Научная статья на тему 'НОВЫЙ ПОДХОД К ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПО СРЕДНЕМУ ЗНАЧЕНИЮ'

НОВЫЙ ПОДХОД К ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПО СРЕДНЕМУ ЗНАЧЕНИЮ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
35
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕОДНОРОДНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ / НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ / СДВОЕННЫЙ ДАТЧИК / МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПО СРЕДНЕМУ ЗНАЧЕНИЮ / ПОШАГОВОЕ УСРЕДНЕНИЕ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Тюкина Людмила Владимировна, Бирюков Сергей Владимирович, Тюкин Александр Владимирович

В работе рассматривается новая возможность использования метода измерений напряженности электрического поля по среднему значению с целью уменьшения погрешности от неоднородности поля и расширения пространственного диапазона измерений. Проведенные в работе исследования позволили установить, что при использовании метода измерений по среднему значению на каждом шаге измерений всегда имеются три значения, два из которых соответствуют двум предыдущим значениям напряженности ЭП, определенным с противоположными по знаку погрешностями, а третья соответствует среднему значению из них. Поэтому в работе было предложено измерение напряженности электрического поля в одной точке пространства двумя датчиками с противоположными по знаку погрешностями. При этом поочередно определяя на каждом шаге усреднения среднее значение напряженности ЭП из ранее полученных и последующих средних значений, приближающего результат измерения к истинному значению. По результатам теоретических исследований предложен новый метод - «Метод измерений с пошаговым усреднением», который без усложнения процесса измерений позволяет уменьшить в два-три раза погрешность измерения напряженности неоднородных электрических полей в широком пространственном диапазоне по сравнению с методом измерений по среднему значению.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Тюкина Людмила Владимировна, Бирюков Сергей Владимирович, Тюкин Александр Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A NEW APPROACH TO APPLICATION OF THE METHOD OF MEASURING ELECTRIC FIELD STRENGTH BY AVERAGE VALUE

The paper considers a new possibility of using the method of measuring the electric field strength by an average value in order to reduce the error from the inhomogeneity of the field and expand the spatial range of measurements. The studies carried out in the work allowed us to establish that when using the measurement method by the average value, there are always three values at each measurement step, two of which correspond to the two previous values of the EP intensity determined with errors opposite in sign, and the third corresponds to the average value of them. Therefore, in the work, it is proposed to measure the electric field strength at one point in space by two sensors with errors opposite in sign. At the same time, alternately determining at each step of averaging the average value of the EP intensity from the previously obtained and subsequent average values, bringing the measurement result closer to the true value. Based on the results of theoretical research, a new method is proposed - the "Measurement method with step-by-step averaging", which, without complicating the measurement process, makes it possible to reduce by two to three times the error in measuring the intensity of inhomogeneous electric fields in a wide spatial range compared with the measurement method by the average value.

Текст научной работы на тему «НОВЫЙ ПОДХОД К ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПО СРЕДНЕМУ ЗНАЧЕНИЮ»

УДК 621.317.328

DOI: 10.25206/1813-8225-2022-183-122-127

Л. В. ТЮКИНА1 С. В. БИРЮКОВ1 А. В. ТЮКИН2

1Омский государственный технический университет, г. Омск

2Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет,

г. Омск

НОВЫЙ ПОДХОД К ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПО СРЕДНЕМУ ЗНАЧЕНИЮ_

В работе рассматривается новая возможность использования метода измерений напряженности электрического поля по среднему значению с целью уменьшения погрешности от неоднородности поля и расширения пространственного диапазона измерений. Проведенные в работе исследования позволили установить, что при использовании метода измерений по среднему значению на каждом шаге измерений всегда имеются три значения, два из которых соответствуют двум предыдущим значениям напряженности ЭП, определенным с противоположными по знаку погрешностями, а третья соответствует среднему значению из них. Поэтому в работе было предложено измерение напряженности электрического поля в одной точке пространства двумя датчиками с противоположными по знаку погрешностями. При этом поочередно определяя на каждом шаге усреднения среднее значение напряженности ЭП из ранее полученных и последующих средних значений, приближающего результат измерения к истинному значению. По результатам теоретических исследований предложен новый метод — «Метод измерений с пошаговым усреднением», который без усложнения процесса измерений позволяет уменьшить в два-три раза погрешность измерения напряженности неоднородных электрических полей в широком пространственном диапазоне по сравнению с методом измерений по среднему значению. Ключевые слова: неоднородное электрическое поле, напряженность электрического поля, сдвоенный датчик, метод измерения по среднему значению, пошаговое усреднение.

