ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОВ» Советский патент 1968 года по МПК H01G5/16 G01R27/26 

Известны измерительные конденсаторы с двумя илоскопараллельнымн электродами и микрометрическим виитом, шток которого сосдииеи с подвижным электродом конденсатора.

Предлагаемый конденсатор отличается от известных тем, что он снабжен дополнительным неподвижным электродом, Подвижной электрод, выполненный в виде шарового самоустанавливающегося шарнира с симметрично усеченными шаровой пятой, имеюшей плоскопараллельные вырезы, и иодпятником, жестко и эксцентрично соединенным через изоляционную втулку со штоком, с обоих концов снабженным автономными пружинами, размещс} между двумя неподвижными электродами.

Такое устройство конденсатора позволяет повысить точность и упростить процесс измерения.

На чертеже представлена конструкция описываемого конденсатора.

К нижнему и верхнему основаниям 1 и 2 жестко прикреплены дисковые электроды 3 и 4 с охранными кольцами 5 и 6. Средний подвижной электрод 7 выполнен в виде шарового самоустанавливаюш,егося шарнира с симметрично усеченными паровой пятой 8, имеющей плоскопараллельные вырезы 9, и подпятником 10, жестко и эксцентрично соединенным через изоляционную втулку 11 со штоком 12, перемещаемым автономными пружинами /3 и

14. При одной оттянутой пружине другая создает постоянное давление среднего электрода 7 на образец, помещенный между электродами 3 и 7 или 4 и 7.

Измерение параметров образца с помощью описываемого измерительного конденсатора производится следующим образом.

Образец помещают между одним из неподвижных, панрпмер 3, и подвпжпым 7 электродами. Сжимают пру.жину 14, отпуская пружину 13, в результате чего образец плотно зажимается между электродами 3 и 7. Мзмеряют емкость Ci и тангенс угла потерь tg 61 между электродами 5 и 7 при заземлеипом электроде 4, а также емкость С- между электродами 4 и 7 при заземленном электроде 3. Сжимают пружину 13 и перемещают электрод 7 с помощью пружины 14 до тех пор, пока емкость между электродами и 7 не будет равна емкости Сь и измеряют таигенс угла потерь tg бо между электродами 4 и 7. Определяют параметры диэлектрика:

8, Cif &1 - .-1; tg- б, tg 61 - tg г,,

А.О О- /

25 da - толщина электрода 7; 5i, Sa - эффективные площади электродов 3 и 4 соответственно. При равных эффективных площадях электродов 3 V. 4 k.2, н выражение для е.упрощается: , cjk,-. I При измерении на повышенных радиочастотах, когда относительная частотная погрешность измерения емкости конденсатора превышает относительную погрешность измерения расстояний, конденсатор используют следующим образом. Образец помещают между одним из неподвижных, например 3, и подвижным 7 электродами. Сжимают пружину 14 до упора и отпускают пружину 13, в результате чего образец плотно зажимается между электродами 5 и 7 пружиной 13. Измеряют расстояние между электродами 5 и 7, а также емкость Ci и тангенс угла потерь tg 61 между ними при заземленном электроде 4. Сжимая пружину 13, перемещают электрод 7 с помощью пружины 14 до тех пор, пока емкость Со между электродами 4 и 7 при заземленном электроде 3 не станет равной емкости Ci. Пзмеряют расстояние dz между электродами 4 и 7 и тангенс угла потерь tg 62 между ними. 4 Определяют параметры диэлектрика: T- Т °- 1 ё 2 При равных эффективных площадях электродов 3 1 4 kz , VI выражение для s. упрощается:х э , d-i Предмет изобретения Измерительный конденсатор, содержащий плоскопараллельные подвижной и неподвижный электроды, микрометрический винт, шток которого соединен с упомянутым подвижным электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, он снабжен дополнительным неподвижным электродом, причем подвижной электрод, выполненный в виде шарового самоустанавливающегося шарнира с симметрично усеченными шаровой пятой, имеющей плоскопараллельные вырезы, и подпятником, жестко и эксцентрично соединенным через изоляционную втулку с упомянутым штоком, с обоих концов снабженным автономными пружинами, размещен между двумя неподвижными электродами.