RU107366U1 - DEVICE FOR MEASURING ELECTRIC FIELD TENSION - Google Patents

Abstract

Устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее сферический датчик с чувствительными электропроводящими электродами, расположенными на координатной оси, проходящей через центр корпуса датчика и симметрично относительно его корпуса, дифференциальный преобразователь сигналов датчика и измерительный прибор, при этом чувствительные электропроводящие электроды соответственно соединены с первым и со вторым входами дифференциального преобразователя, выход которого соединен с входом измерительного прибора, отградуированного в единицах напряженности электрического поля, причем чувствительные электропроводящие элементы электрода выполнены в форме сферического слоя, внешний размер которого ограничен центральным конусом с углом при вершине θ1≤90°, а внутренний - центральным конусом с углом θ2≤θ1 при вершине, выбираемым исходя из требуемых погрешности и пространственного диапазона измерения, отличающееся тем, что датчик выполняют с одной парой чувствительных электропроводящих электродов, при этом каждый чувствительный электропроводящий электрод датчика состоит из двух соприкасающихся и гальванически связанных электропроводящих чувствительных элементов, а координатная ось датчика проходит через точку соприкосновения двух электропроводящих чувствительных элементов. A device for measuring electric field strength, containing a spherical sensor with sensitive conductive electrodes located on the coordinate axis passing through the center of the sensor housing and symmetrically relative to its body, a differential transducer of the sensor signals and a measuring device, while the sensitive conductive electrodes are respectively connected to the first and the second inputs of the differential Converter, the output of which is connected to the input of the measuring device, doped in units of electric field strength, moreover, the sensitive electroconductive elements of the electrode are made in the form of a spherical layer, the external size of which is limited by a central cone with an angle at the apex θ1≤90 °, and the inner one - by a central cone with an angle θ2≤θ1 at a vertex, selected based on the required error and spatial range of measurement, characterized in that the sensor is performed with one pair of sensitive conductive electrodes, with each sensitive conductive electron The sensor consists of two contacting and galvanically connected electrically conductive sensitive elements, and the coordinate axis of the sensor passes through the point of contact of two electrically conductive sensitive elements.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used to measure the electric field in a wide spatial range with increased accuracy.

Известно устройство для измерения напряженности электрического поля [Патент 3873919 США, МКИ G01 r 31/02, НКИ 324/72. AC ELECTRIC FIELDMETER], содержащее дифференциальный датчик с двумя плоскими прямоугольными чувствительными элементами, лежащими на одной координатной оси и изолированными от корпуса датчика, причем один чувствительный элемент подключен к первому, а другой к второму входам дифференциального измерительного преобразователя, выход которого соединен с измерительным прибором отградуированным в единицах напряженности электрического поля.A device for measuring electric field strength is known [US Patent 3873919, MKI G01 r 31/02, NKI 324/72. AC ELECTRIC FIELDMETER], comprising a differential sensor with two flat rectangular sensitive elements lying on the same coordinate axis and isolated from the sensor housing, with one sensor connected to the first and the other to the second inputs of the differential transducer, the output of which is connected to a calibrated measuring device in units of electric field strength.

Достоинством этого устройства является простота конструктивного исполнения устройства, заключающаяся в простоте геометрических форм датчика, а его недостатком - большая погрешность при измерении неоднородных электрических полей, обусловленная прямоугольной формой чувствительных элементов датчика.The advantage of this device is the simplicity of the design of the device, which consists in the simplicity of the geometric shapes of the sensor, and its disadvantage is the large error in measuring inhomogeneous electric fields, due to the rectangular shape of the sensitive elements of the sensor.

Наиболее близким устройством к заявляемому является устройство для измерения напряженности электрического поля [Свидетельство на полезную модель №26136 РФ МКИ G01R 29/08. Устройство для измерения напряженности электрического поля / С.В.Бирюков - Опубл. 10.11.2002, Бюл №31] содержащее сферический датчик с тремя парами чувствительных электропроводящих элементов, попарно расположенных на координатных осях, проходящих через центр корпуса датчика и симметрично относительно его корпуса, дифференциальный преобразователь сигналов датчика, преобразователь переменного напряжения в постоянное и измерительный прибор, при этом первые чувствительные электропроводящие элементы каждой пары соединены вместе в первой узловой точке, а вторые - во второй узловой точке, в свою очередь первая узловая точка соединена с первым входом, а вторая со вторым входом дифференциального преобразователя, выход которого через преобразователь переменного напряжения в постоянное соединен с входом измерительного прибора, отградуированного в единицах напряженности электрического поля, причем чувствительные электропроводящие элементы выполнены в форме сферического слоя, внешний размер которого ограничен центральным конусом с углом при вершине θ₁≤90°, а внутренний - центральным конусом с углом θ₂<θ₁ при вершине, выбираемым исходя из требуемых погрешности и пространственного диапазона измерения.The closest device to the claimed is a device for measuring the electric field [Certificate for a utility model No. 26136 RF MKI G01R 29/08. Device for measuring electric field strength / S.V. Biryukov - Publ. 10.11.2002, Bull No. 31] containing a spherical sensor with three pairs of sensitive conductive elements, pairwise located on the coordinate axes passing through the center of the sensor housing and symmetrically relative to its body, a differential transducer of the sensor signals, an alternating voltage to DC converter and a measuring device, this, the first sensitive conductive elements of each pair are connected together at the first nodal point, and the second at the second nodal point, in turn the first nodal point connected to the first input, and the second to the second input of the differential transducer, the output of which is connected to the input of a measuring device calibrated in units of electric field intensity through an AC / DC converter, moreover, the sensitive electrically conductive elements are made in the form of a spherical layer, the external size of which is limited by the central cone with an apex angle θ ₁ ≤90 °, and the inside - with a central cone angle of θ ₂ <θ ₁ at the vertex selected within an error on the basis of the required minute and spatial span.

Достоинством этого устройства является простота схемной реализации, а недостатком - значительные погрешности измерения напряженности на расстояниях от источника электрического поля больших или равных 1,5·R, где R - условный радиус корпуса датчика.The advantage of this device is the simplicity of the circuit implementation, and the disadvantage is the significant error in measuring the voltage at distances from the source of the electric field of greater than or equal to 1.5 · R, where R is the conditional radius of the sensor housing.

Задачей полезной модели является расширение пространственного диапазона измерения напряженности электрического поля в сторону расстояний меньших значений 1,5·R от источника поля.The objective of the utility model is to expand the spatial range of measurement of electric field strength in the direction of distances of smaller values of 1.5 · R from the field source.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве для измерения напряженности электрического поля, содержащем сферический датчик с тремя парами чувствительных электропроводящих электродов, попарно расположенных на координатных осях, проходящих через центр корпуса датчика и симметрично относительно его корпуса, дифференциальный преобразователь сигналов датчика и измерительный прибор, при этом чувствительные электропроводящие электроды соответственно соединены с первым и со вторым входами дифференциального преобразователя, выход которого соединен с входом измерительного прибора, отградуированного в единицах напряженности электрического поля, причем чувствительные электропроводящие электроды выполнены в форме сферического слоя, внешний размер которого ограничен центральным конусом с углом при вершине θ₁≤90°, а внутренний - центральным конусом с углом θ₂<θ₁ при вершине, выбираемым исходя из требуемых погрешности и пространственного диапазона измерения, согласно заявленной полезной модели датчик выполняют с одной парой чувствительных электропроводящих электродов, при этом каждый чувствительный электропроводящий электрод датчика состоит из двух соприкасающихся и гальванически связанных электропроводящих элементов, выполненных, в общем случае, в форме сферического слоя, а координатная ось датчика проходит через точку соприкосновения двух электропроводящих сферических слоев.This task is achieved by the fact that in the known device for measuring the electric field strength, containing a spherical sensor with three pairs of sensitive conductive electrodes, pairwise located on the coordinate axes passing through the center of the sensor housing and symmetrically relative to its body, a differential transducer of the sensor signals and a measuring device, wherein the sensitive conductive electrodes are respectively connected to the first and second inputs of the differential transformer the output of which is connected to the input of the measuring device, calibrated in units of electric field, moreover, the sensitive conductive electrodes are made in the form of a spherical layer, the external size of which is limited by a central cone with an angle at apex θ ₁ ≤90 °, and the inner one - by a central cone with an angle θ ₂ <θ ₁ at the vertex selected based on the desired spatial errors and measurement range, according to the utility model sensor operate with one pair of sensitive Elektroprom dyaschih electrodes, each electrically conductive sensor electrode of the sensor consists of two contiguous and electrically connected conductive elements made generally in the form of a spherical shell, and the sensor coordinate axis passes through the contact point of two spherical conductive layers.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами фиг.1 - фиг.4, гдеThe proposed utility model is illustrated by drawings of figure 1 - figure 4, where

на фиг.1 изображен датчик и структурная схема устройства для измерения напряженности электрического поля;figure 1 shows the sensor and the structural diagram of a device for measuring electric field strength;

на фиг.2. - электропроводящий элемент чувствительного электроде датчика, выполненный, в общем случае, в форме сферического слоя, внешне и внутренне ограниченный центральными конусами с углами при вершине соответственно θ₁≤90° и θ₂<θ₁;figure 2. - an electrically conductive element of a sensor sensitive electrode, made, in the General case, in the form of a spherical layer, externally and internally bounded by central cones with angles at the apex respectively θ ₁ ≤90 ° and θ ₂ <θ ₁ ;

на фиг.3 - график, позволяющий по заданной погрешности определять оптимальные внешние угловые размеры θ₁ сферических слоев, из которых состоят чувствительные электроды 2 и 5 при фиксированном внутреннем угловом размере θ₂=0 и максимально возможном пространственном диапазоне измерения a=R/d (R - радиус корпуса датчика 1, d - расстояние от центра 10 корпуса датчика 1 до источника поля);figure 3 is a graph that allows for a given error to determine the optimal external angular dimensions θ _{1 of the} spherical layers of which the sensitive electrodes 2 and 5 consist with a fixed internal angular size θ ₂ = 0 and the maximum possible spatial measurement range a = R / d ( R is the radius of the sensor housing 1, d is the distance from the center 10 of the sensor housing 1 to the field source);

на фиг.4 - график, позволяющий по заданной погрешности определять оптимальные внутренние угловые размеры 62 сферических слоев, из которых состоят чувствительные электроды 2 и 5 при фиксированном внешнем угловом размере θ₁≤90° и максимально возможном пространственном диапазоне измерения a=R/d (R - радиус корпуса датчика 1, d - расстояние от центра 10 корпуса датчика 1 до источника поля).figure 4 is a graph that allows for a given error to determine the optimal internal angular dimensions of 62 spherical layers of which the sensitive electrodes 2 and 5 are composed with a fixed external angular size θ ₁ ≤90 ° and the maximum possible spatial measurement range a = R / d ( R is the radius of the sensor housing 1, d is the distance from the center 10 of the sensor housing 1 to the field source).

Устройство для измерения напряженности электрического поля содержит датчик 1 с расположенной на его поверхности парой чувствительных электродов 2 и 5 центры 8 и 9 которых размещены на оси декартовой системы координат симметрично относительно ее начала 10, дифференциальный преобразователь 11 и измерительный прибор 12. Чувствительный электрод 2, состоящий из двух соприкасающихся и гальванически связанных электропроводящих элементов в виде сферических слоев 3 и 4, подключен к первому входу дифференциального преобразователя 11, а чувствительный электрод 5 состоящий из двух соприкасающихся и гальванически связанных электропроводящих элементов в виде сферических слоев 6 и 7 подключен ко второму входу того же преобразователя 11, выход которого подключен к входу измерительного прибора 12, отградуированного в единицах напряженности электрического поля.A device for measuring the electric field strength contains a sensor 1 with a pair of sensitive electrodes 2 and 5 located on its surface, centers 8 and 9 of which are placed on the axis of the Cartesian coordinate system symmetrically relative to its beginning 10, a differential transducer 11 and a measuring device 12. Sensitive electrode 2, consisting of two contacting and galvanically connected electrically conductive elements in the form of spherical layers 3 and 4, connected to the first input of the differential transducer 11, and sensitive electrode 5 consisting of two adjacent and electrically connected conductive elements in the form of spherical layers 6 and 7 connected to the second input of the same converter 11, whose output is connected to the input of the measuring device 12 is calibrated in terms of electric field intensity.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Датчик 1 с чувствительными электродами 2 и 3 помещают в пространство исследуемого переменного электрического поля, при этом на чувствительных электродах 2 и 5 возникают переменные во времени электрические заряды, пропорциональные составляющей вектора напряженности измеряемого поля, т.е. суммы исходного поля и собственного поля датчика. Изменение зарядов во времени приводит к возникновению электрических токов, пропорциональных этим зарядам. В составе этих токов присутствует составляющая, обусловленная собственным полем датчика 1. За счет дифференциального преобразования сигналов с чувствительных электродов 2 и 50 датчика 1 на выходе дифференциального преобразователя 11 выделяется электрический сигнал U, пропорциональный вектору напряженности только исходного электрического поля Е. Этот сигнал измеряется измерительным прибором 12, отградуированным в единицах напряженности электрического поля. Для получения результата измерений датчик 1 ориентируют в электрическом поле до достижения максимального показания измерительного прибора 12, которое будет соответствовать напряженности исходного электрического поля. При этом условии показания W измерительного прибора будут равныA sensor 1 with sensitive electrodes 2 and 3 is placed in the space of the investigated alternating electric field, while on the sensitive electrodes 2 and 5 there are time-varying electric charges proportional to the component of the vector of the measured field intensity, i.e. the sum of the source field and the sensor’s own field. The change in charges over time leads to the appearance of electric currents proportional to these charges. As part of these currents, there is a component due to the intrinsic field of the sensor 1. Due to the differential conversion of the signals from the sensitive electrodes 2 and 50 of the sensor 1, an electrical signal U is produced at the output of the differential converter 11, which is proportional to the voltage vector of only the initial electric field E. This signal is measured by a measuring device 12, calibrated in units of electric field strength. To obtain the measurement result, the sensor 1 is oriented in an electric field until the maximum reading of the measuring device 12 is reached, which will correspond to the strength of the initial electric field. Under this condition, the readings W of the measuring device will be equal

, ,

где k - безразмерный постоянный коэффициент измерительной цепи; ε - диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится датчик; R - радиус корпуса датчика; углы при вершине внешнего и внутреннего центральных конусов, ограничивающих размер сферического слоя чувствительного электрода; - погрешность датчика в неоднородном электрическом поле, зависящая от углов ; a=R/d- параметр, определяющий пространственный диапазон измерения (R - радиус сферического корпуса датчика 1, d - расстояние от центра датчика до источника поля); E - напряженность исходного электрического поля. Уменьшение погрешности устройства и расширение пространственного диапазона измерения достигается:where k is the dimensionless constant coefficient of the measuring circuit; ε is the dielectric constant of the medium in which the sensor is located; R is the radius of the sensor housing; angles at the apex of the outer and inner central cones, limiting the size of the spherical layer of the sensitive electrode; - sensor error in an inhomogeneous electric field, depending on the angles ; a = R / d is a parameter that determines the spatial range of measurement (R is the radius of the spherical body of the sensor 1, d is the distance from the center of the sensor to the field source); E is the intensity of the initial electric field. Reducing the error of the device and expanding the spatial range of measurement is achieved:

1) за счет организации чувствительного электрода датчика из двух гальванически связанных и пристыкованных сферических слоев, центры которых отклонены от координатной оси датчика на внешний θ₁ угловой размер сферического слоя;1) due to the organization of the sensitive electrode of the sensor from two galvanically connected and joined spherical layers, the centers of which are deviated from the coordinate axis of the sensor by an external θ ₁ angular size of the spherical layer;

2) за счет оптимального выбора угловых размеров сферических слоев.2) due to the optimal choice of angular dimensions spherical layers.

При этом распределение зарядов, индуцированных на поверхности, полученных таким образом электродов датчика приближается к распределению в однородном поле.In this case, the distribution of charges induced on the surface of the sensor electrodes obtained in this way approaches the distribution in a uniform field.

Из графиков фиг.3 и фиг.4 видно, что, изменение внутреннего углового размера окна сферического слоя от 0 до θ₂, при фиксированном внешнем угловом размере θ₁ приводит как к уменьшению погрешности датчика, так и расширению его пространственного диапазона измерений по сравнению с прототипом.From the graphs of FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that a change in the internal angular size of the window of the spherical layer from 0 to θ ₂ , with a fixed external angular size θ _1, leads to both a decrease in the error of the sensor and an expansion of its spatial measurement range compared to prototype.

Таким образом, при измерении напряженности электрического поля датчик 1 ориентируют в поле до получения максимального показания измерительного прибора 12. Удерживают датчик 1 в этом положении и измерительным прибором 12 измеряют модуль вектора напряженности исходного электрического поля.Thus, when measuring the electric field strength, the sensor 1 is oriented in the field until the maximum reading of the measuring device 12. The sensor 1 is held in this position and the measuring device 12 measures the magnitude of the vector of the initial electric field.

Размер элементов 3, 4 и 6, 7, выполненных в форме сферического слоя, образующих чувствительные электроды 2 и 5, выбирают исходя из минимально возможной погрешности измерения и максимально возможного пространственного диапазона измерения согласно, графикам, представленным на фиг.3 и фиг.4 и таблицам 1-2.The size of the elements 3, 4 and 6, 7, made in the form of a spherical layer, forming the sensitive electrodes 2 and 5, is selected based on the minimum possible measurement error and the maximum possible spatial measurement range according to the graphs presented in figure 3 and figure 4 and tables 1-2.

Согласно фиг.3 оптимальные размеры элементов 3, 4 и 6, 7, выполненных в форме сферического слоя при внутренним угловом размере θ₂=0 лежат в диапазоне изменения их внешних угловых размеров 87°<θ₁<80°. Согласно фиг.4 оптимальные размеры элементов 3, 4 и 6, 7, выполненных в форме сферического слоя при внешнем угловом размере θ₁=90° лежат в диапазоне изменения их внутренних угловых размеров 22°<θ₂<44°.According to figure 3, the optimal dimensions of the elements 3, 4 and 6, 7, made in the form of a spherical layer with an internal angular size θ ₂ = 0 lie in the range of changes in their external angular dimensions 87 ° <θ ₁ <80 °. According to figure 4, the optimal sizes of the elements 3, 4 and 6, 7, made in the form of a spherical layer with an external angular size θ ₁ = 90 ° lie in the range of variation of their internal angular dimensions 22 ° <θ ₂ <44 °.

Таблица 1Table 1 Зависимости внешнего углового размера θ₁ чувствительного элемента, выполненного в форме сферического слоя при его внутреннем размере θ₂=0° и максимально возможного параметра а _макс, определяющего пространственный диапазон измерения, от требуемой погрешности датчика ±σDependences of the external angular size θ _{1 of the} sensitive element made in the form of a spherical layer with its internal size θ ₂ = 0 ° and the maximum possible parameter a _max, which determines the spatial measurement range, on the required sensor error ± σ σ, %σ,% 0,50.5 1,01,0 1,51,5 2,02.0 θ₁°θ ₁ ° 87,187.1 83,483,4 81,981.9 81,281.2 аbut _{макс.Max.} 0,620.62 0,780.78 0,880.88 0,980.98 dd 1,61R1,61R 1,28R1.28R 1,14R1,14R 1,02R1,02R

Из анализа таблиц 1 следует, что лучшим угловыми размерами чувствительного элемента, выполненного в форме сферического слоя с внутренним угловым размером θ₂=0, является внешний угловой размер θ₂=81,2°, соответствующий погрешности σ=2%.From the analysis of tables 1 it follows that the best angular dimensions of the sensing element, made in the form of a spherical layer with an internal angular size θ ₂ = 0, is the external angular size θ ₂ = 81.2 °, corresponding to an error of σ = 2%.

Таблица 2table 2 Зависимости внутреннего углового размера θ₂ чувствительного элемента, выполненного в форме сферического слоя при его внешнем размере θ₁=90° и максимально возможного параметра a _макc., определяющего пространственный диапазон измерения, от требуемой погрешности датчика ±σDependences of the internal angular size θ _{2 of the} sensitive element made in the form of a spherical layer with its external size θ ₁ = 90 ° and the maximum possible parameter a _max. determining the spatial range of measurement from the required sensor error ± σ σ, %σ,% 0,50.5 1one 1,51,5 22 2,52.5 33 3,53,5 4four 4,54,5 55 θ₂ ⁰ θ ₂ ⁰ 44,344.3 3737 32,232,2 2929th 26,226.2 2424 22,222.2 20,620.6 1919 17,617.6 аbut _{макс.Max.} 0,460.46 0,60.6 0,740.74 0,860.86 0,970.97 0,990.99 0,990.99 0,990.99 0,990.99 0,990.99 dd 2,17R2.17R 1,67R1,67R 1,35R1.35R 1,16R1,16R 1,03R1,03R 1,01R1.01R 1,01R1.01R 1,01R1.01R 1,01R1.01R 1,01R1.01R

Из анализа таблицы 2 следует, что оптимальными угловыми размерами чувствительного элемента, выполненного в форме сферического слоя с внешнем угловым размером θ₁=90°, является внешний угловой размер θ₂=26,2°, соответствующий погрешности σ=2,5%.From the analysis of table 2 it follows that the optimal angular dimensions of the sensing element, made in the form of a spherical layer with an external angular size θ ₁ = 90 °, is an external angular size θ ₂ = 26.2 °, corresponding to an error of σ = 2.5%.

В таблицах параметр а _макс.=R/d_мин., R - радиус сферического корпуса датчика; d_мин. - минимально возможное расстояние от центра датчика до источника поля при требуемой погрешности.In the tables, parameter a _max. = R / d _min. , R is the radius of the spherical body of the sensor; d _min - the minimum possible distance from the center of the sensor to the source of the field with the required error.

Таким образом, пространственный диапазон измерения датчика будет находиться в пределах от d_мин.=R/а_макс. до ∞. Следовательно, чем больше а_макс., тем шире пространственный диапазон и тем ближе к источнику поля можно располагать датчик.Thus, the spatial measurement range of the sensor will be in the range from d _min. = R / a _max. to ∞. Consequently, the more a _max. , the wider the spatial range and the closer to the source of the field you can position the sensor.

Заявляемое техническое решение позволяет при правильном выборе конфигурации и размеров чувствительных элементов добиться погрешности измерения менее ±2,5% на расстояниях от источника поля и проводящих поверхностей, больших или равных 1,03·R, где R - радиус сферического корпуса датчика.The claimed technical solution allows, with the right choice of configuration and size of the sensitive elements, to achieve measurement errors of less than ± 2.5% at distances from the field source and conductive surfaces greater than or equal to 1.03 · R, where R is the radius of the spherical body of the sensor.

Claims (1)

Устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее сферический датчик с чувствительными электропроводящими электродами, расположенными на координатной оси, проходящей через центр корпуса датчика и симметрично относительно его корпуса, дифференциальный преобразователь сигналов датчика и измерительный прибор, при этом чувствительные электропроводящие электроды соответственно соединены с первым и со вторым входами дифференциального преобразователя, выход которого соединен с входом измерительного прибора, отградуированного в единицах напряженности электрического поля, причем чувствительные электропроводящие элементы электрода выполнены в форме сферического слоя, внешний размер которого ограничен центральным конусом с углом при вершине θ₁≤90°, а внутренний - центральным конусом с углом θ₂≤θ₁ при вершине, выбираемым исходя из требуемых погрешности и пространственного диапазона измерения, отличающееся тем, что датчик выполняют с одной парой чувствительных электропроводящих электродов, при этом каждый чувствительный электропроводящий электрод датчика состоит из двух соприкасающихся и гальванически связанных электропроводящих чувствительных элементов, а координатная ось датчика проходит через точку соприкосновения двух электропроводящих чувствительных элементов.

A device for measuring electric field strength, containing a spherical sensor with sensitive conductive electrodes located on the coordinate axis passing through the center of the sensor housing and symmetrically relative to its body, a differential transducer of the sensor signals and a measuring device, while the sensitive conductive electrodes are respectively connected to the first and the second inputs of the differential Converter, the output of which is connected to the input of the measuring device, duirovannogo in units of electric field intensity, the sensing electrode electrically conductive elements are in the form of a spherical layer, the outer dimension of which is limited by a central cone with an apex angle θ ₁ ≤90 °, and the inside - with a central cone angle θ ₁ ≤θ ₂ at the vertex selected based on the required error and the spatial range of measurement, characterized in that the sensor is performed with one pair of sensitive conductive electrodes, with each sensitive conductive ele trodes sensor consists of two contiguous and electrically connected conductive sensor elements and the sensor coordinate axis passes through the point of contact of the two electrically conductive sensor elements.