SU734825A1 - Standard measure of variable active conductivity - Google Patents

Description

(54) ОБРАЗЦОВАЯ МЕРА ПЕРЕМЕННОЙ АКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ(54) SAMPLE MEASURING VARIABLE ACTIVE CONDUCTIVITY

1one

Изобретение относитс  к области электрорадиотехники и может быть использовано, в частности, в электроизмерительной технике в качестве образцовой переменной проводимости дл  определени  электромагнитных параметров веществ и электрических цепей в широком диапазоне частот.The invention relates to the field of electrical radio engineering and can be used, in particular, in electrical engineering as an exemplary variable conductivity for determining the electromagnetic parameters of substances and electrical circuits in a wide frequency range.

Известна конструкци  переменных сопротивлений , где в качестве эталонного переменного высокоомного сопротивлени  используетс  четырехзажимна  мера активного сопротивлени  1.The variable resistance design is known, where a four-clamp active resistance measure 1 is used as the reference variable high-resistance resistance.

Недостатком этого устройства  вл етс  вли ние остаточных параметров сопротивле: НИИ, привод щее к большой дополнительной погрешности определени  его величины, сложность конструктивного решени , трудоемкость калибровки.The disadvantage of this device is the effect of the residual parameters of the resistance: the scientific research institute, which leads to a large additional error in determining its size, the complexity of the design solution, the laboriousness of the calibration.

И известных технических решений наиболее близким по технической сущности  вл етс  образцова  мера переменной активной проводимости, содержаща  конденсатор с замещаемыми твердыми и жидкими диэлектриками , низкопотенциальным электродом , выполненным в виде двух цилиндров, размещенных на оси, и высокопотенциальным электродом, закрепленным на корпусе 2.And the known technical solutions are the closest to the technical essence, a model measure of the variable active conductivity, containing a capacitor with replaceable solid and liquid dielectrics, a low-potential electrode made in the form of two cylinders placed on an axis, and a high-potential electrode fixed on the housing 2.

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность измерений.The disadvantage of such a device is low measurement accuracy.

Цель изобретени  - повыщение точно5 сти измерений - достигаетс  тем, что предлагаема  образцова  мера переменной активной проводимости дополнительно снабжена ротором, выполненным в виде диэлектрических пластин, размещенных между торцовыми поверхност ми цилиндров низкопотен0 циального электрода и закрепленных на оси, а высокопотенциальный электрод расположен между диэлектрическими пластинами.The purpose of the invention, to increase measurement accuracy, is achieved by the fact that the proposed exemplary variable of active conductivity is additionally equipped with a rotor made in the form of dielectric plates placed between the end surfaces of the low-potential electrode cylinders and fixed on the axis, and the high-potential electrode is located between the dielectric plates.

На фиг. 1 изображена предлагаема  образцова  мера; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - электрическа  схема, где корпус меры  вл етс  также низкопотенциальным электродом 1 конденсатора с замещаемыми диэлектриками, 2 - фланцевый коаксиальный разъем, 3 - второй низко20 потенциальный электрод конденсатора меры, 4 - высокопотенциальный электрод конденсатора меры, оканчивающийс  контактом коаксиального разъема, 5 - диэлектрический ротор, закрепленный на оси 6, наFIG. 1 depicts the proposed exemplary measure; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - electrical circuit, where the measure body is also a low-potential electrode 1 of a capacitor with replaceable dielectrics, 2 is a flanged coaxial connector, 3 is the second low 20 potential electrode of a capacitor of a measure, 4 is a high-potential electrode of a measure capacitor terminated by a contact of a coaxial connector, 5 is a dielectric rotor fixed on axis 6 on

которой также жестко закреплен низкопотенциальный электрод 7 компенсирующего конденсатора , имеющий электрический контактс корпусом 1,8 - неподвижный высокопотенциальный электрод компенсирующего конденсатора , соединенный проводником 9 с высокопотенциальным электродом конденсатора меры 4, 10 - замкнутый объем конденсатора меры, все свободное пространство которого заполнено жидким диэлектриком , 11 - отверстие, через которое производитс  заливка жидкого диэлектрика, 12 - отсчетное устройство меры, жестко закрепленное на оси 6.which is also rigidly fixed low-potential electrode 7 of the compensating capacitor, having an electrical contact with the housing 1,8 - fixed high-potential electrode of the compensating capacitor connected by conductor 9 with the high-potential electrode of the capacitor of measure 4, 10 - closed volume of the capacitor of measure, all free space of which is filled with a liquid dielectric, 11 - a hole through which a dielectric fluid is poured; 12 - a meter reading device, rigidly fixed on axis 6.

Мера переменной активной проводимости работает следующим образом.The measure of the active conductivity variable works as follows.

При вращении диэлектрического ротора 5 посредством отсчетного устройства 12 происходит выведение ротора из межэлектродного пространства, образованного электродами 1, 3, 4, а освободившеес  место твердого диэлектрика заполн етс  жидким, причемWhen the dielectric rotor 5 rotates by means of the reading device 12, the rotor is removed from the interelectrode space formed by the electrodes 1, 3, 4, and the vacant space of the solid dielectric is filled with liquid, and

tgSMMAK. т tgBTBeffl.tgSMMAK. t tgBTBeffl.

Так как активное сопротивление конденсатора при параллельной схеме замещени  R //ceCtgd то, измен   . -на tgSrBejjfl. (и наоборот) и, оставл   посто нной емкость С, при данной частоте to можно измен ть только эквивалентное активное сопротивление конденсатора. Проводимость конденсатора G coCtg 6 будет в этом случае линейно зависеть от tg б. Так как в общем случае жидк. , то при замещении диэлектриков конденсатора. будет измен тьс  и его емкость, что  вл етс  вредным  влением, так как делает невозможным определение активной проводимости меры и непригодно дл  измерительных целей. Дл  устранени  этого изменени  вводитс  компенсирующий конденсатор с электродами 7 и 8, подключенный параллельно конденсатору меры. Абсолютна  величина предела компенсирующей емкости выбираетс  равной величинеизменени  емкости меры при замещении диэлектриков, а изменение их величин противофазно (то есть, с уМеньЩением емкости меры увеличиваетс  емкость компенсирующего конденсатора), что достигаетс  в момент настройки путем плавного изменени  рассто ни  между электродами 7 и 8, а также установкой угла расположени  электрода 7 и ротора 5, закрепленных на одной оси 6. Вращение электрода 7 и ротора 5 происходит синфазно и .синхронно.Since the active resistance of a capacitor with a parallel replacement scheme R // ceCtgd, then change. -tgSrBejjfl. (and vice versa) and, keeping the capacitance C constant, at a given frequency to can only change the equivalent resistance of the capacitor. The conductivity of the capacitor G coCtg 6 will in this case linearly depend on tg b. Since in the general case of liquids , then when replacing the dielectric capacitor. its capacitance will also change, which is harmful because it makes it impossible to determine the active conductivity of the measure and is unsuitable for measurement purposes. To eliminate this change, a compensating capacitor with electrodes 7 and 8 is introduced, connected in parallel with the measure capacitor. The absolute value of the limit of the compensating capacitance is chosen equal to the change in the capacitance of the measure when dielectrics are replaced, and the change in their values is antiphase (i.e., when the capacitance of the measure decreases, the capacitance of the compensating capacitor increases) also by setting the angle of the electrode 7 and the rotor 5 fixed on the same axis 6. The rotation of the electrode 7 and the rotor 5 takes place in phase and synchronously.

Необходимо отметить, что использование компеисирующего конденсатора возможно только тогда, когда его тангенс угла потерь намного меньше тангенса угла потерь конденсатора с замещаемыми диэлектриками . Тогда общий тангенс угла потерь двухIt should be noted that the use of a compensating capacitor is possible only when its loss tangent is much smaller than the loss tangent of a capacitor with replaceable dielectrics. Then the total loss tangent of two

параллельных конденсаторов выражаетс  какf ллparallel capacitors is expressed as fll

ta8-MlCt:t 8AC8,ta8-MlCt: t 8AC8,

с,ег где Ci- емкость конденсатора сзамещаемыми диэлектриками; ijSi -тангенс угла потерь конденсатора Ci (tg6i l/a)C,Ri, где Ri -эквививалентное активное сопротивление конденсатора С ); c, er where Ci is the capacitance of a capacitor with substituted dielectrics; ijSi is the loss tangent of the capacitor Ci (tg6i l / a) C, Ri, where Ri is the equivalent resistance of capacitor C);

Ct. /,-аналогичные величины дл  компенсирующего конденсатора.Ct. /, - similar values for the compensating capacitor.

Так как tg6i tg62 произведением С atg Sa можно пренебречь, тогда tg 5 i а общее активное сопротивление мерыSince tg6i tg62 the product of C atg Sa can be neglected, then tg 5 i and the total resistance of the measure

D 1 -ID 1 -I

WCtg8 W(C,-bCj,)- WC,tj,8,WCtg8 W (C, -bCj,) - WC, tj, 8,

(С |-fCa С - обща  емкость двух параллельных конденсаторов), следовательно, эквивалентное активное сопротивление меры (проводимость) определ етс  только величиной тангенса угла потерь конденсатора с замещаемыми диэлектриками. Использование в качестве жидкого.диэлектрика любой диэлектрической жидкости (если f. g бтве})) расшир ет во.зможность выбора замещаемых диэлектриков и, следовательно , позвол ет расширить рабочий диапазон меры. Использование однокомпонентного диэлектрика позвол ет снизить погрешность определени величины проводимости за счет неточности подгонки смеси по значению до равенства твердого диэлектрика при настройке меры.(C | -fCa C is the total capacity of two parallel capacitors), therefore, the equivalent active resistance of the measure (conductivity) is determined only by the value of the loss tangent of the capacitor with replaceable dielectrics. The use of any dielectric fluid as a dielectric dielectric (if f. G bwt})) expands the possibility of choosing replaceable dielectrics and, therefore, allows us to extend the working range of the measure. The use of a single-component dielectric makes it possible to reduce the error in determining the conductivity value due to the inaccuracy of fitting the mixture by value until the solid dielectric is equal in setting the measure.

Посто нство емкости меры обеспечиваетс  введением дополнительного компенсирующего конденсатора с пренебрежимо малыми потер ми. Исполнение конструкции меры по .принципу роторного конденсатора позволило снизить требовани  к герметизации и, следовательно, упростить конструкцию, так как в процессе замещени  диэлектриков объем , жидкого диэлектрика остаетс  посТОЯННЬ1М .The measure capacitance is ensured by the introduction of an additional compensating capacitor with negligible losses. The design of the measure based on the principle of a rotor capacitor reduced the requirements for sealing and, consequently, simplified the design, since in the process of replacing dielectrics, the volume of the liquid dielectric remains constant.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Образцова  мера переменной активной проводимости, содержаща  конденсатор с замещаемыми твердыми и жидкими диэлектриками , низкопотенциальным электродом,An exemplary measure of the variable active conductivity, containing a capacitor with replaceable solid and liquid dielectrics, a low-potential electrode, выполненным в виде двух цилиндров размещенных на оси, и высокопотенциальным электродом, закрепленным на корпусе, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности измерений, она дополнительно снабжена ротором, выполненным в виде диэлектрических пластин, размещенных между торцовыми поверхност ми цилиндров низкопотенциального электрода и закрепленных на оси, а высокопотенциальный электрод расmade in the form of two cylinders placed on the axis, and a high-potential electrode mounted on the housing, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is additionally equipped with a rotor made in the form of dielectric plates placed between the end surfaces of the cylinders of the low-potential electrode and fixed on the axis, and the high potential electrode