Образцовый конденсатор постоянной емкости

 

ИЛ1ь.,;, "

ОПИСАНИЕ 46656I

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06.71 (21) 1665178/26-9 с присоединением заявки № (23) Приоритст

Опубликовано 05.04.75. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 04.07.75 (51) М. Кл. Н Olg 3 24

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 621.319А (088.8) (72) Автор изобретения (71) ЗаявительВ. П. Рязанцев

Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д; И. Менделеева (54) ОБРАЗЦОВЬ1Й КОНДЕНСАТОР ПОСТОЯННОЙ ЕМКОСТИ

Изобретение относится к точному приборостроению в электро-радиотехнике и метрологии, может быть использовано в качестве термокомпенсированной образцовой меры постоянной емкости.

Повышение точности измерений образцовых конденсаторов требует применения мер емкости с малым ТКЕ и высокой температурной устойчивостью.

Для достижения малого ТКЕ порядка (10 10- град во многих конструкциях образцовых конденсаторов применяют термокомпенсацию, для которой используют материалы с разными температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР), что приводит к понижению температурной устойчивости таких конденсаторов.

Для улучшения температурной устойчивости металлические узлы конденсаторов изготовляют из одного и того же материала с хорошей теплопроводностью.

Известен образцовый конденсатор постоянной емкости, в котором электроды выполнены из одного разрезанного по образующим на равные части полого цилиндра, т. е. изготовлены из одного и того же материала. В этом конденсаторе расчетным путем определяют приращение емкости как произведение разности длин поочередно вводимых между электродами экранов на емкостный коэффициент, причем в качестве экранов используют плоско-параллельные концевые меры длины.

Однако ТКЕ конденсатора находится в прямой зависимости от ТКЛР материала концевых мер длины и материала электродов, что при точных измерениях емкости требует стабильности окружающей температуры.

Цель изобретения — улучшение термокомпснсации и также температурной устойчиво1о стп — достигается тем, что в предлагаемом конденсаторе изоляторы с установленными на них электродами из одного и того же материала закреплены на торцовых стенках полого металлического термокомпенсирующего

15 элемента конструкции, причем этот элемент выполнен из того же материала, что и электроды.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

20 Цилиндрические коаксиальные электроды 1 и 2 установлены на изоляторах 3, закрепленных внутри полого цилиндрического заземленного держателя 4 на его торцовых стенках.

Рабочее поле конденсатора образовано не 25 посредственно между электродами и ограничено в длине 1 степенью перекрытия одного электрода другим.

Как известно, емкость коаксиальных конденсаторов определяется длиной рабочего по30 ля и отношением диаметров рабочих поверх.

3 н электродов, Ее стабильность при изменении температуры зависит только от стабильности длины рабочего поля, так как пропорциональное изменение диаметров рабочих поверхностей электродов не изменяет их отношений, если электроды выполнены, В образцовом конденсаторе постоянной емкости при изменении температуры в заданных пределах отношение диаметров рабочих поверхностей электродов не меняется, так как последние изготовлены из одного и того же материала. Не изменяется и длина рабочего поля l в результате термокомпенсации, действие которой заключается в следующем.

При изменении температуры электроды получают приращение в длине на величины

kl klan, где l и 12 — длины электродов, а

k — ТКЛР материала электродов. Для сохранения при этом длины рабочего поля нужно, чтобы электроды получили приращение в длине только со стороны крепления их к изоляторам на суммарную величину kl(+klan=

=k(1 +12). Одновременно с этим получают приращение в длине изоляторов на величину, равную для обоих изоляторов вместе k Z13, где Z13 — сумма длин изоляторов, а k —

ТКЛР материала изоляторов.

Таким образом, для компенсации суммарных приращений в длине электродов и изоляторов под действием температуры необходимо взаимное перемещение торцовых стенок держателя 4 íà k(l,+l,)+k Z13. Это возможно, если держатель изготовлен из такого же материала, что и электроды, только при расстоянии между торцовыми стенками держателя

k"

14= 11+l +Z4 —, которое и получает под

lг действием температуры необходимое приращение в длине И4=k(11+4) + Zlз.

Следовательно, держатель 4 компенсирует тепловое расширение электродов в длине и в

4G6561

4 основном сохраняет длину l рабочего поля конденсатора. Кроме того, он дополнительно компенсирует тепловое расширение изоляторов, являющихся продолжением электродов и

5 тсм самым влияющих па стабильность длины рабочего поля l. В результате обеих компенсаций длина рабочего поля конденсатора сохраняется более стабильно. При этом в силу того, что электроды и держатель изготовлены

10 из одного и того же материала, термоустойчивость конденсатора при изменении температуры улучшается.

При практическом расчете конструкции конденсатора по данным значениям l, l, 1, k

15 и k находят значения 14 и Z13. После небольших преобразований формула условия термо/г 1 компенсации принимает вид: 14=1i+4+ и — и

И

20 а Х4= . Отношения диаметров рабочих

k — k поверхностей электродов, как и длина рабочего поля l, выбирают в зависимости от необходимого номинального значения емкости конденсатора.

Предмет изобретения

Образцовый конденсатор постоянной емкости, содержащий систему цилиндрических коаксиальных электродов, выполненных из одного и того же материала, установленных на

35 изоляторах внутри полого цилиндрического заземленного держателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения термокомпенсации и температурной устойчивости, изоляторы закреплены на торцовых стенках держателя, 40 выполненного из того же материала, что и электроды конденсатора.

466561 (.оставптсль В. Рязанцев

Техред Е. Подурушина

Редактор Б. Федотов

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1554/3 Изд. ¹ 627 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5