміряти імпульсні електричні поля з любою орієнтацією вектора напруженості, оскільки кожна пара симетричних стрижнів вимірює одну із ортогональних компонент електричного поля. Недоліками такого пристрою є низька точність, обумовлена викривленням полів поблизу вимірювального перетворювача, які виникають внаслідок високої електропровідності металевих стрижнів і розміщення вимірювальних диполів вподовж компонент вимірюваного поля. Відомий також вимірювальний перетворювач за заявкою ФРН №2318232, кл. G01R 29/08, 1975р.. Пристрій містить вимірювальний перетворювач, з'єднаний з блоком індикації з диференційними входами, при цьому вимірювальний перетворювач виконано із трьох взаємно перпендикулярних дипольних антен з загальним центром, в якому кожна антена складається із двох рознесених половинок диполя, між якими включено світло діод, інтенсивність свічення якого пропорційна відповідній компоненті вимірюваного поля. 75464 4 Недоліками такого пристрою є низька точність вимірювання перемінних електричних полів. Це обумовлене конструкцією вимірювального перетворювача, в якому антени, внаслідок високої електропровідності, спотворюють структуру електричного поля навколо розміщення вимірювального перетворювача. В результаті цього похибка вимірювання може досягати десятки відсотків. Другою причиною низької точності вимірювань є неузгодженість вимірювального перетворювача з оточуючим простором при вимірюванні швидкозмінних електромагнітних полів, в результаті чого в дипольних антенах виникають перехідні процеси, супроводжувані випромінюванням. Третім моментом, що обумовлює низьку точність, є великі габарити вимірювача із-за розміщення диполів вподовж вимірюваних компонент напруженості електричного поля. Крім вказаного, застосування вимірювального перетворювача для вимірювання плоских полів, наприклад, для вимірювання горизонтальної та вертикальної компонент плоских електромагнітних полів недоцільно, із-за значних похибок вимірювання, високої вартості, складності виготовлення і використання. Як відомо з практики саме плоскі поля одержали величезне розповсюдження і використання в науці і техніці. До таких полів відносяться електромагнітні поля в дальній зоні від джерела випромінювання, поля в двох і багато провідникових лініях та системах полеутворення і таке інше. Найбільш близким до запропонованого рішення за технічною суттю є вимірювальний перетворювач електромагнітних полів за авторським свідоцтвом СРСР [А.с. №1758598 /СРСР/ Измерительный преобразователь електромагнитных полей/, (позитивне рішення ВНДІДПЕ по заявці №4827267/21 (055656) від 18.05.1990р. Губарева Г. Г „Измерительный преобразователь електромагнитных полей"]. Такий вимірювальний перетворювач містить зонд, що включає п'ять паралельних між собою циліндричних електродів, перші кінці яких є приймальними, а другі є вихідними, до яких приєднуються відповідні лінії передачі сигналу та узгоджувальні навантажувальні резистори електродів, при цьому вихідні кінці електродів розміщені в вершинах і в центрі квадрату, площина якого перпендикулярна осям всіх п'яти електродів, осі електродів і площина квадрату установлено співпадаючими, відповідно, з напрямком приходу і площиною векторів напруженості електричного поля вимірюваних полів, всі електроди зонду з боку вихідних клем з'єднані між собою резисторами, відповідно, з першого по восьмий, які приєднані до електродів як вподовж півдіагоналей квадрату, так і вподовж сторін квадрату, при цьому напрямок осей електродів встановлюється співпадаючим з напрямком приходу електромагнітної енергії. Недоліками цього вимірювального перетворювача є недостатньо висока точність при деяких використаннях, недостатня захищеність від 5 електромагнітних завад і наведень при традиційному підключенні кабельними лініями до регістраторів вимірюваних сигналів, наприклад, до двоканальних осцилографів. Мета винаходу - підвищення точності одночасного вимірювання вертикальної та горизонтальної компонент