Конденсатор для градуированиявысокочастотных емкостных влаго-mepob

Авторы патента:

H01G5/26 - Конденсаторы, изменение емкости которых осуществляется механическим путем, например поворотом оси; способы их изготовления

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Реснублнк!

11809419

Ф"

»»оО,:,"» (6! ) Дополнительное к авт. свнд-вувЂ” (22) Заявлено 11,0379 (23) 2736082/18-21 с присоединением заявки Но (23) ПриоритетвЂ”

Опублмковано 280281. Бюллетень Ио 8

Дата опубликования описания 280281 (5!)М. Кл з

H 01 G 5/26.

Государствеииый комитет

СССР по деаам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 319. . 4 (088. 8) (72) Автор изобретения

4»»и A+1» 1 ..:ХИ .с > . А i (- q PP < . »» .«:, !

° I политехнический институт

»у

В.Ф, Увакин (71) Заявитель

Саратовский (54) КОНДЕНСАТОР ДЛЯ ГРАДУИРОВАНИЯ

ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЕМКОСТНЫХ ВЛАГОМЕРОВ

Изобретение. относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров и определения характеристик преобразования измерительных преобразователей.

Известен емкостный датчик для измерения площади сечения цилиндрического тела, помещенного между обкладками конденсатора, выполненными, в вице двухходовых ленточных винтовых поверхностей с осью, совпадающей с осью измеряемого тела (1), Однако известный датчик не обеспечивает достаточной степени точности.

Известен также конденсатор переменной емкости, содержащий корпус, два неподвижных электрода с цилиндрической и конической рабочими поверхностями и соосно расположенный подвижный металлический сердечник с цилиндрической и конической рабочими поверхностями (2), Однако известный конденсатор не обеспечивает заданной точности градуирования высокочастотных емкостиых влагомеров, так как не позволяет получить законы изменения емкости и

2 тангенса угла диэлектрических потер> конденсатора, отвечающие условиям градуирования влагомеров, а емкость не может изменяться с низкой часто5 той

Цель изобретения вЂ” повышение точности градуирования.

Поставленная цель достигается тем, что в конденсаторе для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров, содержащем корпус, выполненный в виде полого диэлектрического цилиндра с размещенными на нем неподвижными электродами, выполненными в виде !

5 ленточных спиралей,.и подвижный сердечник, последний выполнен в виде усеченного конуса с цилиндрической направляющей, причем сердечник выполнен из трех продольных пластин, 20 средняя иэ которых выполнена из диэлектрика или сегнетоэлектрика.

На фиг. 1 изображен конденсатор для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров, общий вид на

25 фиг. 2 вЂ” вариант подвижного сердечника конденсатора.

Конденсатор для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров содержит неподвижные электроды 1, 30 выполненные в виде ленточных спира809419 лей, расположенных на внешней поверхности корпуса, выполненного в виде полого диэлектрического цилиндра 2 и подвижный сердечник 3, выполненный в виде усеченного конуса с цилиндрической направляющей. Подвижный сердечник 3 состоит из трех продольных пластин, средняя 4 из которых выполнена из диэлектрика или сегнетоэлектрика, а две крайние металлические пластинй 5 имеют выводы б, На изоляционной втулке 7, соединенной с полым диэлектрическим цилиндром

2, например, склеиванием, имеются выводы 8, которые припаяны легкоплавким припоем к неподвижным электродам 1, Пластины 4 и 5 сердечника 15

3 могут быть соединены склеиванием.

Если емкость конденсатора не требуется изменять с низкой частотой, то пластина диэлектрика 4 может быть установлена в пазу подвижного сер- Щ дечника 3 (фиг. 2), Цилиндрическая поверхность 9 сердечника 3 служит направляющей при перемещении внутри полого диэлектрического цилиндра 2, Для повышения точности отсчета при градуировании подвижный сердечник 3 может быть соединен с микрометрическим винтом (на чертеже не показан), С целью расширения диапазона изменения емкости конденсатора полый диэлектрический цилиндр 2 с электродами 1 может быть выполнен, например, из пленки типа ФДМ-ЗМ (толщина лавсановой основы 0,075 мм, толщина медной фольги 0,075 мм), а средняя пластина 4 вЂ” из сегнетоэлектрика типа ВК-4, диэлектрическая проницаемость которого Е=1800, или прессматериала AI"-4 (фиг. 2).

