Elektrotexnika

Elektrostatik o`lchash asboblari
Elektrostatik o`lchash mexanizmlari qo`zg`aluvchan va qo`zg`almas (plastinka) o`tkazgichlardan iborat bo`lib, ularda aylantiruvchi moment zaryadlangan ikki sistema plastinkalarining, o`tkazgichlarning o`zaro ta`sirlashuvidan hosil bo`ladi. Elektrostatik o`lchash mexanizmlarida qo`zg`aluvchan qismning harakatga kelishi (burilishi) sig`imning o`zgarishiga ya`ni plastinkalarning aktiv yuzasi yoki ular orasidagi masofani o`zgarishiga bog`liq bo`ladi. Shuning uchun bu sistema asboblari faqat kuchlanishni o`lchashda ya`ni vol`tmetr sifatida ishlatiladi.
Birinchi turdagi elektrostatik o`lchash mexanizmlari asosan 10 va 100 vol`tlardagi kuchlanishlarni o`lchashda ishlatiladi, ikkinchi turidagi esa yuqori, ya`ni kilovol`tlardagi kuchlanishlarni o`lchashda ishlatiladi.

6-rasm. 7-rasm.

6-rasmda elektrodlarning aktiv yuzasini o`zgarishiga bog`liq bo`lgan mexanizm ko`rsatilgan. Unda 1-bitta yoki bir nechta kameradan iborat bo`lib, har qaysi kamera bir-biridan ma`lum masofada joylashgan ikkita metall plastinkadan iborat bo`ladi. Agar qo`zg`aluvchan va qo`zg`almas plastinkalarga o`lchanadigan kuchlanish berilsa, ular teskari ishorada zaryadlanadi va natijada qo`zg`aluvchan plastinka elektrostatik tortish kuchi ta`sirida kamera ichiga tortiladi.

O`q (3) ga mahkamlangan qo`zg`aluvchan plastinkaning qo`zg`alishi (burilishi), teskari (aks ta`sir etuvchi) moment hosil qiluvchi spiral prujinani (yoki tortqini) buralishiga olib keladi. Aylantiruvchi va aks ta`sir etuvchi momentlar tenglashganda qo`zg`aluvchan qism harakatdan to`xtaydi va asbob shkalasining ko`rsatkichi bo`yicha o`lchanadigan kuchlanish aniqlanadi. Elektrostatik o`lchash mexanizmining ikkinchi turi (elektrodlar orasidagi masofani o`zgarishiga bog`liq) 7-rasmda ko`rsatilgan bo`lib, ikkita qo`zg`almas plastinka (elektrod) lardan 1, yupqa metall lentasiga osib qo`yilgan qo`zg`aluvchan 2 plastinkadan iboratdir. Qo`zg`aluvchan elektrod qo`zg`almas plastinkalarning biriga ulangan bo`lib, boshqasidan izolyasiyalangan bo`ladi. Elektrodlar orasida potensiallar farqi hosil bo`lishi qo`zg`aluvchan plastinka qo`zg`almas plastinkadan itarilib teskari ishora bilan zaryadlangan plastinkaga tortiladi.
Plastinka burilishining yo`nalishi kuchlanishning ishorasiga bog`liq emas. Qo`zg`aluvchan plastinkaning harakatga kelishi qo`zg`aluvchan o`q 6 ni va nihoyat asbob ko`rsatkichi 5 ning shkala bo`ylab surilishiga olib keladi. Bunday mexanizmlarda aks ta`sir etuvchi moment qo`zg`aluvchan plastinkaning og`irligidan hosil bo`ladi.
Elektrostatik o`lchash mexanizmlarining qo`zg`aluvchan qismini og`ish burchagi quyidagilarga asoslanib topiladi.
Zaryadlangan jismlar sistemasini elektr maydoni energiyasi


W_e=CU²/2, (17)

bu yerda S – zaryadlangan jism sig`imi; U – ularga qo`yilgan kuchlanish

Aylantiruvchi moment ifodasini (17) asosan quyidagicha yozish mumkin
(18)
Aks ta`sir etuvchi moment elastik element yordamida hosil bo`lishini hisobga olsak, turg`un burilish holati quyidagicha ifodalanadi.
(9.19)
bundan
(20)
Ifodadan ko`rinib turibdiki, elektrostatik vol`tmetrlar ham o`zgarmas ham o`zgaruvchan tok zanjirlarida qo`llanilishi mumkin, chunki kuchlanish U ni qutbi o`zgarishi bilan qo`zg`aluvchan qismini burilish yo`nalishi o`zgarmaydi.
Agar ifodadagi (20) dC/dα=const bo`lsa, elektrostatik vol`tmetrni shkalasi kvadratik xarakterda bo`ladi(darajalanadi). Elektrostatik asbobini shkalasini bir tekis darajalashga qo`zg`aluvchan va qo`zg`almas plastinkalarni formasini tanlab olish bilan yoki sig`imni qo`zg`aluvchan qismini og`ish burchagi bo`yicha ma`lum qonuniyat bo`yicha o`zgarishini ta`minlash bilan erishish mumkin. Bu usul amalda asbob shkalasini 15-20 % dan yuqori qismida bir tekis darajalanishiga imkon beradi.
Elektrostatik asboblarini ko`rsatishiga o`lchanadigan kuchlanish chastotasi, atrof-muhit temperaturasining o`zgarishi va tashqi maydonlar deyarli ta`sir etmaydi. Bunga qarama-qarshi o`laroq tashqi elektr maydonining ta`siri sezilarli darajada bo`ladi. Elektrostatik asboblarining xususiy energiya sarfi juda kam: masalan, o`zgarmas tokda u deyarli nolga teng.
Elektrostatik vol`tmetrlar kam quvvatli zanjirlarda juda keng, hattoki 30 MHz gacha bo`lgan chastota diapazonida kuchlanish o`lchashda ishlatiladi. Aniqligi bo`yicha elektrostatik vol`tmetrlar ko`pincha 1,0-1,5 klasslariga mo`ljallab ishlanadi. Maxsus ishlangan aniqligi 0,1;0,05 bo`lgan vol`tmetrlar ham mavjud.
Tashqi elektr maydon ta`sirini kamaytirish maqsadida elektrostatik ekran ishlatiladi.