Электростатический вольтметр Советский патент 1978 года по МПК G01R5/28 

подвешен на гибких растяжках, а выходы генератора один непосредственно, а другой через фазовращатель и выпрямитель соединены с обмотками электромагнитов, и к выходу генератора подключен частотомер, подвижной электрод выполнен в виде стакана, растяжки расположены в плоскости дна стакана и стенки стакана охвачены магнитопроводами электромагнитов. На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 дан разрез электромеханической системы. Устройство представляет собой двухэлектродную плоскопараллельную систему, состояш,ую пз высоковольтного неподвижного электрода 1 с закругленными краями, низковольтного (заземленного) подвижного электрода 2, нредставляющего собой тонкостенный алюминиевый диск с загнутыми краями (стакан), который нодвешен на взаимно перпендикулярных горизонтальных растяжках 3, пружннок 4, к которым нрнкреплены наружные концы растяжек 3, защитного кольца 5 с закрученными краями. магнитоироводов 6 и 7, обмоток 8, 9, крестовины 10, на которой укреплены пружинки 4 и магнитопроводы б и 7, нлатформы 11, генератора 12, фазовращателя 13 на 90°, выпрямителя 14, частотомера 15, вольтметра 16. Электрод 2, подвешенный на растяжках 3 и охваченный магнитопроводами 6 и 7 с управляемыми обмотками 8 и обмотками 9 возбуждения образуют электромеханический резонатор крутильных колебаний. Генератор 12, фазовращатель 13 и вынрямитель 14 составляют возбудитель крутильных колебаний. Электрод 2 и средняя часть крестовины 10 образуют воздушный демпфер, предотвращающий поперечные колебания диска. Электроды 1, 2 и защитное кольцо 5 выполнены полированными. Устройство работает следующим образом. Измеряемое напряжение подводится к высоковольтному электроду 1 и корпусу нрибора, с которым электрически соединен низковольтный электрод 2. В момент компенсации веса низковольтного электрода 2 силой электростатического взанмодействия между электродами собсгвенная частота его крутильных колебаний становится минимальной. Колеблющийся вращающий момент создается с помощью геператора 12, частотозадающей цепью которого являются обмотки 8. Обмотки 9 подключены к выходу генератора 12 через фазовращатель 13 на 90° и выпрямитель 14. Обмотки 8 питаются синусоидальным током, обмоткп 9 - нульсирующим током, сдвинутым относительно тока в обмотках 8 на 90°. Переменный и пульсирующий токи создают соответственно переменный и пульсирующий магнитные потоки, направленные перпендикз-лярно к загнутым краям электрода 2. Пронизывая электрод 2, они индуцируют в нем вихревые токи. Взаимодействие потоков с токами в электроде 2 вызывает его крутильные колебания. С уменьщением частоты крутильных колебаний электрода 2, вызванным уменьшением напряжения гибких растяжек 3, индуктивное сопротивление обмотки управления возрастает, что эквивалентно нараллельному колебательному контуру. На резонансной частоте сопротивление обмотки унравления и напряжения на ней становятся максимальными. Пзменяя расстояние между электродами 1 и 2 до получення максимальной амнлитуды п миршмальной частоты крутильных колебаний электрода 2, которые онределяются но частотомеру 15 и вольтметру 16, находят напряжепие, приложенное к электроду 1. Формула изобретения Электростатический вольтметр, состоящий из подвижпого и неподвижного дисковых электродов, расположенных один над другим, электромагнитов с обмотками возбуждения, управления, и магнитопроводами, генератора, фазовращателя, выпрямителя, частотомера, в котором подвижной диск нодвешен на гибких растяжках, а выходы генератора один непосредственно, а другой через фазовращатель и выпрямитель соединены с обмотками электромагнитов, и к выходу генератора подключен частотомер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, подвижной электрод выполиен в виде стакана, растяжки расположены в плоскости дна стакана и стенки стакана охвачены магнитопроводами электромагнитов. Источники информации, принятые во внимапие при экспертпзе 1.Векслер И. С. Измерительные приборы электростатическими мехапизмами. Л., Энергия, 1974, с. 80, рис. 3-17,6. 2.Новицкий Н. В. и др. Цифровые приоры с частотпыми датчиками. Л., «Энерия, 1970, с. 110, рис. 4-1.