Устройство для измерения температурного коэффициента емкости (ТКЕ) электрических конденсаторов Советский патент 1955 года по МПК G01R27/26 

Температурная нестабильность частоты является самой важной составтяющей общей нестабильности частоты любого радиоустройства. Поэтому весьма актуальной становится проблема создания точного и вместе с тем простого в эксплуатации устройства для измерения температурных коэффициентов емкости (т.к.е.) конденсаторов.

В устройствах, предназначенных для измерения т.к.е. конденсаторов, онределяет.-я (с помощью двойного гетероди.нирования) уход ча-стоты измерите.тьного гeтepoдиiнa, и контур которого, входит исследуемая емкость.

Недостатком известных устройств хДля измерения т.к.е. коиденсаторов является необходимость нроизводства громоздких вычислительных операций.

Для обеспечеиия возможности осуществления неносре.тственпого отсчета т.к-е. предлагается в устройстве, в состав которого входят два гетеродина переменной частоты с переменными конденсаторами в их контурах, нсиользовать снаренные кондеисато. ры с экспоненциальной зависимостью емкости от угла новорота ротора.

Этим достигается возможность негосредствснной градлмфопки .1

устройства в еднницах т.к.е., что значительно процесс измерения.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Исследуемый конден.сатор С,- , пол е1ценный в термоста.т Г, 11одк.1Ючается к гетеродину Г, в ко.чеблте.льный контур которого вк.лючены неременный конденсатор С.,., с эксHOHeiiiHi. 1Ы1ой :- авнсимостьюемкостн от угла поворота ротора н катутнка 1Н{дуктивпости LI. Сигна.Т; генерируемый гетеродииом TI н имеющий частоту /1, определяемую значениями С,- , GVI и LI, поступает вместе с сигналом, генерируемым вспомогательным гетеродином Г,, п имеюнг1|М частоту /;, на емеситель С.

В контур гетеродина Г.) входят перемениый коиденсатор С,.п с экспоненциальной зависимостью емкости от угла поворота ротора, спаренный с таким же конденсаторолг С,,., в контуре гетеродина Гь и катушка индуктивности L;. Разность частот fi и , получающаяся на выходе смесителя фиксируется инднкатором нулевых биений и.

Пе1)ед нача.юм измерения вранхением ручки настройки одновременно изменяются емкостн обоих неременпых конденсаторор, С,., и С,.., до но.лучеи нулевых биений частот гетеродинов Г| и Г2, после чего шкала устройства устанав.пшается на нулевое деление.

Условие нулевых биений частот гетеродинов TI и Г-, означает, что или, так как

/I -

2п

л, (С., + С,) и С,, С„, с,,

), 1/ Г

- } -г /1г2

то:

L,(C,-:-CJ: /.,C, С. С,.

гл

t-)

изменении емкости С.,- на

При вследствие изменения температуры на нулевые биения пронадают, но могут быть восстановлены вращением ручки иаетройкн. Это вызывает изменение емкости Q на АС. , нричем ДС . как легко ноказать, евязано с ДСд- соотно1 1ен::см:

л г - Л С

-Д LvA- /-i L д.,

il

откуда

. - . гг

Следовательно, температурный кээс;)фициент емкости

i Сд. л ,f Если через о обозначить цену деления шкалы неременного логарифмического конденеатора, выраженную в единицах емкости, и через п -число делений шкалы переменного конденсатора, на которое необходимо дополнительно повернуть ручку настройки для восстановления нулевых биений, то

&.С, о п

и, следовательно,

- Llj (t

Так как в логарифмическом неременном конденсаторе цена деления д (если деление взято достаточно маоТым) так же, как и сама емкость, меняется но экспоь енциальному закону, а отношение цены деления в соответствующей емкости ест1 величина иостояг1ная

--- а - const.

С,

то

я.

Иначе говоря, т.к.е, ыронорциона пен числу делений шкалы неременного конденсатора с экспоиенциа.чькой зависимостьЕО е.мкости от vr.ia поворота ротора.

Этим обеснечиваетея воз.можность неносрсдственного измереггня значения т.к.е. но шкале, непосредственно связанной с ручкой настройки и ироградунрова1нюй в единицах т.к.е.

П р е д мет и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения температурного коэффициента емкости (т.к.е. ) электрических конденсаторов, состоящее из гетеродина неремегиюй частоты с переменным ко 1деггсатором в его колебательном контуре, к которому подключается исследуемый конденсатор, второго гетеродина переменной частоты с переменным конденсатором в его контуре, смесите. частот этих гетеродинов и индикатора нулевых биений, о т л и ч а ю и; е ес я тем, что, с целью уироидения процесса измерений цутем осуществления «епосредствеННого отсчета т.к.е. указанные переменные конденсаторь спарены, имеют экспоненциальную зависимость от угла поворота ротора, и шкала устройства непосредственно проградуирована в единицах т.к.е.