RU2198409C1 - Электростатический вольтметр - Google Patents
Электростатический вольтметр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198409C1 RU2198409C1 RU2001114104A RU2001114104A RU2198409C1 RU 2198409 C1 RU2198409 C1 RU 2198409C1 RU 2001114104 A RU2001114104 A RU 2001114104A RU 2001114104 A RU2001114104 A RU 2001114104A RU 2198409 C1 RU2198409 C1 RU 2198409C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- mobile element
- scale
- movable element
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к области измерительной техники, в частности к электрическим приборам, которые могут быть использованы для измерения высоких напряжений. Технический результат заключается в повышении точности электростатического вольтметра. Электростатический вольтметр содержит диэлектрический корпус, два электрода, выводы которых соединены с измерительными клеммами, подвижный элемент, ось, связанную с корпусом и имеющую возможность вращения, и отсчетное устройство со шкалой, в котором в отличие от прототипа в качестве подвижного элемента использован цилиндрический диэлектрик, расположенный на оси, при этом ось сводного конца связана с корпусом посредством спиральной пружины, шкала отсчетного устройства нанесена на торец подвижного элемента, а электроды расположены под углом относительно нормали к поверхности подвижного элемента, величина этого угла зависит от материала, из которого выполнен подвижный элемент для обеспечения наибольшего вращающего момента подвижного элемента, в связи с чем электроды имеют возможность поворота и установки на упомянутый угол. Отсчетное устройство электростатического вольтметра включает два световода отсчета с неподвижным указателем и подсветки шкалы. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к электрическим приборам, которые могут быть использованы для измерения высоких напряжений.
Известен измеритель высоких напряжений [АС СССР 1479880, кл. G 01 R 15/02, Бюл. 18, 1989 г.], содержащий корпус, частично заполненный двухфазным диэлектриком, измерительный сосуд, сообщающийся отверстием с полостью корпуса, ультразвуковой измеритель уровня, два электрода, расположенные по обе стороны от границы раздела фаз, при этом нижний электрод выполнен плоским и полностью погружен в жидкую фазу, а верхний электрод с целью повышения точности измерения и линеаризации передаточной характеристики выполнен в виде шара, погруженного в жидкую фазу.
Недостатком такой конструкции является ее сложность.
Известен электростатический вольтметр [Электрические измерения. Учебник для вузов. Изд. 4-е. Под. ред. А.В. Фремке. Л., "Энергия", 1973], выбранный за прототип, содержащий диэлектрический корпус, два неподвижных электрода, соединенные с измерительными клеммами, подвижный элемент, который представляет собой пластину, подвешенную между неподвижными электродами на тонких металлических ленточках.
Перемещение подвижной пластины посредством тяги и мостика передается на ось, связанную с корпусом и имеющую возможность вращения, а затем на отсчетное устройство, которое состоит из стрелки и шкалы.
Данный вольтметр обладает следующими достоинствами: простотой и дешевизной конструкции; используется для измерения высоких напряжений до десятков и сотен киловольт без применения громоздких, дорогостоящих и потребляющих большую мощность добавочных сопротивлений в широком диапазоне частот (20 Гц - 30 МГц), при этом на его показания почти не влияют частота измеряемого напряжения, температура и посторонние магнитные поля; может применяться для измерений как в цепях переменного, так и в цепях постоянного тока.
Недостатками данной конструкции являются ее низкая точность из-за погрешностей, вызванных недостаточной вибростойкостью вольтметра, небольшой величиной вращающего момента, действующего на его подвижную часть, а также влиянием положения прибора в пространстве на точность его показаний.
Задачей изобретения является повышение точности электростатического вольтметра при сохранении таких преимуществ прототипа, как большой диапазон измеряемых высоких напряжений в широком диапазоне частот, частотная и температурная независимости, отсутствие влияния посторонних магнитных полей, измерения в цепях постоянного и переменного тока.
