Что такое электрометр?

Что такое электрометр?

Электрометр — это прибор, который может точно измерять электрический потенциал или напряжение по разности потенциалов между двумя точками в цепи.

Используя электростатическое притяжение и электростатическое отталкивание между заряженными проводниками, можно проводить измерения без протекания тока из цепи. Квадрантные потенциометры и потенциометры с колебательной емкостью — два наиболее распространенных типа электрометров.

Квадрантные потенциометры используют подвижный кусок металла (четыре отдельных диска, подвешенных на проводе) для измерения, в дополнение к потенциалу, низких токов, низкого коэффициента мощности (индикатор низкого эффективного использования потребляемой мощности в источнике питания) и других параметров.

Осциллирующие емкостные электрометры преобразуют вход постоянного тока в переменный, изменяя емкость параллельно входу, а затем усиливают его для считывания выходного сигнала. Однако, поскольку для этого требуются навыки обращения, в последние годы широко используются цифровые мультиметры.

Применение электрометров

Потенциометры часто используются, когда оценка с помощью обычных вольтметров затруднена. Конкретные приложения включают следующее:

• При измерении электродвижущей силы в источниках питания с высоким внутренним сопротивлением.
• Когда ток не может быть получен даже при высоком напряжении, например, в случае пьезоэлектричества в кристаллических материалах, электричества трения и т. д.
• Когда ток может быть приложен, но происходит поляризация анода и катода, что делает невозможным точное измерение электродвижущей силы.

По сравнению с обычными вольтметрами электрометры имеют очень высокое входное сопротивление порядка кОм. Поэтому они используются для измерения электрического потенциала, сопротивления изоляции, электрического заряда и малых токов в таких полях, как радиация, статическое электричество и изоляционные материалы.

Принцип работы электрометров

В случае измерителей поверхностного потенциала, которые измеряют статическое электричество, электрометры используют явление электростатической индукции для преобразования индуцированного заряда от заряженного объекта в ток и измерения заряженного потенциала по значению переменного напряжения.

Датчик поверхностного потенциала, который является измерительной частью прибора для измерения поверхностного потенциала, использует явление электростатической индукции. Явление электростатической индукции относится к явлению, при котором, когда заряженный объект подносится близко к проводнику, заряды противоположной полярности заряженного объекта притягиваются к стороне, которая ближе к заряженному объекту.

В электрометрах, когда чувствительный электрод получает напряженность электростатического поля (величина, указывающая напряженность электрического поля, которая пропорциональна заряженному потенциалу заряженного объекта), генерируется индуцированный заряд. Когда напряженность электростатического поля периодически изменяется на вибрирующем электроде, индуцированный заряд также периодически изменяется в унисон, и ток смещения течет от чувствительного электрода к земле (заземляющему полюсу). Преобразуя ток, который течет в этом случае, в сигнал переменного напряжения с помощью резистора, можно измерить заряженный потенциал заряженного объекта.

Измеряемое значение зависит от расстояния, размера объекта и условий окружающей среды (температуры, влажности и т. д.), поэтому сравнения должны проводиться с этими постоянными факторами.

Другая информация об электрометрах

1. О потенциометрах человеческого тела

Среди электрометров потенциометр человеческого тела — это прибор, используемый для точного измерения потенциала человеческого тела. Используя измеритель потенциала человеческого тела, можно определить на основе измеренных значений потенциала, будут ли электронные устройства, которые носит работник, уничтожены из-за электрического заряда или разряда тока от инструментов.

Измеритель потенциала человеческого тела также можно использовать для оценки степени, в которой антистатические меры, такие как браслеты, электростатические коврики и электростатическая обувь, могут снизить потенциал человеческого тела.

2. Примечания относительно окислительно-восстановительных электрометров

В случае окислительно-восстановительных электрометров необходимо соблюдать осторожность, чтобы не высушить кончик электрода, поскольку хлорид калия в электроде выпадет в осадок и заблокирует отверстие в кончике. Чтобы усреднить воду, помешивайте воду электродом во время измерения.

Если показания окислительно-восстановительного электрометра показывают аномалию, это, скорее всего, связано с пятнами от воды или адгезией оксидной пленки. Если пятна от воды прилипают к датчику, слегка потрите наконечник мягким предметом, похожим на щетку, и промойте его водопроводной водой.

Если значение окислительно-восстановительного потенциала все еще показывает аномалию, промойте его мягкой щеткой или чем-то подобным с разбавленным нейтральным моющим средством. Если оксидная пленка прилипает к датчику, необходимо использовать полировальный станок для детектирования.

Оксидная пленка может образоваться, даже если датчик только что был куплен, из-за образования кислорода из-за тряски во время транспортировки. Кроме того, при измерении чистой воды следует соблюдать осторожность, чтобы избежать образования оксидной пленки из-за высокого содержания кислорода.