ТРИОДНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТЕЙ И СОПРОТИВЛЕНИЙ Советский патент 1929 года по МПК G01R27/00 

Предлагаемое изобретение, предназначаемое для измерений емкости и сопротивлений и основанное, на явлении прерывистой генерации, имеет целью упростить процесс измерений и удешевить приборы для производства их, путем использования, вместо дорогих и сложных мостиков и чувствительных гальванометров обычного триодного электронного генератора незатухающих колебаний, несколько измененная схема которого составлена из обычных для него элементов.

На чертеже фиг. 1 изображает схему триодного измерителя емкостей и сопротивлений; фиг. 2 - цоколь электронного (триодного) генератора.

Указанный триодный измеритель емкостей и сопротивлений состоит (фиг. 1) из триодного генератора незатухающих колебаний обычного устройства с усиленной изоляцией всех подводящих проводов, посредством укрепления в эбонитовом или другом цоколе (фиг. 2) съемной емкости С и съемного сопротивления R, включенных параллельно друг другу в цепь сетки генератора, и телефона Т в анодной сети.

Явление прерывистой генерации заключается в том, что если в цепь сетки обычного электронного (триодного) генератора незатухающих колебаний включить конденсатор С (фиг. 1), шунтированный достаточно большим сопротивлением R, то колебательный процесс теряет непрерывный характер, и непрерывная последовательность колебаний разбивается на отдельные группы колебаний, разделяемые более или менее продолжительными паузами.

Явление имеет место как при радиочастотах, так и при частотах звуковых; в этом последнем случае оно особенно наглядно проявляется, так как при наличии колебаний в телефоне Т, включенном в цепь анода, возбуждается звук, во время же пауз, т.е. при отсутствии колебаний телефон молчит.

Частота перерывов тем больше, чем меньше сопротивление R, и при некотором определенном сопротивлении R¹ перерывы, учащаясь, сливаются (паузы исчезают), и колебания остаются непрерывными при изменении R от R¹ до 0.

Совершенно в том же смысле влияет и изменение емкости С; при уменьшении С, перерывы учащаются, но при некоторой определенной малой емкости С¹ колебания совсем прекращаются, в чем состоит существенное отличие от случая воздействия изменения сопротивления R: при изменении емкости от С¹ до 0 колебания возникнуть не могут.

Величины предельных значений R¹ и С¹ всецело зависят от частоты и режима колебаний и могут быть весьма различны; R ¹, согласно опытам авторов, обычно лежит в пределах от 10⁵ до 10⁶ омов; С¹ сильно зависит от R и при наилучших изоляциях достигает величины 10-20 см.

Соотношение длительности пауз и периодов генерации может также изменяться в зависимости от режима триода и величин R и С. Вообще говоря, можно считать, что интенсивные колебания дают более короткие периоды генерации, наоборот - слабо возбуждаемые триодом колебания дают продолжительные периоды генерации; длительность же пауз при больших емкостях С и хорошей изоляции (большое R) может доходить до нескольких часов.

Посредством уменьшения R и С можно сделать частоту перерывов настолько большой, что телефон Т начнет издавать кроме основного тона генератора n еще и ток n¹, соответствующий частоте перерывов в секунду; конечно n¹ всегда меньше n.

При работе с высокой частотой в телефоне слышатся лишь короткие толчки в моменты возникновения и в моменты прекращения колебаний, так что на слух невозможно отличить периода генерации от паузы: при коротких периодах генерации оба щелчка сливаются в один, неразделимый ухом. Тон перерывов при высокой частоте может быть доведен до нескольких тысяч в секунду.

Таким образом продолжительность паузы определяется временем стекания заряда (отрицательного) с конденсатора С и пропорционально произведению RC. Измеряя секундомером длительность этих пауз при неизменном режиме генератора, постоянном сопротивлении R и различных емкостях С можно найти из отношения этих длительностей отношения известной (эталонной) емкости к определяемым емкостям. Равным образом оставляя С постоянным и меняя R можно найти подобным же способом отношения сопротивлений.

Для того чтобы исключить влияние влажности воздуха на прибор и повысить предел возможных к измерению величин сопротивлений, который устанавливается тем, что сопротивление изоляции сетки должно быть не менее измеряемого сопротивления, обычный патрон электронной лампы в предлагаемом измерителе заменяется патроном с повышенной изоляцией (фиг. 2). В указанном патроне штепсельные гнезда прикреплены к подводящим ток длинным пластинам F₁, F₂, А и G, которые помещаются на краях круглого отверстая эбонитового или другого цоколя.

Триодный измеритель емкостей и сопротивлений, характеризующийся совокупным применением: а) триодного генератора незатухающих колебаний обычного устройства с усиленной изоляцией всех подводящих проводов посредством укрепления в эбонитовом или др. цоколе, б) съемной емкости С, в) съемного сопротивления R, каковые емкость и сопротивление включены параллельно друг другу в цепь сетки генератора, и г) телефона Т, включенного в анодную сеть.