Образцовый конденсатор постоянной емкости

КСАН Союз Советских Социалистических) Заявлено 07.06,71 (21) 1665178/26с присоединением заявки51) М. Кл. Н 01 д 3 24 Государственный клмите Совета Министров СССР по делам изобретений(088.8) и открыти ликования описания 04.07,7В. П. Рязанцев Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательско института метрологии им. Д; И. Менделеева54) ОБтхАЗЦОВЬ ОНДЕНСАТОР ПОСТОЯННОЙ СТИ 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 1 О-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 плос-.ко-параллельные концевые меры длины.Однако ТКЕ конденсатора находится в пря.мой зависимости от ТКЛР материала конце 5 вых мер длины и материала электродов, чтопри точных измерениях емкости требует стабильности окружающей температуры,Цель изобретения - улучшение термокомпснсации и также температурной устойчиво 10 сти - достигается тем, что в предлагаемомконденсаторе изоляторы с установленными наних электродами из одного и того же материала закреплены на торцовых стенках полого металлического термокомпенсирующего15 элемента конструкции, причем этот элементвыполнен из того же материала, что и электроды.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство,20 Цилиндрические коаксиальные электроды 1и 2 установлены на изоляторах 3, закрепленных внутри полого цилиндрического заземленного держателя 4 на его торцовых стенках.Рабочее поле конденсатора образовано не 15 посредственно между электродами и ограничено в длине 1 степенью перекрытия одногоэлектрода другим,Как известно, емкость коаксиальных конденсаторов определяется длиной рабочего по 30 ля и отношением диаметров рабочих поверх3остей электродов, Ее стабильность при изменении температуры зависит только от стабильности длины рабочего поля, так как пропорциональное изменение диаметров рабочихповерхностей электродов не изменяет их отношений, если электроды выполнены,В образцовом конденсаторе постоянной емкости при изменении температуры в заданныхпределах отношение диаметров рабочих поверхностей электродов не меняется, так какпоследние изготовлены из одного и того жематериала. Не изменяется и длина рабочегополя 1 в результате термокомпенсации, действие которой заключается в следующем.При изменении температуры электроды получают приращение в длине на величиныЫ, и Ы, где 1 и 1 - длины электродов, ай - 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 Ы+Ы==Й(,+1). Одновременно с этим получаютприращение в длине изоляторов на величину,равную для обоих изоляторов вместе ЙЮгде Х 1 з - сумма длин изоляторов, а Й -ТКЛР материала изоляторов.Таким образом, для компенсации суммарных приращений в длине электродов и изоляторов под действием температуры необходимовзаимное перемещение торцовых стенок держателя 4 на й(1,+1,)+йХ 1,. Это возможно,если держатель изготовлен из такого же материала, что и электроды, только при расстоянии между торцовыми стенками держателяй4= Из - , которое и получает подйдействием температуры необходимое приращение в длине Ы 4=й(1,+1)+ЙХз.Следовательно, держатель 4 компенсируеттепловое расширение электродов в длине и в 466561основном сохраняет длину 1 рабочего поля конденсатора. Кроме того, он дополнительно компенсирует тепловое расширение изоляторов, являющихся продолжением электродов и5 тем самым влияющих па стабильность длинырабочего поля 1, 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 конструкцииконденсатора по данным значениям 1, 1 1, Й 15 и й находят значения 14 и Х 1,. После небольших преобразований формула условия термос 1компенсации принимает вид: 14=1+1+й - йИ20 а Х 1=, Отношения диаметров рабочихй - 1 гповерхностей электродов, как и длина рабочего поля 1, выбирают в зависимости от необходимого номинального значения емкости кон денсатора.Предмет изобретения30Образцовый конденсатор постоянной емкости, содержащий систему цилиндрических коаксиальных электродов, выполненных из одного и того же материала, установленных на 35 изоляторах внутри полого цилиндрическогозаземленного держателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения термокомпенсации и температурной устойчивости, изоляторы закреплены на торцовых стенках держателя, 40 выполненного из того же материала, что иэлектроды конденсатора.Составптсл Техред Е,Рязанце Редактор Б, Федотов ектор А. Дзесов рушнна 33 ПодписноеПИ Го нистров СССР Заказ 1554 Сапунов Типография,Изд. Ъе 627 сударственного по делам изо Москва, Ж, Тираж 8 комитета Совета Ми ретений и открытий Раушская наб., д. 4/5