Электростатический вольтметр

О П И С А Н И Е995001ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СфаетскнкСоцналистнческтткРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявнтел изики АН вскои 54) ЗЛЕКТРОСТАТИЧЕ ОЛЬТМЕТР зобретение относится к измерительной нике и может быть использовано в электроустановках высокого напряжения,Известен электростатический вольтметр, со.держащий, неподвижные электроды и подвижный электрод - струну, включенный в одноиз плеч тензометрического моста 111,Недостатком этого устройства является непригодность для измерения высоких напряжений (более 1000 В) ввиду возникновения коронного разряда и невысокой механическойпрочности струны,Известен электростатический вольтметр, содержащий неподвижные и заземленный подвижный электроды, размещенные в диэлектрическом корпусе, причем подвижный электрод соединен с крылом успокоителя и подвижной частью отсчетного устройства. и укреплен на растяжках 2).Недостатком известного вольтметра является низкая виброустойчивость, обусловленнаякреплением подвижной части на растяжках, атакже низкая точность из-за визуального отсчета результатов измерений,Цель изобретения - повышение виброустой чнвости.Поставленная цель достигается тем, что в электростатический вольтметр, содержащий ди. электрический корпус с размещенными в нем неподвижным и заземленным подвижным электродами и упругим элементом, введены четыре тензодатчика, тензометрический мост и и пористых накладок, упругий элемент выполнен в виде полого тела вращения с криволинейной образующей, расположен между основанием корпуса и подвижным электродом и герметично соединен с ними, а на его боковой поверхности выполнено и щелей, на которых размещены пористые накладки, при этом первые два тензодатчика включены в одну пару симметричных плеч тензометрического мо та и расположены на внутренней поверхности упругого элемента, а вторые два тензодатчика включены в другую пару симметричных плеч моста и расположены на внешней. поверхности упругого элемента.На фиг. 1 изображен элвольтметр, разрез; на фиг995001чения тензодатчиков в плечи тензометрическогомоста; на фиг. 3 - развертка упругого эле мента;,Электростатический вольтметр содержит(фиг, 1) диэлектрический корпус 1, неподвижный электрод 2, заземленный подвижныйэлектрод 3, упругий элемент 4, выполненныйв виде полого тела вращения с криволинейнойобразующей, на внутренней стороне которогонаклеены тензодатчики 5 и 6, а на наружной - ,10тензодатчики 7 и 8, с клеммами 9 - 12, соответственно. На боковой поверхности упругогоэлемента 4 выполнены и щелей 13, закрытыхпористыми накладками 14.Клемма 15 заземления и высоковольтный 15ввод 16 являются входными клеммами устройства.В одну пару симметричных плеч тензометрического моста 17 включены тенэодатчики5 и 6, расположенные на внутренней поверх. 26ности упругого элемента 4, а в другую - тензодатчики 7 и 8, расположенные на его внешней поверхности.Тензометрический мост 17 включает такжебалансировочный резистор 18 и выходные 25клеммы 19, к которым подключается нагрузочный резистор 20 измерительного прибора.Тензометрический мост 17 питается от низковольтного источника 21.Устройство работает следующим образом.При подаче контролируемого высокого напряжения на неподвижный электрод 2, подвиж.ный электрод 3 притягивается к нему и смещается на определенное расстояние, При этомрастягивается упругий элемент 4 (нроисходит35выпрямление изогнутых боковых стенок исужение щелей 13). Проволока тензодатчиков5 и 6, накленных на внутреннюю поверхностьупругого элемента 4, вытягивается, что приводит к увеличению их сопротивлений (Я; ++ ЬЯ), а проволока датчиков 7 и 8, накленных на его внешнюю поверхность, укорачивается, что приводит к уменьшению их сопротивлений (Я; - М), Разбаланс моста приводит к появлению сигнала на сопротивлении4520, который пропорционален измеряемому высокому напряжению, Включение датчиков посхеме, представленной на фиг, 2, обеспечивает высокую чувствительность моста и устраняет температурную погрешность. С помощью50балансировочного резистора 18 устанавливается нуль прибора, Расположение тензодатчиковпод заземленным электродом устраняет наводки на измерительную цепь со стороны высоковольтного неподвижного электрода 2.При быстром изменении измеряемого напряжения пористостью накладки 14 не позволяют воздуху быстро перетекать из внутреннегообъема, образованного упругим элементом 4,4укрепленным на нем подвижном электроде 3,и основанием корпуса 1, в полость корпуса1 и обратно. Это приводит к демпфированиюколебаний подвижного электрода 3.Упругий элемент 4 может быть изготовлениз прямоугольной заготовки (фиг, 3), выполненной из фольги упругого металла, на которой делают щели 13 и на внешнюю и внутреннюю поверхность которой наносят тензодатчики 5 - 8. Необходимую форму придаюттермообработкой. Количество щелей 13 определяет степень демпфирования устройства и егочувствительность,Предлагаемый электростатический вольтметрпозволяет с высокой точностью контролировать высокое (более 1000 В) постоянное ипеременное напряжение и обладает при этомвысокой виброустойчивостью. Это становитсявозможным благодаря вибропрочному выполнению подвижной части, обеспечивающему,одновременно, совместимость с цифровымвыходным блоком, что, в свою очередь, позволит использовать предлагаемый электростатический вольтметр в составе информационно-измерительных систем, В то же время данный вольтметр отличается простотой конструкции и изготовления,Формула изобретенияЭлектростатический вольтметр, содержащийдиэлектрический корпус с размещенными внем неподвижным и заземленным подвижнымэлектродами и упругим элементом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения виброустойчивости, в него введены четыре тензодатчика, тензометрический мост ии пористых накладок, упругий элемент выполнен в виде полого тела вращения с криволинейной образующей, расположен междуоснованием корпуса н подвижным электродоми герметично соединен с ними, а на его боковой поверхности выполнено и щелей, накоторых размещены пористые накладки, приэтом первые два тензодатчика включены водну пару симметричных плеч тензометрического моста и расположены на внутреннейповерхности упрутого элемента, а вторые дватеизодатчика включены в другую пару симметричных плеч моста и расположены на внеш.ней поверхности упругого элемента.Источники информации,принятые во, внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР К 266928,кл, 6 01 Н 5/32, 01.04.70.2. Векслер М, С. Измерительные приборы сэлектростатическими механизмами, Л "Энергия", 1974, с., 69 - 71.