Мера емкости

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к средствам поверки измерительных емкостных мостов Целью изобретения является расширение количества воспроизводимых значений емкости и повышение точности. Мера емкости It 12 содержит размещенные в экранирующем корпусе 6 с крышкой 7 с отверстиями под штепсели штепсельный переключатель, выполненный в виде диска 1, соединенного с одним из измерительных выводов меры, охватывающих диск и расположенных с зазорами кольцевых секций, снабженных полукруглыми вырезами и размещенных между экранирующими перегородками 13, и ступени, выполненные в виде конденсаторов 4, первые выводы которых соединены измерительным выводом 8 меры. Каждая ступень меры снабжена радиальной экранирующей задвижкой 12, при этом кольцевые секции 2, не смежные между собой, соединены с диском 1, оставшиеся кольцевые секции соединвны с вторыми выводами конденсаторов 4 полукруглые вырезы расположены на боковых поверхностях кольцесл 12 1 и 7 13 2 22 tS I I/./ fa N о 4 ,CJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6д

C)

Ф. (6д

> (21) 4799274/21 (22) 05.03.90 (46) 15,05.92. Бюл. N" 18 (71) Научно-производственное объединение

"Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им, Д,И,Менделеева" (72) М.Д.Клионский и В.Н.Островский (53) 621,319.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1465822, кл. G 01 R 27/26, 08.06,87. .Авторское свидетельство СССР

N 1575130, кл. G 01 R 27/26, 03.05.88. (54) МЕРА ЕМКОСТИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к средствам поверки измерительных емкостных мостов.

Целью изобретения является расширение количества воспроизводимых значений емкости и повышение точности, Мера емкости

„„5U ÄÄ 1734043 А1 содержит размещенные в экранирующем корпусе б с крышкой 7 с отверстиями под штепсели штепсельный переключатель, выполненный в виде диска 1, соединенного с одним из измерительных выводов меры, охватывающих диск и расположенных с зазорами кольцевых секций, снабженных полукруглыми вырезами и размещенных между экранирующими перегородками 13, и ступени, выполненные в виде конденсаторов 4, первые выводы которых соединены измерительным выводом 8 меры, Каждая ступень меры снабжена радиальной экранирующей задвижкой 12, при этом кольцевые секции 2, не смежные между собой, соединены с диском 1, оставшиеся кольцевые секции соединены с вторыми выводами конденсаторов 4, полукруглые вырезы расположены на боковых поверхностях кольце1734043 вых секций, а радиальные задвижки 12 размещены в зазорах между полукруглыми вырезами и соединены электрически при помощи постоянной гибкой связи 19 с экранирующим корпусом б, при этом экранирующие перегородки 13 выполнены

Г-образными, а в крышке 7 выполнены боковые отверстия 23 напротив радиальных задвижек 12, Радиальные задвижки 12 выполнены в виде скрепленных взаимно перпендикулярных металлических пластин, в нижней из которых выполнен вырез 15 под

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к средствам поверки измерительных емкостных мостов, Известна мера емкости, воспроизводящая как малые, так и сравнительно большие емкости, и удовлетворяющая обоим указанным выше требованиям, Недостаток известной меры заключается в отсутствии возможности суммирования отдельных ступеней, что снижает количество воспроизводимых точек. Это ограничивает возможность меры как средства поверки измерительных мостов.

Известна мера емкости. воспроизводящая как малые, так и сравнительно большие значения емкости, и позволяющая суммировать две соседние емкостные ступени. Мера емкости содержит размещенные в экранирующем корпусе с крышкой с отверстиями под штепсели штепсельный переключатель, выполненный в виде диска, соединенного с одним из измерительных выводов меры, охватывающих диск и расположенных с зазорами кольцевых секций, снабженных полукруглыми вырезами и размещенных между экранирующими перегородками. и ступени, выполненные в виде конденсаторов, первые выводы которых соединены с другим измерительным выводом меры.

