Вакуумный емкостной делитель напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02M3/06 G01R15/04 

(54) ВАКУУМНЫЙ ЕМКОСТНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изофетение опаосится к электрошюй технике, а именно к электровакуумным приборам и может быть иснользовано для комплектования электронных кило- вольтметров, высокова 1ьтны с зондов, высоковольтных осцшшографов , а также может самостоятельно применяться вKiiM соковольтных цепях мошных электро- и радиотехнических устройств дПя настройки и оперативного контроля режимов цепей и формирующих блоков.

Известен вакуумный емкостный делитель напряжений, содержащий два последовательно соединенных конденсатора, один из которых образован высокопотенциальным цилиндрическим электродом и коаксиальным низксшотенпиальным электродом, а второй офазован заземленным цилиндром и низкопотенцнальным электродом и снабжен двумя системами цилиндрических электродов, размешенных между высокопотенциальным- и низкопо- тении альным электродами, причем электроды одной системы электрически соёдйнены между собой и заземлены, а другой - изолированы друг от друга и раэмвщены между электродами первой систе --. мы tl1 г

Недостатком данного устройства является неудовлетворительйоё согласование волновых сопротивлений-низковольтного конденсатора и места его соединения с коаксиальным разъемом ограничивающее полосу пропускания частей дели10теля (не выше 2О - 25 мГц) и снижающее точность коэффициента деления.

Наиболее близким к предлагаемому являет ся вакуумный емкостный делитель напряженяя содержащий заключенные в металлодиэлек-

15 трическую оболочку два последовательно соединенных конденсатора, первый из которых офазован высоксэтотенциальным цилиндрическим электродом, соединенным с высоковольтным вводом делителя, и

20 коаксиальным низкопотенциальным электродом, а второй выполнен в виде даух систем цилиндрических электродов, одна из которых электрически соединена с зазем399ленным фланцем делителя, а другая часть через основание соединена с низковольтным выводом делителя, причем электроды одной системы разметены между электродами другой системы с переменными междуэлектродными зазорами 2. Недостатком известного устройства яв ляется несогласованность места перехода от емкостного блока низковольтного котоденсатора к коаксиальному выходному резъему, из-за возникновения паразитной емкости в месте перепада диаметров внешнего или внутреннего проводкиков коаксиальной линии, вызьюающей ограничение полосы пропускания частей величиной 4О-5О мГц и точности коэффициента деления. Цель изобретения - повьпиение точности коэф4)ициента деления и расширения полосы пропускания частот. Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном емкостном делителе напряжения, содержащем заключенные в металлодиэлектрическую оболочку два последовательно соединенных конденсатора, .первый из которых образован высо)копотенциальным цилиндрическим электродом, соединеннь1м с высоковольтным вводом делителя, и коаксиальным низкопотенциальным электродом, а второй выполнен в виде двух систем цилиндрических электродов, одна из которых электрически соединена с заземленным фланцем делители, а другая через основание электрически соединена с низковольтным выводом делителя, причем эле1сгроды одной системы размещены между электродами другой .системы с переменными междуэлектродными зазорами, в пространстве между основанием и фланцем установлен дисковый электрод, закрепленный между диэлектрическими кольцами и соединенный с фланцем через переменный индуктивный элемент. Кроме того, переменный индуктиЬный элемент вьтолнен в виде петлеобразного проводника, проходящего через отверстие контактного элемента, установленного с возможностью радиального переме щения в пазу, выполненном во фланце. Контактный элемент может быть выполнен в виде винта, снабженного разделительной шайбой и гайкой. Благодаря наличию дискового электрода появилась возможность присоединения последовательно с возникающей паразитной емкостью (Cf,) индуктивного элемента (к), компенсирукяцего действие этой емкости. Ввиду того, что точный расчет 34 емкости Ср и индуктивности L, затруд- нен индуктивтгый элемент выполнен переменным. На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - .две проекции фрагмента конструкции .делителя поясняющие взаимное расположение петлеобразного проводника и контактного элемента, вьшолненного в виде винта. Вакуумный емкостный делитель напряжения содержит диэлектрическую цилиндрическую оболочку 1, вакуумноплотно соединенную с высо;ковольтным выводом 2, на котором закреплен электрически соединенный с ним высокопотенциальный электрод 3, имеющий форму трубки и выполняющий одновременно функцию штенгеля. Коаксиально электроду 3 установлен цилиндрический низкопогенциальный электрод 4, диэлектрически изолированный от заземленного корпуса 5 и образующий с электродом 3 высоковольтный конденсатор делителя. Между оболочкой 1 и электродом 4 установлен экранный электрод 6, однопотенциальный с корпусом 5. С этим же корпусом соединена однопотенциальная с ним система электродов 7. Между электродами 7 с переменными междуэлектродными зазорами, ступенчато возрастающими от внутренних электродов к наружным, размещена другая система 8 электродов, электрически соединённая с низковольтным вьюодом 9 и образующая с системой электродов 7 низковольтный конденсатор делителя. Вывод 9 изолирован диэлектрической шайбой 10 от фланца 11, однопотенциального с корпусом 5, и образует с патрубком 12, имеющим резьбовое сочленение с фланцем 11, высокочастотный коаксиальный разъем для соединения с измерительным прибором. В углублении фланца 11 установлен ДИСКОВЫЙ электрод 13, образующий с основаниек 14 системы 8 электродов, емкость Ср корректирующей U. цеп очки. И а ружная кромка электрода 13 закреплена между двумя диэлектрическими кольцами 15 и 16, внутренняя - между кольцом и шайбой 1О. К нижней поверхности электрода 13 припаян одним концом петлеобразный проводник 18, являкяцийся т корректирующим индуктивным элементом L, . Другой конец проводника пропущен через отверстие контактного элемента, например под головкой винта 19, через отверстие во фланце 11 и приварен к наружной поверхности анца.Винт 19

