ВСЕСОЮЗНАЯ 1 Советский патент 1972 года по МПК H01G4/02 

Изобретение относится к области метрологии и может быть применено в качестве образцовой меры емкости высокой стабильности.

Известный воздушный конденсатор, содержащий диэлектрическое основание с наиесенпыми на него электродами, с концентрическими кольцевыми канавками и отверстиями для электрических выводов, недостаточно стабилен.

В целях повышения стабильности значения емкости основание предлагаемого конденсатора выполнено из двух соединенных между собой одинакового размера соосно расположенных дисков, на внутренних поверхностях которых расположены концентрические кольцевые канавки одинаковой формы и размера. На боковые поверхности кольцевых канавок нанесены электроды.

Иа чертеже изображен предлагаемый копденсатор.

Каждый конденсатор состоит из двух совершенно одинаковых кварцевых (ситаловых) оснований / и 2, соединенных друг с другом с помощью оптического контакта, склеивания и т. п. На внутренней стороне каждого основания нанесены (например, методом вжигания или катодного распыления) металлизированные электроды 3-12, отделенные друг от друга узкими кольцевыми канавками. Заземленные электроды 13 и 14 покрывают остальную часть внутренней поверхности основания. Выводы от электродов 3-12 осуш,ествляются с помощью проволок 15-24, припаянных к соответствующим электродам и проходящих через специальные отверстия в основаниях. Наружная поверхность каждого основания также металлизируется, и полученные проводящие покрытия 25 и 26 заземляются с помощью выводов 27 и 28.

В каждом из конденсаторов перекрестные емкости Ci, С2, Сз и С образуются между двумя накрест лежащи.ми электродами при заземленных двух других накрест лежащи.х электродах:емкость С, равная 0. пф, - между электродами 10 и // (или 9 и 12) при заземленных электродах 9 и 12 (или 10 и 11);

емкость Сг, равная 0,2 пф, - между электродами 8 и 9 (или 7 и 10) при заземленных электродах 7 и 10 (или 8 и 9);

емкость Сз, равная 0,3 пф, - между электродами б и 7 (или 5 и 8} при заземленных электродах 5 и 5 (или 5 и 7);

емкость C, равная 0,4 пф, - между электродами 4 и 5 (или 3 и 6) при заземленных электродах и 5 (или 4 и 5). соответствующими парами электродов определяются из выражения Ci - s;p s -d-te2, 10- ,, где «0 g - диэлектрическая проницаемость вакуума, ср - относительная диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей межэлектродное пространство (для сухого азота при температуре 20°С и давлении 760 мм рт. ст. ср 1,000548). Эти диаметры приблизительно имеют следующие значения: flf, 16,285 мм dz 32,57О мм 48,855 мм (4 65,140 мм Значения емкостей 0,5-1,0 пф получаются суммированием указанных конденсаторов. Стабильность описанного устройства зависит от постоянства геометрических размеров и взаимного расположения электродов. Влияние непостоянства геометрических размеров электродов может, не приниматься во внимание, поскольку последние определяются исключительно стабильными размерами кварцевых оснований. Непостоянство взаимного расположения электродов может вызываться перемещениями оснований относительно друг друга в осевом и радиальном направлениях. Осевое перемещение не вызывает изменения перекрестной емкости, поскольку на осно- вании теоремы Лэмпарда величина перекрестной емкости на единицу длины зазора не зависит от размеров поперечного сечения зазора. Радиальное перемещение также не вызывает изменений перекрестной емкости ввиду того, что вызванное таким перемещением малое приращение расстояния между электродами на одном зчастке тороидального зазора компенсируется уменьщением на такую же величину расстояния между электродами на диаметрально противоположном участке зазора, а малое остаточное неравенство емкостей Ci и С2 усредняется при определении перекрестной емкости (что также является следствием теоремы Лэмпарда). Предмет изобретения Воздушный конденсатор, содержаЩИЙ диэлектрическое основание с нанесенными на него электродами, с концентрическими кольцевыми канавками и отверстиями для электрических выводов, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности значения емкости, основание конденсатора выполнено из двух соединенных между собой одинакового размера соосно расположенных дисков, на внутренних поверхностях которых расположены упомянутые концентрические кольцевые канавки одинаковой формы и размера, а на боковые поверхности кольцевых канавок нанесены электроды.

12 Ю S д

214

22

П 9 7 5 J 73 //.//./ /,6-6