Электростатические механизмы основаны на взаимодействии двух или нескольких заряженных тел. Одно из этих тел выполняется подвижным и его перемещение вызывает изменение энергии электрического поля, образованного заряженными телами.
Электростатический измерительный механизм: подвижные алюминиевые пластины; неподвижные камеры; ось.
На этом рисунке показано устройство наиболее распространенного типа электростатического измерительного механизма. В этом типе электростатического измерительного механизма емкость меняется в результате изменения рабочей поверхности электродов (пластин), образующих систему конденсаторов. Механизм состоит из неподвижных камер и подвижных алюминиевых пластин, закрепленных на оси (или на подвесе). Измеряемое напряжение подводится к неподвижным камерам и подвижным пластинам, которые стремятся расположиться так, чтобы емкость системы была наибольшей, т.е. подвижные пластины продвигаются внутрь камер.
Противодействующий момент создается при помощи подвеса или спиральных пружин. В качестве успокоителей применяются как воздушные, так и магнитоиндукционные успокоители.
Электростатические измерительные механизмы могут применяться для измерения как постоянных, так и переменных напряжений. На переменном токе эти механизмы показывают действующие значения напряжения.
Характер шкалы является неравномерным. Квадратичную зависимость угла отклонения от измеряемого напряжения в значительной степени можно приблизить к равномерной соответствующим выбором формы пластин.
Электростатические измерительные механизмы обладают следующими свойствами:
• | применяются как на постоянном, так и на переменном токе, измеряя действующее значение переменного напряжения; |
• | характер шкалы является неравномерным и сильно зависит от формы электродов. Конструкции с изменяющейся рабочей поверхностью электродов могут быть выполнены с практически равномерной шкалой; |
• | нижний предел измеряемого напряжения для многокамерных измерительных механизмов может быть уменьшен до 20 В. Увеличение предела измерения электростатических измерительных механизмов возможно с помощью дополнительных преобразователей; |
• | практически не потребляют мощности, так как ток между электродами ничтожно мал. Это обстоятельство является существенным преимуществом таких механизмов, особенно при измерениях в маломощных цепях. |