.вставлен в сквозной паз 20, радиально расположенный во фланце 11 таким образом, что ось его отверстия направлена параллельно пазу, а между пропущенным через отверстие проводником и фл&Н цем установлена разделительная шайба 21. С наружной стороны-фланца винт 19 закрепляется гайкой 22. Винт 19 под головкой имеет квадратное сечение, исключающее его проворачивание во вре-мя закрепления гайкой 22.

Коэффициент деления обеспечивается отношением высоковольтной и низковольтной емкостей, причем часть величины низковольтной емкости обеспечивается емкостью Сп корректирующей цепочки. Индуктивность корректирукшей цепочки изменяют при необходимости перемещением винта 19 вдоль паза 2О с после дующей фиксацией винта с помощью гайкн 22. Подстройку индукткгоности осущест вляют по минимальному отклонению коэ фициента деления jr ) от номинального значения К при максимальной частоте рабочего диапазона частот делителя, где К и К - соответственна реальный и номинальный коэффициенты деления делителя.

Расширение полосы прта1ускания частот и повышение точности коэффициента деления вакуумного емкостного делителя напряжения позволяет повысить точность измерения высокочастотных и импутшсвых напряжений высоковольтных электрических цепей мощных, электро-н радиотехнических устройств и контроля параметров вы ерковольтных элементов электронной техники: вакуумных конденсаторов,коммутирукядих элементов, генераторных ламп в процессе их изготовления и эксплуатации. Формула изобретения

в металлодиэлектрическую оболочку два последовательно соединенных конденсатора, первый из которых образован вьгсокопотенциальным 1галиндрическим электродом, соединенным с высоковольтным вводом делителя, и коаксиальным низкопотенциальным электродом, а второй выполнен в виде двух систем цилиндрических электродов, одна из которых электрически соединена с заземленным фланцем делтеля, а другая через основание электричеки соединена с низковольтным вьгоодом делителя, причем электроды одной системы размещены между электродами другой системы с переменными междуэлектродными зазорами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности коэффициента деления и расширения полосы пропускания частот, в пространстве между основанием и фланцем установлен дисковый электрод, закрепленный между диэлектрическшии кольцами и соединенный с фланцем через перемеввый индуктивный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. С 01 R 15/О4, ОЗ.О6.8О . (прототип)..

lpU2.2.

Фиг