В электростатических механизмах для перемещения подвижной части используется энергия электрического поля системы из двух или нескольких электрически заряженных проводников.
Все разновидности конструкции сводятся к разновидностям плоского конденсатора с подвижными или неподвижными электродами. Перемещение подвижной части связанно с изменением емкости системы.
Различают два вида механизмов: механизмы с изменением активной площади электродов; механизмы с изменением расстояния между электродами.
Как известно, энергию электрического поля конденсатора W определяют по формуле
, где С – емкость.
Вращающий момент измерительного механизма
т.е. шкала зависит от квадрата напряжения.
Специальный подбор формы и размера подвижных пластин влияет на характер шкалы. Она будет равномерной начиная с 10-15% от максимального значения шкалы.
В механизмах с изменяющейся активной площадью электродов напряжения, подведенное к электродам, создает между ними электрическое поле, силы которого будут стремится повернуть подвижную часть так, чтобы увеличить энергию электрического поля системы. Подвижные электроды будут втягиваться в камеру и увеличивать активную площадь. При изменении растояния между электродами в механизмах происходит отталкивание подвижных электродов от одноименных пластин и притягивание к разноименным.
На показания электростатических измерительных приборов не влияют частота измеряемого напряжения, температура и посторонние магнитные поля, у них очень небольшое собственное потребление мощности (на постоянном токе оно равно нулю).
К числу недостатков относятся сильная зависимость от действия электрических полей, узкий круг применения.
Электростатические механизмы с изменяющимся расстоянием между пластинами применяются для киловольтметров, а если у механизмов изменяется активная площадь пластин, то их используют для вольтметров, измеряющих низкие напряжения. Их успешно используют в широком диапазоне частот (20-30 Мгц) и применяют в цепях переменного и постоянного тока.
По точности эти приборы соответствуют классам 1,0 – 1,5 – 2,5, а также классам 0,1 и даже 0,05.
| 2.5. Ферродинамичесике измерительные приборы< Предыдущая | Следующая >2.7. Индукционный измерительный механизм |
|---|