Измерительный конденсатор Советский патент 1979 года по МПК H01G5/16 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОР

I

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Перекрестная система электродов для определения параметров твердых диэлектриков (относительной диэлектрической проницаемости , тангенса угла диэлектрических потерь tg б,, удельного объемного сопротивления Р,) может применяться в метрологии, измерительной технике и в других областях науки и техники, связанных с точными измерениями указанных параметров диэлектриков.

Известен перекрестный конденсатор, предназначенный для применения в качестве образцовой меры емкости 1.

Недостатком конденсатора является то, что расположение электродов не позволяет поместить в межэлектродное пространство образец твердого диэлектрика и, следовательно, произвести измерение его параметров.

Наиболее близким но технической сущности к изобретению является измерительный конденсатор нреимушественно для измерения электрофизических параметров диэлектриков, содержаний размещенные зеркально симметрично относительно друг дру

га два электродных узла, каждый из которых содержит группу компланарных электродов, установленных с зазором 2. Недостатком этого конденсатора является низкая точность измерений.

Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается благодаря тому, что в измерительном конденсаторе преимущественно для измерения электрофизических параметров диэлектриков компланарные электроды вынолнены замкнутыми по

контуру, а электродные узлы установлены е возможностью изменения расстояния между ними.

На чертеже представлен измерительн)|й конденсатор, который содержит основание 1, соединенное с корпусом 2, в цилиндрической выточке которого перемещается П1ток 3, являющийся элементом устройства 4 для изменения и измерения расстояния. На нижнем конце щтока через изолятор 5 закренлен верхний электронный узел, состоящий из наружного электрода 6, изолятора 7 и внутреннего электрода 8. Внутренний элекгрод О, изолятор 10 и наружный электрод 11 образуют 1Ц1Ж11ИЙ электродный узел, который через изолятор 12 укреплен на основании i. Электроды 6, 8. 9 и И снабжены электрическими выводами.

Устройство работает следующим образом.

С помощью устройства 4 для изменения расстояния вер.хний электродный узел перемещается относительно нижнего так, что зазоры вер.хнего и нижнего узлов находятся один над другим, а поверхности электродов 6, 8 и 9, II остаются параллельными друг другу во всем диапазоне перемещений.

При определении параметров диэлектриков образец размещают между рабочими поверхностями электродных узлов, опускают верхний узел до соприкосновения поверхностей электродов и образца и отмечают отсчет по шкале устройства для изменения расстояния.

Измеряют соответствующий параметр (Cix, G( X или tg 6ix) между наружным электродом нижнего узла и внутренним электродом верхнего при заземленных остальных электродах. Затем измерения проводят между другой парой накрест лежащих электродов при зазе.мленных остальных электродах. Получают соответствующее значение параметров УгдССгх. GZX или tg62x)- После изъятия образца из межэлектродного пространства восстанавливают расстояние между электродами, соответствующее полученному ранее отсчету по н;кале устройства для измерения расстояний, и измеряют те же параметры Yto и УЮ между накрест лежащими электродами обоих узлов.

Параметры твердого диэлектрика определяют по формулам:

относительную диэлектрическую проницаемость

Cix + Cix

жCc(t)

где Со (t) - величир1а, характезирующая перекрестную емкость в вакууме в зависимости от расстояния t между э.чектродами;

CIQ -I- С го

Co(t)

SH

1ме с, - относительная диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей межэлектродное пространство при изъятии образца. Удельное объемное сопротивление

р -

где о - электрическая постоянная, тангене угла диэлектрических потерь

tgS;( (tgSlx + tgSis)

Увеличение числа электродов в каждом

из электродных узлов ведет к увеличению

емкости электродов и, следовательно, содействует дальнейшему повышению точности и

упрощению процесса измерения.

Погрешность измерения конденсатора оценивается значением (3-5) 10.

Формула изобретения

Измерительный конденсатор преимущественно для измерения электрофизических параметров диэлектриков, содержащий размещенные зеркально симметрично относительно друт друга два электродных узла, каждый из которых содержит группу компланарных электродов, установленных с зазором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, компланарные электроды выполнены замкнутыми по контуру, а электродные узлы установлены с возможностью изменения расстояния между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

12