Файл: Векслер, М. С. Измерительные приборы с электростатическими механизмами.pdf

тивления является относительно несложной задачей, то выполне­ ние указанных требований у электрометра вызывает значитель­ ные затруднения.

Особенностью конструкции электрометров, обусловленной принципом действия, является необходимость узкого зазора между неподвижными электродами — квадрантами. Входное со­ противление зависит от размера диэлектрика между соседними неподвижными электродами, свойств этого материала и состоя­ ния его поверхности. Недостатком такой конструкции является сравнительно низкое входное сопротивление прибора и его не­ стабильность, обусловленная различными причинами, например, влажностью. Кроме того, указанные факторы усложняют сборку и снижают ее качество, ухуд­

с подвижным электродом. Входное сопротивление такого при­ бора практически определяется высотой ступеньки б, которая может быть выполнена любой величины. Высоту ступеньки следует выбирать такой, чтобы длина изолятора соответство­ вала требуемым значениям величины входного сопротивления электрометра. После технологической очистки измерительного механизма перед сборкой как поверхности А, так и металлизи­ рованные участки В практически недоступны для загрязнения (в том числе руками сборщика). Таким образом, применение рассматриваемой конструкции приводит наряду с увеличением входного сопротивления и обеспечения его стабильности во времени также к повышению качества сборки и ее упрощению.

57

Глава третья

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРИБОРОВ

СЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМИ МЕХАНИЗМАМИ

ИИХ КОНСТРУКЦИИ

3-1. Приборы для измерения низких и средних напряжений

Низкий вращающий момент электростатических механизмов ограничивает область применения приборов измерением относительно высоких значений на­ пряжений. В связи с этим при конструировании приборов с электростатиче­ скими механизмами максимальное внимание уделяют вопросам повышения их чувствительности и улучшения эксплуатационных характеристик. В совре­ менных конструкциях электростатических приборов это достигается примене-

<*)

Г~

-0

г

-0

-в

L.

Рис. 3-1. Принципиальные схемы электростатических приборов: а — вольтметр с защитным сопротивлением; б — вольтметр без защитного сопротивления

I — подвижный электрод; 2 — неподвижный электрод; 3 — защитное со­ противление

нием креплений подвижной части на растяжках. Для тех же целей, а также для уменьшения массы подвижной части и момента инерции в качестве отсчетного устройства часто используется световой указатель наряду с приме­ няемым в ряде конструкций стрелочным отсчетом.

Описываемые в настоящей главе приборы отечественного производства выпускаются либо до недавнего времени выпускались приборостроительными заводами и широко применяются, другие в настоящее время внедряются или подготавливаются к внедрению в производство.

Переносные приборы. Все отечественные переносные приборы предназна­ чены для измерений в цепях постоянного и переменного тока в широком диапазоне частот. Основные технические данные отечественных переносных приборов приведены в табл. 3-1. Принципиальные схемы вольтметров пока­ заны на рис. 3-1. Приборы с пределами измерения 30—300 в (рис. 3-1, а) имеют защитное сопротивление. Приборы с пределами измерения от 600 в и выше (рис. 3-1, б) защитных сопротивлений не имеют, так как междуэлектродные расстояния в этих приборах велики.

Рассмотрим кратко конструктивные особенности приборов.

Вольтметры С95 (рис. 3-2, а). Прибор выполнен в пластмассовом корпусе. В передней части корпуса помещена шкала. Шкала расположена наклонно и представляет собой белый щиток с нанесенными на нем отметками и зна­ ками с горизонтальной прорезью для светового указателя. С внутренней сто­ роны корпуса прорезь закрыта пластинкой из матированного плексигласа, на которую проектируется световое пятно с чертой. В задней части корпуса по­

мещен измерительный механизм. В верхнюю часть корпуса вмонтирован ос­ ветитель.

58

Таблица 3-1

Основные характеристики переносных отечественных электростатических приборов

П р и м е ч а н и е . Условия эксплуатации прибор ов: температура от +10 до +35° С, относительная влажность до 80%.

жаясь от зеркала 2, укрепленного на подвижной части, и зеркал 1 к 8, попа­ дает на шкалу 7, на освещенном участке которой можно наблюдать четкую риску. Длина светового луча в приборе равна 400 мм.

Приборы защищены от влияния внешних электрических полей слоем элек­ тропроводящей краски на внутренней поверхности корпуса.

Вольтметры С70 (рис. 3-2, а). В низковольтных приборах электростатиче­ ской системы очень трудно обеспечить приемлемое значение вращающего момента. Наиболее эффективным способом увеличения вращающего момента приборов электростатической системы является увеличение активной поверхно­ сти электродов [65] путем применения многокамерного измерительного меха­ низма. В приборе С70 для повышения чувствительности впервые в практике

Для регулировки длины шкалы (зависящей от величины вращающего момента) верхний неподвижный электрод сделан разрезным. Два выступа 1 верхнего неподвижного электрода могут перемещаться в специальных направляющих. При этом исключается взаимодействие подвижного электрода с выдвинутой частью неподвижного электрода. Регулировка характера шкалы производится изменением начального положения подвижного электрода относительно не­ подвижного.

Прибор предназначен для измерения напряжения в высокочастотных це­ пях (порядка 10е гц), в силу чего входная емкость максимально снижена. Значительную часть входной емкости прибора составляет емкость между не­ подвижными электродами и стойкой измерительного механизма, разделенных изоляционной платой. Материал изоляционной платы выбран из условия ми­ нимальной диэлектрической проницаемости и максимального удельного сопро­ тивления. Наиболее подходящим материалам для изоляционной платы ока­ зался полимонохлорстирол, у которого удельное сопротивление 1015 ом, отно­ сительная диэлектрическая проницаемость 2,8, т. е. примерно такие же, как у полистирола. Основным преимуществом полимонохлорстирола является его нагревостойкость (+110°С), значительно более высокая, чем у полисти­ рола (+70—80° С).

Важным условием получения низковольтного электростатического прибора является снижение величины КРП. Применение покрытия электродов золотом

61