Электростатический вольтметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеинк

Социалистических

Реслублик

«tt995001 (61) Донолнительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.10.81 (21) 3341359/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) П риоритет (51)М. Кл.

G 01 и 5/28

ЙщАзрстввииьй кщитвт

СССР (53) УДК 621.317. . 72 (088.8) Опубликовано 0702.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02.83 ие девам изобретеиий и вткрытий (72) Авторы изобретения

В. М. Руденко и Ф. М. Сажин

Институт прикладной физики АН Молдавской (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к измерительной тех. нике и может быть использовано в электро. установках высокого напряжения.

Известен электростатический вольтметр, содержащий. неподвижные электроды и подвижный электрод — струну, включенный в одно из плеч тензометрического моста (11.

Недостатком этого устройства является непригодность для измерения высоких напряжений (более 1000 В) ввиду возникновения коронного разряда и невысокой механической прочности 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, обусловленная креплением подвижной части на растяжках, а также низкая точность иэ-за визуального отсчета результатов измерений.

Цель изобретения — повышение виброустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в электростатический вольтметр, содержащий диэлектрический корпус с размещенными в нем неподвижным и заземленным подвижным электродами и упругим элементом, введены четыре тензодатчика, тензометрический мост и ппористых 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 моста 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 электростатический вольтметр, разрез; на фиг. 2 — схема вклю995001 чения тензодатчиков в плечи тензометрического моста; на фиг. 3 — развертка упругого элемента;, Электростатический вольтметр содержит (фиг. 1) диэлектрический корпус 1, неподвижный электрод 2, заземленный подвижный электрод 3, упругий элемент 4, выполненный в виде полого тела вращения с криволинейной образующей, на внутренней стороне которого наклеены тензодатчики 5 и 6, а на наружной —,то тензодатчики 7 и 8, с клеммами 9 — 12, соответственно. На боковой поверхности упругого элемента 4 выполнены и щелей 13, закрытых

I пористыми накладками 14.

Клемма 15 заземления и высоковольтный l5 ввод 16 являются входными клеммами устройства.

В одну пару симметричных плеч тензометрического моста 17 включены тенэодатчики

5 и 6, расположенные на внутренней поверх- 20 ности упругого элемента 4, а в другую — тензодатчики 7 и 8, расположенные на его внешней поверхности.

Тензометрический мост 17 включает также балансировочный резистор 18 и выходные 25 клеммы 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, подвижный электрод 3 притягивается к нему и смещается на определенное расстояние. При этом растягивается упругий элемент 4 (нроисходит

35 выпрямление изогнутых боковых стенок и сужение щелей 13). Проволока тензодатчиков

5 и 6, накленных на внутреннюю поверхность упругого элемента 4, вытягивается, что приводит к увеличению их сопротивлений (Н +

+ ЬЯ), а проволока датчиков 7 и 8, накленных на его внешнюю поверхность, укорачивается, что приводит к уменьшению их сопротивлений (R; — ЛН). Разбаланс моста приводит к появлению сигнала на сопротивлении

20, который пропорционален измеряемому высокому напряжению. Включение датчиков по схеме, представленной на фиг. 2, обеспечивает высокую чувствительность моста и устраняет температурную погрешность. С помощью

50 балансировочного резистора 18 устанавливается нуль прибора. Расположение тензодатчиков под заземленным электродом устраняет наводки на измерительную цепь со стороны высоковольтного неподвижного электрода 2.

При быстром изменении измеряемого напря- 55 жения пористостью накладки 14 не позволяют воздуху быстро перетекать из внутреннего объема, образованного упругим элементом 4, 4 укрепленным на нем подвижном электроде 3, и основанием корпуса 1, в полость корпуса

1 и обратно. Это приводит к демпфированию колебаний подвижного электрода 3.

Упругий элемент 4 может быть изготовлен из прямоугольной заготовки (фиг. 3), выполненной из фольги упругого металла, на котоpoQ делают щели 13 и на внешнюю и внутреннюю поверхность которой наносят тензодатчики 5 — 8. Необходимую форму придают термообработкой. Количество щелей 13 определяет степень демпфирования устройства и его чувствительность.

Предлагаемый электростатический вольтметр позволяет с высокой точностью контролировать высокое (более 1000 В) постоянное и переменное напряжение и обладает при этом высокой виброустойчивостью. Это становится возможным благодаря вибропрочному выполнению подвижной части, обеспечивающему, одновременно, совместимость с цифровым выходным 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 изобретения

Электростатический вольтметр, содержащий диэлектрический корпус с размещенными в нем неподвижным и заземленным подвижным электродами и упругим элементом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, в него 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 моста и расположены на внутренней поверхности упрутого элемента, а вторые два теизодатчика включены в другую пару симметричных плеч моста и расположены на внешней поверхности упругого элемента.

Источники информации, принятые во, внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 266928, кл. G 01 Н 5/32, 01.04.70.

2. Векслер М. С. Измерительные приборы с электростатическими механизмами. Л., "Энергия", 1974, с., 69 — 71.