Основная погрешность электростатических приборов
складывается из погрешности отсчета, от упругого последствия растяжек, от
изменения частоты и температуры, погрешности от контактной разности
потенциалов, термоЭДС, поляризации диэлектриков и др.
При перемене полярности измеряемого постоянного
напряжения или при переходе с постоянного тока на переменный контактная
разность потенциалов UК, вызывает погрешность
,
(3.38)
где UНОМ - номинальное значение измеряемого напряжения.
Для снижения UK до уровня 20 — 50 мВ
применяется специальная технология обработки поверхности электродов.
Погрешность от термоЭДС появляется в
результате применения разнородных проводниковых материалов в измерительной
цепи и наличия перепада температур в объеме ИМ. Значение этой погрешности
определяется аналогично погрешности от
контактной разности потенциалов.
Погрешность от поляризации диэлектрика
возникает при подаче напряжения между электродами и обусловливает появление
обратной ЭДС в измерительной цепи. Для снижения влияния поляризации диэлектрика
применяют изоляционный материал с малым значением диэлектрической
проницаемости, а также экранируют диэлектрик от подвижного электрода путем
металлизации свободной поверхности, обращенной к подвижному электроду.
Металлическое покрытие диэлектрика
электрически соединяют с подвижной частью.
Частотная погрешность γf (в
номинальной области частот) возникает из-за зависимости активного сопротивления
проводов и растяжек от частоты, наличия
собственной емкости прибора и индуктивности проводов
, (2.39)
где
f - частота измеряемого напряжения; f0 - резонансная частота
цепи прибора (в пределах 30—100 МГц); C – собственная
емкость прибора; R - сопротивление проводов и
растяжек.
В приборах с защитным сопротивлением RЗ при
работе на высоких частотах появляется дополнительная погрешность за счет
емкостного тока
. (3.40)
Возрастание этой погрешности с увеличением частоты
ограничивает применение защитного сопротивления до частот порядка 300 кГц.
Погрешность, обусловленная влиянием внешних электростатических полей,
уменьшается экранированием прибора. Экран соединяют с одним из зажимов прибора
и заземляют.
Температурная погрешность электростатического прибора
вызывается изменениями упругости материала растяжек и емкости ИМ с изменением
температуры:
, (3.41)
где
βW - термоупругий коэффициент растяжек; βС
- температурный коэффициент изменения емкости ИМ.
В приборах класса точности выше 0,5 для компенсации температурной погрешности используются различные конструктивные меры, например, крепление растяжек на термобиметаллических пластинах.