Устройство для измерения напряжений высокой частоты Советский патент 1940 года по МПК G01R15/04 

Измерение больших напряжений высокой частоты сопряжено с рядом трудностей, вытекающих, главным образом, из-за влияния всевозможных ёмкостных связей и утечек, а также трудиоспги учета -непосредственного влияния частоты на показания измерительного прибора.

Уже известны методы измерения высоких напряжений, основанные на применении емкостных делителей напряжения, состоящих из ряда последовательно соединенных емкостей, к крайним точкам которых подводят измеряемое напряжение. Измерительный прибор включают параллельно одной из емкостей системы. В качестве измерительного прибора может быть использован либо электростатический вольтметр либо обычный гальванометр, включаемый через термоэлемент.

Особенность предлагаемого,согласно изобретению, устройства заключается в схеме включения измерительного прибора, обеспечивающей при изменении его чувствительности и пределов измерения постоянство общей емкости системы делителя напряжения.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства, фиг. 2 - ее видоизменение.

Основной частью предлагаемого устройства является емкостный делитель напряжения, состоящий из ряда последовательно соединенных конденсаторов 5, 4, 5, W.6 и диференциального конденсатора 7.

Подвижные пластины конденсатора 7 .присоединены к одной точке делителя напряжения, а две группы неподвиж.ных пластик присоединены параллельно к второй точке делителя. В цепь .одной из групп неподвижных пластин последовательно включен нагреватель S термопары. Самая термопара 9 соединена с измерительным прибором 15 типа магнито-Злектричеокого гальванометра через систему настроенных фильтров Ю-12. Последние препятствуют проникновению токов высокой частоты в провода М (которые могут быть любой длины), соединяющие термопару с гальванометром 15.

Диференциальный конденсатор 7 служит переменным емкостным щунтом для нагревателя 8 термопары Я что в весьма щироких пределах позволяет регулировать силу тока высокой частоты, идущего через подогреватель и, тем самым, изменять диапазон измерений, при одновременном сохранении неизменной результирующей емкости всего устройства, так как диференциальный конденсатор, соединенный последовательно с остальными конденсаторами устройства, независимо от утла поворота его подвижных нластин, сохраняет постоянную величину его собственной емкости по отношению к цепи 1 и 2.,

Для получения полной электрической симметрии может быть применена вторая термопара с отдельным подогревателем, включенным последовательно со второй неподвижной пластиной диференциального конденсатора 7. Термонары могут быть соединены навстречу, причем прибор 5 будет в этом случае измерять разность возникающих в них напряжений или, другими словами, разность токов высокой частоты в подогревателях термопар.

В последнем случае в качестве гальванометра может быть применен прибор с нулевой точкой посередине шкалы.

Результирующая емкость всей цепи измерительного устройства измеряется или определяется один раз посредством точного расчета величин входящих в нее емкостей. Активное сопротивление подогревателя 8 может быть сделано достаточно малым, а потому, при расчете действующего напряжения между точками 1 и 2, последнее целиком определяется величиной тока и емкостным сопротивлением всего устройства,

Диференциальный конденсатор 7 имеет шкалу с индикатором, которая служит для определения угла поворота его подвижных пластин, что дает возможность установить величину тока высокой частоты через подогреватель 5 (по отношению к емкостям нравой и левой половин конденсатора), а отсюда определять по соответствующим графикам действующее значение напряжения между точками / и 2. Если прибор постоянного тока 15 предварительно отградуировать на постоянном

токе, то шкала конденсатора 7 может служить непосредственно для отсчета величины напряжения либо по делениям шкалы либо по соответствующему графику с учетом частоты измеряемого нанряжения. В виду того, что по проводам 14, соединяющим термопару 9 с прибором 15, протекает только постоянный ток, измерительный прибор 15 может быть установлен на любом расстоянии от источника измеряемого напряжения. На ,фиг. 2 изображен другой вариант предлагаемого устройства, отличающийся в основном от выщеприведенного тем, что здесь для измерения тока служит болометр 8, включенный через фильтр высокой частоты 9, 10, 11 в одно из плеч мостика Уитстона 14, снабженного гальванометром постоянного тока 13 и гальваническим элементом 15. Изменение сопротивления проволочки болометра 8 под влиянием нагревания током высокой частоты вызывает нарушение баланса мостика, регистрируемое гальванометром 15.

Предмет изобретения.

Устройство для измерения напряжеНИИ высокой частоты, основанное на использовании емкостного делителя напряжения, параллельно одному из конденсаторов которого включен измерительный прибор с термопарой или болометром, от.ш1чающееся тем, что, с целью сохранения общей емкости делителя напряжения постоянной при изменении чувствительности прибора путем шунтирования его емкостью, применен Диференциальный конденсатор, две группы неподвижных пластин которого включены: одна - последовательно с подогревателем термопары, а вторая - в шунтирующую термопару цепь таким образом, чтобы при изменении соотнощения емкостей обеих цепей суммарная емкость системы оставалась постоянной.

к авторскому свидетельству Н. А. Грибского

57327

Фиг1

i5