напруженості електричної складової плоских електромагнітних та електричних перемінних полів (наприклад, імпульсних), спрощення процесу вимірювання, зменшення вартості вимірювального перетворювача, складності виготовлення і використання вимірювального перетворювача. В основу винаходу покладено завдання створення високоточного двохкомпонентного вимірювального перетворювача плоских електромагнітних та електричних перемінних полів (наприклад, імпульсних) шляхом узгодження його як з оточуючим простором, так і з лініями передачі вимірюваного сигналу до регістратору, компенсації і зменшення наведень та похибок, які вони викликають. В пункті 2 формули винаходу поставлено завдання створення високоточного двохкомпонентного вимірювального перетворювача електромагнітних та електричних перемінних полів за рахунок використання захищених від електромагнітних завад ліній передачі вимірюваного сигналу від вимірювального перетворювача до регістратора. Поставлене завдання вирішується тим, що в двохкомпонентний вимірювальний перетворювач плоских електромагнітних та електричних перемінних полів, який містить зонд, що включає п'ять паралельних між собою циліндричних електродів, перші кінці яких є приймальними, а другі є вихідними і закінчуються виводами до яких приєднуються відповідні лінії передачі сигналу та узгоджувальні навантажувальні резистори електродів, при цьому виводи електродів розміщені в вершинах і в центрі квадрату, площина якого перпендикулярна осям всіх п'яти електродів, осі електродів і площина квадрату установлено співпадаючими, відповідно, з напрямком приходу і площиною векторів напруженості електричного поля вимірюваних полів, всі електроди зонду з боку виводів з'єднані між собою, відповідно, з першого по восьмий резисторами, які приєднані до електродів як вподовж півдіагоналей квадрату, так і вподовж сторін квадрату, при цьому приймальні кінці електродів направлені в бік джерела електромагнітної енергії, додатково введено дев'ятий та десятий узгоджувальні резистори, які приєднані до виводів діагональне розміщених електродів, що знаходяться в вершинах квадрату, при цьому всі циліндричні електроди виконані трубчатими, а всі узгоджувальні резистори виконані у вигляді об'ємних резисторів, довжина яких близька з довжиною відповідних сторін, півдіагоналей і діагоналей квадрату, всі п'ять паралельних між собою циліндричних електродів зонду і узгоджувальні резистори відповідно просторово зафіксовані між собою з допомогою діелектрика (пластмаси) з малою діелектричною 75464 6 проникністю, лінії передачі сигналу виконані в вигляді чотирьох однакових між собою коаксіальних кабельних ліній передачі (кабелів), при цьому екрануючі провідники всіх чотирьох кабелів з'єднані між собою і підключені до виводу .центрального циліндричного електроду зонду, а центральні провідники кабелів (жили) підключені до виводів чотирьох електродів зонду, що розміщені в вершинах квадрату, при цьому кабелі підключені до диференційних входів першого і другого каналів регістратора, відповідно, наприклад, жили кабелів від першого і третього виводів електродів зонду - до першого каналу, а жили кабелів від другого і четвертого виводів електродів зонду - до другого каналу. Відповідно до п.2 формули винаходу всі чотири кабелі по всій довжині кабелів від зонду до екранованої камери регістратора два рази проходять через отвори кожного із феритових кілець, рівномірно розподілених по довжині кабелів, роблячи повний оберт навколо кожного феритового кільця. Всі перераховані нові ознаки є суттєвими для розв'язання сформульованого завдання винаходу. Наприклад, за п. 1 формули винаходу у вимірювальний перетворювач додатково введено дев'ятий та десятий узгоджувальні резистори, які приєднані до виводів діагональне розміщених електродів, що знаходяться в вершинах квадрату. Це дозволяє додатково узгодити не узгоджені в прототипі взаємні хвильові опори діагональне розміщених електродів. Вказане неузгодження може складати близько 8% і більше (до 30%, в залежності від співвідношення діаметру електродів і сторін квадрату, в вершинах якого вони розміщені), оскільки значення розрахованих взаємних хвильових опорів діагональне розміщених електродів на п'ятий центральний електрод (які було узгоджені в прототипі) відрізняється в випадку врахування взаємного хвильового опору діагональне розміщених електродів безпосередньо один на одного приблизно на 8% і більше відсотків. Виконання циліндричних електродів трубчатими зменшує масу і вартість перетворювача, спрощуючи виготовлення і одночасно збільшуючи зручність використання. При цьому використання для узгодження резисторів виповнених у вигляді об'ємних резисторів, наприклад типу ТВО, довжина яких підібрана близькою до довжини відповідних сторін, півдіагоналей і діагоналей квадрату, також впливає на просторове узгодження вимірювального перетворювача з оточуючим простором і дозволяє зменшити індуктивність резисторів і вплив перетворювача на структуру електромагнітного поля або вимірюваних перемінних електричних полів. Це забезпечує кращий просторовий розподіл навантажувальних резисторів, дозволяє виключити перехідний процес в електродах з відбиттям електромагнітної хвилі від їх кінців і випромінюванням при вимірюванні швидко перемінних полів, що в результаті забезпечує підвищення точності вимірювань. 7 Згідно п.1 формули винаходу всі п'ять паралельних між собою циліндричних електродів зонду і узгоджувальні резистори відповідно просторово зафіксовані між собою з допомогою діелектрика (пластмаси) з малою діелектричною проникністю. Це досягається, наприклад, заливкою резисторів після їх приєднання до виводів електродів і кабелів пластмасою з малою діелектричною проникністю, включаючи її спінені модифікації. Така особливість фіксації резисторів дозволяє зменшити використання металу в поперечних зв'язках між електродами, більш повно узгодити вимірювальний перетворювач з оточуючим простором - повітрям атмосфери. Виконання лінії передачі сигналу у вигляді чотирьох однакових між собою коаксіальних кабелів, в яких екрануючі провідники всіх чотирьох кабелів підключені до центрального циліндричного електроду зонду, а центральні провідники кабелів (жили) підключені до виводів чотирьох електродів зонду, що розміщені в вершинах квадрату, при цьому можливе узгодження кабелів з боку приєднання до регістратора навантажувальними резисторами, активний опір яких дорівнює хвильовому опору кабелів, дозволяє виключити вплив похибки із-за неузгодженості кабелів на результати вимірювань і застосувати іншу ніж в прототипі формулу для підрахунку значення вимірюваних полів. При цьому кабелі підключаються до диференційних входів першого і другого каналів регістратора, відповідно, наприклад, жили кабелів від першого і третього виходів електродів зонду до першого каналу, а жили кабелів від другого і четвертого виходів електродів зонду - до другого каналу. Таке приєднання забезпечує узгоджене і обгрунтоване використання для вимірювання електричної складової двохкомпонентних електромагнітних і електричних перемінних полів двоканальних диференційних регістраторів осцилографів і правомірне використання при цьому формул, наприклад, для визначення вертикальної компоненти напруженості електричного поля ЕВ(t) і горизонтальної компоненти EГ(t): EB (t) = k (U3(t) - U1(t)), (1) EГ(t) = k(U4(t) - U2(t)), (2) де k - коефіцієнт пропорційності, рівний оберненій половині довжини діагоналі D квадрату, k = 2/D; U1(t), U2(t), U3(t), U4(t) - сигнал, що знімається відповідно з першого, другого, третього і четвертого електродів вимірювального перетворювача, розміщених в вершинах квадрату. Як видно з наведених формул, використання регістратору з диференційним входом дозволяє нейтралізувати вплив на кінцевий результат вимірювання синфазних перешкод (наведень), оскільки вони при відніманні сигналів будуть взаємно знищуватись. Суттєвим для розв'язання поставленого завдання винаходу - підвищення точності вимірювань і збільшення захищеності від електромагнітних наведень, є також і всі відмінні ознаки за пунктом 2 формули винаходу. При цьому 75464 8 регістратор вимірюваних сигналів розміщується в екранованій металом камері (її роль інколи може виконувати металевий корпус регістратора). Всі чотири вимірювальні кабелі по всій довжині кабелів від зонду до камери регістратора два рази проходять через отвори кожного із багатьох рівномірно розподілених по довжині кабелів феритових кілець, роблячи повний оберт навколо кожного феритового кільця. Феромагнітні кільця дозволяють затримати сигнал наведень від зовнішнього електромагнітного поля в зоні вимірювань, який розповсюджується вздовж зовнішньої оболонки кабелів, і його швидкість, в результаті дії феритової речовини кілець, може бути в сотні раз менша за швидкість вимірюваного сигналу, що розповсюджується вздовж жили кабелів. При цьому крім затримки наведеного сигналу від зовнішніх полів, з допомогою феритових кілець зменшується його значення, оскільки енергія такого наведення переходить в енергію магнітного поля феритових кілець. Для більш ефективного здійснення вказаної затримки і зменшення наведення кабелі виконані зі здійсненням повного оберту через кожне феромагнітне кільце, проходячи через нього двічі. Розміщення електродів перетворювача в напрямку розповсюдження електромагнітної енергії, приймальними кінцями до джерела, дозволяє практично в 4 рази і більше разів зменшити габаритні розміри перетворювача, тим самим зменшити похибки, які виникають при внесенні перетворювача в вимірюване поле. Дуже важливим при цьому є те, що на відміну від відомих приведених вище вимірювальних перетворювачів дипольного типу [А.с. №1385103, патент США №3662260, заявка ФРН №2318232], електроди запропонованого перетворювача розміщуються не вздовж силових ліній вимірюваного поля, а перпендикулярно до них, тобто вздовж еквіпотенціальних ліній (плоскостей). В результаті значно менших поперечних розмірів самих електродів в порівнянні з подовжніми (діаметр електродів може бути на два і більше порядки меншим за довжину електродів, а поперечні розміри перетворювача в кілька разів менші за подовжні), таким розміщенням електродів досягається багаторазове зменшення впливу перетворювача на структуру вимірюваних полів і збільшення точності вимірювань. В відомих перетворювачах дипольного типу, електроди антен практично закорочують (шунтують) ту частину простору, де розміщуються. При цьому, як сказано вище, ця область має розміри значно більші, ніж розміри запропонованого перетворювача. Реалізація схеми вимірювань на базі двоканального регістратора з диференційними входами з використанням формул (1) і (2) дозволяє збільшити точність вимірювань і захист результатів від похибок шляхом компенсації синфазних наведень і перешкод при відніманні сигналів на диференційних входах регістратора. Таким чином кожна із ознак необхідна, а всі разом достатні для розв'язання завдання винаходу. 9 Суть винаходу пояснюється малюнком. На Фіг.1 показано загальний вигляд двокомпонентного вимірювального перетворювача електромагнітних та перемінних електричних полів відповідно до п. 1 формули винаходу, на Фіг.2 приєднання кабельних ліній вимірювального перетворювача до його п'яти виводів, на Фіг.3 проходження кабельних ліній вимірювального перетворювача через феритове кільце за п. 2 формули винаходу. Вимірювальний перетворювач (Фіг.1) містить зонд, що включає п'ять паралельних між собою циліндричних електродів 1-1,...,1-5, перші кінці яких є приймальними, а другі є вихідними і закінчуються п'ятьма виводами 2-1,...,2-5, до яких приєднуються десять відповідних узгоджувальних навантажувальних резисторів 3-1,...,3-10 електродів та чотири кабелі 4-1,...,4-4 передачі сигналу. При цьому вихідні кінці електродів розміщені в вершинах і в центрі квадрату, площина якого перпендикулярна осям всіх п'яти електродів 1-1-1-5. Осі електродів і площина квадрату установлено співпадаючими, відповідно, з