АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Электростатические вольтметры. Электростатические (ЭС) вольтметры применяются в основ­ном для измерения напряжений в высоковольтных цепях как по­стоянного

Читайте также:
  1. Амперметры, вольтметры, гальванометры
  2. Вольтметры амплитудных значений
  3. Вольтметры средневыпрямленных значений
  4. Вольтметры среднеквадратических значений
  5. ЦИФРОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ
  6. Электромагнитные амперметры и вольтметры
  7. Электронные вольтметры переменного напряжения
  8. Электронные вольтметры переменного тока
  9. Электронные вольтметры постоянного напряжения
  10. Электронные вольтметры постоянного тока
  11. Электростатические вольтметры

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

Конструкция и принцип действия. Принцип действия устрой­ства электростатического механизма основан на взаимодействии заряженных электродов. В основе конструкции этого ИМ (рис. 3.13) 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 М пр. 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. 3.13. Устройство электростатического механизма: 1 – неподвижная пластина; 2 –подвижная пластина; 3 – ось; 4 –спираль­ная пружина; 5 – стрелка; 6 – шкала

Вращающий момент М равен производной энергии этой элек­тромеханической системы по углу поворота α:

М = ,

 

где U – напряжение на пласти­нах; С –емкость между пласти­нами; α – угол поворота оси сер­дечника.

Противодействующий момент определяется по формуле

М пр = αΩ,

гдеΩ– удельный противодействующий момент.

Моменты М И М прнаправлены навстречу друг другу. С ростом угла поворота а противодействующий момент М прпропорцио­нально растет. Это происходит до тех пор, пока моменты не станут равными. При М = М пр

= αΩ

Следовательно, уравнение шкалы ЭС вольтметра имеет вид

.

Из последнего уравнения следует, во-первых, что ЭС приборы могут измерять напряжение в цепях и постоянного, и переменно­го тока, а во-вторых, что шкала у ЭС вольтметров – нелинейная (квадратичная).

Расширение диапазонов измерения ЭС вольтметров можно вы­полнять несколькими способами. На постоянном токе это дела­ется с помощью резистивного делителя напряжения (рис. 3.14, а). На переменном токе используют емкостной делитель напряжения (рис. 3.14, б)или, в крайнем случае, добавочный конденсатор (рис. 3.14, в), который совместно с емкостью самого ЭС механизма также создает делитель напряжения.

 

Особенности ЭС вольтметров. К достоинствам ЭС вольтметров можно отнести следующие:

• высокое входное сопротивление (на постоянном напряжении – практически бесконечное, а на низких и средних частотах состав­ляет десятки мегаом 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 мегагерц);

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

простая конструкции и, следовательно, достаточная надеж­ность.

Недостатки ЭС вольтметров:

• нелинейная шкала;

• малая чувствительность;

• возможное значительное влияние внешних электрических полей, требующее экранирования механизма.

Основное применение ЭС вольтметров – измерения в высоко­вольтных цепях, в маломощных цепях, а также в цепях с высоко­частотными сигналами.

Обозначение вольтметров ЭС системы на шкалах:

 

 

Обозначение ЭС вольтметров с экранированным ИМ:


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)