Для получения, характеристик 40 конденсатора, соответствующих градуировочным зависимостям влагомеров, можно изменять геометрические размеры и материал диэлектрической пластины 4, а также форму поверхности усеченного конуса.

Конденсатор работает следующим. образом..

При перемещении подвижного сердечника 3 за счет перекрытия неподвижных электродов 1 металлическими пластинами 5 эффективное расстояние между электродами уменьшается, что приводит к увеличению емкости конденсатора. Возрастание емкости конденсатора происходит за счет перекрытия неподвижных электродов 1 пластиной диэлектрика 4, диэлектрическая проницаемость которого больше диэлектрической проницаемости воздуха.

Приращение емкости конденсатора также зависит и от воздушного зазора между. внутренней поверхностью полоrо диэлектрического цилиндра 2 и поверхностью усеченного конуса под- 65 вижного сердечника 3. При перемещении подвижного сердечника 2 изменяется и тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора, который зависит от тангенсов углов диэлектрических потерь пластины диэлектрика 4 и полого диэлектрического цилиндра

2, их геометрических размеров, перекрытия электродов 1 усеченным конусом подвижного сердечника 3, соотношения толщины пластин 4 и 5.

При подключении конденсатора для градуирования в схему влагомера параллельно емкостному датчику влагомера путем перемещения сердечника

3 задают различные значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора и в соответствии с градуировочными характеристиками влагомера определяют влажность материала, которая отмечается на шкале влагомера.

В случае подключения конденсатора для градуирования влагомера с экстремальным уравновешиванием резонансного контура пластины 5 конденсатора через выводы б подключаются к истоЧнику переменного напряжения лизкой частоты прямоугольной формы (на чертеже не показан).

Переменное электрическое поле низкой частоты изменяет диэлектрическую проницаемость пластины 4 из согнетоэлектрика, изменяя и емкость конденсатора для .высокочастотного (слабого) поля с той же частотой.

Огибающая модулированного напряжения с резонансного моста используется для перемещения подвижного сердечника эталонного конденсатора в положение, соответствующее резонансу в контуре с емкостным датчиком и эталонным конденсатором влагомера. Каждому положению подвижного сердечника 3 соответствует определенное положение подвижного сердечника эталонного конденсатора и определенное значение влажности по шкале влагомера.

Выполнение подвижного сердечника конденсатора в виде усеченного конуса, состоящего из трех продольных пластин, средняя из которых выполнена из диэлектрика (сегнетоэлектрика), позволяет получить зависимости емкости и тангенса угла диэлектрических потерЬ от перемещения подвижного сердечника конденсатора,соответствующие градуировочным зависимостям высокочастотных влагомеров с емкостным датчиком, а следовательно, повысить и точность градуирования, Формула изобретения

1. Конденсатор для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров, содержащий корпус, выполненный в

809419

2 У Ч

ôèã. 2

Составитель В. Ленская

Редактор H. кешеля техред с.мигунова Корректор р., Рошко

Заказ 444/71 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москвар Х-35р Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 виде полого диэлектрического цилиндра с размещенными на нем неподвижными электродами, выполненными в виде ленточных спиралей, и подвижный сердечник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуирования, подвижный сердечник выполнен в виде усеченного конуса с цилиндрической направляющей, причем сердечник выполнен из трех продольных пластин, средняя из которых выполнена из диэлектрика °

2. Конденсатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что средняя пластина подвижного сердечника выполнена из сегнетоэлектрика.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 277281, кл. G 01 В 7/32, 1969.

2. Патент Франции В 2092998, кл. G 01 R 33/00, 1972 (прототип).

