В настоящее время промышленностью выпускаются несколько типов электростатических вольтметров с верхними пределами измерений от 30 В до 75 кВ классов точности 0,5; 1,0; 1,5 для работы в частотном диапазоне до 30 МГц.
К достоинствам электростатических приборов относится в первую очередь очень малое собственное потребление мощности от измеряемой цепи. При измерении постоянного напряжения оно определяется сопротивлением изоляции между входными зажимами вольтметра (порядка 10 -10 Ом), при измерении переменного напряжения — зависит от емко-
ста измерительного механизма (приблизительно 3-30 пФ) и частоты измеряемого напряжения. Кроме того, показания электростатических вольтметров не зависят от формы кривой измеряемого напряжения, на них слабое влияние оказывает температура окружающей среды и совершенно не влияют магнитные поля. К достоинствам приборов следует отнести довольно широкий диапазон рабочих частот и возможность изготовления вольтметров для измерения больших напряжений - до сотен киловольт -без применения громоздких, дорогих и потребляющих большую мощность добавочных резисторов и измерительных трансформаторов.
Недостатками электростатических приборов являются малая чувствительность, неравномерность шкалы в пределах только 25-100% и сильное влияние внешних электростатических полей, для зашиты от которых измерительный механизм помещается в заземляемый металлический экран.
Расширение пределов измерений электростатических вольтметров, работающих
в цепях переменного тока, достигается при помощи включения добавочных
конденсаторов Сд (рис.7а) или емкостных делителей напряжения С/ и С2 (рис.7б), в цепях постоянного
тока - посредством омических
делителей напряжения
Л/ и R2 (рис.7в).
Рис.7: Схемы электростатических вольтметров с использованием:
а- добавочных конденсаторов; б- емкостных делителей напряжения;
в — омических делителей
Для схемы, изображенной на рис.7а, можно записать:
Собственная емкость вольтметра Су изменяется в соответствии с поворотом подвижной части. Кроме того, в конденсаторах возникают потери, зависящие от частоты. Поэтому при использовании добавочных конденсаторов погрешности измерений существенно возрастают.
Для схемы с емкостным делителем напряжения (рис.7б) получим:
Если выбрать емкость Сг))Сг, то отношение напряжений - измеряемого и отображаемого на шкале вольтметра - останется постоянным для всех значений измеряемого напряжения. В этом случае включение емкостного делителя напряжения не будет искажать показания вольтметра.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ И ФЕРРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И ПРИБОРЫ
Принцип действия электродинамических и ферродинамических приборов практически одинаков. Вращающий момент в них возникает в результате взаимодействия магнитных полей неподвижных и подвижных (одной или двух) катушек с токами. Различие заключается лишь в том, что в ферродинамических приборах неподвижные катушки расположены на сердечнике из ферромагнитного материала, который набирается из листов электротехнической стали или пермаллоя, что существенно увеличивает магнитный поток, а следовательно и вращающий момент.
Число подвижных катушек зависит от способа создания противодействующего момента. Если противодействующий момент создается механическим путем с помощью упругого элемента (пружинки), то подвижная часть имеет одну катушку. Если противодействующий момент создается
электрическим путем, то измерительный механизм включает две подвижные катушки и называется логометром.
Нужная степень успокоения обеспечивается с помощью воздушного (как правило, у электродинамических приборов) или магнитоиндукцион-ного успокоителей.
Условные обозначения электродинамических и ферродинамических приборов представлены в таблице 1. По существовавшей до недавнего времени классификации в названии типа прибора использовалась буква Д (например, Д51ОЗ). В современных условиях возможны и другие обозначения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.