Конструкции конденсатора

ством конструкции измерительного механизма (наличие трения и т. д.) и влиянием внешних факторов (внешние магнитные и электрические поля, изменение температуры окружающей среды и т. д.).

В последние годы получили распространение быстродействующие самопишущие приборы (БСП), позволяющие регистрировать сигналы, изменяющиеся с частотой до 150 Гц. Значительное расширение рабочего диапазона частот достигнуто путем совершенствования конструкции измерительного механизма, применением соответствующих способов регистрации, а также применением специальных электрических схем для коррекции динамических погрешностей. Отличительными особенностями БСП являются: отсутствие шкал для визуального отсчета показаний, сравнительно узкое по ширине поле записи (не более 50 мм), наличие специальных измерительных механизмов с большим вращающим моментом (0,2—0,3 Н-м). В современных БСП применяются магнитоэлектрические и электромагнитные (поляризованные) измерительные механизмы; используется запись на теплочувствительной бумаге, чернильная перьевая запись, запись на бумаге под копирку. Отечественной промышленностью освоен серийный выпуск БСП с чернильной записью в криволинейной системе координат (приборы типов Н327, H3Q20 и др.).

Внерезонансные приборы электромагнитной системы получили очень большое распространение. По конструкции измерительного механизма эти приборы можно разделить на два типа: а) приборы

Ф т/ь 0, т. е. на переменном токе. На постоянном токе ф = О и YS = 0. Разность углов б — е стремятся сделать по возможности малой, в противном случае погрешность может достигать больших значений. Для уменьшения этой погрешности в конструкции измерительного механизма стараются применять меньше металлических деталей, чем сводят угол к до значения нескольких угловых минут. Угол б компенсируют с помощью дополнительных реактивных сопротивлений, включенных в параллельную цепь ваттметра ( 6-8,а и б).

В практически осуществленных конструкциях счетчиков суммарное значение момента трения составляет 8—20 мГ -см. В зависимости от класса точности счетчика нижнее значение тока, при котором счетчик должен обеспечивать точное измерение энергии, составляет 5 или 10% номинального тока (при созф == 1). Для удовлетворения сформулированного выше условия о том, чтобы вращающий момент был существенно больше момента трения, номинальный ток выбирают обычно таким, чтобы вращающий момент при номинальном токе составлял 3,5—5 Г-см. Следует отметить, что вращающий момент определяется не значением тока /, а значением магнитного потока Ф/,т. е. намагничивающей силой обмотки электромагнита тока. Благодаря этому обстоятельству можно выпускать целую гамму счетчиков с различными номинальными токами, но с одинаковыми намагничивающими силами электромагнита тока, без каких бы то ни было изменений конструкции измерительного механизма, кроме обмоточных данных электромагнита тока. Поэтому, рассматривая характеристики счетчика в области тех или иных значений тока, целесообразно иметь дело не с абсолютными значениями, а с отношением ///„, где /„ — номинальный ток счетчика.

По конструкции измерительного механизма указатели типа Э8006 относятся к электромагнитным приборам с плоской катушкой.

По конструкции измерительного механизма приборы относятся к магнитоэлектрическим, с креплением подвижной части на растяжках.

Показания электроизмерительных приборов несколько отличаются от действительных значений измеряемых величин. Это вызвано непо стоянством параметров измерительной цепи, несовершенством конструкции измерительного механизма (наличие трения и т. д.) и влиянием внешних факторов (внешние магнитные и электрические поля, изменение температуры окружающей среды и т. д.).

Погрешности измерительных приборов. Показания электроизмерительных приборов несколько отличаются от действительных значений измеряемых величин. Это вызвано непостоянством параметров измерительной цепи, несовершенством конструкции измерительного механизма (наличие трения и т. д.) и влиянием внешних факторов (посторонние магнитные и электрические поля, изменение температуры окружающей среды и т. д.).

Погрешность отсчета зависит от наблюдателя и от конструкции измерительного прибора. Для уменьшения погрешности отсчета в электроизмерительных приборах копьевидную стрелку

где г (а) == I ,, ' ) зависит от конструкции измерительного

Конденсаторы. В любой конструкции конденсатора емкость его пропорциональна удельной емкости С0

где tgdn = соСУд — тангенс угла диэлектрических потерь в диэлектрике на частоте 1 МГц для большинства используемых материалов диэлектриков (tg6fl == Ю-2 -т- К)-3); tg6OB = = шС(гй + Л>) — тангенс угла потерь в обкладках и выводах. Сопротивление обкладок г0 зависит от конструкции конденсатора, проводимости материалов обкладок и их геометрических размеров, а также картины распределения линий тока в обкладках. Для конденсатора с двусторонним расположением выводов г0 « (гон + гов)/3, где гон, гов — сопротивления нижней и верхней обкладок, рассчитываемые по формуле (1.3). Добротность пленочных конденсаторов Q = = Ю-г-100.

Подгоняемые конденсаторы. Иногда возникает необходимость конструирования пленочных конденсаторов с повышенной точностью воспроизведения емкости, превосходящей технологические возможности способа их изготовления, а также конденсаторы, емкость которых может изменяться в определенных пределах. В этом случае в конструкции конденсатора приходится предусматривать кроме основной секции с неизменяемой емкостью участок, емкость которого можно каким-либо способом изменять. От обычных конденсаторов они отличаются наличием секционированных верхних обкладок. На 1.8, а — е показаны конструкции подгоняемых пленочных конденсаторов. Подгонка может осуществляться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения емкости. Конструкция подгоняемого конденсатора имеет подгоночные секции. На 1.8, а, б показаны конструкции, в которых верхняя обкладка имеет удаляемые при подгонке выступы и подгоночные секции ( 1.8, в). Различные площади выступов ( 1.8,6) позволяют осуществлять подгонку более точно.

Необратимые изменения происходят за счет остаточных деформаций в элементах конструкции конденсатора, старения диэлектрика, перегруппировки воздушных прослоек между обкладками и твердым диэлектриком и т. д.

где U — приложенное напряжение; Ат/i т — коэффициенты, зависящие от марки диэлектрика и конструкции конденсатора (для бумажных конденсаторов т»5, для керамических w=»8).

Погрешность воспроизведения удельной емкости Сп зависит от технологических факторов нанесения слоя диэлектрика, а погрешность воспроизведения площади S кроме технологических факторов зависит от конструкции конденсатора и формы обкладок. В общем случае

Выбор той или иной конструкции конденсатора зависит от требований схемы.

На 14-2,6 показана схема конструкции конденсатора с минимальным сопротивлением. Распространение нижнего электрода за три стороны конденсатора позволяет снизить сопротивление выводов и эффективное сопротивление электрода.

йены эквивалентными цепями, приведенными на 1.2, а. Изображенные схемы являются неполными, так как не учитывают емкости между отдельными витками катушки и индуктивности элементов конструкции конденсатора. В тех случаях, когда эти элементы нужно также учитывать (при повышенных частотах), эквивалентные схемы становятся сложнее ( 1.2, б).

Для ослабления влияния паразитных емкостей на частоту колебательного контура величина емкости конденсатора должна быть в несколько раз больше емкости входных цепей лампы или транзистора. Если влияние емкостей входных цепей ламп или транзисторов существенно ослаблено, то минимальная величина емкости колебательного контура ограничивается емкостью монтажа и особенностями конструкции конденсатора.

Для расчета электрической емкости требуется точное знание распределения электрического поля в зависимости от конструкции. В ряде случаев форма электрического поля может быть настолько сложной, что выполнить расчет емкости окажется далеко не простой задачей. Поэтому при образовании из отдельных элементов конструкции конденсатора стремятся выбирать такую форму этих элементов, чтобы можно было произвести хотя бы приближенный расчет по известным формулам.