Электростатические приборы

Электростатические (ЭС) применяются в основ­ном для измерения напряжений в высоковольтных цепях как по­стоянного, так и переменного тока.

Принцип действия устрой­ства электростатического механизма основан на взаимодействии заряженных электродов. В основе конструкции этого измерительного механизма (рис. 8) два электрода (алюминиевые пластины, между которыми воздуш­ный зазор), образующих переменную емкость. Измеряемое напря­жение U подается на неподвижную пластину 1, образующую свое­образную камеру, и подвижную 2, закрепленную на оси 3. Спи­ральная пружина 4 служит для создания противодействующего момента. Стрелка 5 и шкала 6 образуют отсчетное устройство.

Подведенное к пластинам напряжение U создает между пласти­нами электрическое поле. Под действием электростатических сил притяжения подвижная пластина втягивается в камеру неподвиж­ной пластины, поворачивая при этом ось со стрелкой. Чем выше приложенное (измеряемое) напряжение U,тем глубже входит подвижная пластина внутрь неподвижной (увеличивается площадь перекрытия пластин) и тем больше угол поворота. Геометрия под­вижной пластины выбирается такой, чтобы повысить линейность (равномерность) шкалы прибора.

Рис. 8. Устройство электростати­ческого механизма: 1 – неподвижная пластина, 2 – под­вижная пластина, 3 – ось, 4 – спираль­ная пружина, 5 – стрелка,

6 – шкала

Кдостоинствам ЭС можно отнести следующие:

- высокое входное сопротивление (на постоянном напряжении – практически бесконечное, а на низких и средних частотах состав­ляет десятки МОм и более), что означает чрезвычайно малое собственное потребление энергии от источника измеряемого на­пряжения;

- реакция на среднее квадратическое (действующее) значение напряжения не зависит от формы сигнала;

- широкий диапазон частот измеряемых напряжений (едини­цы – десятки МГц);

- сравнительно высокая точность (типичные классы точности 1,0–1,5);

- простая конструкции и, следовательно, достаточнаянадеж­ность.

Недостатки ЭС: нелинейная шкала; малая чувствительность; возможное значительное влияние внешних электрических по­лей, требующее экранирования механизма.

Дата добавления: 2015-04-30