Электростатический измерительный механизм

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ  ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ  ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ, измерительный преобразователь электрического напряжения в механическое перемещение на основе воздействия двух (или более) заряженных проводников, один из которых является подвижным.

Различают два основных типа Э. и. м.— с изменяющейся активной площадью проводников и с изменяющимся расстоянием между проводниками. Первый тип Э. и. м. применяется в  основном в вольтметрах низких напряжений (до сотен В) и представляет собой  ряд неподвижных камер (рис.) —  их число определяет чувствительность механизма — и подвижных пластин.

Устройство электростатического, измерительного механизма с изменяющейся активной площадью проводников: 1 —  неподвижные камеры; 2 — подвижные  пластины; 4 — указатель (стрелка), расположенный  на одной оси 3 с подвижными пластинами. Устройство, создающее противодействующий механический момент, не показано.

При создании разности потенциалов между камерами и  пластинами они заряжаются противоположными зарядами, и пластины втягиваются  в камеры. Противодействующий момент создаётся пружинами. В Э. и. м. второй группы, применяемых в вольтметрах  для измерения напряжений до нескольких десятков кВ, подвижная пластина располагается  между неподвижными пластинами, с  одной из которых соединена проводником. Электростатические силы воздействия  перемещают подвижную пластину. Противодействующее усилие создаётся за счёт веса подвижной  пластины, поэтому механизм чувствителен к наклонам.

Э. и. м. нечувствителен к частоте измеряемого напряжения и большинству внешних влияний, за исключением электростатических полей, от которых его тщательно  экранируют. Основная область применения — вольтметры для измерения напряжений в маломощных и высоковольтных цепях  постоянного и переменного тока. Верхний предел измерений — до 100 кВ, диапазон частот — до 20 МГц. Для  расширения диапазона измерений  пользуются ёмкостными делителями и  измерительными усилителями

Недостатки электростатических приборов: квадратичная шкала; чувствительность из-за слабого собственного электрического поля; невысокая точность; возможность  пробоя между электродами; необходимость  экрана.

 Достоинства электростатических  приборов: высокое входное напряжение; малая, но переменная входная  емкость; малая мощность потребления;  возможность использования в  цепях постоянного и переменного  тока; широкий частотный диапазон; независимость показаний от формы кривой измеряемого напряжения; показания прибора соответствуют среднеквадратичному значению измеряемого напряжения.