DUAL SPHERICAL ELECTRIC FIELD VOLTAGE SENSOR
Authors: Бирюков С.В. , Тюкин А.В. , Тюкина Л.В. 
Published: November 2021

Мы живем в мире высоких энергетических технологий, способных передавать электрическую энергию на большие расстояния. Эту энергию невозможно сосредоточить только внутри передающих энергетических систем. Она выплескивается наружу в виде электрических полей. Эти электрические поля неблагоприятно воздействуют на окружающую среду, технические и биологические объекты. В связи с этим необходимо контролировать уровни электрических полей, важной характеристикой которых является напряженность электрического поля. Для восприятия электрического поля необходимы датчики напряженности электрического поля. Существующие датчики неудобны в эксплуатации и имеют высокую погрешность восприятия напряженности электрического поля, достигающую ± 20%. Bыдвигается идея создания универсального датчика нового вида, относящeгося к виду сдвоенных датчиков. Его универсальность заключается в том, что он воплощает в себе все виды известных датчиков - одинарные, сдвоенные и теперь еще двойные. Погрешность восприятия напряженности неоднородного электрического поля сдвоенных датчиков не превышает +5 % во всем пространственном диапазоне измерения 0£ a £1. При этом расстояние d до источника поля ограничено только радиусом сферического основания датчика, т.е. d » R , в то время как для датчиков, входящих в состав сдвоенного датчика, в том же пространственном диапазоне измерение погрешности составляет ± 35 %. Используя сдвоенный датчик, можно добиться значительного повышения точности измерения напряженности неоднородных электрических полей в широком пространственном диапазоне измерений по сравнению с известными датчиками
We live in a world of high energy technologies capable of transmitting electrical energy over long distances. This energy cannot be concentrated only within the transmitting energy systems. It spills out in the form of electric fields. These electric fields adversely affect the environment, technical and biological objects. In this regard, it is necessary to control the levels of electric fields, an important characteristic of which is the strength of the electric field. Sensors of the electric field strength are required to sense the electric field. The existing sensors are inconvenient in operation and have a high error in the perception of the electric field strength, reaching ± 20%. In the work under consideration, the idea of creating a universal sensor of a new type, related to the type of dual sensors, is put forward. Its versatility lies in the fact that it embodies all types of known sensors - single, twin, and now dual. The error in the perception of the intensity of the inhomogeneous electric field of the dual sensors does not exceed + 5% in the entire spatial measurement range 0£ a £1. In this case, the distance d to the field source is limited only by the radius of the spherical base of the sensor, i.e. d » R . At the same time, for sensors that are part of a dual sensor in the same spatial measurement range, the error is ± 35%. Using a dual sensor, it is possible to achieve a significant increase in the accuracy of measuring the strength of inhomogeneous electric fields in a wide spatial measurement range in comparison with known sensors.