Задача решается посредством электростатического вольтметра, содержащего диэлектрический корпус, два электрода, выводы которых соединены с измерительными клеммами, подвижный элемент, ось, связанную с корпусом и имеющую возможность вращения, и отсчетное устройство со шкалой, в котором в отличие от прототипа в качестве подвижного элемента использован цилиндрический диэлектрик, расположенный на оси, при этом ось с одного конца связана с корпусом посредством спиральной пружины, шкала отсчетного устройства нанесена на торец подвижного элемента, а электроды расположены под углом относительно нормали к поверхности подвижного элемента, причем величина этого угла зависит от материала, из которого выполнен подвижный элемент, в связи с чем электроды имеют возможность поворота и установки на упомянутый угол.
Задача решается также, если отсчетное устройство электростатического вольтметра включает два световода отсчета с неподвижным указателем и подсветки шкалы.
На чертеже изображен предлагаемый электростатический вольтметр.
Вольтметр состоит из диэлектрического корпуса 1, подвижного элемента 2 в виде цилиндрического диэлектрика, выполненного из фибры, расположенного на оси 3, которая закреплена с возможностью вращения в подшипниках 4 и 5, при этом ось с одного конца связана с корпусом 1 посредством спиральной пружины 6. Электроды 7 установлены под углом относительно нормали к поверхности подвижного элемента 2, теоретически и экспериментально выбранного для фибры равным 50o. Отсчетное устройство состоит из круговой шкалы 8, нанесенной на торец подвижного элемента 2, световода отсчета 9 с неподвижным указателем 10 и световода подсветки шкалы 11, торец которого освещен миниатюрной лампой накаливания, на фигуре не показана. Выводы электродов 7 соединены с измерительными клеммами 12.
Использование в качестве подвижного элемента цилиндрического диэлектрика, расположенного на оси, закрепленной с возможностью вращения и связанной с одного конца с корпусом прибора посредством спиральной пружины, позволяет исключить влияние положения электростатического вольтметра в пространстве на точность его показаний и повысить его вибростойкость. При этом спиральная пружина выполняет роль механического элемента сравнения. Повышение точности электростатического вольтметра достигается также за счет того, что шкала нанесена на торец подвижного элемента. Указанная в заявляемом решении пространственная взаимосвязь подвижного элемента с электродами обеспечивает необходимый вращающий момент подвижного элемента. Установка электродов с возможностью поворота позволяет изменять угол их наклона относительно нормали подвижного элемента и обеспечивать наибольший вращающий момент подвижного элемента в зависимости от материала, из которого он выполнен, что позволяет уменьшить момент инерции подвижной части, а следовательно, расширить пределы измерения в сторону малых величин, улучшить условия успокоения прибора, а следовательно, повысить его чувствительность и точность. При этом зависимость угла наклона электродов от характеристик материала, из которого выполнен подвижный элемент, в целях получения его наибольшего вращающего момента носит экспоненциальный характер.
Использование в электростатическом вольтметре отсчетного устройства, включающего два световода - отсчета с неподвижным указателем и подсветки шкалы, также позволяет повысить вибростойкость и точность электростатического вольтметра.
Электростатический вольтметр работает следующим образом.
При подаче на электроды 7 измеряемого сигнала подвижный элемент в виде цилиндрического диэлектрика 2 поворачивается. Направление вращения цилиндрического диэлектрика не зависит от знака измеряемого напряжения. При вращении подвижного элемента 2 спиральная пружина 6 создает противодействующий момент. При равенстве вращающего и противодействующего моментов подвижный элемент 2 останавливается, и по положению неподвижного указателя 10, нанесенного на световод отсчета 9 по шкале 6, нанесенной на торец подвижного элемента 2 и освещаемой с помощью световода подсветки шкалы 11, определяется измеряемое напряжение.
Отсутствие в данной конструкции подвесных частей, надежная связь оси подвижного элемента с корпусом прибора, установка электродов с возможностью поворота и указанная в заявляемом решении пространственная взаимосвязь подвижного элемента и электродов обеспечивают вибростойкость, независимость показаний прибора от его расположения в пространстве и наибольший вращающий момент подвижной части, а следовательно, точность электростатического вольтметра. При этом сохраняются все преимущества прототипа, а именно большой диапазон измеряемого напряжения в широком диапазоне частот, частотная и температурная независимости, отсутствие влияния посторонних магнитных полей, возможность применения для измерений напряжения в цепях постоянного и переменного тока.