Введение. Измерение — это многогранный процесс, целью которого является получение достоверного результата измерений, подтвержденного оценкой его погрешности. Погрешность результата измерений определяется не только погрешностью средства измерений, но и метода измерений. При этом одни методы измерений используются с ранее разработанными средствами измерений, другие методы специально разрабатываются применительно к данному средству измерений и закладываются в его алгоритм работы. Необходимость разработки новых методов измерения возникает в случая, если известные методы не дают желаемых результатов. Это же касается и методов измерения напряженности электрического поля [1 — 10].

В данной статье будет рассмотрен новый подход к применению метода измерений по среднему значению с использованием сдвоенных датчиков напряженности электрического поля, позволивший

сформулировать новый метод измерения с пошаговым усреднением напряженности электрического поля.

Постановка задачи. Провести исследования и рассмотреть возможность нового подхода к применению метода измерения по среднему значению с целью снижения погрешности измерения напряженности неоднородных электрических полей. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1) провести теоретический анализ всех возможных случаев и выявить случаи, которые позволят уменьшить погрешность результата измерения напряженности электрического поля при различных сочетаниях погрешностей измерения двух значений напряженности ЭП;

2) рассмотреть новый подход к применению метода измерения напряженности ЭП по среднему значению к значениям различных сочетаний напря-

женности поля, полученных с противоположными по знаку погрешностями;

3) привести оценку погрешности нового подхода к измерениям неоднородных электрических полей и подтвердить её уменьшение;

4) предложить идею создания нового метода измерения напряженности ЭП с пошаговым усреднением, позволяющего значительно уменьшить погрешность измерения неоднородных электрических полей.

Теория. Измерение напряженности электрического поля основывается на постулате, согласно которому два измеренных значения Е1 и Е2 одной и той же физической величины Е0, полученные с разными и противоположными по знаку значениями погрешностей 51 и 52 будут иметь среднее значение Е = 1/2(Е1+Е2), отличающееся от физической величины Е0 на величину относительной погрешности 8 = 1/2(8^ - |62|) меньшей половины разности модулей погрешностей 51 и 52.

Приведем обоснование высказанному постулату.

Пусть при измерении одной и той же физической величины Е0 разными средствами измерений получены два значения Е1 и Е2. Будем считать, что Е1 измерена с погрешностью +51, а Е2 измерена с погрешно8тью ^82. С- учетом сказанного запишем

3) погрешнос ть 51 положительная, а погрешность 52 отрицательная, тогда

Е =

С, + Сс Е0 21 О. |Т + Е0 (1 - |8с Р

= +г

1, 1С1 - 1-с 11

:Ео(1 + 8),

(5)

где 8 = 1/с=81| -|82|Т — пог-ешиостс с+]3)эднего значения напряженно сти Е.

Посколькупогрешность 8 = 1/2 (8,1 -18 с\) ляет половину разностсс модулей погрешностей 51 и 52, что соответствует по грешности 5 постулата, поэтому тсетий случай подгадит и приним=ется для дальнейшего р асс мотрения;

4) погрешность 5с от-ицательная, а погрешность 52 положительная, тогда

Е =

СС+А_ Ер ^|81|Т + Ео(1 + |8с |Т

N - д

= Ср(1 - 8) '

(6)

ЕЕ =£о(0:Ь8ь) И Е2=Л?о(1 ± 82)

(1)

Найдем среднее значение напряженностей Е1 и Е2 и его погрешность по отношению к Е0

Сь+Ьсс Ср(0 ± 8ь) + Ср(1 ± 8с)

(2)

Из высаженис (2) устанавливаются чстыре воз-можлых случаю, с ыaвинймoсти ос сочетаний знаков погрешносте й:

1) посрешессти и 5,, положит8льные , ттгда

Е =

СЬ +Д2 о С0(1 + |Дl.T + lP2(1 + |Д)сlT

2

=Ь Сп

1 + 18ь1 + 18 2 Д = Сск(1 + 8),

(3)

где 8 = 1/с(81| -|82|| — погрешность среднего значения напряженности Е.

Поскольку модуле погрешности 8 = 1/с(81| -Ц, составляет половину разности модней погрешностей 51 и 52, что соответствует погрешности 5 постулата, пиэтому четвертый случай также может быть принят длядальнейшего рассмотрения. Следовательно, третий и четвертый случаи подтверждают выдвинутый постульт.

Таким образом, приведенные исследования показывают, что если погрешности датчиковвзаимно противоположны познаку, то среднее значение Е будет определено спогрешностью меньше наименьшего модуля погрешности одного из измерений. Результаты этих исследований положенывоснову разработанного метода измерения напряженности ЭП по среднему значению [11, 12]. Для дальнейших исследований необходимопривести формулировку этого метода. Метод измерения по среднему значе-ниюформулируется следующим образом: в исследуемую точку ЭП одновременно помещают сдвоенный датчик, состоящий из двух двойных датчиков, имеющих противоположные по знаку погрешности, вызванные неоднородностью поля, и каждым датчиком измеряют модули вектора напряженности электрического поля в одной и той же точке пространства, соответственно равные Е1 и Е , по которым вычисляют среднее значение Е=(Е1 + Е2)/2, принимаемое за результат измерения[13].

Новый подход. Рассмотрим новый подход к применению метода измерений по среднему значению применительно к измерению напряженности ЭП на примере двух электроиндукционных сфериче-скихдатчиков, имеющих чувствительные элементы в форме сферического сегмента с угловым размером 60 = 45 0 (рис. 1а) и полусферы с угловым размером 60 » 90 о (рис. 1б).

Согласно методу измерений по среднему зна-где 8 = - Ьс(81| О |82|) — погрешнссть срееднего чению, измеряются два значения Е1 и Е2 одной значения нaдpo+«2ннcсти .Д.

Погрешность 8 = - С/ЩЙ! 1- |82|Т составляет половину суммы модулей погрешностей 51 и 52, что Дoльше и не ооот^итет-ует погрешности 8 = 1/с(81| - | 8 0 |Т по стулатс. По сто му этот второй случай тоже н е ьодходие;

где 8 и Ь с( 8Е | 1с |8— пот+ы+ннгть дреднеьо значения напpяжеlшнети Е.

Погрешность 8 и ^-^ИЗ^с1 ^- 1^|<52|Т составлягт пы,\о-вину с уймы мвсший по гры+ностиЕ 52 - 82, чсо больше и не с оотиетствуеи поге ешнесви 8 = О2(81 -|82|) постулата. Поэт ом. донный слуе ий дле дан ьшйш его рассмотрения не пьинимaетня|

2) по.реынoнти 51 и 52 отрицательныe, тогда

1=

С, +О с ССо2ы^Иl.T + Шо2ы-|Ын.T

2

= Е]

ге, _|ыlll|с-lы, 1 ш=со(1 -¡5)

(У)

и той же напряженности электрического поля Е0. Напряженность поля Е1 измеряется с положительной погрешностью 51, а напряженность поля Е2 измеряется с отрицательной погрешностью 52. Метод измерения регламентирует нахождение между измеренными значениями Е1 и Е2 среднего значения

с

с

а)

-

00 0

б)

Рис. 1. Датчики: а) с положительной погрешносгью при 00 = 45 б) с отрицательнойпогрешностью при 9 = 90 °

Рис. 3. Графики погрешностей 25 и 52

Рис. 2. Графики поглешнес9ей 5! и 5л

еЕ

Ее +Е2 2

Е0(Ь + 8е) + Е0(Ь -52)

метод измерении по среднему значению первым шагом в достижении цели уменьшения погрешности измерения.

Сформулированная суть метода измерении по среднему значению наталкивает на идею дальнейшего последовательного использования этого метода применительно к двум любым значения, например, к найденному среднему значению и ранее измеренному значению напряженности с учетом того, что погрешности этих значений должны быть противоположны по знаку.

Из графиков погрешностей, представленных на рис. 2, видно, что только два графика соответству-лт условию противоположности по знаку погрешностей, а именно графики 5 и 52, соответствующие средней напряженности 1Е и измеренной напряженности Е2. Применительно к этим значениям на втором шаге находим среднее значение напряженности 2Е между определенным на первом шаге средним значением 1Е и измеренным значением Е2

ш Ео^^

У + Е,

—1-2 + Е,

Е

(8)

при этом погрешнолть среднего значения напряженности Е будет опшедедяться как

,8ш

5е -5д

27)

и определяем его погр ешность

,6 =

18|~ |8г

г

--8,

|8е - 3|8г

(9)

где

е

е - а2

л/Ь

3а2 sin2 0, -1

2 -

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

е- а2

+ 2а cos 0„ + а

т/е - 2а

cos 0„ + а

е00 [1] (51 для Э0 = 45

и 52 для 60 = 90 °), а число п перед значениями пЕ и п5 означает номер шага действий, например, п=1 первый шаг, п=2 второй шаг и т.д.

Построенные в математическом редакторе МаШСЛЭ 15 графики погрешностей 51 и 52 и 15 представлены на рис. 2. Из рис. 2 следует, что погрешность 5 положительна и меньше по модулю погрешностей 51 и 52. В результате нахождения среднего значения значительно уменьшается погрешность 15 среднего значения (результата измерения), практически до +4,6 % в пространственном диапазоне 0<а<1. В этом и заключается суть метода измерений по среднему значению. Будем считать

Построенные в математическом редакторе МаШСГЭ 15 гр=ф8ки б-ерешностей 25, 15 и 52 представлены на р=с.3. Из =ис. 3 следует, что погрешность 25 отрицательная и меньше по модулю погрешност— 52, ]8о больше п=грешности 15 в пространственно м диапазоне 0<а<1. Убеждаемся, что полученный на втором шаге результат измерения не представтяет интереса. В связ— с этим следует продолжать ус=ановлен=ые пошаговые действия. Поэтому для третгего шага, исходя из рис. 3, выбираее наеряженн+ети СуГТ Е и 2С (на рис. 3 не по ка зант). Вы бра нн т е нап=яжонн ости имеют противопеложные по знаку погрешности 15 и 25, необходимыг для п—иненения метоуа измерений по среднему 8начбнию. Тогдт среднес значение напряженности третьего тг га 3Е опреде лится как

,Е = ■

,Е+„Е

0'е + Ег _г уТе + сЕг

суе + бут , (10)

,Е + Ет

у + су2

г

2

Т

о

8е - 8г

2

5

1 и 2

& %

N

N V,

\

и 1 1 £ 4 И Г"6 .7 0 .У !

V г?

у ^

& %

0 1 "45 5( .6 ( .7 .9 1

\

\

Рис. 4. Графики погрешностей 15, 25 и 35

Рис. 5. Графики погрешностей 15, 35 и 45

а его погр еш ность будет

I е 8- 1т 8|

,8 =

ы -|8^ |ы - г8т

4__ с|8е| - б|8т

т

н

Построенные в математическом редакторе МаШСЛЭ 15 графики погрт шностей 15, 25 и 35 представлены не риу 4.

По графикам устанавливаем, чт+ ¡погрешность 35 по модулю уменьшается, остается отрицательной и становится меньше погрешности 25 во всем пространственном дигпазоне а и меньше погрешности 15 в пространствентом диапазоне 0<а<0,9. Наибольшее по модулю зн+чение 35 погрешности в пространетвенном диаптзоне 0<а<1 +оставля-ет —8 %. Этот результат птгдставляет интерес и его следует принимать +о внимание, т.к. в пространственном диапазоне 0<а<-,9 его по+решность не превышает — 5 %, гто, примерно, со ответствует результату, полугенному на первом шаге. Если же рассматривать применение по-ученного результата в простр8нственном диапазоне 0а =<0,т, с кот+нем погрешность не выходит за пределы — ° %, то это будет лучший результат. Следует отметить, что для дальнейших ра+суждений о +8аать пространсбеен-ного диап аз она 0,58а<1 являете я «слеп ой» зоной и вероятность измерения в этой зоне мала.

