Патент на изобретение №2225622
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СО СКАНИРОВАНИЕМ
(57) Реферат: Использование: для сканирования распределения потенциала по поверхности. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей по сканированию потенциала, повышении быстродействия путем частичной автоматизации измерений и повышении точности измерений. В режиме калибровки ручками механизма привода корпус с газом перемещается до касания заземленного металлического электрода. С пульта управления запускается генератор линейно-нарастающего напряжения (ГЛИН). В момент зажигания разряда в корпусе световой поток излучения воспринимается фотопреобразователем, усиливается усилителем и преобразуется компаратором в сигнал, останавливающий ГЛИН. Зафиксированное значение напряжения ГЛИН записывается в регистр значения напряжения калибровки  к. В режимах одиночного измерения или сканирования потенциала ручками привода корпус размещается над точкой поверхности, координаты которой считываются с горизонтальной и вертикальной линеек. С пульта запускается ГЛИН, и результат измерения и записывается аналогичным образом в элемент памяти. По сигналам готовности результата в обоих регистрах узел вычитания выполняет вычитание, формируется значение потенциала точки поверхности (x,y) = и–к, которое высвечивается цифровым индикатором результата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям электрического потенциала заряженных поверхностей, и может быть использовано для сканирования распределения потенциала по поверхности. Известен измеритель потенциалов (прототип) заряженных поверхностей, включающий регулируемый источник напряжения, корпус, выполненный из диэлектрика, герметично закрытый и заполненный газовой средой под давлением, в котором возникает тлеющий разряд, возбуждаемый регулируемым источником, момент возникновения которого регистрируется через вспомогательные встроенные в корпус электроды измерителем тока [а.с. СССР 1404981]. В момент регистрации зажигания разряда считывается и запоминается показание вольтметра регулируемого источника. Недостатки описанного измерителя в том, что необходимо запоминание результата при калибровке измерителя, – необходимо запоминание результата рабочего измерения, – необходимо вычисление измеряемого потенциала как разности двух предыдущих результатов измерений. Кроме того, устройство предназначено для измерения потенциалов металлических поверхностей, являющихся эквипотенциальными. Целью предлагаемого изобретения является: – расширение функций устройства с возможностью сканирования распределения потенциала заряженных диэлектрических поверхностей, – повышение быстродействия измерителя за счет автоматизации части измерительных операций, – повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что измеритель электрического потенциала заряженных поверхностей содержит корпус, выполненный из оптически прозрачного диэлектрика, герметично закрытый и заполненный газом, управляемый генератор линейно-нарастающего (линейно-изменяющегося) напряжения (ГЛИН), подключенный одним полюсом к выводу электрода, встроенного в корпус с газом, а другим – к пластине, соединенной с заземлителем, пульт управления с блоком логики, последовательно соединенные фотопреобразователь, усилитель и компаратор, подключенный выходом к входу управления ГЛИН, который запускается с пульта управления, два регистра, соединенных информационными входами с выходом ГЛИН, управляющими входами – с выходами пульта управления и компаратора соответственно, а выходами – со входом узла вычитания, выход которого подключен к цифровому индикатору результата, а фотопреобразователь через оптический канал воспринимает световой поток излучения в момент зажигания разряда в корпусе с газом. Корпус с газом выполняется вытянутым, с заостренным концом, закрепляется в пантографе и с помощью механического привода перемещается в плоскости, параллельной заряженной поверхности, причем положение корпуса относительно исследуемой поверхности фиксируется с помощью двух взаимно ортогональных линеек. По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение отличается тем, что в нем – корпус для газа выполняется полностью или частично из оптически прозрачного материала, – дно корпуса, противоположное измерительному электроду, выполняется заостренным, а сам баллон изготавливается вытянутой (карандашной) формы, – корпус с газом, выполняющий функцию зонда, крепится в пантографе и перемещается в плоскости, параллельной исследуемой поверхности, с помощью двухкоординатного механического привода, – перемещение корпуса и его координаты определяется с помощью двух ортогонально ориентированных линеек, – вспомогательные электроды из баллона исключаются, – вместо источника регулируемого напряжения используется генератор линейно-нарастающего напряжения, – результаты промежуточных измерений записываются и хранятся в регистрах, – вычисление конечного результата измерения выполняется узлом вычитания с индикацией результата цифровым индикатором. Выделенные признаки с их функциями не выявлены в других технических решениях, что соответствует критерию “существенное отличие”. Предлагаемое устройство приведено на чертеже. Работа устройства осуществляется следующим образом. В режиме калибровки ручками 13 и 14 механизма привода корпус 4 перемещается до касания заземленного металлического электрода 2. С пульта управления 8 запускается ГЛИН 1. В момент зажигания разряда в корпусе с газом световой поток излучения воспринимается фотопреобразователем 5, усиливается усилителем 6 и преобразуется компаратором 7 в сигнал, останавливающий ГЛИН. Зафиксированное значение напряжения ГЛИН записывается в регистр 9 значения напряжения калибровки к.В режимах одиночного измерения или сканирования потенциала ручками 13 и 14 привода корпус размещается над точкой поверхности 3, координаты которой считываются с горизонтальной 16 и вертикальной 15 линеек. С пульта 8 запускается ГЛИН 1, и результат измерения и записывается аналогичным образом в регистр 10. По сигналам готовности результата в обоих регистрах узел 11 выполняет вычитание, формируется значение потенциала точки поверхности (x,y) = и–к и высвечивается индикатором результата 12.
Зонд перемещается в новую точку (х,у), и весь процесс повторяется.
Устройство допускает дальнейшую автоматизацию измерений, если в него включить микропроцессорный блок управления с шаговыми двигателями в качестве исполнительных механизмов системы позиционирования.
Из описания работы следует, что исключение необходимости запоминания промежуточных результатов и выполнения вычислений сокращает время измерений, а значит, увеличивает быстродействие устройства. Наличие компаратора при фиксации зажигания позволяет выполнять саму фиксацию более точно, что вместе с цифровой индикацией приводит к уменьшению систематической погрешности и к повышению точности измерений.
Применение линеек позволяет выполнять привязку результата измерений к координатам точки поверхности, выполнять сканирование распределения потенциала и значит расширить функциональные возможности устройства.
Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.02.2005
Извещение опубликовано: 20.05.2006 БИ: 14/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
