ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

MEASURING THE LEVEL OF THE ELECTRIC FIELD

Artyom Unanyan

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлена обобщённая структурная схема голографического измерителя уровня напряжённости электрического поля.

ABSTRACT

This article presents a generalized block diagram of a holographic meter for the level of electric field strength.

Ключевые слова: напряженность электрического поля, голографический измеритель, плотность потока мощности.

Keywords: electric field strength, holographic meter, power flux density.

Рассмотрим для примера высоковольтные линии электропередач. Зона недопустимого для человека уровня излучения электромагнитного поля зависит от класса напряжения линии электропередач. Дальность повышенного уровня электрического поля напрямую зависит от напряжения, чем больше напряжение, тем больше опасная для людей зона. В ситуации с магнитным полем всё не так однозначно. Магнитное поле зависит от нагрузки линии, следовательно, размер зоны повышенного уровня магнитного поля может меняться с нагрузкой. В связи с этим можно сделать вывод о том, что магнитное поле может меняться как в течение суток, так и с изменением сезонов года, в то время как уровень электрического поля остаётся постоянным. Отсюда следует, что достоверные показания величины плотности потока мощности электромагнитной энергии в зоне измерений и степени её вредного воздействия на человека в этом случае обеспечит только измеритель напряжённости электрического поля. Это повышает актуальность электромагнитного мониторинга окружающей среды с использованием высокочувствительных приборов, обеспечивающих точное и селективное по частотному диапазону измерение напряжённости электрического поля.

Известно, что наибольшую чувствительность измерений среди оптических интерференционных методов обеспечивают методы голографической интерферометрии. Проведение измерений физической величины интерференционными оптическими методами проводятся в два этапа: 1) преобразование значений физической величины в соответствующие ей параметры оптического поля; 2) измерение и анализ параметров оптического поля, соответствующих значениям измеряемой физической величины.

Анализ характерных особенностей интерференционных оптических методов показывает, что наиболее подходящим из них для модуляции оптического излучения электрическим сигналом с выхода усилителя датчика напряжённости электрического поля является пространственно-спектральный метод голографической интерферометрии. С помощью этого метода имеется возможность конструктивного построения высокочувствительного широкодиапазонного измерителя уровня напряжённости электрического поля с возможностью селекции результатов измерений по частотному диапазону. Обобщённая структурная схема такого прибора показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Обобщённая структурная схема голографического измерителя уровня напряжённости электрического поля

В схеме использованы следующие обозначения: 1 – датчики напряжённости ЭП, 2 – устройство усиления сигналов, 3 – голографический электронно-оптический преобразователь (ГЭОП), 4 – линейка ФПУ, 5  –  линейка пороговых устройств (ЛПУ), 6 – решающее устройство, 7 – схема управления решающим устройством, 8 – устройство индикации, 9 –  устройство звуковой сигнализации.

Оптический чувствительный элемент в схеме измерителя напряжённости электрического поля, реализованный в голографическом интерферометре, является, по существу, аналого-цифровым преобразователем, обеспечивающим широкий частотный и динамический диапазоны. Представленная схема позволяет с достаточной точностью измерять уровень напряжённости электрического поля.

Список литературы:

1. https://ru.wikipedia.org/ (дата обращения 07.04.2022)
2. Богатырёва, В.В. Оптические методы обработки информации : учебное Пособие (дата обращения: 08.04.2022)