电荷传感器
电荷传感器是一个高阻抗电压传感器,在输入端串联一个0.01μF的电容。该电容器将一直充电,直到将源电压充满,即达到均衡。少量电荷是可以测量到的,即使他们的初始电位高于传感器的输入范围.输入电路还包括一个与电容串联的1兆欧电阻,电容用来保护部件免受大电流浪涌的损伤。当使用一LabPro和计算机,负极(黑)电压输入测量端接地到计算机。
(二)使用电荷传感器的一般程序:
1.连接电荷传感器到接口。
2.开始数据收集软件。
3.该软件将确定电荷传感器及数据收集加载的默认设置。现在您就可以收集数据了。
(三)注意事项
1、该传感器应与短接在一起的输入测量端贮存,以保护它高静的潜在可能损坏设备。经初步通电时,或当改变量程设置,按几秒钟复位按钮短接在一起为了确保所有的电荷耗尽来自内部的电容。最初复位以后,把导线一起短路将把此单元完全地清零。按下并释放与电压源导线相连的复位按钮,电压源如电源或电池,这样做导致读数有误差。然而,与一个集电屏或悬浮式电容板连接时,复位按钮是可以使用的。只要传感器重置后读数为零,你就可以得到正确的读数。
2、由于传感器测量少量电荷的能力,在处理导线时你必须小心否则可能电荷流失而引起读数误差。很快接线柱上的绝缘层会变得油腻而难以处理,并且种潜在性很大是手指经常带着少量电荷;通过绝缘体这很容易泄漏,影响你的读数。减少这种情况的最好办法是在从接地连接释放正接线柱前把你的手指接地以除去电荷。除去接地引线前开始记录数据如此你会注意得到在进行连接前是否流失电流累积。当连接到静态电源(不是一个像电池一样的固定电压),重置按钮时可以使用连接到一个无源电荷接受器。确保输出读数复位后为零。
3、该传感器是没有差别的,因此负(黑)接线柱始终处于地电位。所提供的电缆被屏蔽,并有一个低泄漏介质聚四氟乙烯(铁氟龙)。当使用其它电缆,该部件应进行测试,以确保电缆不允许过多的泄漏电流。
4、该负(黑)接线柱是接地的。杂散静电的影响将被连接黑导线和金属地平面最小化在下面的实验中,诸如一个铝板箔。
5、因为实验者的身体可以通过合成纤维服装携带重多的电荷。在严重的情况下可以通过手腕上的地面带将实验者接地。
6、许多实验中它有助于把一个锡杯连接到阳性(红色)接线上。这个杯子把微不足道的电容增加到了系统中,但可以很容易地看到感应或储存的电荷。用地平面的玻璃瓶或烧杯来绝缘。塑料不能很好地工作,因为它会迅速地积聚杂散电荷。
7、在正接线柱接地时开始实验,然后把电荷传感器归零。
8、快速地完成所有的实验。由于在电缆和仪器中泄漏电流,在15秒以后读数将很少被信赖。
(四)使用范围
电荷传感器被用来作为电子验电器。不像传统的验电器,电荷传感器可以定量测量。数值的测量改善了许多静电实验,如感应充电,充电的摩擦和接触充电。该传感器也可用于测量电荷极性。一个非常高阻抗输入的0.01μF电容电压传感器使这些测量成为可能。该传感器有三个工作范围和归零切换到输入电容放电。