Сравнительный анализ плоских многоэлементных датчиков напряженности электрического поля с круглым основанием и различными конструктивными особенностями

Аннотация

В статье проводится сравнительный анализ многоэлементных датчиков электрического поля плоской формы, отличающихся различными конфигурациями чувствительных элементов, каждая из которых определяется своими конструктивными параметрами. Для этого составляется обобщенная математическая модель датчика, учитывающая его конструктивные параметры, влияющие на погрешность от неоднородности поля и пространственный диапазон измерения. С использованием обобщенной математической модели строятся графики погрешности датчика в зависимости от пространственного диапазона измерения и различных конструктивных параметров его чувствительных элементов. Изменение конструктивных параметров позволило моделировать чувствительные элементы в форме квадрантов и усеченных квадрантов круга. По графикам погрешности установлено, что чувствительные элементы, выполненные в форме квадрантов круга, обеспечивают датчику меньшую погрешность и больший пространственный диапазон измерения, поэтому их применение более целесообразно. Выполненные исследования позволили получить следующие технические результаты: датчики
с чувствительными элементами в форме квадранта круга имеют минимум погрешности и максимум пространственного диапазона измерения при конструктивных параметрах: b = 0 и b₀ = 0,2; b = 0 и b₀ = 0,4, для которых при максимальном пространственном диапазоне измерения, равном единице (а = 1), погрешности соответственно равны –3 % и –10 %.