Электростатические вольтметры

Контактный вольтметр не подходит для измерения напряжения, связанного с зарядом на изолированном проводе, потому что контактный вольтметр разряжает объект, тем самым разрушая данные, которые наблюдатель пытается измерить.

Электростатический вольтметр выполняет бесконтактное измерение без изменения или разрушения заряда.

Электростатический вольтметр работает путем размещения датчика поля вблизи исследуемой поверхности, но без контакта с поверхностью. Электростатический вольтметр приводит в действие проводящий корпус датчика поля до напряжения, необходимого для обнуления электрического поля между датчиком и исследуемой поверхностью. Это условие обнуления поля достигается, когда напряжение на датчике совпадает с неизвестным напряжением на исследуемой поверхности. Измеряя напряжение на датчике, можно вывести (равное) напряжение на исследуемой поверхности.

Этот метод обнуления поля достигается с помощью обратной связи по напряжению с обратной связью с использованием высоковольтного повторителя-усилителя, что обеспечивает очень высокую точность, отличную стабильность и низкие характеристики дрейфа для электростатического вольтметра. Обычно точность лучше 0,1% от полной шкалы.

Дополнительным преимуществом метода обнуления поля является то, что зонд можно разместить очень близко к исследуемой поверхности, не опасаясь возникновения дуги между зондом и поверхностью. Это происходит из-за действия электростатического вольтметра по поддержанию нулевой напряженности электрического поля между этими двумя поверхностями. Кроме того, размещение зонда очень близко к интересующей поверхности приводит к способности разрешать очень маленькие области (> 0,040 дюйма / 1,0 мм в диаметре).


Сравнение электростатических вольтметров

Model

Measurement Range

Speed of Response 
10% to 90%

Noise 
(Referred to Input)

Output

244A

0 to ±3000V

Less Than 3ms

Less Than 0.3rms 
Less Than 2.0V p-p

÷1000

244AK

0 to ±2600V

Less Than 3ms

Less Than 0.3rms
Less Than 2.0V p-p

÷200

244AL

0 to ±15V

Less Than 2ms

20 mV rms, typical

1:1

279

0 to ±3000V

Less Than 3ms

Less Than 0.3rms
Less Than 2.0V p-p

÷1000,÷200, or ÷100

279L

0 to ±300V

Less Than 3ms

90 mV rms, typical

1/100th