Электростатические вольтметры.

 Важным вопросом при конструировании электростатических вольтметров является применение высококачественной изоляции между подвиж­ными и неподвижными электродами.

При использовании электростатических вольтметров следует иметь в виду, что большинство вольтметров с пре­делом измерения до 300 В имеет очень малый воздушный зазор между пластинами, поэтому для предохранения при­бора от повреждения при случайном коротком замыкании пластин внутрь вольтметра встраивается защитное сопро­тивление.

Вольтметр включается в сеть посредством зажи­мов 1 и 2 (рис. 3.40). В таких приборах при повышении час­тоты возникает дополнительная погрешность, поэтому при измерениях на частотах более 300 кГц защитное сопротив­ление надо отключать, т. е. прибор следует включать через зажимы 1 и Э (экран).

Расширение диапазонов измерения электростатических вольтметров на переменном токе производится путем вклю­чения добавочного конденсатора Сд (рис. 3.41, а) или ем­костного делителя напряжения Си Съ (рис. 3.41,6), а на постоянном токе — резистивного делителя напряжения R\, R2 (рис. 3.41, в).

Для цепи, изображенной на рис. 3.41, а, можно записать:

где U — измеряемое напряжение; Cv — собственная ем­кость вольтметра; Uv — напряжение на вольтметре.

Рис. 3.41. Схемы расширения диапазонов измерения электростатического вольтметра добавочным конденсатором (а), емкостным делителем на-пряжения (б) и резистивным делителем напряжения (в)

Емкость вольтметра Су изменяется в зависимости от его показания, поэтому подключение конденсатора изменяет от­ношение U/Uv и влияет на характер шкалы. Кроме того, конденсаторы имеют потери, зависящие от частоты. Следо­вательно, при включении вольтметра через добавочный кон­денсатор погрешности измерений возрастают.

Для расширения пределов измерения электростатиче­ских вольтметров лучше применять емкостный делитель напряжения (рис.. 3.40,6). В этом случае:

 Если параметры емкостного делителя выбраны так, что С₁äС_Vто отношение напряжений U/Uv практически не зависит от показания вольтметра и шкала прибора не ис­кажается.

Для расширения нижних диапазонов измерения электро­статических вольтметров их применяют в сочетании с изме­рительными усилителями.

Отечественная промышленность в настоящее время вы­пускает переносные и щитовые однопредельные и многопредельные электростатические вольтметры классов точнос­ти 0,5; 1,0 и 1,5 на напряжения от 10 В до 300 кВ, на час­тоты до 10 МГц, имеющие входную емкость от 4 до 65 пФ и входное сопротивление 1010—1012 Ом.

Вибрационный гальванометр. Вибрационные гальванометры исполь­зуются в качестве нулевых индикаторов в цепях переменного тока в диапазоне частот 30—100 Гц. Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические вибрационные гальванометры с подвижным маг­нитом (рис, 3.42). Подвижная часть гальванометра состоит из укреп-

Рис. 3.42. Магнитоэлектрический вибрационный гальванометр:                   *

а -г подвижная часть; б — устройство

ленных на растяжках 1 маленького магнита 2 из высококоэрцйтивного сплава и зеркальца 3. Подвижный магнит 2 расположен между полю­сами электромагнита 4, катушка 5 электромагнита включается в цепь переменного тока. Перпендикулярно полюсам электромагнита 4 распо­ложен магнитопровод 6, в зазоре которого вспомогательным магнитом 7 обеспечивается постоянный магнитный поток, создающий вместе с рас­тяжками противодействующий момент. При отсутствии переменного то­ка в катушке 5 подвижный магнит 2 устанавливается вдоль линий по­стоянного магнитного поля, т. е. он неподвижен, и отраженный от зеркальца 3 луч дает на шкале 8 узкую световую полосу. При наличии переменного тока в катушке 5 подвижный магнит стремится устано­виться вдоль результирующего магнитного поля, т. е. колеблется с амп­литудой, зависящей от тока. При этом отраженный от зеркальца 3 луч света дает на шкале световую полосу, ширина которой пропорциональ­на значению измеряемого тока.

.