Магазин малых проводимостей переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H01C10/46 

(54) МАГАЗИН МАЛЫХ ПРОВОДИМОСТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для электрических измере ний методом замещения. Известно параллельное включение резисторов в общий экран с перегородками между ними Ги. Недостатком данного устройства является невозможность одновременного уменьшения частотной погрешности, так как при уменьшении частотной погрешности одного резистора перемещением перегородок погрешность соседнего резистора увеличивается. Введение переключающего устройства вносит дополнительную погрешность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является магазин проводимостей с паралпельным включением проводимостей (резисторов) вывод ными зажимами и зажимами экрана Г2. Недостатком данного магазина является отсутствие экранировки, вследствие чего значительная частотная погрешность в диапазоне малых проводимостей (менее см). Значительная шунтирующая емкость контактюв переключающего устройства (более 0,5 пф вносит дополнительную частотную погрешность. Цель изобретения - уменьшение частотной погрешности, для проводимостей величиной более 10 См. Поставленная цель достигается, тем, что магазин малых проводимостей переменного тока, содержащий набор проводимостей, выполненных в виде резисторов, переключающее устройство с контактами, электрический экран и выводы, снабжен металлическими кольцевыми экранами и плоскими экранами, выполненными с отверстиями, причем металлические кольцевые экраны размещены с возможностью осевого перемещения на резисторах и соединены с электрическим экраном и выполнешл шириной, составляющей 0,1-0,2 длины резистора, а плоские экраны размещены между кон- тактами переключающего устройства и выполнены с возможнойтью дискретного перемещения относительно электрическо го экрана. На фиг. 1 приведена пришщпиальная электрическая схема; на фиг. 2 - резистор с экраном; на фиг. 3 - конструкция узла переключающего устройства Устройство содержит наборы проводи мостей (резисторы) 1, подвижные контакты 2 переключающего устройства, экран 3 магазина, выводные.зажимы 4, 5, зажим 6 экрана магазина, кольцевой экран 7, тонкую изоляционную прокладJKy 8, изоляционную.втулку 9, неподвиж ный контакт 10, металлическую стенку (неподвижный экран-шторка) П, изоляторы 12 контактов и выводов, изоляционную втулку 13 для крепления иглы, гибкий токопроврд 14, подвижный экрая-шторку 15, упор 16 подвижного экрана-шторки, отверстия 17, 18 в экранах-шторках, паз 19 для перемещения кольцевого экрана, фиксатор 20 кольцевого экрана, толкатель 21 подвижного контакта, пружину 22 подвижного экранагшторки. Магазин малых проводимостей переменного тока представляет собой наборы проводимостей из цилиндрических высокоомных резисторов 1 с аксиальными выводами и переключающее устройство 2 для параллельного соединения резисторо.в 1 . Магазин имеет систему электрических экранов 3, 7, 11, J5, зажимы 4 и 5 для включения проводи- мостей и зажимы 6 для включения акрй нов.- На каждом резисторе J устанавливается кольцевой металлический экран 7 с изоляционной прокладкой 8, Распределенная емкость кольцевого экрана 7 на резистор 1 регулируется пе ремещением кольцевого экрана 7 вдоль резистора 1 по прорези 19. Между резистором I и кольцевым экраном 7 про ложены изоляционные прокладки 8, 9: одна (неподвижная) - 9 на резисторе для изоляции его вывода (фиг. 3}, другая - изоляционная втулка 8, запрессованная в кольцевой экран 7. Дп улучшения этого узла возможно применить вместо неподвижной изоляционной прокладки заливку резистора J и его выводов эпоксидным компаундом (фиг. .2) в цилиндрической форме. В: р зультате, резистор 1 находится в цилиндрическом диэлектрическом кожухе, по которому и скользит кольцевой экран 7 с изоляционной втулкой 8,и та94КИМ образом осуществляется уменьшение частотной погрешности резистора J магазина на переменном токе. После уменьшения частотной погрешности ре-. зистора 1 до минимальной экран 7 жестко фиксируется относительно тела резистора 1 в пазу 19 стопорным винтом 20. Ширина кольцевого экрана должна выбираться из расчета 0,1-0,2 длины экранируемого резистора. Уменьшение или увеличение этой величины вызывает недокомпенсацию реактивной составля- . ющей резисторов для набора проводи1-Фмостей более 10 См либо перекомпенсацию проводимостей менее . Так как значительное увеличение .