4.6. Електростатичні прилади

Робота приладів ґрунтується на взаємодії між зарядженими тілами, одне з яких є рухомим. В електростатичних вимірювальних механізмах, на відміну від механізмів інших систем, переміщення рухомої частини здійснюється за рахунок

дії безпосередньо прикладеної напруги. Тому електростатичні механізми застосовуються в вольтметрах.

В електростатичних вимірювальних механізмах відхилення рухомої частини пов'язане зі зміною ємності. Практичне застосування одержали механізми, у яких зміна ємності відбувається або внаслідок зміни відстані між зарядженими пластинами (рис. 4.14, а) або зміни активної площі пластин (рис. 4.14, б). Перший тип механізмів використовується для створення кіловольтметрів, а другий - для вольтметрів (у десятки й сотні вольт).

На рис. 4.14 прийняті наступні позначення:

- дротик;

- спеціальна тяга

3, 5 - нерухомий електрод; 4 - рухомий електрод;

- стрілка;

- два паралельно розташованих електроди;

- рухомий електрод.

Принцип дії

Роботу електростатичного механізму розглянемо на прикладі рис. 4.14, а. На електродах 3, 4, 5 накопичуються заряди: додатні й від'ємні. У результаті взаємодії зарядів рухомий електрод 4 починає рухатися, через спеціальну тягу 2 і дротик 1 рух передається на стрілку. Стрілка буде відхиляться доти, доки обертаючий момент не врівноважиться протидіючим моментом, створюваним спіральними пружинками.

Для заспокоєння рухомої частини механізму частіше застосовують магнітоіндукційні заспокоювачі.

Рівняння шкали

де С - ємність; S - чутливість електростатичного приладу.

Електростатичні вимірювальні механізми застосовуються у вольтметрах постійного і змінного струмів.

Розширення меж виміру на змінному струмі здійснюється за рахунок включення ємнісного поділювача напруги, а на постійному - резистивного.


Переваги

Показники не залежать від частоти й форми вимірюваної напруги, а також температури.

Працює в широкому діапазоні вимірюваних напруг від мВ до кВ.

Практично не споживають активну потужність.

Недоліки

Нерівномірність шкали.

Залежність від електричних і електростатичних полів (необхідно екранувати).

Мала чутливість і звідси невисока точність.

Промисловість випускає переносні та щитові, однограничні й багатограничні електростатичні вольтметри класів точності 0,5; 1,0; 1,5 на напругу від 10 В до 300 кВ і частоти до 10 МГц, що мають вхідну ємність від 4 до 65 пФ і вхідний опір 1010 - 1012 Ом.

У додатку Б наведені основні характеристики й способи застосування вимірювальних приладів наведених вище механізмів.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я