Приборы электростатической системы
В электростатических измерительных приборах для перемещения подвижной части используется принцип взаимодействия двух и более заряженных проводников, поэтому приборы данной системы измеряют напряжение, а не ток, как рассмотренные выше ИМ. Конструктивно электростатические ИМ можно представить в виде плоского конденсатора с подвижными электродами. Перемещение подвижной части связано с изменением электрической емкости системы, которая может быть осуществлена изменением взаимной площади электродов или изменением расстояния между ними. На рисунке приведена схема устройства электростатического прибора.
Рис. 2.7 Устройство прибора электростатической системы: 1 – подвижная пластина; 2 – неподвижные пластины; 3 – ось.
Приравнивая вращающий и противодействующий моменты, действующие на подвижную систему ИМ, получим уравнение измерительного преобразования прибора:
Из данной формулы следует, что шкала прибора квадратичная, поэтому конструктивно добиваются линеаризации шкалы, начиная с 1/5 ее верхнего предела, используя нелинейную зависимость емкости конденсатора от угла поворота подвижной системы ИМ. С помощью приборов данной системы можно измерять постоянное и переменное напряжение. Достоинства: ИМ почти не потребляет энергии в цепях постоянного тока и очень незначительно в цепях переменного тока. Имеют широкий частотный диапазон (до 10 МГц), обеспечивают высокую точность измерений, независимость показаний от температуры, частоты, формы сигнала, не влияют внешние магнитные поля. Используются для измерения напряжения в широком диапазоне (от 10 В до 7,5 кВ). Недостатки: низкая чувствительность, неравномерная шкала, влияние электростатических полей. Применение. Электростатические приборы используются в цепях постоянного и переменного тока в качестве вольтметров. Для расширения пределов измерения по напряжению используют резисторные или емкостные делители напряжений.
|
~
. (2.16)
5811
5560