Claims (2)
1. Электростатический вольтметр, содержащий диэлектрический корпус, два электрода, выводы которых соединены с измерительными клеммами, подвижный элемент, ось, связанную с корпусом и имеющую возможность вращения, и отсчетное устройство со шкалой, отличающийся тем, что в качестве подвижного элемента использован цилиндрический диэлектрик, расположенный на оси, при этом ось с одного конца связана с корпусом посредством спиральной пружины, шкала отсчетного устройства нанесена на торец подвижного элемента, а электроды расположены под углом относительно нормали к поверхности подвижного элемента, причем величина угла зависит от материала, из которого выполнен подвижный элемент, для обеспечения наибольшего вращающего момента подвижного элемента, в связи с чем электроды имеют возможность поворота и установки на упомянутый угол.
2. Электростатический вольтметр по п.1, отличающийся тем, что отсчетное устройство включает два световода - отсчета с неподвижным указателем и подсветки шкалы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114104A RU2198409C1 (ru) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Электростатический вольтметр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114104A RU2198409C1 (ru) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Электростатический вольтметр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2198409C1 true RU2198409C1 (ru) | 2003-02-10 |
Family
ID=20249990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001114104A RU2198409C1 (ru) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Электростатический вольтметр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2198409C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553470C1 (ru) * | 2014-07-08 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Емкостный двигатель |
RU2607728C2 (ru) * | 2015-06-08 | 2017-01-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ФГОБУ ВПО МТУСИ) | Однополюсный киловольтметр |
-
2001
- 2001-05-22 RU RU2001114104A patent/RU2198409C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Электрические измерения. Учебник для ВУЗов, изд. 4-е. Под ред. А.Ф. ФРЕМКЕ - Л.: Энергия, 1973. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553470C1 (ru) * | 2014-07-08 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Емкостный двигатель |
RU2607728C2 (ru) * | 2015-06-08 | 2017-01-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ФГОБУ ВПО МТУСИ) | Однополюсный киловольтметр |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0317356B1 (en) | Vibration-type rheometer apparatus | |
Greywall et al. | Second-sound velocity and superfluid density in He 4 under pressure near T λ | |
CA1282252C (en) | Tuning fork vibration-type viscosity measuring apparatus | |
US4641434A (en) | Inclination measuring device | |
CN104019730A (zh) | 一种四极磁铁磁中心的测量方法及装置 | |
EP0243011B1 (en) | Electronic inclination gauge | |
RU2198409C1 (ru) | Электростатический вольтметр | |
GB2159628A (en) | Capacitive inclination and levelness-measuring instrument | |
CN207866661U (zh) | 检测探头及血样检测装置 | |
JP2003057093A (ja) | 液面レベル検出器用電極 | |
RU2307361C2 (ru) | Электростатический вольтметр | |
SU1497501A1 (ru) | Вискозиметр | |
US2327114A (en) | Electrical measuring instrument | |
RU2403579C1 (ru) | Электростатический вольтметр | |
RU2017166C1 (ru) | Устройство для измерения напряженности магнитного поля | |
RU2245518C2 (ru) | Датчик угла наклона | |
US4512189A (en) | Liquid quantity detecting device | |
RU2033632C1 (ru) | Гравитационный трехкомпонентный градиентометр | |
SU1355859A1 (ru) | Измерительное устройство дл контрол линейных размеров | |
SU1693461A1 (ru) | Вискозиметр | |
SU723381A1 (ru) | Автокомпенсационный датчик уровн жидкости | |
SU1145307A1 (ru) | Способ измерени времени релаксации зар да | |
WO2023197044A1 (en) | Fluid level indicating apparatus | |
RU2095785C1 (ru) | Устройство для измерения плотности жидкости | |
RU2196318C2 (ru) | Ротационный вискозиметр |