Электростатические измерительные приборы.

Принцип действия электростатических измерительных приборов основан на взаимодействии двух электрически заряженных тел. На рис. 5 приведена конструкция электростатического измерительного прибора. Основным его элементом является плоский конденсатор, диэлектриком в котором служит воздух. В рассматриваемой конструкции электрически заряженные тела представляют собой подвижную и две неподвижные пластины, изготовленные из алюминия. Измеряемое напряжение прикладывается между подвижной и неподвижной пластинами (на рисунке схема подачи напряжения к пластинам показана условно).

При подаче напряжения электроды получают противоположные по знаку заряды, поэтому между пластинами возникает сила электростатического взаимодействия, что приводит к возникновению вращающего момента подвижной пластины, укрепленной на оси. Противодействующий момент создается с помощью спиральных пружин. Угол поворота ср оси и закрепленной на ней стрелки электростатического измерительного прибора описывается выражением:

, где - постоянный коэффициент, зависящий от конструкции прибора.

Рис.5. Конструкция электростатического измерительного прибора: 1-подвижные пластины; 2-стрелка; 3-шкала; 4-подпятник; 5-противовес; 6-спиральная пружина; 7-подвижная пластина; 8-ось

Электростатические измерительные приборы являются вольтметрами и киловольтметрами. Они пригодны для измерения постоянного и переменного напряжения. Шкала, градуированная на постоянное напряжение, справедлива для действующего значения переменного напряжения любой формы.

Достоинства электростатических измерительных приборов: большой верхний предел измерений (до 1 MB), очень большое входное сопротивление (на постоянном токе стремящееся к бесконечности),

широкий диапазон частот измеряемых напряжений (до 30 МГц). Недостатки: малая чувствительность, неравномерная шкала, чувствительность к внешнему электрическому полю и температуре. Электростатические измерительные приборы выпускают с диапазоном измерений от 0 - 30 В до 0 - 300 кВ на частотах до 30 МГц с классами точности 0,5 - 1,5.