Электростатический вольтметр

Электростатический вольтметр может относиться к измерителю электростатического заряда, известному также как поверхностный вольтметр постоянного тока , или к вольтметру для измерения больших электрических потенциалов , традиционно называемому электростатическим вольтметром.

Счетчик заряда

Поверхностный вольтметр постоянного тока — это прибор, измеряющий напряжение без переноса электрического заряда . ^{[ нужна ссылка ]}

Он может точно измерять поверхностный потенциал ( напряжение ) материалов без физического контакта, поэтому отсутствует перенос электростатического заряда или нагрузка на источник напряжения .

Объяснение

Многие измерения напряжения невозможно выполнить с помощью обычных контактных вольтметров , поскольку они требуют переноса заряда на вольтметр, что приводит к нагрузке и изменению напряжения источника. Например, при измерении распределения напряжения на поверхности диэлектрика любой метод измерения, требующий переноса заряда, независимо от того, насколько он мал, изменит или уничтожит фактические данные .

Принцип работы

На практике датчик контроля электростатического заряда размещается близко (от 1 мм до 5 мм) к измеряемой поверхности, а на корпус датчика подается тот же потенциал , что и измеряемый неизвестный объект с помощью электронной схемы . Это обеспечивает высокую точность измерений, практически нечувствительную к изменениям расстояний между зондом и поверхностью. Этот метод также предотвращает возникновение дуги между датчиком и измеряемой поверхностью при измерении высоких напряжений.

Вольтметр

Принцип действия электростатического вольтметра аналогичен принципу работы электрометра ; однако он предназначен для измерения большой разности потенциалов, обычно от нескольких сотен до многих тысяч вольт .

Принцип работы

Электростатический вольтметр использует силу притяжения между двумя заряженными поверхностями для создания отклонения указателя, калиброванного непосредственно в вольтах . Поскольку сила притяжения одинакова независимо от полярности заряженных поверхностей (пока заряд противоположный), электростатический вольтметр может измерять напряжения постоянного тока любой полярности.

Типичная конструкция представлена на чертеже. Поворотный сектор NN притягивается к фиксированному сектору QQ. Небольшой груз w уравновешивает движущийся сектор и указывает напряжение указателем P. В новых приборах груз заменен пружиной, что позволяет использовать счетчик в горизонтальном и вертикальном положениях; эта форма показана на фотографии. Фиксированный сектор изолирован от остальной части счетчика. Передвижная индустрия в форме бабочки изготовлена из тонкой алюминиевой фольги. Чтобы свести к минимуму высокое электрическое напряжение, неподвижные и подвижные сектора тщательно отполированы и не имеют острых углов. Электростатический вольтметр использует силу притяжения между двумя заряженными поверхностями для создания отклонения указателя, калиброванного непосредственно в вольтах.

Поскольку сила притяжения одинакова независимо от полярности заряженных поверхностей (пока заряд противоположный), электростатический вольтметр может измерять напряжения постоянного тока любой полярности. Прибор будет потреблять незначительный ток от источника постоянного тока. Его также можно использовать в сети переменного тока, и он будет потреблять небольшой ток из-за емкости роторной системы. Чтобы уменьшить требуемый крутящий момент и улучшить чувствительность и скорость реакции, небольшое зеркало, прикрепленное к ротору, может заменить указатель световым лучом, отклоняемым им по шкале. ^[1]

Ссылки

^ «Руководство по электрическим приборам», General Electric Corporation, 1949, страницы 103-104.

[1] «Руководство по электрическим приборам», General Electric Corporation, 1949, страницы 103-104.

[1]