напрямком приходу електромагнітної енергії Р і площиною векторів напруженості електричного поля вимірюваних полів, наприклад двох компонент - вертикальної ЕB і горизонтальної ЕГ. Всі узгоджувальні резистори 3-1,...,3-10 виповнені у вигляді об'ємних резисторів, довжина яких близька з довжиною відповідних сторін, півдіагоналей і діагоналей квадрату, всі п'ять паралельних між собою циліндричних електродів 1-1 - 1-5 зонду і узгоджувальні резистори 3-1,...,310 і приєднані кабелі 4-1,...,4-4 відповідно просторово зафіксовані між собою з допомогою діелектрика (пластмаси) 5-1 з малою діелектричною проникністю. Лінії передачі сигналу виповнюються в вигляді чотирьох однакових між собою коаксіальних кабелів 4-1,...,4-4 (Фіг.2), при цьому екрануючі провідники всіх чотирьох кабелів підключені до виводу 2-5, центрального циліндричного електроду зонду, а центральні провідники кабелів (жили) підключені до виводів 2-1,...,2-4 чотирьох електродів зонду, що розміщені в вершинах квадрату, при цьому кабелі 4-1,...,4-4 з боку приєднання до регістратора можуть узгоджуватись навантажувальними резисторами (на малюнку не показані), опір яких дорівнює хвильовому опору кабелів, при цьому жили кабелів 4-1,...,4-4, з боку регістратора підключені до диференційних входів першого і другого каналів регістратора (на малюнку не показано) відповідно, наприклад, жили кабелів 4-1, 4-3 від першого 2-1 і третього 2-3 виводів електродів зонду - до першого каналу, а жили кабелів від другого 2-2 і четвертого 2-4 виводів електродів зонду - до другого каналу. Малюнок на Фіг.2 ілюструє виконання ліній передачі сигналу вимірювального перетворювача, а саме проходження кабелів через феритові кільця, наприклад, кільце 6-п. В відповідності з п.2 формули винаходу регістратор вимірювального перетворювача розміщується в екранованій металом камері (на малюнку не показані), при цьому всі чотири кабелі 4-1,...,4-4, по всій довжині 75464 10 кабелів від зонду до камери регістратора по два рази проходять через отвори кожного із багатьох феритових кілець 6-1, 6-2,..., 6-n,..., 6-N рівномірно розподілених по довжині кабелів, роблячи повний оберт навколо кожного феритового кільця. Запропонований двохкомпонентний вимірювальний перетворювач електромагнітних та електричних перемінних полів (наприклад, імпульсних) працює таким чином. Вимірювальний перетворювач розміщується вздовж напрямку розповсюдження електромагнітної енергії (на Фіг.1 вектор Р), відкритими кінцями електродів 1 -1 - 1 -5 в бік джереле електромагнітної енергії (на мал, не приведено). При проведенні вимірювань в системах полеутворення з багатьох довгих провідників, наприклад, які модулюють поля в лініях електропередачі, електроди зонду вимірювального перетворювача розміщуються паралельно провідникам системи полеутворення. В цих випадках площина компонент вектора напруженості електричного поля ЕВ і ЕГ буде перпендикулярна осям електродів 1-1-1-5. При цьому електроди 1-1-1-4 розміщені на діагоналях попадають в точки простору, електричні потенціали яких відрізняються на величину, що дорівнює здобутку відповідних компонент напруженості ЕВ і ЕГ на відстань між електродами, тобто на діагональ квадрату. Наведені при цьому в електродах 1-1 - 1-5 струми і потенціали в результаті узгодженості електродів резисторами 31,...,3-10 не мають спотворення форми імпульсу електричного поля і багаторазових відбиттів. Це виключає випромінювання , зв'язаної з наведеними струмами і напругою електромагнітної енергії вимірювальним перетворювачем і, внаслідок цього, підвищує точність вимірювання. Знімаючи наведені на електродах 1-1-1-5 потенціали з виводів 2-1,..., 2-5 через вимірювальні кабелі 4-1,...,4-4, (Фіг.2) і здійснивши операцію віднімання з використанням диференційних входів регістратору за формулами (1, 2) відповідних сигналів, одержуємо і можемо виміряти на екрані осцилографа сигнали, пропорційні вертикальній і горизонтальній компонентам напруженості електричного поля. При цьому