рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Электростатические вольтметры

Электростатические вольтметры - раздел Приборостроение, АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Электростатические (Эс) Вольтметры Применяются В Основ­Ном Для Измерения Напр...

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 Мпр. 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

Мпр = αΩ,

где Ω – удельный противодействующий момент.

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

= 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 измеренияЭС 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:

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

На сайте allrefs.net читайте: АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Электростатические вольтметры

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Измерительный прибор (ИП) – наиболее распространенный вид средств измерений. Все ИП можно поделить на две большие груп­пы: аналоговые и цифровые. Аналоговые измерительные приборы

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Большинство используемых сегодня в технологических процес­сах стационарных измерительных приборов – это классические аналоговые электромеханические приборы. Их метрологические и эксплуатационные ха

Приборы магнитоэлектрической системы
Одной из самых простых (и исторически, пожалуй, самых ран­них) систем, используемых при построении электромеханических приборов является магнитоэлектрическая (МЭ). Конструкция и пр

Приборы выпрямительной системы
Из выражения для вращающего момента М следует, что при­боры МЭ системы непосредственно могут быть использованы толь­ко для работы с постоянными напряжениями и токами, а для рабо­ты в цепях п

Приборы термоэлектрической системы
Термоэлектрические (ТЭ) измерительные приборы основаны на преобразовании электрической энергии в тепловую и затем вновь в электрическую. Приборы этой системы состоят из термоэлектри­ческого преобра

Приборы электродинамической системы
Конструкция и принцип действия.На рис. 3.9 приведена упро­щенная конструкция электродинамического (ЭД) измерительно­го механизма. Неподвижная катушка 1 с током I1

Приборы индукционной системы
Конструкция и принцип действия.Принцип действия индукци­онных приборов основан на взаимодействии двух или нескольких переменных магнитных потоков с токами, индуцированными в подвиж

ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Электронные ИП (ЭИП) представляют собой более сложные устройства, чем электромеханические. Они содержат несколько различных преобразователей, которые в общем случае выполняют функции деления, усиле

Электронные вольтметры переменного напряжения
Электронные вольтметры переменного напряжения строятся по одной из двух структурных схем, приведенных на рис. 3.20. Измеряемое переменное напряжение U~ поступает на вход вольт­мет

Выпрямители (детекторы)
Одним из основных элементов электронного вольтметра пере­менного напряжения является выпрямитель (детектор) – преобра­зователь переменного напряжения в постоянное. Именно особенно­сти детектора в з

Особенности электронных измерительных приборов
Основными достоинствами электронных измерительных при­боров (ЭИП), по сравнению с электромеханическими, являются следующие: • малая мощность потребления от исследуемой цепи (источни­ка сиг

ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ СИГНАЛА НА ПОКАЗАНИЯ ПРИБОРОВ
При работе с периодическими сигналами важно знать особен­ности устройства и градуировки того или иного типа измерительного прибора. Как правило, приборы градуируются в средних квадратических (дейст

Сигнал без постоянной составляющей
Предположим, к источнику прямоугольного напряжения u(t) амплитудой ±100 В, частотой 50 Гц и скважностью 2 (рис. 3.28, а) подключены параллельно два вольтметра (рис. 3.28

Сигнал - сумма переменной и постоянной составляющих
Разберем несколько более сложный случай сигнала - однополярного периодического сигнала прямоугольной формы с ампли­тудой Umax = +100 В, длительностью импульса 10 мс, длител

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги