정전기 계측기

정의

정전기 계측기는 전하를 가진 전극 사이의 인력 또는 반발력 원리에 기반하여 작동하는 장치입니다. 즉, 정전기 필드를 활용하여 편향 토크를 생성하는 계측기입니다. 정전기 계측기는 고전압과 저전압 모두 측정할 수 있으며, 주어진 회로의 전력도 측정할 수 있습니다.

작동 원리

정전기 계측기는 서로 다른 전하를 가진 전극 사이의 기계적 상호작용 원리에 따라 작동합니다. 정전기 계측기에 의해 측정되는 양은 교류 또는 직류 전압으로 변환됩니다.

구성 방법

정전기 계측기는 두 가지 구성 방법이 있습니다:

• 플레이트형 저장: 이 유형에서는 플레이트 사이에 전하가 저장됩니다. 정전기 계측기는 서로 다른 극성을 가진 두 개의 플레이트를 가지고 있으며, 그들 사이에는 인력이 존재합니다. 이 인력 때문에 움직이는 플레이트는 고정된 플레이트로 이동하여 최대 정전기 에너지를 저장합니다.

• 회전형 플레이트 상호작용: 이러한 계측기에서는 회전 플레이트 사이에서 인력 또는 반발력이 발생합니다.

선형형 정전기 계측기

아래 그림은 선형형 정전기 계측기를 나타냅니다. A 플레이트는 양전하를 얻고, B 플레이트는 음전하를 얻습니다. 양전하를 가진 플레이트는 고정되어 있고, 음전하를 가진 플레이트는 움직일 수 있습니다. 스프링이 음전하를 가진 플레이트에 연결되어 움직임을 제어합니다.

플레이트에 전압을 가하면 그들 사이에 인력이 발생합니다. B 플레이트는 이 힘이 최대값에 도달할 때까지 A 플레이트로 이동하려고 합니다. 여기서 C는 플레이트 사이의 용량(파라드 단위)을 나타내며, 플레이트 사이에 저장된 총 에너지를 설명하는 식을 도출할 수 있습니다.

회전형 정전기 계측기

이 종류의 계측기는 회전 플레이트를 장착하고 있습니다. 회전 플레이트가 움직이면 그들 사이에서 인력 또는 반발력이 작용합니다.

정전기 계측기의 장점

• 다양한 전압 측정: 정전기 계측기는 교류 및 직류 전압을 모두 측정할 수 있습니다.

• 낮은 전력 소모: 매우 작은 양의 전력을 소모합니다.

• 고전압 측정: 이러한 계측기는 높은 값을 가진 전압을 측정하는 데 사용될 수 있습니다.

• 회전형의 각변위: 회전형 정전기 계측기에서는 선형 변위 대신 고정된 플레이트와 움직이는 플레이트 사이에서 각변위가 발생합니다.

• 최소 파형 및 주파수 오차: 계측기는 낮은 파형 및 주파수 오차를 가지고 있습니다.

• 외부 자기장에 대한 면역: 외부 자기장으로 인한 오차가 없습니다.

• 고전압 설계: 큰 전압을 처리하도록 설계되었습니다.

정전기형 계측기의 단점

• 불균등한 눈금: 계측기는 불균등한 눈금을 사용합니다.

• 작은 크기의 힘: 계측기에 관여하는 힘은 매우 작은 크기입니다.

• 높은 비용: 다른 계측기와 비교해 볼 때 상당히 비쌉니다.

• 큰 크기: 계측기의 크기는 상대적으로 큽니다.