зміна цих величин в часі відповідає закону зміни в часі вертикальної і горизонтальної компонент вектора напруженості електричного поля. З використанням цих сигналів в разі необхідності для вимірювання повного вектора напруженості електричної складової поля можуть бути застосовані відомі пристрої, такі як квадратор, суматор і блок здобуття квадратного кореня. Запропоноване в п.2 формули пропускання кабелів 4-1 - -4-4 через феритові кільця 6-1, 6-2,..., 6-n,..., 6-N, здійснює затримку розповсюдження і зменшення рівня сигналів наведених на вимірювальних кабелях. Це разом з використанням віднімання сигналів, отримуваних з симетричних плечей вимірювального перетворювача (резистори 3-5 - 3-7, 3-6 - 3-8) в двоканальному диференційному регістраторі (осцилографі), забезпечує зменшення впливу і практично повну компенсацію завад і наведень, 11 75464 що можуть надходити по зовнішній оболонці кабелів 4-1 - 4-4. Тим самим вирішуються завдання підвищення точності вимірювань і рівня завадостійкості, поставлені перед винаходом. Робота запропонованого вимірювального перетворювача двокомпонентних електромагнітних та електричних перемінних полів перевірена на виготовленому діючому макеті. Були проведені вимірювання імпульсних електричних полів в багато провідниковій системі полеутворення, на яку розряджався імпульсний конденсатор. Виконані фізичні експерименти підтвердили роботоздатність перетворювача при вимірюванні електромагнітних і електричних полів з різною поляризацією електричної складової, задовільну точність вимірювання, яка в проведеному експерименті була вища ніж у ємнісних датчиків поля. Техніко-економічна ефективність запропонованого вимірювального перетворювача двокомпонентних електромагнітних та електричних перемінних полів забезпечується підвищенням точності вимірювань, можливістю одночасного вимірювання, наприклад, Комп’ютерна верстка Л. Купенко 12 вертикальної і горизонтальної компонент напруженості електричної складової поля, зниженням вартості і складності виготовлення, а також спрощенням процесу вимірювання і експлуатації вимірювального перетворювача. Підвищення точності вимірювань досягається за рахунок зменшення габаритних розмірів перетворювача, зменшення завад і наведень на зовнішній оболонці кабелів шляхом пропускання їх через феритові кільця, компенсації синфазних наведень на диференційних входах регістратору і шляхом узгодження як електродів зонда перетворювача навантажувальними резисторами, так і вимірювальних кабелів перетворювача. При цьому вимірювальний перетворювач ефективно зменшує внесені скривлення в структуру вимірюваного поля, оскільки його електроди розміщуються перпендикулярно площині вектора напруженості електричної складової вимірюваного поля, мають менші розміри в плоскості електричного поля і більш повно узгоджуються десятьма об'ємними мало індуктивними резисторами. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюTwo-dimensional measuring transducer for measuring the strength of alternating electric field
Автори англійськоюHubariev Heorhii Hennadiiovych
Назва патенту російськоюДвухмерный измерительный преобразователь для измерения напряженности переменного электрического поля
Автори російськоюГубарев Георгий Геннадьевич, Губарев Георгий Геннадиевич
МПК / Мітки
МПК: G01R 29/08
Мітки: плоских, електричних, перемінних, перетворювач, двокомпонентний, вимірювальний, електромагнітних, полів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-75464-dvokomponentnijj-vimiryuvalnijj-peretvoryuvach-ploskikh-elektromagnitnikh-ta-elektrichnikh-pereminnikh-poliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Двокомпонентний вимірювальний перетворювач плоских електромагнітних та електричних перемінних полів</a>
Попередній патент: Спосіб організації прямотечійного руху газів в робочому просторі мартенівської печі
Наступний патент: Спосіб одержання 2-аміно-6-трифторометоксибензотіазолу
Випадковий патент: Спосіб лікування хворих на псоріатичний артрит