Эталонный электрический конденсатор постоянной емкости

Эталонный электрический конденсатор постоянной емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЙ"

ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 1г ВЖ258

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 519774 (22) Заявлено 18.12.72 (21) 1859162!18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (431 Опубликова: о 15.02.78. Б1оллетень ¹ 6 (45) Дата опубликования описания 31.01.78 (51) М.K...- Н 01 6 1/013

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) елДК 621.319.4 (088,8) (72) Автор изобретения

В. В. Викторов (71) Заявитель (54) ЭТАЛОННЬ1й ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ПОСТОЯ Н НО и ЕМКОСТИ

Едкости

20 в индикатор, ( низкий потенциал в генератор, высокий патенциа1

Сг

25 з с

1 2 с

30 С„.

1, 2, 3

1, 2, 3

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в метрологии в качестве эталона.

По основному авт. св. 519774 известен эталонный электрический конденсатор, содержащий концентрические расположенные с зазором один относительно другого замкнутые электроды, заключенные в корпус и выполненные в виде плоской монолитной кварцевой металлизированной пластины, разделенной зазорами на изолированные участки и снабженные расположенными под ними экранами (11.

Однако в связи с круговой конфигурацией зазоров конденсатор не позволяет получить нужную точность, которая соответствует штриховым мерам длины.

С целью повышения точности воспроизведения единицы емкости в предлагаемом эталонном электрическом конденсаторе постояннои емкости кварцевая металлизированная пластина дополнительно разделена на ряд прямоугольных параллельных участков, образуя незамкнутые электроды.

На фиг. 1 показан предлагаемый конденсатор, поперечное сечение; на фиг. 2 — то же. вид сверху и система координат.

Эталонный электрический конденсатор по %

@ое;::зж IQ Й 1а

1 ратеитно- "- ".чст т@@ стоянной емкости содержит полосовые зысокопотенциальные электроды 1 — 8 и низкопотенциальные кольцевой и круговой электроды 4 и б, о

Электроды окружены охранным электродом б, разделены промежуточным экраном 7 и помещены в экран 8. Конденсатор вакуумирован и не имеет подвижных частей.

На табл. 1 дан режим работы конденсатора, который осуществляется путем поочеред ного включения электродов в измерительную аппаратуру (пост) и относительного пзмере1б ния емкостей между электродами. Невключенные электроды «заземлены».

Таблица 1

Электроды, включенные в мост

593258 и их отношения

Св

С, с — с

Л Сп лс, =с

Л Св = Св

Л Св = Св

Св — С

С вЂ” Сз

С, — C„.Таблица 3

F(PRh) 2 (V(h+ Р,) - — Л -V(h+ Р,) — R, — Vh"- — R + 1 Ь- — Я(1

R2 1 R2

2Х (p (h -- р ) — R — 1 (и-1- Р,) — R2 — )/у — R. )/ h"- R2) C„, 2- (V(h -Р.): — -, — Vh- — — Р.,t

2Z () (Iю+ Рв) — R2 >— ) (h+ Рз) — R> — ) h - — R„+ ) и — R< 1

C„2Х (V(h + Рв)" — Р, — Vh - — R2 — Рз1

c„.

2?„(p (h -ь Р,) - — Rj — p и — Ry — Р,) 2Х () (й+ Р.„,) - — R — 1 /Р— R — Р 1 (V(h+, . 2 V Rt P) На табл. 2 даны вычисления приращения емкостей.

Таблица 2 где (табл. 3)

Z — диэлектрическая проницаемость среды;

Р и R — размеры границ электрического поля, при этом P совпадают с шириной полосовых электродов 1 — 8 (с отсчетом от начала координат фиг. 2), à R соответствуют зазорам электродов 4 и 5;

h — расстояние по нормали от центра окружности до электрода l.

Используя полученные расчетные соотношения (табл. 3) и линейно (оптически) измеренные размеры Р, решают (на ЭВМ) систему уравнений (2) относительно h и Я.

Их значения подставляют в выражения

С7 — Са (табл. 3) и вычисляют расчетные величины емкостей С7 — Сп,(табл. 3) в абсолютной мере.

Метрологические достоинства предлагаемого конденсатора состоят в том, что каждая из емкостей С1 — Са является расчетной, поэтому их разности C7 — Са берут лишь для взаимного уничтожения погрешностей, вызванных дополнительными параметрами схемы (емкости на «землю», индуктивности кабелей и др.), что к принципу конденсатора не относится, кроме того, при выводе точных расчетных соотношений для емкостей необходимо

На табл. 3 даны расчетные соотношения емкостей. учитывать, что в них нужно использовать не геометрические размеры электродов, а размеры границ электрического поля (распределения зарядов) — «электрические» размеры.

10 Соотношения (табл. 3) выведены (фиг. 2) при следующих допущениях: плоские поверхности электродов находятся в одной плоскости; зазоры имеют бесконечно малую ширину; зазоры являются концентрическими ок15 ружностями или параллельными прямыми.

При этих допущениях электрические размеры

P, h u R в формулах (табл. 3) совпадают с границами электрического поля. В реальном конденсаторе из-за неплоскостности электро20 дов, ширины зазоров, их неконцентричности, некруглости или непараллельности и непрямолинейности такого совпадения нет.

Однако в силу принципа работы конденсатора его размеры определяют с помощью электрических измерений как электрические размеры, соответствующих фактическому конденсатору.

Из выражения (2) находят h и R, которые соответствуют измеренным отношениям фактических емкостей реального конденсатора, а после определения размеров расчетными становятся эти фактические емкости, т. е. рас593258 четное значение емкости (в определенных пределах) автоматически «следит» за фактической емкостью, что делает конденсатор автокомпенсированным по погрешностям, обусловленным отклонением его формы от идеальной.

Параллельные края высокопотенциального электрода позволяет измерять его ширину по оси симметрии конденсатора как размер штриховой меры с предельной точностью 10 .

Формула изобретения

Эталонный электрический конденсатор постоянной емкости по авт. св. 519774, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения единицы емкости, кварцевая металлиэированная пластина дополнительно разделена на ряд прямоугольных параллельных участков, образуя незамкнутые электроды.

Источник информации, принятый во вни10 мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 519774, кл. Н 01 G, 12.12.72.

Редактор Т. Я нова

Составитель Н, Блинкова

Техред И. Михайлова Корректор И. Симкина

Заказ 1012/2065 Нзд. М 213 Тираж 995

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Подписи!зе