Емкостной делитель напряжения Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электрорадиотехнике, в частности к емкост- ным делителям напряжения для-уст ройств измерения напряжения/ и может быть использовано в генераторах импульсных напряжений для измерения высоковольтных импульсов наносекундной длительности.

Известен емкостной делитель напряжения, содержащий два конденсатора, соединенных последовательно, причем один вывод соединен с высоковольтным проводником, а второй с зазем ленным проводником l

Недостатком данного емкостного делителя является большая индуктивность проводников, соединяющих конденсаторы между собой и с высоковольтным и заземяенным проводниками, что приводит к линейным искажениям измеряемых высоковольтных импульсов, нанобекундной длительности. Кроме того, поскольку высоковольтные им пульсы наносекундной длительности передают по коаксиальным линиям, то подключение известного делителя трудно осуществить, так как при этом искажаются параметры ,передающей коаксиальной линии и уменьшается электрическая прочность коаксиальной передающей линии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является емкостной делитель напряжения содержащий коаксиальную передающую линию, металлическую фольгу, помещенную ieждy проводниками коаксиальной линии, пластину из диэлектрика, помещенную между металлической фольгой и внешним проводником коаксиальной передающей Линии,металлический экран,помещенный между металлической фольгой и внутренним проводником коаксиальной передающей линией.

Емкостью высоковольтногоплеча C/f является емкость между внутренним (высоковольтным) проводником ноаксиальной линии и фольгой, а емкостью низковольтного плеча Cj является емкость, образованная металлической фольгой и внешним проводником коакси альной передающей линии, причем пространство между обкладками емкости Ci заполнено диэлектриком (пластиной из диэлектрика),

Поскольку в устройстве соединительные проводники отсутствуют, и поэтому индуктивность мала, то известный емкостной делитель напряжения позволяет измерять высоковольтные импульсы напряжения наносекундно длительности и амплитудой сотни киловольт Н.

Недостатками известного устройства являются сложность регулировки в широких пределах коэффициента деления изготовленного делителя,

так как расстояние от металлической фольги до проводников коаксиальной линии остаётся неизменным, а независимое изменение емкостей C-j или Су допустимо на 10-20% и, кроМе того, сложно установить новый делитель в передающую коаксиальную линию, так как для передачи без искажений импульса длительностью t)i необходимо выполнять неравенство2у СгЗ 1ц где 5 к волновое сопротивление измерительного кабеля для чего емкость С2 должна быть достаточно велика (типичные 7. или 75 Ом, поЬтому при ty 50 НС необходимо Ф)и, следовательно, геометрические размеры фольги делителя будут велики.

Кроме того, для этих устройств су ществует необходимость регулировки коэффициента деления, связанная с тем, что скоростные осциллограммы имеют фиксированную чувствительность, поэтому амплитуда сигнала, снимаемого с делителя, должна быть оптимальной для используемого типа осциллографа. В известном емко.ртном делителе напряжения регулировка коэффициента деления осуществляется за счет экранирования металлической фольги экранирующим металлическим кольцом.. При этом чем большая часть площади металлической фольги закрыта металлическим экранирующим кольцом, тем меньше будет величина емкости С и тем больше коэффициент деления Кя (С 4 С)/С,.Однако такая регулировка коэффициента деления технически сложна, поскольку приходится разбирать высоковольтную передающую коаксиальную линию, а затем изменять положения экранирукядего кольца, имеющего достаточно большие, размеры. К тому же такая регулировка непригодна, если во время работы устройства амплитуда импульсов изменяется в широких диапазонах, например в 10 раз.

Цель изобретения - упрощение регулировки коэффициента деления емкостного делителя напряжения и установки его в коаксиальную передающую линию.

Поставленная цель достигается тем что в известном емкостном делителе напряжения, содержащем коаксиальную передающую линию, металлическую фольгу, помещенную между проводниками коаксиальной линии, пластину из диэлектрика/ помещенную между металлической фольгой и внешним .проводником коаксиальной передакяцей линии, металлический экран, помещенный между металлической фольгой и внутренним проводником коаксиальной передающей линии и электрически соединенный с внешним проводником коаксиальной пере|Дакяцей линии, пластина из диэлектрика вьтолнема из керамики с высокой ди

ЕМКОСТНоЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержсвдий коаксиально передайщую линию, ..металлическую фольгу, помещенную между проводниками коакси альной линии, пластину ид диэлектрика, помещеннук) между металлической фольгой и внешним проводником коакси альной передакицей линии, металлическ экран, помещенный между металличес;кой фольгой и внутренним проводником коаксиальной передающей линии и элек рически соединенный с внешним проводником коаксиальной передающей линии, отличающийся тем, что, -с целью упрощения регулировки , коэффициента деления делителя и установки его в коаксиальную передающую линию, пластина из диэлектрика выполнена из керамики с высокой диэлектрический проницаемостью и прикреплена к отдельному металлическому основанию, являющемуся частью внешнего проводника коаксиальной линии и соединенному с внешним проводником разборным соединением, причем указанное отдельное металлическое основание снабжено фиксирующими выступами, а разме1ял металлической фольгой превьхиают размеры пластины из диэлектрика, металлический, экран укреплен на подвижной металлической оси, выходящей через отдельное металлическое основание за его пределы и имеющейэлектрический контакт с отдельным; металлическим основанием, между металлической фольгой и отдельным металлическим основанием помещена дополнительная пластина из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, закрепленная на подвижной I оси, выходящей через отдельное металлическое основание за его пределы.