частотной погрешности обуславливает;СЯ- емкостью между контактами переклют чателя 2 и 10, то для уменьшения проходной емкости и, соответственно, частотной погрешности между подвижным 2 и неподвижньм 10 контактами переключателя (фиг. 1, 3) вводится комбинированный экран 11 и 15, соединенный электрически с корпусом 3. Комбинированньй экран состоит из неподвижной 11 и подвижной 15 металлических экрановшторок с системой отверстий 17, 18 в них. На основании толкателя подвижного контактй 21 укреплен клиновидный упор 16 подвижной шторки. В выключенном состоянии контакты 2, 10 разомкнуты, шторки 11, 15 под действием пружины 22 и упора 16 устанавливаются так, что отверстия 18 смещаются относительно друг друга, обеспечивая полное экранирование контактов 2, 10, в результате резко уменьшается проходная емкость между контактами (от 0,5 пФ до 0,01-0,05 пФ). При нажатии исполнительным механизмом (кулачком или кнопкой на толкатель 21 клиновидный упор 16 вызывает смещение шторки 15 относительно шторки 11 и совпадение отверстий 18 друг с другом, сам же упор 16 закрывает отверстие 17. При дальнейшем перемещении толкателя 21.подвижный контакт 2 входит в отверстие (или щель 18 и обеспечивает надежное контактирование с неподвижным контактом 10. Посредством гибкого токопродода 14 осуществляется электрическая связь подвижного контакта 2 с выводом (выводным зажимом 4). Контакты переключателя 2, 10 и выводные зажимы 4, 5, в свою очередь, закреплены с помощью изоляторов 12, 13 в корпусе-экране 3 переключателя . Измерение предлагаемым магазином малых проводимостей проводят следующим образом. Подключают магазин с помощью зажимов 4, 5 и 6 к высокопреци зионному мосту дпя измерения сопротивлений и производят подгонку точно го значения резисторов магазина на постоянном токе известными способами затем перемещением колец 7 устанавливают точное значение величины сопротивления (проводимости) для.каждого резистора магазина на переменном токе. Эта подгонка обеспечивает также точность комбинаторных значений пров димостей. После фиксации кольцевых экранов магазин готов к работе без дальнейшей подстройки. Магазин включается в измерительную цепь по трехзажимной схеме с помощью зажимов 4, 5, 6. Для реализации предлагаемого устройства были использованы прецизионные резисторы на базе литого микропр вода типа МРХ следзпощих номиналов 25 50, 100, 250, 500 кОм, 1; 2,5; 5; 10; 25; 50; 100 МОм, образующие четьфехдекадный магазин проводимостей ЯА. от 10 до 10 См с дискретностью 10 См. В качестве переключающего ус ройства использован игольчатый переключатель, в качестве экранирующих шторок 11, 15 - металлические пластины толщиной 1-1,5 мм со щелями для игл с шириной, превышающей в 5 раз диаметр иглы. Кольцевой экран 7 для резистора 1 представляет собой металлическое кольцо шириной примерно 0,1 длины резистора с запрессованной в него изоляционной втулкой 8 толщи- . ной 0,1 мм, которое скользит по телу резистора, залитого.в эпоксидный компаунд (фиг. 2,3). В качестве изоляторов 12, 13 использован янтарь. Такое выполнение магазина позволило значительно улучшить его па.раметры. Так у известных устройств величина шунтирующей емкости не менее 0,5 пФ, у предлагаемого - 0,02-0,03 пФ. Погреш96ность на частоте 1000 Рц была 3-5%, стала не более 0,01-0,5% в диапазоне от 10 См. В настоящее время потребность народного хозяйства составляет примерно 100 магазинов в год. Так как ранее аналогичный магазин для своей реализации требовал применения 22 катушек электрического сопротивления переменного тока типа Р4012-Р4022, которые по предлагаемому изобретению заменены серийными резисторами МРХ, годовой эффект от внедрения предлагаемого изобретения составит 400 тыс.руб. в год. Формула изобретения Магазин малых проводимостей переменного тока, содержащий набор проводимостей, вьшолненных в виде резисторов, переключающее устройство с кон- тактами, электрический экран и выводы, отличающийся тем, что, с целью уменьщения частотной погрешности для проводимостей величиной более , он снабжен металлическими кольцевыми экранами и плоскими экранами, выполненными с отверстиями, причем металлические кольцевые экраны размещены с возможностью осевого перемещения на резисторах и соединены с электрическим экраном и выполнены шириной, составляющей 0,1-0,2 длины резистора, а плоские экраны размещены между контактами переключающего устройства и выполнены с возможностью дискретного перемещения относительно электрического экрана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Соболевский К.М. и др. Защита мостов переменного тока. Киев, Изд. АН Украинской ССР, 1957, с. 40. 2.Соловьев Н.Н. Измерительная Связь техника в проводной связи. М., 1968, ч. 1 , с. 75 (прототип).