Электростатические измерительные механизмы
Электростатические измерительные механизмы основаны на взаимодействии двух или нескольких заряженных тел. По крайней мере одно из этих тел выполняется подвижным и его перемещение вызывает изменение энергии электрического поля, образованного заряженными телами.
Электростатические измерительные механизмы, очевидно, могут применяться для измерения как постоянных, так и переменных напряжений. На переменном токе эти измерительные механизмы показывают действующие значения напряжения.
Электростатические измерительные механизмы, крутящий момент в которых создается взаимодействием нескольких заряженных проводников, образующих конденсатор.
Электростатические измерительные механизмы используются главным образом для измерения напряжения в цепях постоянного и переменного токов в широком диапазоне частот. В последнее время эти приборы используют совместно с электронными усилителями.
Электростатические измерительные механизмы основаны на использовании энергии электрического поля системы нескольких заряженных тел. По существу электростатический измерительный механизм представляет собой конденсатор с системой неподвижных и подвижных электродов. Если к измерительному механизму приложено напряжение U, то между подвижными и неподвижными обкладками конденсатора возникает сила F, которая действует в направлении увеличения емкости и перемещает подвижный электрод. Это перемещение служит мерой измеряемого напряжения.
Электростатические измерительные механизмы известны по существу с момента создания первого электроизмерительного прибора. Однако до недавнего времени они имели ограниченное распространение в электроизмерительной технике, что отчасти объясняется недостаточно разработанной теорией. Вместе с тем современные электростатические механизмы являются весьма совершенными; это обусловлено большим количеством работ.
Электростатический измерительный механизм выполнен в виде двух параллельных плат, на которых укреплены неподвижные электроды - квадранты. Для регулирования положения неподвижных электродов по высоте, взаимного расстояния и наклона между плоскостями неподвижных электродов в конструкции предусмотрены три регулировочных винта. Подвижный электрод в виде бисквита из дюралюминиевой фольги закреплен на оси из дюралюминиевой трубки, на которой укреплены также рамка магнитоэлектрического механизма и зеркало. Рамка перемещается в поле постоянного магнита, находящегося под электростатическим механизмом.
Однако электростатические измерительные механизмы имеют малую чувствительность и на них сильно влияют внешние электростатические поля. Для защиты от внешних электростатических полей применяют металлические экраны.
Работа электростатических измерительных механизмов основана на взаимодействии двух систем заряженных электродов 1 и 2, одна из которых подвижная. Перемещение подвижной части 2 осуществляется под действием непосредственно приложенного напряжения, что приводит к изменению емкости системы. В указанных измершельных механизмах изменение емкости происходит либо вследствие изменения активной площади пластин ( см. табл. 11.1), или при изменении расстояния между плас. Первые используются в щитовых и переносных вольтметрах на напряжения от десятков до сотен вольт, вторые - в щитовых кило-вольтметрах.
Показания электростатических измерительных механизмов не зависят от внешних магнитных полей, температуры, частоты и формы кривой, но зависят от внешних электрических полей, так как собственное электрическое поле невелико. Для уменьшения влияния внешних электрических полей применяют металлический экран, соединенный с одним из зажимов вольтметра. Успокоение - воздушное или магнитоиндукционное.
Теория электростатических измерительных механизмов не является единой: каждый вид измерительных механизмов имеет свою специфическую теорию, наиболее пригодную для его анализа и проектирования.
В электростатических измерительных механизмах вращающий момент возникает в результате взаимодействия двух систем заряженных проводников, одна из которых является подвижной. В электростатических измерительных механизмах отклонение подвижной части связано с изменением емкости. В настоящее время практическое применение находят электростатические механизмы, в которых изменение емкости происходит или вследствие изменения активной площади пластин или при изменении расстояния между пластинами. Первый тип механизмов используется главным образом для создания вольтметров на низкие напряжения ( в десятки и сотни вольт), а второй-для киловольтметров.
В электростатических измерительных механизмах вращающий момент возникает в результате взаимодействия двух систем заряженных проводников, одна из которых является подвижной. В электростатических измерительных механизмах отклонение подвижной части связано с изменением емкости. В настоящее время практическое применение находят электростатические механизмы, в которых изменение емкости происходит или вследствие изменения активной площади пластин или при изменении расстояния между пластинами. Первый тип механизмов используется главным образом для создания вольтметров на низкие напряжения ( в десятки и сотни вольт), а второй - для киловольтметров.