Далее, пртведа аналогич8ые рассуждая, на четвертом шаге нтходим среднее знс8енин напряженности 4Е между значт ниями напряженности 1Е и 3Е

0 у =

се.

+

е у+с у 2

+ бУ„

2

ея

и его по грештость

4 6 = íее:нkеl =

0 т

т_в 78» - 0|8т

ея

Построенные в математическом редакторе МаШСЛЭ 15 графики погрешностей 15, 35 и 45, представлены на рис. 5.

Из графиков рис. 5 следует, что погрешность 45 среднего значения 4Е напряженностей 1Е и 3Е по модулю увеличивается, но остается меньше погрешно-(11) сти 35 и 15 во всем пространственном диапазоне а.

Оптимальное значение погрешности 45 = ±1,64 % лежит в пространственном диапазоне 0<а<0,91. Наибольшее значение погрешности 45 наблюдается в пространственном диапазоне 0<а<1 и составляет — 4 %. Это, несомненно, лучший результат в сравнении с результатом, полученный методом измерений по среднему значению.

Так, последовательно, шаг за шагом, применяя метод измерений по среднему значению к каждой паре полученных напряженностей, определенных с противоположными по знаку погрешностями, и каждый раз анализируя графики погрешностей, можно добиться желаемых результатов.

Результаты дальнейших пошаговых исследований сведены в табл. 1.

В табл. 1 погрешность 5 соответствует погреш-

1 опт 1 1

ностям, имеющим равные по модулю максимумы и минимумы в положительных и отрицательных областях. Погрешность 5 — максимальная по мо-

^ тах

дулю погрешность во всем пространственном диапазоне измерений 0<а<1.

Таким образом, на примере двух сферических датчиков, имеющих чувствительные элементы в форме сферических сегментов с угловыми размерами 60 = 45 0 и 60 = 90 0 (см. рис. 1), показан подход к снижению погрешности измерения напряженности ЭП.

Такой подход применим к сферическим датчикам с другой формой и другими угловыми размерами чувствительных элементов, но противоположными по знаку погрешностями, изменяющимися по известным законам.

При этом число шагов при измерении напряженности ЭП может быть иным.

Результаты рассмотренных теоретических предпосылок легли в основу нового метода измерения напряженности ЭП с пошаговым усреднением.

Новый метод измерения. Идея метода заключается в двойном измерении одной и той же величины датчиками с противоположными по знаку погрешностями с поочередным определением (13) на каждом шаге усреднения среднего значения напряженности ЭП из ранее полученных и последующих средних значений, приближающего результат

(12)

2

2

у е + Ет

7у + 0У2

2

2

Основные результаты пошаговых исследований

Таблица 1

Шаги Среднее между Результат измерения Погрешность измерения 8 /8 опт тах Пространственный диапазон измерения

Метод измерений по среднему значению 1 Е1 и Е2 Е = (Е + Е2)/2 М8.1 - б2| V2 + 4,6 %/ + 4,6 % 0<а<1/0<а<1

Метод измерений с пошаговым усреднением 2 Е и Е2 Е = (Е1 + 3Е2)/4 6=(6,1 - 3 62| )/ 4 нет/-16 % нет/0< а<1

3 1Е и 2е Е = (3Е1 + 5Е2)/8 8 = (3|8,| - 5 б2| У8 нет/ -8 % нет/0< а <1

4 Е и 3е Е = (7Е1 + 9Е2)/16 8 = (78, -98, )/1б ±1,64 %/-3,9 % 0<а<0,91/0<а<1

5 4Е « 3е Е = (13Е1 + 19Е2)/32 8 = (13|8 | -19|82 )/32 ±0,44 %/-5,9 % 0<а<0,72/0<а<1

6 5Е и 3Е Е = (25Е1 + 39Е2)/64 8 = ()58 1 -З39 ^ )/б-1 -0,05 %/-7 % 0<а<0,50/0<а<1

7 5Е и 6Е Е = (51Е1 + 77Е2)/128 8 = (51|8 ,|-39| 82 У621!! ±0,194 %/-6,5 % 0<а<0,65/0<а<1

8 1Е и 6Е Е = (57Е1 + 71Е2)/128 8 = (57| )/128 ±2 %/-3,5 % 0<а<0,94/0<а<1

9 8Е и 6Е Е = (107Е1 + 149Е2)/256 8 = (107| 8»1 - 149| зР/25/ ±0,86 %/-5,2 % 0<а<0,8/0<а<1

10 6Е И 7Е Е = (101Е1 + 155Е2)/256 8 = (101| -155|8 2 )/ 25/ ±0,08 %/-6,7 % 0<а<0,58/0<а<1

измерения к истинному значению. Исходя из этого, можно предложить новый метод измерения напряженности неоднородных электрических полей, связанный только лишь с оригинальным пошаговым подходом к измерению напряженности ЭП. Метод измерения с пошаговым усреднением формулируется следующим образом:

1) в исследуемую точку поля поочередно или одновременно помещают первый и второй датчики (см. рис. 1), имеющие противоположные по знаку погрешности, вызванные неоднородностью ЭП;

2) каждым датчиком измеряют напряженности ЭП в одной и той же точке пространства, соответственно равные Е и Е2;

3) по ранее составленным таблицам для конкретных датчиков, аналогичным табл. 1, выбирают шаг усреднения, который удовлетворяет по погрешности и пространственному диапазону измерений;

4) по измеренным значениям Е1 и Е2 и формуле для напряженности, соответствующей выбранному шагу усреднений, вычисляют среднее значение напряженности ЭП, принимаемое за результат измерения.

Таким образом, суть метода заключается в двойном измерении одной и той же величины датчиками с разными по знаку погрешностями с поочередным определением на каждом шаге усреднения среднего значения напряженности ЭП из ранее полученных и последующих средних значений, приближающего результат измерения к истинному значению.

Результаты исследований. Проведенные исследования позволили:

выявить

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

— случаи сочетаний погрешностей двух измеренных значений, при нахождении результата измерения как среднее значение из них, погрешность результата измерений значительно уменьшается. К таким случаям можно отнести следующие сочетания погрешностей: первый случай 51 — положи-

тельная, а погрешность 52 — отрицательная; второй случай 51 — отрицательная, а погрешность 52 — положительная;

установить

— всегда присутствие на графиках трех значений погрешностей, два из которых соответствуют двум предыдущим значениям напряженности ЭП, определенным с противоположными по знаку погрешностями, а третья соответствует среднему значению из них;

— возможность выбора из трех представленных графиков погрешностей двух, с противоположными по знаку значениями погрешностей и нахождения среднего значения напряженностей, соответствующих этим погрешностям;

— возможность пошагового проведения описанных действий для получения результата измерений напряженности ЭП с требуемой погрешностью и пространственного диапазона измерений;

предложить

— идею измерения напряженности электрического поля в одной точке пространства двумя датчиками с противоположными по знаку погрешностями с поочередным определением на каждом шаге усреднения среднего значения напряженности ЭП из ранее полученных и последующих средних значений, приближающего результат измерения к истинному значению.

создать

— новый метод измерения неоднородных электрических полей, получивший название «Метод измерений с пошаговым усреднением».

Выводы и заключения. По результатам теоретических исследований предложен новый метод — «Метод измерений с пошаговым усреднением», который без усложнения процесса измерений позволяет повысить точность измерения напряженности неоднородных электрических полей в широком пространственном диапазоне.

Библиографический список

1. Щигловский К. Б., Аксельрод В. С. Приборы для измерения параметров электростатического поля и их калибровка // Измерительная техника. 1978. № 5. С. 63 — 65.

2. Фридман Д. Е., Курзон Ф. Л., Фили М. [и др.]. Газоразрядный измеритель электрического поля // Приборы для научных исследований. 1982. № 8. С. 167 — 172.

