Методичні особливості розрахунку похибок вимірювання напруженості електростатичного поля
Вантажиться...
Дата
2023
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Вимірювання напруженості електричного поля атмосфери на сьогодні стало розповсюдженою задачею сучасної метеорології. Адже розподіл напруженості локального електричного поля поблизу поверхні Землі тісно пов’язаний з глобальним розподілом гроз і електрифікованих хмар. Силовою характеристикою електричного поля є його напруженість. Зміна атмосферного електричного поля відбувається відносно повільно, тому для вимірювання напруженості електричного поля найбільш широко використовуються електростатичні флюксметри (ЕФ).
Електростатичні флюксметри знайшли своє застосування для моніторингу електричного поля за гарної погоди, вимірювання вертикального електричного поля всередині хмар та спостереження за рухом і еволюцією штормів. Були розроблені та задокументовані різні конструкції електростатичних флюксметрів протягом більш ніж століття, але оскільки дана тематика не є популяризованою, їх методи побудови та особливості розрахунків не задокументовані. Тому, постала необхідність в узагальненні будови приладу та розрахунку його метрологічних характеристик.
Робота направлена на підвищення точності вимірювання та вдосконалення апаратного забезпечення електростатичних флюксметрів. Задача підвищення точності вимірювання електростатичного поля напряму залежить від зменшення похибок, які виникають в приладі. До причин цих похибок можна віднести як недосконалість методу вимірювання або невідповідність об’єкта вимірювання його моделі, так само, як і властивості засобів вимірювання. У попередніх дослідженнях авторами було використано математичну модель сенсору ЕФ, яка не відповідає реальній формі сигналу, що створило необхідність в її вдосконаленні.
В даній роботі авторами було запропоновано та обґрунтовано універсальну математичну модель сенсору ЕФ. Також в роботі приведено аналіз складових запропонованої математичної моделі, який дозволить підібрати оптимальні параметри будови сенсору ЕФ, що підвищить його чутливість. Додатково у роботі було запропоновано власну функціональну схему ЕФ та розроблено методологію розрахунку її інструментальної похибки, що дозволяє виділити критичні параметри під час вибору комплектуючих для побудови приладу.
Розглянуті аспекти в цій статті обґрунтовують актуальність підвищення точності вимірювання напруженості електростатичного поля. Проведена робота є початком досліджень, направлених на вдосконалення апаратного забезпечення електростатичних флюксметрів.
Опис
Ключові слова
вимірювання, електростатичне поле, електростатичний флюксметр, похибки вимірювання, measurement, electrostatic field, electrostatic field mill, measurement errors
Бібліографічний опис
Баженов, В.Г. Методичні особливості розрахунку похибок вимірювання напруженості електростатичного поля / Баженов В.Г., Повшенко О.А. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 65(1). – С. 65-72. – Бібліогр.: 35 назв.