СДВОЕННЫЕ СФЕРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ С НАКЛАДНЫМИ, СОСТАВНЫМИ И РАЗДЕЛЬНЫМИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ И ИХ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Датчики напряженности электрического поля являются неотъемлемой частью измерительных приборов и систем. Правильный их выбор обуславливает создание приборов и систем с высокими метрологическими характеристиками. В данной работе рассматривается сравнительный анализ известных сдвоенных датчиков напряженности электрического поля с накладными, составными и раздельными чувствительными элементами (ЧЭ), основанных на явлении электростатической индукции. В сравнении участвуют технологические и конструктивные параметры сдвоенных датчиков и их метрологические характеристики. Сравнивается также сложность измерительных устройств датчиков. Все анализируемые сдвоенные датчики имеют практически равнозначные технологические и конструктивные параметры. Незначительной сложностью по технологическим и конструктивным параметрам обладают сдвоенные датчики с накладными чувствительными элементами. Сдвоенные датчики с составными чувствительными элементами имеют незначительно сложные измерительные устройства. Сильное отличие анализируемых сдвоенных датчиков прослеживается по метрологическим характеристикам. Установлено, что лучшими метрологическими характеристиками обладают сдвоенные датчики, имеющие раздельные ЧЭ второго варианта исполнения. Такие датчики обеспечивают погрешность от неоднородности поля, не превышающую  = 0.9%, и максимальный пространственный диапазон измерения 0 < a < 1 при угловых размерах чувствительных элементов 11 = 35.6, 21 = 90, 12 = 0, 22 = 35.5. Сдвоенные датчики с раздельными чувствительными элементами первого варианта исполнения обладают погрешностью, не превышающей  = 2%, и максимальным пространственным диапазоном измерения 0 < a < 1 при угловых размерах чувствительных элементов 11 = 40, 21 = 90, 12 = 0, 22 = 35.5. Сдвоенные датчики с накладными ЧЭ первого варианта исполнения и с составными ЧЭ первого варианта исполнения обладают практически одинаковыми параметрами. Такие датчики имеют положительную погрешность от неоднородности поля, не превышающую  = 4.6%, и максимальный пространственный диапазон измерения 0 < a < < 0.92. Отмечается метрологическое превосходство сдвоенных датчиков с раздельными чувствительными элементами второго варианта исполнения перед другими анализируемыми сдвоенными датчиками; им, в первую очередь, нужно отдавать предпочтение в использовании.