Емкостный преобразователь

Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в практике контроля и измерений диэлектрических характе 5 ристик материалов в широком диапазоне частот и температур.Целью изобретения является повышение точности измерений.На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - электрическая схема включения составляющих емкости, возникаю щей между поверхностями одного из иэлектродов и низкопотенциальным электродом преобразователя.Преобразователь содержит корпус 1, выполненный в форме стакана с и круглыми отверстиями в дне, которое является ниэкопотенциальным электро" дом 2, диэлектрическую подложку, выполненную с и отверстиями и закрепленную на внутренней поверхности дна корпуса 1 (т,е. электрода 2) так,25 что оси их отверстия совпадают, потенциальные электроды 4, выполненные в форме цилиндрических стержней одинаковой длины, каждый из которых закренлен в отверстии диэлектрической подложки 3 и проходит с зазором через отверстие в электроде 2, при.чем их торцовые поверхности с одной:.стороны находятся на одном уровне с наружной поверхностью электрода 2, а с другой припаяны к диску 5. Диск 5 служит для соединения всех электродов 4 с потенциальным подводом 6 и обеспечивает равномерное распределение потенциала между всеми электродами 4. 40На фиг. 3 изображены рабочая емкость 7 конденсатора преобразователя между краями и плоскостями низко- потенциального 2 и потенциальных 4 электродов, емкость 8 конденсатора в зазоре между электродами 2 и 4, емкость 9 конденсатора между краями и плоскими поверхностями электродов 2 и 4 со стороны диэлектрической подложки 3. 50Преобразователь работает следуюшим образом.Помещают образец исследуемого материала на поверхность электродов 255 и 4 при этом значение емкости 7 увеличивается в количество раз, равное диэлектрической проницаемости образца, По измеренным значениям приращения емкости конденсатора преобразователя и рабочей его емкости, соответствующей С , определяют величинудиэлектрической проницаемости,С учетом параллельного соединенияемкостей 7,8 и 9 следует, что чувст-вительность преобразователя тем выше, чем больше значения рабочей емкости конденсатора 7 по сравнениюс другими параллельно ей включенными.В данном устройстве требуемое зна"чение рабочей емкости определяетколичество и электродов при заданныхих диаметре и величине зазора, В своюочередь, диаметр и-ного электродаопределяется минимальной толщинойизмеряемых образцов, максимальнымзначением их диэлектрической проницаемости и верхней рабочей частотой.Экспериментально установлено, чтомаксимальный диаметр потенциальныхэлектродов должен быть 0,5 мм дляизмерения образцов с с = 1-90 и толщиной не более 1-1.,5 мм в диапазонечастот до 100 МГц. При увеличениидиаметра электродов до 1 мм при прочих равных условиях толщина образцовдолжна быть не менее 2-3 мм. Что ка"сается верхней рабочей частоты, тоона определяется из условий квазистационарностиэлектрического полярабочей емкости, которое легко обеспечивается при малых диаметрах потенциальных электродов (0,3-1 мм)даже при больших значениях диэлектрической проницаемости образцов (1-90)Увеличение абсолютного значениярабочей емкости посредством увеличения количества электродов не приводит к ограничению основных технических характеристик преобразователя,Увеличивается лишь площадь низкопотенциального .электрода, значейие ко"торой определяется площадью поверхности образцов. В связи с этим представляется возможным выбор количествапотенциальных электродов, исходя изусловий достижения требуемых чувствительности и точности измерений, аих диаметр выбирается из условийпредельных значений верхней рабочейчастоты и диэлектрической проницаемости образцов,Экспериментально установлено, чтопри прочих равных условиях добротность конденсатора предлагаемогоустройства не менее чем в три разабольше по сравнению с прототипом, Этообъясняется благоприятными условия1434350 ды, а потенциальный электрод подвода находится с другой стороны подложки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, потенциальный электрод подвода выполнен разветвленным на иэлектродов, низкопотенциальный электрод и подложка снабжены п отверстиями и в каждом закреплен один из иэлектродов, что на выходе. из низкопотенциального электрода его плоскость и плоскости среза и электродоврасположены на одном уровне,ми растекания тока испытательногосигнала по поверхности электродов сучетом подвода энергии через общийдля всех потенциальных электродовнизкопотенциальный электрод. Ф о р м у л а изобретения Емкостный преобразователь, содержащий корпус и диэлектрическуюподложку, на которой с одной стороны расположены с зазором потенциальный и низкопотенциальный плоские электроев оставитель В,Не ехред М.Ходанич ектор М.Пож Тираж 847осударственного комитета ССам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д Заказ 5550 одписно ВНИИПИ по д 13035, И