Конденсатор для градуированиявысокочастотных емкостных влаго-mepob

Образцовая мера переменной активной проводимости // 734825

Способ сборки ротора и статора конденсатора переменной емкости с воздушным диэлектриком // 559292

Конденсатор переменной емкости // 523463

Подстроечный конденсатор // 480123

Конденсатор переменной емкости // 421051

Подстроенный конденсатор...„.и // 395913

Устройство для обработки профилей // 384149

Всесоюзная // 373780

Устройство для изготовления п л act lat—•—'•—-—--—j // 354483

Подстроечный вакуумный конденсатор // 1828558

Изобретение относится к высокочастотной технике, а более точно к конструкциям подстроечных вакуумных конденсаторов особенно для больших мощностей

Вакуумный конденсатор переменной емкости // 2510694

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при модернизации выпускаемых и разработке новых типов вакуумных конденсаторов. Вакуумный конденсатор переменной емкости содержит вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрической диэлектрической оболочки, соединенной торцовыми поверхностями с внешними выводами, внутри которой размещены пакеты неподвижных и подвижных цилиндрических коаксиальных емкостных электродов, внутренние электроды представляют центральный и смежный электроды емкостного блока, один из которых соединен с внешним выводом, а другой смонтирован на штоке, имеющем возможность возвратно-поступательного передвижения по направляющей втулке с обеспечением герметизации конденсатора за счет использования металлического сильфона, соединенного с основанием подвижного пакета и вторым внешним выводом. Центральный емкостный цилиндрический коаксиальный электрод выполнен из материала с температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), меньшим по величине, чем ТКЛР смежного емкостного электрода, перекрытие электродов, радиальное расстояние между ними и ТКЛР материала центрального электрода рассчитаны исходя из равенства величин изменения емкости между центральным и смежным электродами и изменения емкости, создаваемой остальными емкостными электродами при нагреве. Техническим результатом является повышение температурной стабильности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Вакуумный коаксиальный конденсатор переменной емкости // 2605459

Изобретение относится к области радиоэлектронной техники и может быть использовано при создании новых типов вакуумных коаксиальных конденсаторов. Изобретение основано на использовании в конструкции коаксиального вакуумного конденсатора в качестве подвижных емкостных электродов полосок прямоугольной формы, соединенных по диаметру с наружным выводом и кольцом, соединяющим два сильфона. При передвижении кольца вдоль цилиндра, соединяющего наружные выводы, полоски сжимаются или разжимаются, меняя свое радиальное положение относительно внутреннего проводника, выполняющего роль неподвижного емкостного электрода. Изменение положения пакета полосок вызывает изменение емкости конденсатора. Изобретение может быть использовано в коаксиальных линиях мощных радиоэлектронных устройств метрового и дециметрового диапазонов волн для согласования их блоков, например усилителя мощности с антенной, в фильтрах и др. Уменьшение величины минимальной емкости конденсатора, снижение реактивных составляющих тракта, является техническим результатом изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Вакуумный конденсатор переменной емкости // 2640401

Изобретение относится к вакуумному конденсатору переменной емкости, который состоит из двух пакетов емкостных цилиндрических электродов, разделенных изоляционной оболочкой, один из которых неподвижен и закреплен на цилиндрическом выводе, а другой расположен на основании, которое соединено металлическим сильфоном с другим цилиндрическим выводом и укреплено на штоке, имеющем возможность совершать возвратно-поступательные движения с помощью резьбового регулировочного винта, установленного на шарикоподшипнике и зацепленного с резьбовой головкой штока, скользящего во втулке, спаянной с выводом. В предложенном устройстве конденсатора шарикоподшипник выполнен в виде разъемной конструкции, внутреннее кольцо которого представляет собой втулку с фланцем, на пересечении наружных поверхностей которых установлены шарики в сепараторе, при этом внутреннее кольцо нижней поверхностью припаяно к торцовой поверхности вывода, а внутренняя поверхность наружного кольца имеет форму усеченного конуса, выполненного из материала инварной группы, температурный коэффициент линейного расширения которого в 10-15 раз меньше величины температурного коэффициента линейного расширения материала внутреннего кольца. Увеличение емкости конденсатора при нагреве, вызванное увеличением длины перекрытия емкостных электродов за счет линейной деформации его деталей, компенсируется перемещением подвижного пакета электродов, вызванного радиальным увеличением размера внутреннего кольца, и передачей давления через шарики на внутреннюю конусную поверхность наружного кольца, образующего тягу на основание подвижного пакета электродов. Изменением угла между образующей конусной поверхности и основанием можно регулировать величину подъема основания подвижного пакета емкостных электродов при нагреве, и следовательно, температурный коэффициент емкости конденсатора. Повышение емкости конденсатора при нагреве, а также его надежности, является техническим результатом изобретения. 2 ил.