Недостаток известной меры заключается в ограниченном количестве воспроизводимых значений емкости. Воспроизводимые значения представляют собой либо емкость одной ступени, либо суммарную емкость двух ступеней, учитывая, что емкости ступеней меры обычно выбирают кратными десяти, это позволяет проверить в мосте либо одну (старшую) декаду, либо эту декаду в сочетании с одной из младших декад. Не удается увеличить количество воспроизводимых значений и за счет соответствующего увеличения количества штепсель 11, а в верхней — отверстие над вырезом 15. В предлагаемой мере обеспечивается увеличение количества воспроизводимых значений за счет суммирования ступеней в любых сочетаниях. Одновременно повышается точность воспроизводимых значений малой емкости на повышенных частотах благодаря введению постоянного электрического контакта между подвижными экранирующими деталями и корпусом при помощи гибкой связи. 1 з.п, ф-лы, 3 ил, цилиндрических шторок. Все шторки (их в этом случае 9--10 шт.) должны размещаться в гнездах штепсельного переключателя, что приводит к многократному увеличению диа5 метра гнезда, и, как следствие, к ухудшению контакта между штепселем и гнездом, Кроме того, конструкция из такого количества подвижных цилиндров оказывается неработоспособной. Между тем при проверке не10 которых типов мостов требуется оценить . влияние декад друг на друга, когда они включены все вместе. Так, для однодиапазонного моста в соответствии с методикой поверки мостов переменного тока при от15 сутствии указаний (в технической документации) основную погрешность определяют для набора отметок, составленного из наименьшего значения первой декады и числовых отметок остальных декад.

20 При этом понижается точность воспроизводимых значений малой емкости при noBblLU8HHblx частотах. Причина состоит в том, что для включения той или иной ступени необходимо поворачивать цилиндрические

25 шторки на различные углы вплоть до 3б0 .

При этом не обеспечивается надежный и постоянный контакт шторок с корпусом, что ведет к росту погрешности по емкости и тангенсу угла потерь, 30 Целью изобретения является оасширение количества воспроизводимых значений емкости при одновременном повышении точности, Цель достигается тем, что в мере емко35 сти. содержащей размещенные в экранирующем корпусе с KpblL кой с отверстиями под штепсели штепсельный переключатель, выполненный в виде диска, соединенного с одним из измери1ельных выводов меры, ох40 ватывающих диск и расположенных с зазорами кольцевых секций, снабженных полукруглыми вырезами и размещенных между экранирующими перегородками, и

1734043 ступени, выполненные в виде конденсаторов, первые выводы которых соединены с другим измерительным выводом меры, каждая ступень снабжена радиальной экранирующей задвижкой, при этом кольцевые секции, не смежные между собой. соединены с диском, оставшиеся кольцевые секции соединены с вторыми выводами конденсаторов, полукруглые вырезы расположены на боковых поверхностях кольцевых секций, а радиальные задвижки размещены в зазорах между полукруглыми вырезами и соединены электрически при помощи постоянной гибкой связи с экранирующим корпусом. при этом экранирующие перегородки выполнены Г-образными, а в крышке выполнены боковые отверстия напротив радиальных задви>кек, При этом радиальные задвижки выполнены в виде скрепленных взаимно перпендикулярных металлических пластин, в нижней из которых выполнен вырез под штепсель, а в верхней -- отверстие над вырезом, По сравнению с прототипом в предлагаемом техническом решении обеспечивается увеличение количества воспроизводимых значений за счет суммирования ступеней в любых сочетаниях. Одновременно повышается точность воспроизводимых значений малой емкости на повышенных частотах благодаря введению постоянного электрического контакта между подвижнь ми экранирующими деталями и корпусом при помощи гибкой связи.

На фиг,1 изображена мера емкости при включении одной ступени. вертикальное сечение; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1: на фиг.3 — радиальная задвижка.

Мера емкости содержит штепсельный переключатель, выполненный в виде диска

1 и охватывающих его не смежных между собой кольцевых секций 2 и оставшихся кольцевых секций 3. ступени. выполненные в виде конденсаторов 4, установленных в обойме 5, и экранирующий корпус 6 с крышкой 7, Один из измерительных выводов 8 меры соединен с диском 1. другой измерительный вывод 8 через контактное кольцо 9 — с первыми (нижними) выводами конденсаторов 4, Кольцевые секции 2 расположены через одну (фиг.2) и соединены с диском 1. а кольцевые секции 3 соединены с вторыми (верхними) выводами конденсаторов 4. Боковые поверхности кольцевых секций 2 и прилегающая к ним боковая поверхность кольцевых секций 3 снабжены полукруглыми вырезами 10. образующими гнезда под штепсели 11. В радиальных зазорах между кольцевыми секциями 2 и 3. захватывающих

55 полукруглые вырезы 10, расположены радиальные экранирующие задвижки 12. а в радиальных зазорах без полукруглых вырезов

10. а также в кольцевых зазорах между диском 1 и кольцевыми секциями 3 установлены Г-образные экранирующие перегородки

13. Радиальные задвижки 12 (фиг.3) выполнены в виде скрепленных взаимно перпендикулярных металлических пластин, в нижней из которых 14 выполнен вырез 15 под штепсель 11, а в верхней 16 — отверстие

17 над вырезом 15. Радиальные задвижки 12 снабжены также тягами в виде кнопок включения 18 и соединены электрически с корпусом 6 при помощи постоянной гибкой связи, выполненной в виде пружины 10. В нижней металлической пластине 14 радиальных задвижек 12 имеется углубление под фиксатор

20. установленный на подпружиненном пластинчатом рычаге. снабженном кнопкой 21 сброса. В крышке 7 имеются отверстия 22 под штепсели 11, а напротив радиальных задвижек 12 имеются боковые отверстия 23, в которые заведены кнопки 18 включения, Штепсели 11 накрыты колпаками 24, Устройство работает следующим образом.

