Мера емкости Советский патент 1990 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к . средствам поверки емкостных измерительных мостово

Известная мера содержит размещенные в экранирующем корпусе штепсельный переключатель, выполненный в виде штепселя, сплошной металлической пластины и расположенной с зазором; разделенной на изолированные секции металлической пластины с полукруглыми вырезами, и конденсаторы, первые .выводы каждого из которых соединены с первым измерительным выводом меры, а вторые выводы - с секциями разделенной металлической пластины, при этом сплошная металлическая пластина соединена с вторым измерительным выводом. Мера также снабжена цилиндрической шторкой с вырезом и радиальными перегородками, причем разделенная на изолированные секции металлическая пластина выполнена в виде кольца и охватывает сплошную металлическую пластину, которая выполнена в виде диска, при этом цилиндрическая шторка размещена в зазоре между сплошной и разделенной на секции металлическими пластинами, а радиальные перегородки расположены между изолированными секциями разделенной металлической пластины

Известная мера воспроизводит ступени емкости, кратные или дольные от десяти, и охватывает диапазон емкости образцовых мер 1-го разряда: а именно: 107 п (всего 9 ступеней). Эти значения (10-; 10°,„..,107 пФ) соотСЛ

ел

00

1Ч

ветствуют началу декад в указанном диапазоне емкости, а-в поверяемых мостах соответствуют началу каждого диапазона измерения (т„к. каждый диапазон моста охватывает значения от 1,00... до 9,99..., умноженные на мно- ,житель диапазона).

Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых значений емкости в начале и конце каждой декады-

На фиг. 1 изображена мера емкости три включении одной ступени, верти- , кальное сечение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, при включении двух соседних ступеней„

Мера емкости содержит (фиг0 1 и 2) экранирующий корпус 1, установленные в обойме 2 конденсаторы 3 и образующие штепсельный переключатель две металлические пластины: сплошную, выполненную в виде диска 4, и разрезанную на изолированные секции и выполненную в виде охватывающего его кольца 5. Диск 4 и секции кольца 5 снабжены Полукруглыми напротив лежащими выреза ми, образующими гнезда под штепсель 8 и дополнительный штепсель 7 (фиг.З) и укреплены через изоляторы на плите 8, В зазоре между диском 4 и кольцом 5 размещены две цилиндрические поворотные шторки: шторка 9 с вырезом 10 и дополнительным вырезом 11, совмещенными с двумя соседними гнездами переключателя, и дополнительная шторка 12 с двумя такими же вырезами 13 и 14. Шторка 9 механически соединена с нижней поворотной крышкой 15, снабженной шкалой и фиксаторами 16 и имеющей число шагов поворота, равное количеству ступеней меры, образованных конденсаторами 3. Ыторка 12 механически сое динена с верхней поворотной крышкой 17, снабженной шкалой с двумя отметками, скреплена со шторкой 9 подвижно и коаксиалыю ей при помощи фиксаторов 18 и смещена относительно ее выреза 10 и дополнительного выреза 11 на один шаг поворота (что соответствует, например, первой отметке шкалы) В нижней 15 и верхней 17 поворотных крышках имеются по два отверстия для прохождения первого 6 и второго 7 штепселей, расположенные над вырезом 10 и дополнительным вырезом 11 шторки 9 и над вырезами 13 и 14 шторки 12 и закрытые съемным колпаком 19. Между секциями кольца 5 размещены радиальные металлические перегородки 20, закреплённые на корпусе 1, одни из выводов 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 21. Конденсаторы 3, образующие старшие

ступени меры, начиная со второй, выполнены с минусовым допуском и имеют значения, кратные J),99..., а конденсатор 3, образующий первую ступень, выполнен, соответственно, с плюсовым

j допуском и имеет значение, кратное или дольное от единицы (в рассматриваемом диапазоне емкость первой ступени равна 0,1 пФ).

Устройство работает следующим об0 разом.

При извлеченных штепселях 6 и 7 поворачивают в начальное положение шкалы нижнюю крышку 15 и скрепленную с ней крышку 17 и фиксируют это поло5 жение с помощью фиксаторов 16. Одновременно поворачиваются шторки 9 и 12 и их совмещенные вырезы 10 и 14 попадают в гнездо конденсатора 3, образующего первую (наименьшую) ступень меры. В это гнездо через отверстия в крышках 15 и 17 вставляют первый штепсель 6 и накрывают его колпаком 19 (фиг„ 1 и 2). При этом конденсатор 3 первой ступени оказывается подключенным через диск 4 и секцию кольца 5 к выходному разъему 21, поэтому мера воспроизводит емкость этого конденсатора (0,1 пФ), соответствующую началу первой декады. Аналогично получают емкость второй ступени меры (0,99 пФ), соответствующую концу первой декады. Затем извлекают штепсель 6, поворачивают верхнюю крышку 17 относительно нижней крышки 15 на один шаг, устанавливая крышку 17 на вторую отметку ее шкалы, и фиксируют это положение с помощью фиксаторов 18. Одновременно поворачивается шторка 12, оба ее выреза 13 и 14 оказываются совмещенными с аналогичными вырезами 10 и 11 шторки 9 и попадают в два соседних гнезда переключателя. В эти гнезда через совпавшие отверстия в крышках 15 и 17 вставляют первый 6 и второй 7 штепсели

5 (фиг. 3) и накрывают их колпаком 19, При этом конденсаторы, образующие первую и вторую ступени меры, соединяются параллельно, поэтому на выход0

5

0

5

0

ном разъеме 21 воспроизводится их суммарная емкость ( «,1,1 пФ), соответствующая началу второй декады. Далее вновь получают значения емкости следующей ступени (9,9 пФ) и суммы двух смежных ступеней (0,99 +.9,9 ,1 ) и т.д.

Шторки 9 и 12 выполняют роль перерезающего экрана между диском 4 и невключенными секциями кольца 5, а перегородки 2О выполняют ту же роль между секциями кольца 5, в результате чего устраняются 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 8.

Разработанный образец меры имеет следующие технические характеристики:

и

0,1 и 9,9,., и 9,9 10,1 0,05 0,99, .,1,1

ют,

10. 10Э

0,0005 С+0,005,пФ

(О,0001-0,0002(С+ +0,0005 пФ

180

220

7

1.1 и Ю7

5

Материал пластин переключателя и шторок - латунь. Диаметр гнезд 12 мм, толщина каждой шторки 0,8 мм, зазор, в крторый введены шторки, 4 мм.

По сравнению с прототипом в предложенной мере диапазон значений при воспроизведении емкости в начале и конце каждой декады расширяется вдвое за счет суммирования ступеней и подгонки их емкости с определенным допуском.

15

20

25

30

35

40

Формула изобретения

Мера емкости по авт.св. О 1465822, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых значений емкости в начале и конце каждой декады, она снабжена дополнительной цилиндрической шторкой и дополнительным штепселем, при этом в цилиндрической шторке выполнен дополнительный вырез, совмещенный с со- |седним гнездом штепсельного переключателя, а дополнительная цилиндричес-% кая шторка выполнена с двумя вырезами и закреплена коаксиально цилиндрической шторке, причем один из вырезов цилиндрической шторки совпадает с соответствующим ему вырезом дополнитель- ной цилиндрической шторки, а второй вырез цилиндрической шторки смещен относительно соответствующего ему второго выреза дополнительной цилиндрической шторки, причем конденсаторы, образующие старшие ступени декады меры, выполнены с минусовым допуском.

18

t

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к средствам поверки емкостных измерительных мостов. Цель изобретения - расширение диапазона воспроизводимых значений емкости в начале и конце каждой декады. Мера емкости снабжена дополнительной цилиндрической шторкой 12 с двумя вырезами и дополнительным штепселем, а конденсаторы старших ступеней декады меры выполнены с минусовым допуском. Шторки 9 и 12 выполняют роль перерезающего экрана между диском 4 и невключенными секциями кольца 5, а перегородки 20 выполняют ту же роль между секциями кольца 5. Благодаря этому устраняется емкость отключенных гнезд и взаимная емкость между секциями кольца 5, что приводит к устранению начальной емкости меры. Емкость меры 10^-1-10⁷ пФ, при этом отклонение от номинального значения при частоте 1 кГц составляет 0,0005 С + 0,005 пФ. 3 ил.

13

и

Редактор Л. Веселовская

Составитель А. Салынский

Техред Л.Сердюкова Корректор т. Малец

Заказ 1783

Тираж 555

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Ю,13

Подписное