Образцовая мера переменной активной проводимости
Патент 734825
Авторы
Классы МПК
Образцовая мера переменной активной проводимости
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<"1 734825 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2503323/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл >
Н 01 G 5/26
Гооударстеенный комитет
СССР
Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 25.05.80 по делам наооретеннй и открытий (53) УДК 621.319..4 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. А. Михайленко, Л. Н. Иващенко и 1О. И. Курочкин (71 ) 3ая в и тел ь (54) ОБРАЗЦОВАЯ МЕРА ПЕРЕМЕННОЙ
АКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ
Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано, в частности, в электроизмерительной технике в качестве образцовой переменной проводимости для определения электромагнитных параметров веществ и электрических цепей в широком диапазоне частот.
Известна конструкция переменных сопротивлений, где в качестве эталонного переменного высокоомного сопротивления используется четырехзажимная мера активного сопротивления (1).
Недостатком этого устройства является влияние остаточных параметров сопротивлений, приводящее к большой дополнительной погрешности определения его величины, сложность конструктивного решения, трудоемкость калибровки.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является образцовая мера переменной активной проводимости, содержащая конденсатор с замещаемыми твердыми и жидкими диэлектриками, низкопотенциальным электродом, выполненным в виде двух цилиндров, размещенных на оси, и высокопотенциальным электродом, закрепленным на корпусе (2).
Недостатком такого устройства является низкая точность измерений, Цель изобретения — повышение точности измерений — достигается тем, что предлагаемая образцовая мера переменной активной проводимости дополнительно снабжена ротором, выполненным в виде диэлектрических пластин, размещенных между торцовыми поверхностями цилиндров низкопотен в циального электрода и закрепленных на оси, а высокопотенциальный электрод расположен между диэлектрическими пластинами.
На фиг. 1 изображена предлагаемая об15 разцовая мера; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — электрическая схема, где корпус меры является также низкопотенциальным электродом 1 конденсатора с замещаемыми диэлектриками, 2 — фланцевый коаксиальный разъем, 3 — второй низкоzo потенциальный электрод конденсатора меры, 4 — высокопотенциальный электрод конденсатора меры, оканчивающийся контактом коаксиального разъема, 5 — диэлектрический ротор, закрепленный на оси 6, на
734825 4
5 0
108жюк. + Отвод, 40
4$
Формула изобретения которой также жестко закреплен низкопотенциальный электрод 7 компенсирующего конденсатора, имеющий электрический контакт с корпусом 1, 8 — неподвижный высокопотенциальный электрод компенсирующего конденсатора, соединенный проводником 9 с высокопотенциальным электродом конденсатора меры 4, 10 — замкнутый объем конденсатора меры, все свободное пространство которого заполнено жидким диэлектриком, 11 — отверстие, через которое производится заливка жидкого диэлектрика, 12— отсчетное устройство меры, жестко закрепленное на оси 6.
Мера переменной активной проводимости работает следующим образом.
При вращении диэлектрического ротора 1
5 посредством отсчетного устройства 12 происходит выведение ротора из межэлектродного пространства, образованного электродами 1, 3, 4, а освободившееся место твердого диэлектрика заполняется жидким, причем
Так как активное сопротивление конденсатора при параллельной схеме замещения
R = l/eCtg8 то, изменяя tg8 q,на
tg S тверд. (и наоборот) и, оставляя постоянной емкость С, при данной частоте со можно изменять только эквивалентное активное сопротивление конденсатора. Проводимость конденсатора G = ceCtg 6 будет в этом случае линейно зависеть от tg 0. Так как в общем случае 3 жидк, = 3 <, то при замещении диэлектриков конденсатора. будет изменяться и его емкость, что является вредным явлением, так как делает невозможным определение активной проводимости меры и непригодно для измерительных целей. Для устранения этого изменения вводится компенсирующий конденсатор с электродами 7 и 8, подключенный параллельно конденсатору меры. Абсолютная величина предела компенсирующей емкости выбирается равной величине изменения емкости меры при замещении диэлектриков, а изменение их величин противофазно (то есть, с уменьшением емкости меры увеличивается емкость компенсирующего конденсатора), что достигается в момент настройки путем плавного изменения расстояния между электродами 7 и 8, а также установкой угла расположения электрода 7 и ротора 5, закрепленных на одной оси 6. Вращение электрода 7 и ротора 5 происходит синфазно и .синхронно.
Необходимо отметить, что использование компенсирующего конденсатора возможно только тогда, когда его тангенс угла потерь намного меньше тангенса угла потерь конденсатора с замещаемыми диэлектриками. Тогда общий тангенс угла потерь двух параллельных конденсаторов выражается как
С
0 81С + ф ЬР,С
C . сг где Ci — емкость конденсатора с замещаемыми диэлектриками; t)S<- тангенс угла потерь конденсатора С1 (tg 0 = 1/а С,К „где R < — эквививалентное активное сопротивление конденсатора С );
С Ag< g àíàëoãè÷íûe величины для компен>аЪ г сирующего конденсатора.
Так как tg6, ))tg 6 произведением
С qtg Ьг можно пренебречь, тогда tg p = 481с, с +су, ! а общее активное сопротивление меры, R = — =
I I Х
®0$6 w(c +сг) ЯИ ос,tg,ц с,кг (С + С = С вЂ” общая емкость двух параллельных конденсаторов), следовательно, эквивалентное активное сопротивление меры (проводимость) определяется только величиной тангенса угла потерь конденсатора с замещаемыми диэлектриками. Использование в качестве жидкого, диэлектрика любой диэлектрической жидкости (если tg бщ ф ф tg 5, расширяет возможность выбора замещаемых диэлектриков и, следовательно, позволяет расширить рабочий диапазон меры. Использование однокомпонентного диэлектрика позволяет снизить погрешность определения величины проводимости за счет неточности подгонки смеси по значению 1 до равенства Я твердого диэлектрика при настройке меры.
Постоянство емкости меры обеспечивается введением дополнительного компенсирующего конденсатора с пренебрежимо малыми потерями. Исполнение конструкции меры по принципу роторного конденсатора позволило снизить требования к герметизации и, следовательно, упростить конструкцию, так как в процессе замещения диэлектриков объем жидкого диэлектрика остается постоянным.
Образцовая мера переменной активной проводимости, содержащая конденсатор с замещаемыми твердыми и жидкими диэлектриками, низкопотенциальным электродом, выполненным в виде двух цилиндров размещенных на оси, и высокопотенциальным электродом, закрепленным на корпусе, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, она дополнительно снабжена ротором, выполненным в виде диэлектрических пластин, размещенных между торцовыми поверхностями цилиндров низкопотенциального электрода и закрепленных на оси, а высокопотенциальный электрод рас734825 положен между диэлектрическими пластинами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 419805, кл. G Ol R 27/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР № 463168, кл. Н 01 С 3/02, 1973 (прототип).
Составитель Л. Беспалова
Редактор Н. Каменская Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи
Заказ 2098/54 Тираж 844 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектйая, 4