книги из ГПНТБ / Векслер, М. С. Измерительные приборы с электростатическими механизмами

Для удобства отсчета в приборе применена зеркальная антипараллакспая шкала.

Вольтметры электростатические С76 (рис. 3-10, в). Особенности конструк­ ции прибора С76 обусловлены величиной измеряемых напряжений 3—15 кв.

Измерительный механизм прибора (рис. 3-12) монтируется на цоколе 8 на колонках 7, на которых одновременно крепится шкала 4 с подшкальником 5, обойма и подвижная часть. Подвижная часть прибора состоит из стрелки, электрода 6, крыла успокоителя, противовесов и оси с держателями

Рис. 3-11. Измерительный механизм прибора С75

растяжек. Стрелка прибора прямая, без колена. Для защиты подвижной части от ударов и толчков применены ограничители ее перемещения. Непо­ движный электрод 3 крепится на металлической колонке 2, являющейся вы­ соковольтным вводом и изолированной от цоколя изолятором 1. Перемеще­ нием неподвижного электрода по дуге и вращением его вокруг оси осу­ ществляется регулировка прибора.

Во избежание коронирования электроды прибора выполнены с большими

71

Таблица 3-3

Основные данные некоторых переносных электростатических приборов зарубежных фирм

74

ный изолятор с неподвижным электродом, являющимся вне прибора высоко­ вольтным зажимом. В передней части прибора помещен держатель со шкалами и осветительный трансформатор. Переключение пределов осуществляется пу­ тем перестановки неподвижного электрода, вследствие которой изменяется расстояние между ним и подвижным электродом. Кроме того, сменяется шкала, по которой производится отсчет измеряемого напряжения. В приборе по существу имеется три шкалы в соответствии с тремя пределами измерения. Все три шкалы укреплены на специальном держателе и переключаются соот­ ветствующей рукояткой. На этом же держателе смонтированы экраны из ма­ тированного плексигласа, на которые проектируется изображение светового указателя. Перед шкалой помещен

повысив одновременно класс точ­ ности прибора до 1,0 (см. табл. 3-5).

На погрешность приборов С196 не влияет изменение потенциала его корпуса, что обеспечивает возможность использования его для измерений в симметричных цепях. При этом необходимо обеспечить высокую изоляцию корпуса прибора относительно земли.

Киловольтметры С100 и С110 (рис. 3-14, б). По сравнению с рассмотрен­ ными выше приборами электростатической системы внешнее оформление этих приборов и конструкция их измерительного механизма выполнены не­ обычно. Один из взаимодействующих электродов укреплен на опорном изоля­ торе и является неподвижным электродом вольтметра. На нем расположен высоковольтный зажим прибора. Второй электрод выполнен в виде экрана с отверстием, внутри которого расположен подвижный электрод прибора, ук­

Вращающий момент прибора создается как вследствие изменения действую­ щей поверхности подвижного электрода, так и за счет изменения расстояния между подвижным и высоковольтным электродом.

Наличие экрана между электродами обеспечивает простое получение не­ обходимого характера шкалы прибора путем выбора формы отверстия в эк­ ране. Вместе с тем наличие экрана вызывает появление эффекта экранирова­ ния и эффекта индуцированных зарядов, речь о которых шла выше (см. гл. 1). Основным недостатком рассматриваемого измерительного механизма является

75

значительная чувствительность к воздушным потокам и дополнительное ис­ кажение поля вследствие наличия отверстия в центре потенциального элект­ рода и сферической поверхности экрана.

Опорные изоляторы прибора С100 изготовлены из высокочастотной кера­ мики — стеатита и укреплены на общем силуминовом основании. У прибора С110 один из взаимодействующих электродов укреплен на опорном изоляторе и образует неподвижный электрод вольтметра. Второй электрод, выполненный в виде экрана с отверстием, электрически соединен с металлическим основа­

перемещение подвижного электрода 2 в горизонтальной плоскости. Для повы­ шения устойчивости подвижной части к воздушным потокам подвижный электрод выполнен симметричным. При таком исполнении воздушный поток создает на лопастях подвижного электрода моменты противоположных на­ правлений, что обусловливает почти полную их взаимную компенсацию.

В качестве крыльев воздушного успокоителя используются боковые от­ гибки 3 подвижного электрода 2. В обойме 1 измерительного механизма вы­ полнены камеры 4 воздушного успокоителя. Рассматриваемая конструкция си­ стемы успокоения обеспечила сохранение массы подвижной части такой же, как и в несимметричных конструкциях.

Использование в конструкции плоского экрана 7 с отверстиями 8, под которыми находится подвижный электрод, практически исключает появление дополнительного искажения рабочего поля прибора.

77

Применение подвижной части с большим моментом инерции вызывает необходимость тщательного подхода к вопросу сохранения стабильности урав­ новешенности подвижной части. В связи с этим в процессе развития измери­ тельных механизмов электростатических киловольтметров был предложен ва­ риант измерительного механизма [33] уменьшенных габаритов с повышенными стабильностью уравновешенности и устойчивостью к механическим воздей­

ствиям.

Зарубежные приборы. Выпускаемые киловольтметры зарубежных фирм характеризуются большим разнообразием конструктивного исполнения и диа­ пазонов измеряемых напряжений (табл. 3-6). Наиболее широкую номенкла­ туру приборов выпускают фирмы «Штарке Шредер» (ФРГ), «Трюб Тейбер» (Швейцария) и «Эверетт Эджекомб» (Англия).

Рис. 3-16. Конструктивная схема измерительного механизма киловольтметра С101: а — без экрана; б —со стороны экрана

Киловольтметры фирмы «Трюб Тейбер» GTSv отличаются от рассмотрен­ ных ранее конструкций формой опорного изолятора (рис. 3-17, а).

На верхнем конце опорного изолятора, представляющего собой трубчатую стойку, закреплен изоляционный цилиндрический корпус, на котором укреп­ лены потенциальные электроды. Один потенциальный электрод с измеритель­ ным механизмом укреплен неподвижно. При изменении же предела измере­ ния другой электрод перемещается. Такая конструкция позволила получить прибор закрытого типа с некоторым понижением точности измерений на по­ стоянном токе. По данным фирмы, прибор имеет класс точности 0,5, однако его исследования позволили установить действительное значение погрешности порядка 1,5% [76]. Отсчет показаний осуществляется световым указателем по шкале, закрепленной на основании прибора.

Этой же фирмой выпускаются приборы Gsv класса точности 1,0, имеющие конечные значения диапазонов измерения 100—600 кв.

Этот прибор может быть применен для измерения напряжений до 1000 кв. Схема его устройства приведена на рис. 3-17, б. Прибор представляет собой уникальное громоздкое стационарное сооружение с размерами, измеряемыми метрами, и состоящее из двух больших сферических электродов, сила вза­ имодействия между которыми измеряется с помощью индуктивного датчика, расположенного в нижнем электроде. Отсчет показаний производится ди­ станционно с помощью выносных приборов.

78