Вакуумный емкостной делитель напряжения
Иллюстрации
Реферат
Э. H. Смирнов (72) Автор. изобретения (7l ) Заявитель (54) ВАКУУМНЫЙ ЕМКОСТНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ го
Изобретение относится к электронной технике, а именно к электровакуумным приборам и может быть использовано для комплектования электронных кило. волвтметров, высоковольтных зондов,. высоковольтных осциллографов, а также может самостоятельно применяться ввьм соковольтных цепях мощных электро- и радиотехнических устройств для настройки и. оперативного контроля режимов
)о цепей и формирующих блоков.
Известен вакуумный емкостный делитель напряжений, содержащий два последовательно соединенных конденсатора, один из которых образован высокопотеицивльным цилиндрическим электродом и коаксивльным низкопотенциальным электродом, а второй образован заземленным цилиндром и низкопотенпиальным электродом и снабжен двумя системами цилиндрических электродов, размещенных между высокопотенциальным и низкопо- . тенциальным электродами, причем электроды одной системы электрически сое2 дйнены между собой и заземлены, а другой — изолированы друг от друга и размещены между электродами первой систь мы 51)
Недостатком данного устройства является неудовлетворительное согласование волновых сопротивлений низковоль гного конденсатора и места его соединения с коаксивльным разъемом, ограничивающее полосу пропускания частей делителя (не выше 20 — 25 мГц) и снижающее точность коэффициента деления.
Наиболее близким к предлагаемому являег ся вакуумный емкостный делитель напряжения содержащий заключенные в металлодиэлектрическую оболочку два последовательно соединенных конденсатора, первый из которых образован высокопотенциальным цилиндрическим электродом, соединенным с высоковольтным вводом делителя, и ковксивльным низкопотенцивльным электродом, а второй выполнен в виде двух систем цилиндрических электродов, одна из которых электрически соединена с звзем3 99340 ленным фланцем делителя, а другая часть через основание соединена с низковольтным выводом делителя, причем электроды одной системы размещены между электродами другой системы с переменlp ными междуэлектродными зазорами (2 1
Недостатком известного устройства является несогласованность места перехода от емкостного блока низковольтного конденсатора к коаксиальному выходному резъему, из-за возникновения "паразитной" емкости в месте перепада диаметров внешнего или внутреннего проводников коаксиальной линии, вызывающей ограничение полосы пропускания частей величиной 40-50 мГц и точности коэффициента деления.
11ель изобретения — повышение точности коэффициента деления и расширения полосы пропускания частот.
Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном емкостном делителе напряжения, содержащем заключенные в металлодиэлектрическую оболочку два последовательно соединенных хонденса25 тора, первый из которых образован высо» копотенциальным цилиндрическим электродом, соединенным с высоковольтным вводом делителя, и коаксиальным низкопотенциальным электродом, а второй вы30 полнен в виде двух систем цилиндричес0 ких электродов, одна из которых электрически соединена с заземленным фланцем делителя, а другая через основание электрически соединена с низковольтным выводом делителя, причем электроды одной системы размещены между электродами другой .системы с переменными междуэлектродными зазорами, в пространстве между основанием и фланцем установлен дисковый электрод, закрепленный между о40 диэлектрическими кольцами и соединенный с фланцем через переменный индуктивный элемент.
Кроме того, переменный индуктивный элемент выполнен в виде петлеобраз- "> ного проводника, проходящего через отверстие контактного элемента, установленного с возможностью радиального перемещения в пазу, выполненном во фланце.
Контактный элемент может быть выполнен в виде винта, снабженного разделительной шайбой и гайкой.
Благодаря наличию дискового электрода появилась возможность присоединения последовательно с возникающей "паразит- 55 ной емкостью (Сп) индуктивного элемента (.к), компенсирующего действие этой емкости. Ввиду того, что точный расчет
3 4 емкости С„и индуктивности L z затруцнен индуктивный элемент въгполнен переменным.
На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — .две проекции фрагмента конструкции делителя, поясняющие взаимное расположение петлеобразного проводника и контактного элемента, вьгполненного в виде винта.