В отключенном положении меры пружины 19 отпущены. радиальные задвижки 12 перекрывают гнезда штепсельного переключателя. полностью "перерезая" их емкость. а верхние металлические пластины 16 радиальных задвижек 12 закрывают отверстия 22 в крышке 7. создавая сплошной электростатический экран, Другие паразитные емкости между кольцевыми секциями 2 и 3. а также между диском 1 и кольцевыми секциями 3 устраняются благодаря Г-образным экранирующим перегородкам 13. Внутри меры паразитные емкостные связи устраняются за счет экранирующего влияния обоймы 5 и корпуса 6. Поэтому начальная емкость меры равна нулю.

Включение какой-либо ступени осуществляется нажатием на кнопку 18 включения через боковое отверстие 23 крышки 7. При этом растягивается пружина 19, радиальная задвижка 12 перемещается до зацепления ее с фиксатором 20. вырез 15 нижней металлической пластины 14 радиальной задвижки

12 накрывает гнездо штепсельного переключателя. а отверстие 17 в верхней металлической пластине 16 совмещается с отверстием 22 в крышке 7. В освободившееся гнездо вставляют штепсель 11, притирают его и накрывают колпаком 24, выполняющим роль штепсельного экрана.

Конденсатор 4 включенной ступени оказывается подключенным через диск 1, кольцевые секции 2 и 3 и контактное кольцо 9 к

1734043

50 измерительным выводам 8, поэтому мера воспроизводит емкость этого конденсатора. Пружина 19 одновременно обеспечивает надежный и постоянный контакт радиальной задвижки 12 с корпусом 6.

При необходимости суммирования нескольких ступеней их включают аналогично, используя соответствующее количество штепселей 11, Для отключения ступени вынимают штепсель 11 и нажимают кнопку 21 сброса, При этом фиксатор 20 освобождает радиальную задвижку 12 и пружина 19 возвращает ее в исходное положение, По сравнению с прототипом количество воспроизводимых значений емкости расширяется многократно благодаря суммированию ступеней в любых сочетаниях.

Например, для известной меры, имеющей 9 ступеней, можно получить всего 1б значений емкости, а в предлагаемой мере при поверке пятидекадного моста — 93 значения (ограничиваясь только теми сочетаниями, которые не превосходят пятиразрядное число), т.е. количество воспроизводимых точек возрастает более, чем в 5 раз.

Одновременно повышается точность воспроизводимых значений малой емкости на повышенных частотах благодаря улучшению контакта между подвижными экранирующими деталями и корпусом 9 (исключенная погрешность для емкости 1 пФ на частоте 1 МГц составляет 0,03% по емкости и более 1 10 по тангенсу угла

-4 потерь), Формула изобретения

1, Мера емкости, содержащая размещенные в экранирующем корпусе с крышкой с отверстиями под штепсели штепсельный переключатель, выполненный в виде диска, соединенного с одним из измерительных выводов меры, охватывающих диск

5 и расположенных с зазорами кольцевых секций, снабженных полукруглыми вырезами и размещенных между экранирующими перегородками, и ступени, выполненные в виде конденсаторов, первые выводы кото10 рых соединены с другим измерительным выводом меры, отличающаяся тем, что, с целью расширения количества воспроизводимых значений емкости при одновременном повышении точности, каждая

15 ступень снабжена радиальной зкранирующей задвижкой, при этом кольцевые секциии, не смежные между собой, соединены с диском, оставшиеся кольцевые секции соединены с вторыми выводами конденсато20 ров, полукруглые вырезы расположены на боковых поверхностях кольцевых секций, а радиальные задвижки размещены в зазорах между полукруглыми вырезами и соединены электрически при помощи постоянной

25 гибкой связи с экранирующим корпусом, при этом экранирующие перегородки выполнены Г-образными, а в крышке выпол-, нены боковые отверстия напротив радиальных задви>кек.

2. Мера емкости по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что радиальные задви>кки выполнены в виде скрепленных взаимно перпендикулярных металлических пластин, в

35 нижней из которых выполнен вырез под штепсель, а в верхней — отверстие над вырезом.

1734043

n l к / /

Составитель Б.Данилов

Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун

Редактор Т,Лазаренко

Производственно издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 1668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5