Un voltmètre électrostatique mesure la tension de la surface d’un matériau particulier sans transférer la charge de courant en excès. En d’autres termes, cet instrument mesure plus précisément la charge statique générée par la surface d’un matériau sans contribuer à la charge excessive des résultats du processus. Lors de la mesure de la tension d’un matériau, le courant généré entre l’instrument et la surface du matériau crée une charge naturelle qui peut fausser les résultats de la tension réelle du matériau. Ainsi, un voltmètre électrostatique est essentiel pour éviter des mesures et des résultats inexacts.
Bien qu’un voltmètre électrostatique puisse être nécessaire pour toucher la surface afin de mesurer, les voltmètres électrostatiques les plus recherchés ne nécessitent aucun contact entre sa sonde et la surface d’un matériau, garantissant des résultats propres. En fait, la sonde est placée à environ 0.04-0.20 pouces (1-5 mm) de la surface – proche mais ne touchant pas du tout le matériau. De plus, bon nombre de ces types de voltmètres sont équipés d’une capacité à annuler le champ électrique entre la sonde et la surface. Ceci est possible car le voltmètre augmentera la tension de la sonde de l’instrument jusqu’à ce qu’elle corresponde à la tension de la surface en question. Lorsque les deux tensions sont égales, le voltmètre est capable de mesurer plus précisément la tension de la surface, atteignant souvent une précision comprise entre 0.05 et 0.1 pour cent de la pleine échelle.
L’utilisation d’un voltmètre électrostatique présente un certain nombre d’avantages importants en plus de son taux élevé de précision de mesure. De tels voltmètres facilitent la mesure de tension d’une surface en mouvement. La suppression du champ électrostatique entre la sonde et la surface permet une plus grande latitude dans les changements d’espacement entre la sonde et la zone de la surface mesurée à tout moment.
La collecte de données à l’aide d’un voltmètre électrostatique minimise également le risque d’arc électrique entre la sonde et la surface. L’arc-over fait référence à la charge résultante créée par l’interaction entre une surface haute tension et une sonde d’instrument. Grâce à l’annulation électrostatique, les arcs électriques sont éliminés, ce qui permet une électricité à courant continu (CC) plus stable. Une électricité CC plus stable, à son tour, conduit à la précision remarquable du voltmètre électrostatique par rapport à son homologue plus courant, le champmètre électrostatique. Les champmètres mesurent la tension totale d’un matériau et pas simplement la tension de surface du matériau, ce qui est important pour déterminer le potentiel électrostatique entre la surface d’un matériau et une machine industrielle.
Les voltmètres électrostatiques sont généralement utilisés dans le secteur industriel. Ils sont utilisés pour une grande variété d’applications spécifiques aux entreprises de cette industrie. Les utilisations pourraient inclure la mesure de la tension superficielle de matériaux industriels tels que les caoutchoucs, les plastiques et les polymères ; évaluer les effets des rayonnements; et l’analyse des propriétés des photorécepteurs.