Har qanday obyekt o‘zining yuzasida statik elektr zaryadlarini to‘plashi
mumkin. Zaryadlar yuzada elektrostatik hodisalar oqibatida (ya’ni obyektlar
263
harakatlanganda, matolar biri-biriga ishqalanganda, havoning turbulentligi va
hokazolar tufayli zaryadlarning ajralib chiqishi) paydo bo‘ladi. Odatda havoda
yoki musbat, yoki manfiy ionlar bo‘ladi, ular odam tanasiga tushganda uning
zaryadini o‘zgartiradi. Ideal statik sharoitlarda hamma obyektlar zaryadlanmagan
bo‘ladi, ularning hajmiy zaryadlari nolga teng bo‘ladi. Biroq real sharoitlarda
erdan aqalli vaqtinchalik izolyasiyalangan har qanday obyektda hajmiy zaryadning
nomuvozanati vujudga kelishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda u elektr
zaryadlarini eltuvchiga aylanib qoladi.
Har qanday elektron sxema o‘zida o‘tkazgichlar va dielektriklar
jamlanmasini taqdim qiladi. Agar sxema ekranlanmagan bo‘lsa, uning barcha
tarkibiy qismlari qurshab turuvchi obyektlar bilan sig‘imli bog‘lanishlarga ega
bo‘ladi. Amaliyotda o‘tuvchan sig‘imlar juda kichik – 1 pF va hatto undan ham
kichik bo‘lishi mumkin. Sxemaning qurshab turuvchi obyektlar bilan bog‘lanishini
kuchaytirish uchun ba’zan uning kirishiga oldingi bo‘limda ko‘rib chiqilgan
sig‘imli detektorlarda qo‘llaniladigan sezgir elektrod o‘rnatiladi. Elektrod erdan
ishonchli izolyasiyalangan o‘tkazuvchan plastinka shaklida ishlangan bo‘lishi
mumkin.
Elektrod bilan qurshab turuvchi obyektlar o‘rtasida, ulardan aqalli bittasi
zaryad eltuvchi bo‘lib hisoblansa, har doim elektr maydoni qaror topadi.
Boshqacha qilib aytganda, elektrod bilan qo‘shni obyektlar o‘rtasida shakllangan
barcha kondensatorlar statik yoki kuchsiz o‘zgaradigan elektr maydonlari bilan
zaryadlanadi. Elektrodning yaqinida harakatlanayotgan obyekt bo‘lmaganda u erda
elektr maydoni yoki statsionar bo‘ladi, yoki nisbatan sekin o‘zgaradi.
Agar zaryad eltuvchi (odam yoki hayvon) o‘zining holatini o‘zgartirsa
(yaqinlashsa, uzoqlashsa yoki elektrodning atrofida yangi obyekt – zaryad eltuvchi
paydo bo‘lsa) statik elektr maydoni buziladi. Bu zaryadlarning kondensatorlar
o‘rtasida qayta taqsimlanishiga olib keladi, elektrod bilan obyektlar o‘rtasida
shakllangan kondensatorlar ham shu hisobga kiradi. Obyektlarning yuzasidagi
zaryadlarning kattaligi ularning tabiati va atmosfera shart-sharoitlariga bog‘liq
bo‘ladi. Masalan, quruq kiyimda gilam ustida yurgan odam xonaga yomg‘irdan
264
keyin ho‘l kiyimda kirgan odamga qaraganda millionlab marta ko‘p zaryadlarni
tashiydi. Elektron sxema o‘zi ishlaydigan konkret sharoitlarga moslashtirilgan
bo‘lishi lozim. Boshqacha qilib aytganda, mazkur tizimning mo‘ljallanishi
kirishlardagi induksiyalangan o‘zgaruvchan zaryadlarni elektr signallariga
aylantirishdan iborat bo‘ladi, bu signallar keyinchalik kuchaytiriladi va
ma’lumotlarga ishlov beradigan qurilmaga kelib tushadi. SHunday qilib, odatdagi
fizikaviy voqe’lik bo‘lib hisoblanadigan statik elektr maydonidan obyektlarning
harakatini detektirlash mumkin bo‘ladigan o‘zgaruvchan elektr signallarini
shakllantirish uchun foydalanish mumkin.
5.8-rasmda bir qutbli elektrostatik harakat detektori ko‘rsatilgan. U
Q
tranzistor impedansining analogli qayta shakllantirgichining kirishiga ulangan
o‘tkazuvchan elektrod,
R
1
siljish rezistori,
S
0
kirish kondensatori, kuchaytirgich va
deraza komparatoridan tashkil topadi. Butun sxema, elektroddan tashqari,
ekranlanadi. Elektrod esa qurshab turuvchi muhitning ta’siriga tortiladi va tashqi
obyektlar bilan sig‘imli bog‘lanishlarni hosil qiladi. 5.8-rasmda statik elektr
manbai sifatida uning yuzasida musbat zaryadlar taqsimlangan odam tanasi
chiqadi. Tana zaryad eltuvchi bo‘lib hisoblanish bilan
E
kuchlanganlikka ega
bo‘lgan elektr maydonini shakllantiradi. Bu maydon elektrodda manfiy zaryadlarni
induksiyalaydi. Odam harakatsiz bo‘ladigan statsionar sharoitlarda maydonning
kuchlanganligi o‘zgarmaydi,
S
0
kirish sig‘imi esa
R
1
rezistor orqali zaryadsizlanadi.
Sxema yuqori sezgirlikka ega bo‘lishi uchun
R
1
rezistorning qarshiligi juda katta –
10
10
Ώ atrofida va hatto undan ham yuqori bo‘lishi lozim.
Odam harakatlanganda elektr maydonining kuchlanganligi o‘zgaradi. Bu
S
0
kirish kondensatorida elektr zaryadining paydo bo‘lishiga olib keladi, bu
R
1
rezistordagi kuchlanish kattaligiga ta’sir ko‘rsatadi, bu kuchlanish ajratuvchi
kondensator orqali kuchaytirgichga va so‘ngra komparatorga kelib tushadi.
Komparator kelgan signalni ikkita ostona darajalar bilan solishtiradi. Shuni
qayd qilish lozimki, faol qurilmalar bo‘lib hisoblanadigan sig‘imli datchiklardan
farqli o‘laroq, elektrostatik datchiklar passiv sxemalarga kiradi.
265
5.8- rasm. Bir qutbli elektrostatik harakat detektori
Do'stlaringiz bilan baham: