Эталонный электрический конденсатор Советский патент 1976 года по МПК H01G4/255 

(54) ЭТАЛОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для создания первичного эталона электрической емкости.

Известны эталонные электрические конденсаторы, содержащие две пары параллельно расположенных низковольтных и высоковольтных электродов трубчатой формы, интерферометр.

Однако известные конденсаторы не обеспечивают высокой точности воспроизведения единицы электрической емкости.

С целью повышения точности воспроизведения единицы электрической емкости предлагаемый конденсатор снабжен дополнительной парой низковольтных электродов, различных по длине отиосительно низковольтных электродов иервой пары и размещенных симметрично относительно оси симметрии конденсатора, причем низковольтные электроды выполнены в виде концевых мер длины с установленными на торцах зеркалами.

Иа фиг. 1 показан предлагаемый эталонный электрический конденсатор; на фиг. 2 - конструкция низковольтного электрода; на фиг. 3 - схема для измерения длины низковольтных электродов; на фиг. 4-7 схемы соединения электродов конденсатора в процессе измерения емкости.

Предлагаемый конденсатор состоит из шести электродов трубчатой формы, из которых электроды 1, 2 - низковольтные, 3 и 4 - дополнительная пара низковольтных электродов, 5, 6 - высоковольтные. Электроды расположены в пространстве параллельно и обе пары низковольтных электродов размещены симметрично относительно оси симметрии конденсатора. Иизковольтный электрод выполнен

в виде концевой меры длины трубчатой формы, диэлектрических прокладОК 7, охранных электродов 8, находящихся под нулевым потенциалом. На торЦах низковольтного электрода 1 установлены на оптическом контакте

зеркала 9 со светоделительяым покрытием, образующие интерферометр Фабри-Перо. В одной низковольтной паре длины электрода 1 и 2 одинаковы и отличны от длины электродов 3 и 4 другой пары.

Измерение длины низковольтных электродов осуществляется по схеме, представленной на фиг. 3, которая включает в себя низковольтные электроды 1 и 2; зеркала 9 интерферометра, оптическую систему 10, содержащую источник монохроматического света, конденсатор, и коллиматор; систему отражательных поворотных зеркал 11 -16, объектив 17 и регистрирующую систему 18. При измерении длины электрода 1 коллимнрованный пучок

монохроматического света, создаваемый системой 10, направляется зеркалом 12 ( И выведено из оптической схемы) в интерферометр Фабри-Перо, образованный зеркалами 9, установленными на оптическом контакте на торцах, электрода 1. Пучок света после прохождения интерферометра зеркалами 14-16 направляется в объектив 17, проектирующий картину интерференционных полос и регистрирующую систему, с помощью которой определяется длина интерферометра, ограниченного зеркалами 9, г. е. длина электрода 1. При измерении длины электрода 2 зеркало 11 вводится поворотом в оптическую схему, зеркало 14 выводится из оптической схемы и измерение производится описанным выше методом. Аналогично с помощью дополнительной системы отражательных зеркал производится измерение длины низковольтных электродов 3 и 4.

На основании измерения длины низковольтных электродов производится определение расчетной емкости конденсатора, основанное «а общей теореме для цилиндрических конденсаторов.

В электрическую измерительную схему входит измерительный мост 19 с двумя входами: генератор Г и индикатор И. Изменение емкости конденсатора осуществляетсятодключением к измерительной схеме низковольтных электродов разной длины.

Измерение емкости конденсатора производится следующим образом.

При измерении емкости электрода 1 относительно электрода 6 последний подключают к входу генератора Г моста 19, а электрод 1 - к входу индикатора И этого же моста. Охранные части электрода 1 и электроды 2, 3, 4, 5 заземляют.

При измерении емкости электрода 2 относительно электрода 5 его подключают к входу индикатора И моста 19. а электрод 5 - к входу генератора Г моста. Охранные части электрода 2 и электроды 1, 3, 4, 6 заземляют.

Вычисляют среднее значение электрической емкости по результатам измерения емкости электродов 1 и 2.

При измерении емкосги электрода 3 относительно электрода 6 последний подключают к входу генератора Г моста 19, а электрод 3 к входу индикатора И моста. Охранные части электрода 3 и электроды 1, 2, 4, 5 заземляют.

При измерении емкости электрода 4 относительно электрода 5 последний подключают к входу генератора Г моста 19, а электрод 4 - к входу индикатора И этого же моста. Охранные части электрода 4 и электроды 1, 2, 3, 6 заземляют.

Вычисляют среднее значение электрической емкости по результатам измерения емкости электродов 3 и 4.

Формула изобретения

Эталонный электрический конденсатор, содержащий две пары параллельно расположенных низковольтных и высоковольтных электродов трубчатой формы интерферометр, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения единицы электрической емкости, конденсатор снабжен дополнительной нарой низковольтных электродов, различных по длине относительно низковольтных электродов первой пары и размещенных симметрично относительно оси симметрии конденсатора, причем низковольтные электроды выполнены в виде концевых мер длины с установленными на торцах зеркалами.

т .

17 16

L т

.д

W

A.

IS

Л

J

VZ.5

fveJ