Дифференциальный электростатический вольтметр

.% 109956 Класс 2 е, 1221 е, 29 о СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ. Б. ИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ВОЛЬТМЕТ Заявлено 20 августа 1956 г. за Мв 55665 открытий при Совеге Министров СССР с в Комитет по делам изобретепи прпсосдипеписм заявки М 55740 В практике физических измерений часто оываст необходимо измерить постоянное напряжение или заряд с помощью электростатического прибора (вольтметра или электрометра), входное сопротивление которого должно составлять величину 101 з - 10" ол (и даже больше). Конструктивное оформление таких измерителей представляет большие трудности, так как даже наилучшие из существующих изоляционных материалов (янтарь и др.) не в состоянии обеспечить требуемого сопротивления изоляции между подвижным и неподвижными электродами,Предлагаемый дифференциальный электростатический вольтметр позволяет повысить входное сопротивление примерно в 100 и оолее раз, по сравнению с известными электростатическими приборами, поэтому поышается и точность измерений.Это достигается тем, что подвижный электрод измерительной системы снабжен экраном, электрически соединенным с неподвижным электродом компенсационного устройства. При таком выполнении прибора потенциал экрана поддерживается автоматически равным потенциалу неподвижного электрода измерительной системы и предотвращается возникновением утечек с этого электрода.1.1 а фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого вольтметра; на фиг. 2 и 3 - схемы включения сго при измерении высокоомных сопротивлений.Прибор состоит из двух неподвижных электродов 1 и 2, между которыми расположен подвижный электрод 3. Электроды 1 и 3 образуют измерительную систему, к которой подводится измеряемое напряжение Уа электроды 2 и 3 - компенсационную систему, па которую подается напряжение с выхода электронного усилителя 4, управляемого фотоэлементами 5 и 6, Последние получают управляюшнс импульсы от зеркала 7, укрепленного на подвижном электроде 3,Измеряемое папряжс ппс определяется по элсктроизмерптсльномх прибору (вольтметру) 8, вк,поченному на выход электронного усилителя 4.Для предотвращения утечек тока сэлектрода 1 он окружен экраном 9,электрически соединенным с электродом 2.Гредлягасмый прибор действуетследующим образом.Под действием измеряемого напряжения (или заряда) подвижныйэлектрод 8 н зеркало 7 поорачиваются, что Вызывает перераспределение освещенности ц напряжсций нфотоэлементах 5 и 6, а следовательно, изменение напряжсния на сопротивлении 10 катодцого поьторнтеляусилителя 4. При включении усилителя 4 по компенсационной схеме возрастание напряжения ня его выходеприводит к увеличению заряда наэлектроде 2 и возврашеншо электрода 3 в исходное положение.В схеме прибора может быть использован не только фотоэлектрический усилитель, но и любой другойуправляемый усилитель постоянноготока,Предлагаемый прибор может бытьтакже применен для измерения высокоомных электрических сопротивлений по времени, необходимому дляполного илн частичного заряда илиразряда образцового конденсято 1 тачерез измеряемое сопротивление.В этом случае (фиг. 2) одна нзсистем дифференциального электростатического вольтметра (электроды1 и 3) используется для измерениянапряжения ня проверяемом сопротивлении 11 и одновременно служитобразцовым конденсатором, а на вторую систему (электроды 2 и д) подается напряжение с выхода электронного усилителя 4, Последний управляется органом, связанным с подвижной системой вольтметра, например зеркалом 7, воздействуюгцим цявход усилителя 4 посредством фотоэлементов Б и 6.Под дейстгием контролируемогонапряжения, снимаемого с сопротив.ления 11, подвижный электрод 3прибора начинает поворачиваться.При этом зеркало 7 засвечивает фотоэлементы 5 и б, обеспечивая увеличение напряжения на электроде 2и возвращение подвижного электрода к нлю, Осет показаний производится по вольтметру 8, включенному па выход усилителя 4. 1 апряжецие на электроде 2 повторяет напряжение ця электроде 1, поэтому, если соединить электрод 2 с экраном 9 (как сделано ца фиг, 2), это пол. ностыо устранит утечку с электрода 1.К достоинствам рассмотренного устройства относятся; постоянная величина емкости прибор и то, что измеритель напряжения 8 включается со стороны усилителя ц не лияет ца работу измерительной схемы,При использовании предлагаемого прибора для измерений сопротивлений постоянную времени цепи разряда коденстора след ст выоирать достаточно большой, так кяк при этом уменьшается влияние погрешности в определении ремени разряда. Если постоянная времени мень. ше 100 в 3 сск., а измерение времени произодится секундомером, то целесообразно применить в измерительном устройстве дополцительньш конденсатор 12 (фиг. 3), подключаемый параллельно электроду 1, Для устранения утечек в этот конденсатор следует ввести экран 13, также связанный с электродом 2. Предмет изобретения1, Дифферснциальный электростатический вольтметр с двумя неподвижными электродами и с расположенным между ними подвижным электродом, образующим с одним цз неподвижных электродов измерительную систему, к которой подводится измерясмое напряжение, а с другим - компенсационную систему, н которую подается напряжение с выходя электронного усилителя, управляемого органом, связанным с подвижным электродом, и содержащего в выходной испи электроизмерительпый прибор, по которому определяется измеряемое напряжение, о т л ичаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения утечки с неподвижного электрода измерительной системы, этот электрод окружен экраном, электрически соединенным с неподвижным электродом компенсяционцои системы для автоматическогоподдержания потенциала экрана равным потенциалу на неподвижном электроде измерительной системы.2. Применение дифференциального электростатического вольтметра по и, 1 для измерения высокоомных электрических сопротивлений по времени заряда илн разряда образцовой электрической емкости через измеряемое сопротивление с использованием одной из систем вольтметра в качестве эталонного конденсатора.Приоритет по 2 13 сентября 1956 г.109956Фиг. 3 Отв. редактор Л, Г. Голандский анцартгиз. Поди. к печ. 8111 1958 г, Объем 0,25 и. л. Тираж 806. Цена 50 ко Типография Комитета ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Неглинная, 23. Зак. 1075