Эталон единицы тангенса угла потерь Советский патент 1986 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может исполь зоваться в качестве эталона единицы тангенса угла потерь. Известно устройство для воспроизведения единиисы тангенса угла потерь состоящее из измерительного моста и включенных в одно из его плеч газонаполненного конденсатора переменной емкости с неизменной поверхностью перекрытия между электродами и конденсатора постоянной емкости. Недостатком известного устройства для воспроизведения единицы тангенса угла потерь является труднос ть обеспечения одинаковых условий в разных объемах (влажность, температура, давление), где расположены электроды обоиХконденсаторов, что снижает точность воспроизведения единицы тангенса угла потерь. Наиболее близким техническим реше нием к данному изобретению является эталон единицд 1 тангенса угла потерь, содержащий измерительный мост, к одному из плеч которого подключен конденсаторный блок, помещенный в экранирующий корпус и состоящий из конденсатора переменной емкости, образованного подвижным и первым неподвижным электродами, и конденсатора постоянной емкости, образованного первым и вторым неподвижным электродами, при этом измерительный мост снабжен заземляющим элементом. Однако известный эталон единицы тангенса угла потерь не обеспечивает высокую точность воспроизведения. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения. Для этого в известном эталоне еди ниц)1 тангенса угла потерь, содержаще , измерительный мост, к одному из плеч которого подключен конденсаторный блок, помещенный в экранирующий кор пус и состоящий из конденсатора пере менной емкости, образованного подвиж ным и первым неподвижным электродами и конденсатора постоянной емкости, образованного первым и вторым неподвижными электродами, при этом измерительный мост снабжен заземляющим элементом, каждый из электродов уста новлен в дополнительном экране, изолированном от экранирующего корпуса и соеди}1енным с заземляющим элементом, первый неподвижный электрод сна жен цилиндрическим хвостовиком, на торце которого закреплен стакан, второй неподвижный электрод выполнен в виде полого цилиндра и установлен коаксиально между цилиндрическим хвостовиком и стаканом, экранирующий корпус снабжен перегородкой, а первый и второй неподвижные электроды закреплены при помощи изоляторов на ее противоположных сторонах, при этом температурные коэффициенты линейного расширения материалов первого и второго неподвижных электродов обратнопропорциональны отношениям емкостей этих электродов к отношениям их температурных коэффициентов емкости, при этом подвижный электрод выполнен в виде усеченного конуса, который размещен в коническом углублении, выполненном в первом неподвижном электроде. На фиг.1 приведена структурная электрическая схема эталона единицы тангенса угла потерьJ на фиг.2 - конструкция конденсаторного блока. Эталон единицы тангенса угла потерь содержит измерительный мост 1, к одному из плеч которого подключен конденсаторный блок 2, помещенный в экранирующий корпус 3 и состоящий из конденсатора 4 переменной емкости, образованного подвижным электродом 5, выполненным в виде усеченного конуса, который размещен в коническом углублении, выполненном в первом неподвижном электроде 6, и конденсатора 7 постоянной емкости, образованного первым и вторым неподвижными электродами 6 и 8, при этом измерительный мост 1 снабжен заземляющим элементом 9, а подвижный, первый и второй неподвижные электроды 5, 6 и 8 установлены соответственно в дополнительных экранах 10-12 изолированных от экранирующего корпуса 3 и соединенных заземляющим элементом 9, первый неподвижный электрод 6 снабжен цилиндрическим хвостовиком 13, на торце которого закреплен стакан 14, второй неподвижный электрод 8 выполнен в виде полого цилиндра и установлен коаксиально между цилиндрическим хвостовиком 13 и стаканом 14, экранирующий корпус 3 снабжен перегородкой 15, а первый и второй неподвижные электроды 6 и 8 закреплены при помощи изоляторов 16 на ее противоположных сторонах. Эталон единицы тангенса угла потерь работает Следующим образом.

Вращением барабана 17 и перемещением штока 18 устанавливают емкость между подвижным электродом 5 и первым неподвижным электродом 6, которая

равна 2С, и

уравновешивают измери- . 1 по емкости и активной

тельный мост Затем эту емкость устапроводимости

навливают равной С, снимают заземляющий элемент 9, а второй неподвижный электрод 8 соединяют с подвижным Ю электродом 5. Сравнивают с помощью измерительного моста 1 полученную сумму постоянной и переменной емкости. с предьщущим значением переменной емкости и записывают изменение активной5 проводимости дС , Затем, отключая поочередно второй неподвижный и подвижный электроды 8 и 5, сравнивают между собой переменную и постоянную емкости и записывают изменение активной про- 20 водимости AG,j. При этом отключенный второй неподвижный электрод 8 или по; вижный электрод 5 по-прежнему соединяют своим экраном 12 или 10 с помощью заземляющего элемента 9.

Значение tgS конденсаторного блока 2 находят из выражений для первого и

второго неподвижных электродов 6, 8, образующих конденсатор 7 постоянной емкости,

3uG - AGj

tg,

для подвижного и первого неподвижног электродов 5 и 6, образующих конденсатор 4 переменной емкости,

tgS 2 2uX:

Приведенные выражения не зависят от tg5 регулируемого конденсатора измерительного моста 1, с которым проводятся промежуточные сравнения конденсаторного блока 2, и, следовательно, позволяют определить абсолютные значения последнего.

Погрешность воспроизведения единицы тангенса угла потерь с помощью предлагаемого устройства ограничена только чувствительностью мостам и при надлежащем выполнении последнего составляет по абсолютному значению (1-2)- 10 в диапазоне звуковых час- гот.

4Л

bdt;

1. ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ ТАНГЕНСА УГЛА ПОТЕРЬ, содержащий измерительный мост, к одному из плеч которого подключен конденсаторный блок, помещенный в экранирующий корпус и состоящий из конденсатора переменной емкости, образованного подвижным и первым неподвижным электродами, и конденсатора постоянной емкости, образованного первьш и вторым неподвижным электро iaMH, при этом измерительный мост снабжен заземляющим элементом, о тличающийся тем, что, с це лью повышенияточности воспроизведения, каждый из злектродов установлен в дополнительном экране, изолированном от экранирующего корпуса и соединенным с заземляющим элементом, первый неподвижный электрод снабжен цилиндрическим хвостовиком, на торце которого закреплен стакан, второй неподвижный электрод выполнен в виде полого цилиндра и установлен коаксиально между цилиндрическим хвостовиком и стаканом, экранирующий корпус снабжен перегородкой, а первый и второй неподвижные электроды закреплены при помощи изоляторов на ее противоположных сторонах, при этом тем(Л пературные коэффициенты линейного расширения материалов первого и второго неподвижных электродов обратнопропорциональны отношениям емкостей этих электродов к отношениям их температурных коэффициентов емкости. 2. Эталон ПОП.1, отлич и и с я тем, что подвижный элеко трод выполнен в виде усеченного конуса, который размещен в коническом Од углублении выполненном в первом неСЛ подвижном электроде. Од