Che cos'è un voltmetro elettrostatico?
Un voltmetro elettrostatico misura la tensione della superficie di qualsiasi materiale particolare senza trasferire la carica di corrente in eccesso. In altre parole, questo strumento misura più precisamente la carica statica generata dalla superficie di un materiale senza contribuire con una carica in eccesso ai risultati nel processo. Quando si misura la tensione di un materiale, la corrente generata tra lo strumento e la superficie del materiale crea una carica naturale che può distorcere i risultati della tensione effettiva del materiale. Pertanto, un voltmetro elettrostatico è vitale per prevenire misurazioni e risultati imprecisi.
Sebbene un voltmetro elettrostatico potrebbe essere necessario per toccare la superficie per misurare, i voltmetri elettrostatici più desiderati non richiedono alcun contatto tra la sua sonda e la superficie di un materiale garantendo risultati puliti. In effetti, la sonda è posizionata a circa 1-5 mm (0,04-0,20 pollici) dalla superficie - vicino ma non tocca affatto il materiale. Inoltre, molti di questi tipi di voltmetri sono dotati della capacità di annullare il campo elettrico tra la sonda e la superficie. Ciò è possibile perché il voltmetro aumenterà la tensione della sonda dello strumento fino a quando non corrisponderà alla tensione della superficie in questione. Quando entrambe le tensioni sono uguali, il voltmetro è in grado di misurare con maggiore precisione la tensione della superficie, ottenendo spesso una precisione entro lo 0,05-0,1 percento del fondo scala.
L'utilizzo di un voltmetro elettrostatico presenta numerosi vantaggi significativi oltre all'elevata precisione di misurazione. Tali voltmetri facilitano la misurazione della tensione di una superficie mobile. L'annullamento del campo elettrostatico tra la sonda e la superficie consente un maggiore margine di manovra nei cambiamenti di spaziatura tra la sonda e l'area della superficie misurata in qualsiasi momento.
La raccolta di dati mediante l'uso di un voltmetro elettrostatico riduce inoltre al minimo la possibilità di arco-over tra la sonda e l'area della superficie. Arc-over si riferisce alla carica risultante creata dall'interazione tra una superficie ad alta tensione e una sonda dello strumento. Grazie alla nullificazione elettrostatica, l'arco-over viene eliminato, consentendo l'elettricità a corrente continua (DC) più stabile. L'elettricità DC più stabile, a sua volta, porta alla notevole precisione del voltmetro elettrostatico rispetto alla sua controparte più comune, il misuratore di campo elettrostatico. I misuratori di campo misurano la tensione totale di un materiale e non semplicemente la tensione superficiale del materiale, importante per determinare il potenziale elettrostatico tra la superficie di un materiale e una macchina industriale.
I voltmetri elettrostatici sono generalmente utilizzati nel settore industriale. Sono utilizzati per un'ampia varietà di applicazioni specifiche per le aziende di quel settore. Gli usi potrebbero includere la misurazione della tensione superficiale di materiali industriali come gomme, materie plastiche e polimeri; valutazione degli effetti delle radiazioni; e analizzando le proprietà dei fotorecettori.