Вакуумный емкостный делитель напряжения содержит диэлектрическую цилиндрическую оболочку 1, вакуумноплотно соединенную с высоковольтным выводом
2, на котором закреплен электрически соединенный с ним высокопотенциальный электрод 3, имеющий форму трубки и выполняющий одновременно функцию штенгеля. К о акси ально электр оду 3 ус т ан овлен цилиндрический низкопотенциальный электрод 4, диэлектрически изолированный от заземленного корпуса 5 и образующий с электродом 3 высоковольтный конденсатор делителя. Между оболочкой
1 и электродом 4 установлен экранный электрод 6, однопотенциальный с корпусом 5. С этим же корпусом соединена однопотенциальная с ним система электродов 7. Между электродами 7 с переменными междуэлектродными зазорами, ступенчато возрастающими от внутренних электродов к наружным, размещена другая система 8 электродов, электрически соединенная с низковольтным выводом
9 и образующая с системой электродов
7 низковольтный конденсатор делителя.
Вывод 9 изолирован диэлектрической шайбой 10 от фланца 11, однопотенциального с корпусом 5, и образует с патрубком 12, имеющим резьбовое сочленение с фланцем 11, высокочастотный коаксиальный разъем для соединения с измерительным прибором.
В углублении фланца 11 установлен дисковый электрод 13, образующий с основанием 14 системы 8 электродов, емкость Сп корректирующей, д цепочки. На ружная кромка электрода 13 закреплена между двумя диэлектрическими кольцами
15 и 16, внутренняя — между кольцом
l7 и шайбой 10. К нижней поверхности электрода 13 припаян одним концом петлеобразный проводник 18, являющийся корректирующим индуктивным элементом „. Другой конец проводника пропущен через отверстие контактного элемента, например под головкой винта 19, через отверстие во фланце 11 и приварен к наружной поверхности фланца. Винт 19
5 9934 вставлен в сквозной паз 20, радиально расположенный во фланпе 11 таким образом, что ось его отверстия направлена параллельно пазу, а между пропущенным через отверстие проводником и флан цем установлена разделительная шайба
21. С чаружной стороны фланца винт
19 закрепляется гайкой 22. Винт 19 под головкой имеет квадратное сечение, исключающее его проворачивание во вре- fO .мя закрепления гайкой 22.
Коэффипиент деления обеспечивается отношением высоковольтной и низковольтной емкостей, причем часть величины
- низковольтной емкости обеспечивается 15 емкостью Сд корректирующей цепочки.
Индуктивность корректирующей цепочки изменяют при необходимости перемещением винта 19 вдоль паза 20 с последующей фиксацией винта с помощью гай- 20 ки 22. Подстройку индуктивностн осущест вляют по минимальному отклонению коз фициента деления ) = К/К„-1) от номинального значения Кя при максимальной частоте рабочего диапазона частот дели- 25 теля, где К и Кн — соответственно реальный и номинальный коэффициенты деления делителя.
Расширение полосы пропускания частот и повышение точности коэффициента За деления вакуумного емкостного делителя напряжения позволяет повысить точность измерения высокочастотных и импульсных напряжений высоковольтных электрических цепей мощных электро-и радиотехни- З5 ческих устройств и контроля параметров вьн рковольтнь х элементов электронной техники: вакуумных конденсаторов, коммутирующих элементов, генераторных ламп в процессе их изготовления и эксплуатации.
Ф ормула изобре тения
1. Вакуумный емкостный делитель напряжения, содержащий заключенные
03 6 в металлодиэлектрическую оболочку два последовательно соединенных конденсатора, первый из которых образован высокои отенпиальным цилиндрическим электродом, соединенным с высоковольтным вводом делителя, и коаксиальным низкопотенпиальным электродом, а второй выполнен в виде двух систем цилиндрических электродов, одна из которых электричес ки соединена с заземленным фланцем делителя, а другая через основание электрически соединена с низковольтным выводом делителя, причем электроды одной системы размещены между электродами другой системы с переменными междуэлектродными зазорами, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения точности коэффициента деления и рас ширеиия полосы пропускания частот, s пространстве между основанием и фланпем установлен дисковый электрод, закрепленный между диэлектрическими кольцами и соединенный с фланцем через переменный индуктивный элемент.
2. Делитель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, переменный индуктивный элемент выполнен в виде петлеобразного проводника, проходящего через отверстие контактного элемента, установМ. ленного с возможностью радиального перемещения в пазу, выполненном во фланце.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
% 790030, кл. Н 010, 4/02, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2938028/18-21, кл. С, 01 R 15/04, 03.06.80., (прототип } .
Составитель В. Псаломшиков
Редактор В. Пилипенко Техред О.Неце Корректор М. Демчик
Заказ 499/73
Тираж 685 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 1