По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.317.328

Вопросы проектирования первичных преобразователей локальных датчиков электрического поля в проводящих средах

Мисеюк О. И. канд. техн. наук, доцент, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, г. Москва
Волченсков В. И. канд. техн. наук, доцент, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, г. Москва
Соболев В. А. канд. техн. наук, доцент, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, г. Москва

Описана конструкция трехкомпонентного датчика напряженности электрического поля в проводящей среде. Предложена идеализированная модель первичного преобразователя, позволяющая получить аналитическое решение при определении параметров параллельной схемы замещения активного двухполюсника, в качестве которого рассматривается окружающая среда вместе с источником измеряемого электрического поля.

Литература:

1. Зимин Е.Ф., Кочанов Э.С. Измерение параметров электрических и магнитных полей в проводящих средах. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 255.

2. Зимин Е.Ф., Кудин В.Н., Кузовкин В.А. Первичные преобразователи трансформаторных датчиков электрического поля в проводящих средах // Труды Московского энергетического института. – 1980. – Вып. 481. – С. 29–36.

3. Зимин Е.Ф., Мисеюк О.И. Патент № 2122223 «Датчик напряженности электрического поля (варианты)». – Бюлл. изобр. – 1998. – № 32.

4. Мисеюк О.И., Собисевич А.Л. Электродные системы многокомпонентных датчиков напряженности геоэлектрического поля для подвижных носителей [Электронный ресурс] // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. – 2014. – № 5. https://technomag.bmstu.ru/doc/710552. html DOI: 10.7463/0514.0710552

Построение класса датчиков для измерения электрического поля в средах, обладающих проводящими свойствами, является актуальной задачей при различных исследованиях в области океанологии, геологии и др. Одной из особенностей распространения электромагнитных полей в таких средах является преобладание их составляющих в низкочастотном диапазоне и в диапазоне самых низких частот. Общая задача разработки аппаратных средств для исследования электрических полей в проводящих средах имеет целый ряд направлений, связанных с особенностями источников, параметрами окружающей среды, способами проведения измерений и т. д.

Для исследования электромагнитных полей в некотором пространстве используют два способа:

– установка на полигоне стационарных измерительных стендов;

– расположение единственного стенда на буксируемом подвижном носителе.

В обоих способах могут применяться измерительные преобразователи разных типов с различными соотношениями их размеров с характерным масштабом пространственно-временных неоднородностей исследуемого поля. Конструктивно завершенный датчик, как правило, содержит один или несколько первичных преобразователей измеряемых величин, устройства предварительной аналоговой обработки сигналов датчиков и устройства формирования сигнала для передачи по линии связи.

В качестве первичных преобразователей (ПП) электрического поля в проводящих средах широко используются электродные системы различных конструкций [1–4]. Именно связанные диэлектриком или разнесенные в пространстве электроды осуществляют преобразование энергии исследуемого электрического поля в энергию электрического сигнала, выделяемого на нагрузке ПП.

Обработанный электрический сигнал позволяет однозначно судить о параметрах изучаемого поля или источниках этого поля. Объектами экспериментального исследования электрического поля в проводящей среде являются векторные поля электрической напряженности или скалярное поле разности электрических потенциалов. В общем случае все эти а) б) поля трехмерные, и поэтому используются трехкомпонентные электродные системы. Для каждой из трех компонент поля первичный преобразователь вместе с окружающей средой, включая источники измеряемого поля, можно представить относительно зажимов нагрузки активным двухполюсником: источника ЭДС и источника тока с соответствующим внутренним сопротивлением

Для Цитирования:
Мисеюк О. И., Волченсков В. И., Соболев В. А., Вопросы проектирования первичных преобразователей локальных датчиков электрического поля в проводящих средах. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: