Мера емкости Советский патент 1989 года по МПК G01R27/26 

10

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при проверке трехзажимных емкостных мостов переменного тока.

Цель изобретения - повышение точности при одновременном расширении ,диапазона воспроизводимых значений.

Применение предложенной меры позволяет полностью устранить начальную емкость меры за счет устранения емкости отключенных гнезд и взаимной емкости между секциями разделенной пластины. Это повышает точность меры и расширяет диапазон воспроизводи-15 мой емкости в сторону малых значений вплоть до пФ,

На фиг,1 изображена предлагаемая многозначная мера емкости; на фиг,2 помощью фиксатора 11, Одновременно поворачивается шторка 8, ее вырез попадает в гнездо подлежащего вклю чению конденсатора 3, В это гнездо через отверстие в крышке 10 вставляют штепсель 6 и накрывают его ко паком 13, При этом конденсатор 3 о зьшается подключенным через диск 4 и секцию кольца 5 к выходному разъ му 14, поэтому мера воспроизводит кость этого конденсатора.

Шторка 8 выполняет роль перерез щего экрана между диском 4 и невкл ченными секциями кольца 5, а перег родки 12 вьтолняют. ту же роль межд секциями кольца 5 (фиг,3), Благода этому устраняется емкость отключен ных гнезд и взаимная емкость между

разрез А-А на фиг,1 (штепсель, изъят); 20 секциями кольца 5, что в конечном на фиг,3 - электрическая схема предлагаемой меры; на фиг,4 - электрическая схема замещения предлагаемой меры.

Мера емкости содержит экранирую- 25 щий корпус 1, установленные в, обойме 2 конденсаторы 3 и образующие штепсельный переключатель две металлические пластины: сплошную, выполненную в виде диска 4, и разрезанную на изо-30 лированные секции и выполненн то в виде охватьгоающего его кольца 5, Диск

4и секции кольца 5 снабжены полукруглыми напротив лежащими вырезами, образующими гнезда под штепсель 6, и укреплены через изоляторы на плите

7, В зазоре между диском 4 и кольцом

5размещена цилиндрическая шторка 8 е вырезом 9., накрывающим одно из гнезд. Шторка 8 механически соединена с наружной поворотной крьппКой 10, имеющей отверстие для прохождения

.штепселя 6, расположенное над выре- зом 9 шторки, Крьш1ка 10 снабжена шка35

40

итоге приводит к устранению началь ной емкости меры. Внутри меры паразитные емкостные связи между кон денсаторами 3 устраняются за счет экранирующего влияния обоймы 2 и плиты 7, Рассмотрим влияние емкост обусловленной введением шторки 8 и перегородок 12, а также влияние ем кости отключенных конденсаторов 3 (фиг,4), Наличие шторки 8 и перего родок 12, электрически соединенных с корпусом 1, приводит к появлению емкостей С,, , Сц ,,, ,, между ко пусом 1 и каждой секцией кольца 5 и емкости Сл между корпусом 1 и ди ком 4 (на фиг,4 емкость С, не пок зана, т,к, при включении конденсат ра С, часть емкости С,, , связанная со шторкой, пропадает, а часть емкости С , связанная с перегородка добавляется к емкости С), Каждая из емкостей Сц, ,,,, ,С ,„ включена последовательно с емкостью одного нз отключенных конденсаторо

лой и фиксатором 11, между секциями кольца 5 размещены радиальные металлические- перегородки 12, закрепленные на корпусе 1, а штепсель 6 закры съемным колпаком 3, Одни из вьтодов конденсаторов 3 подключены к секциям кольца 5, а диск 4 и другие выводы конденсаторов 3 подключены к измерительным выводам меры, выполненным в виде выходного разъема 14,

Устройство работает следующим образом,

При извлеченном штепселе 6 поворачивают крышку JO на нужное деление , и фиксируют это положение с

10

15

65822 .

помощью фиксатора 11, Одновременно поворачивается шторка 8, ее вырез 9 попадает в гнездо подлежащего включению конденсатора 3, В это гнездо через отверстие в крышке 10 вставляют штепсель 6 и накрывают его колпаком 13, При этом конденсатор 3 ока- зьшается подключенным через диск 4 и секцию кольца 5 к выходному разъему 14, поэтому мера воспроизводит ёмкость этого конденсатора.

Шторка 8 выполняет роль перерезающего экрана между диском 4 и невклкг- ченными секциями кольца 5, а перегородки 12 вьтолняют. ту же роль между секциями кольца 5 (фиг,3), Благодаря этому устраняется емкость отключенных гнезд и взаимная емкость между

секциями кольца 5, что в конечном

итоге приводит к устранению начальной емкости меры. Внутри меры паразитные емкостные связи между конденсаторами 3 устраняются за счет экранирующего влияния обоймы 2 и плиты 7, Рассмотрим влияние емкости, обусловленной введением шторки 8 и перегородок 12, а также влияние емкости отключенных конденсаторов 3 (фиг,4), Наличие шторки 8 и перегородок 12, электрически соединенных с корпусом 1, приводит к появлению емкостей С,, , Сц ,,, ,, между корпусом 1 и каждой секцией кольца 5 и емкости Сл между корпусом 1 и диском 4 (на фиг,4 емкость С, не показана, т,к, при включении конденсатора С, часть емкости С,, , связанная . со шторкой, пропадает, а часть емкости С , связанная с перегородками добавляется к емкости С), Каждая из емкостей Сц, ,,,, ,С ,„ включена последовательно с емкостью одного нз отключенных конденсаторов

0

5 3, Емкости С,(2 ,. t ,,( кп составляют 1-2 пФ, а Конденсаторы 3 имеют емкость от I пФ до 10 мкФ, Очевидно, что емкость этой последовательной цепи составляет от 0,5 до 2 пФ, Так как максимальное число таких емкостей равно 10, то в сумме они увеличивают на 5-20 пФ емкость С с одного из измерительных выводов 14 меры на корпус (т,е, увеличивают побочную емкость трехзажимного конденсатора), Емкость СА составляет 10-20 пФ, она увеличивает на это значение другую побочную емкость Cj меры. Однако при подключении меры к трехзажимbw мостам побочные емкости не оказыают влияния на результат измерения, ак как эти мосты измеряют проходную мкость трехполюсника.

Предлагаемая мера имеет следуюие технические характеристики1,10,...,10 О,05-10

0,0005с+0,005 пФ

0,01-0,02

180 220 7

Емкость, пФ

Частота, кГц

Отклонение от

номинального

значения при

частоте 1 кГц

Погрешность

аттестации при

частоте 1 кГц,

%

Размеры, мм диаметр высота

Масса, кг

Материал пластин переключателя и штор ки - латунь. Диаметр гнезд . 10 мм, толщина шторки 0,8 мм, зазор, в который введена шторка,3 мм.

Устранение начальной емкости, от личающейся непостоянством своего значения при переключениях меры, позволяет по сравнению с прототипом повысить точность многозначной меры (приблизительно в 3 раза для емкое-: ти 1 нФ) и довести ее до уровня точности однозначных мер. Одновременно расширяется диапазон воспроизводимой емсости в сторону малых значений - вплоть до I пФ, т.е. нижний предел

5822

сдвигается по сравнению с прототипом приблизительно на 3 порядка величины.. Формула изобретения

Мера емкости, содержащая размещен- ные в экранирующем корпусе штепсельный переключатель, выполненный в виде сплошной металлической пластины и расположенной с зазором, разделен- 10 ной на изолированные секции металлической пластины с полукруглыми вырезами, и конденсаторы, первые вьюоды каждого из которых соединены с первым измерительным выводом меры, а 15. вторые выводы - с секциями разделенной металлической пластины, при этом сплошная металлическая пластина соединена с вторым измерительным выводом меры, о т л и ч а ю Щ а я с я тем, 20 что, с целью повышения точности при . одновременном расширении диапазона воспроизводимых значений, она снабжена цилиндрической шторкой с вьфе- зом и радиальными перегородками, при- 25 чем разделенная на изолированные секции металлическая пластина выполнена в виде кольца и охватывает сплошную металлическую пластину, которая выполнена в виде диска, при этом ци- 30 линдрическая шторка размещена в зазоре между сплошной и разделенной на изолированные секции металл1«ескими пластинами, а радиальные перегородки расположены между изолированными 35 секциями разделенной металлической пластины.

Изобретение относится к злектро- измерительной технике и может быть использовано при проверке трехрежим- ных емкостных мостов переменного тока. Цель изобретения - повьшение точности при одновременном расширении диапазона воспроизводимых значений. Мера емкости содержит образующие штепсельный переключатель две металлические пластииы: сплошную, .выполненную в виде диска 4, и разрезанную на изолированные секции и выполненную в виде охватывающего его кольца 5. В зазоре между диском 4 и кольцом 5 размещена цилиндрическая шторка 8 с вырезом 9, накрывающим одно из гнезд. Гнезда под штепсель 6 образованы полукруглыми напротив лежащими вырезами в диске 4 и секции : кольца 5. Между секциями кольца 5 размер1ены радиальные металлические перегородки 12. Шторка 8 вьтолняет роль перерезающего экрана между диском 4 и невключенными секциями кольца 5, а перегородки 12 выполняют ту же роль между секциями кольца 5„ Благодаря этому устраняются емкость отключенных гнезд и взаимная емкость между секциями кольца, что приводит к устранению начальной емкости меры, непостоянной при переключениях меры. Это позволяет повысить точность многозначной меры приблизительно в 3 раза для емкости 1 нФ и снизить одновременно диапазон воспроизволимой емкости вплоть до 1 п. 4 мл. .JO (Л 4 О5) сд оо rs9 hd tfttfi

П

I

/4t

фиг.З

/

в

(JfusA

Г