3. А. с. 1818599 СССР, МКИ G 01 R 29/12. Способ измерения напряженности электрического поля / Сычик В. П., Воробьев В. А., Бреднев А. В. № 4862204/21; заявл. 29.08.90; опубл. 30.05.93, Бюл. № 20.

4. Пат. № 2231802 Российская Федерация, МКИ G 01 R 29/08, G 01 R 29/14. Способ измерения напряженности электрического поля / Бирюков С. В. № 2002117402/09; заявл. 28.06.02; опубл. 27.06.04. Бюл № 18.

5. Пат. № 2539130 Российская Федерация, МПК G 01 R 31/00, G 01 R 29/12. Волоконно-оптитческое устройство для измерения напряженности электрического поля / Мешков-ский И. К., Стригалев В. Е., Аксарин С. М. № 2013136095/28; заявл. 31.07.13; опубл. 10.01.15, Бюл. 1.

6. Baicry M., Le Prado M. Device for measuring an electric field in a conducting medium and method of calibrating such a device. US рatent 0238646A1; filed February 17th, 2016; published August 18th, 2016.

7. Tong Z. R., Wang X., Wang Y. [et al.]. Dual-parameter optical fiber sensor based on few-mode fiber and spherical structure // Optics Communications. 2017. Vol. 405 (16). P. 60 — 65. DOI: 10.1016/j.optcom.2017.07.070.

8. Щапова Л. В., Королева М. А. Современные методы измерения напряженности электрического поля // Актуальные проблемы современной науки: материалы VI Регион. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2017. С. 176-179. 1 эл. опт. диск (CD-ROM).

9. Глуховеря Е. Г., Бирюков С. В. Датчики напряженности электрического поля на новых физических эффектах и явлениях // Актуальные проблемы современной науки: материалы IX Регионал. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Омск, 2020. С. 47-50.

10. Леун Е. В. Основы построения струйно-капельных оптических систем измерений напряженности электрического поля. Часть 1 // Омский научный вестник. 2021. № 4 (178). С. 83-90. DOI: 10.25206/1813-8225-2021-178-83-90.

11. Бирюков С. В., Тюкина Л. В., Тюкин А. В. Метод измерения напряженности неоднородных электрических полей

по среднему значению // Омский научный вестник. 2021. № 4 (178). С. 67-74. Б01: 10.25206/1813-8225-2021-178-67-74.

12. Бирюков С. В., Тюкина Л. В. Модернизированный метод измерения напряженности электрического поля по среднему значению сдвоенными датчиками и устройства для его реализации // Динамика систем, механизмов и машин. 2021. Т. 9, № 3. С. 64-72. Б01: 10.25206/2310-9793-9-3-64-72.

13. Пат. № 2733100 С1 Российская Федерация, МПК С 01 Я 29/12. Способ измерения напряженности электрического поля повышенной точности / Бирюков С. В., Глуховеря Е. Г. № 2020108479; заявл. 27.02.20; опубл. 29.09.20, Бюл. 28.

ТЮКИНА Людмила Владимировна, соискатель кафедры физики Омского государственного технического университета (ОмГТУ), Омск. БИРЮКОВ Сергей Владимирович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры физики ОмГТУ, Омск. SPIN-код: 9384-0078 ORCID: 0000-0002-1362-9911 AuthorlD (SCOPUS): 7006438919 Адрес для переписки: sbiryukov154@mail.ru ТЮКИН Александр Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Физика и математика» Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета, г. Омск. SPIN-код: 4516-7742 AuthorlD (РИНЦ): 775886 ORCID: 0000-0002-7316-3797 AuthorlD (SCOPUS): 57203100232

Для цитирования

Тюкина Л. В., Бирюков С. В., Тюкин А. В. Новый подход к применению метода измерений напряженности электрического поля по среднему значению // Омский научный вестник. 2022. № 3 (183). С. 122-127. DOI: 10.25206/1813-82252022-183-122-127.

Статья поступила в редакцию 22.04.2022 г. © Л. В. Тюкина, С. В. Бирюков, А. В. Тюкин

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.