專利名稱:直讀式變壓器電容電橋的制作方法
本發(fā)明系對(duì)變壓器電容電橋的改進(jìn)，它適用于測(cè)量各種不同形式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)電容器或電容箱。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電容器或電容箱進(jìn)行精密測(cè)量，目前一般采用變壓器電容電橋，它由信號(hào)源、平衡指示器、電橋比率臂、電橋被測(cè)臂和電橋標(biāo)準(zhǔn)臂組成，如現(xiàn)有技術(shù)中的Co－11型高精密電容電橋。其特點(diǎn)是測(cè)量精度高，特別是對(duì)電極引出端完全屏蔽的同軸標(biāo)準(zhǔn)電容器的測(cè)量非常方便，只需一次讀數(shù)就能測(cè)得電容實(shí)際值。但在測(cè)量帶外露端鈕的電容器時(shí)，為了消除端鈕和引線露出部分的雜散電容的影響，必須采用差值法，即先使電橋零位平衡測(cè)得零位電容，然后進(jìn)行被測(cè)電容的測(cè)量平衡，最后人工計(jì)算二者差值，才能求得被測(cè)電容器的實(shí)際值。由于零位電容值為非整數(shù)多位數(shù)字，所以計(jì)算起來(lái)非常麻煩，檢測(cè)效率低，容易造成人為的計(jì)算差錯(cuò)，尤其是測(cè)量十進(jìn)電容箱。例如，五個(gè)十進(jìn)盤就得計(jì)算50次差值。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種改進(jìn)的變壓器電容電橋，使其在測(cè)量帶外露端鈕的標(biāo)準(zhǔn)電容器或電容箱時(shí)亦能實(shí)現(xiàn)一次直讀。
改進(jìn)現(xiàn)有變壓器電容電橋是通過(guò)一個(gè)零位電容補(bǔ)償裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該裝置由可變電容器、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)及電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)構(gòu)成。測(cè)量時(shí)，若被測(cè)電容器為電極引出端完全屏蔽的同軸標(biāo)準(zhǔn)電容器，因不需要測(cè)量其零位電容，故斷開(kāi)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)使可變電容器接地；若被測(cè)電容器為帶外露端鈕的標(biāo)準(zhǔn)電容器或電容箱，則需接通雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，使可變電容器與電橋標(biāo)準(zhǔn)臂上的電容器并聯(lián)，構(gòu)成補(bǔ)償回路。此時(shí)，為了測(cè)得被測(cè)電容器或電容箱的實(shí)際值，必須先將電橋讀數(shù)盤置于零位，調(diào)節(jié)可變電容器使電橋達(dá)到零位平衡，然后將可變電容器保持不動(dòng)，調(diào)節(jié)電橋讀數(shù)盤，使電橋達(dá)到測(cè)量平衡，得出的讀數(shù)值即為被測(cè)電容器或電容箱的實(shí)際值。
上述改進(jìn)的變壓器電容電橋能夠迅速準(zhǔn)確地對(duì)各類標(biāo)準(zhǔn)電容器或電容箱精密測(cè)量實(shí)現(xiàn)一次直讀，獲得被測(cè)電容實(shí)際值，提高了工作效率，消除產(chǎn)生誤差的人為因素，保證了測(cè)量質(zhì)量。
附圖為變壓器電容電橋簡(jiǎn)化電原理圖。
如圖所示，變壓器電容電橋由信號(hào)源(1)、電橋比率臂(2)、電橋被測(cè)臂(3)、平衡指示器(4)、電橋標(biāo)準(zhǔn)臂(5)和虛線方框中的補(bǔ)償裝置組成，補(bǔ)償裝置由可變電容器(6)、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)和電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(8)構(gòu)成，其中雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)中間兩接點(diǎn)分別接在可變電容器(6)的兩極，電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(8)接在位于電橋標(biāo)準(zhǔn)臂(5)一側(cè)的電橋比率臂上，當(dāng)將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)擲向斷開(kāi)一端時(shí)使可變電容器(6)接地，當(dāng)擲向接通一端時(shí)，則可變電容器(6)與電橋標(biāo)準(zhǔn)臂(5)上的電容器并聯(lián)，構(gòu)成補(bǔ)償回路。為了減少零位平衡次數(shù)，電壓控制開(kāi)關(guān)(8)與電橋量程開(kāi)關(guān)同步轉(zhuǎn)換。此外，可變電容器(6)的調(diào)節(jié)范圍在0～110PF為佳。
操作上述變壓器電容電橋，通過(guò)控制雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)的斷開(kāi)與接通。分別用差值法和直讀法測(cè)量十進(jìn)電容箱和標(biāo)準(zhǔn)電容器，電容箱型號(hào)為沙利文(Sulliven)C1899，名義值為103PF～106PF，標(biāo)準(zhǔn)電容器型號(hào)為沙利文(Sulliven)C1110／3，名義值為1000PF。測(cè)量在氣壓為1atm，溫度為20℃、空氣相對(duì)濕度為50％的環(huán)境下進(jìn)行。測(cè)量結(jié)果列入表1.表2，其中電容箱只抄錄×104PF盤的測(cè)量結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種變壓器電容電橋，由信號(hào)源(1)、電橋比率臂(2)、電橋被測(cè)臂(3)、平衡指示器(4)、以及電橋標(biāo)準(zhǔn)臂(5)等組成，其特征在于還包括一個(gè)由可變電容器(6)、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)和電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(8)構(gòu)成的零位電容補(bǔ)償裝置，其中雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)中間兩接點(diǎn)分別接在可變電容器(6)的兩極，電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(8)接在位于電橋標(biāo)準(zhǔn)臂(5)一側(cè)的電橋比率臂上，將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(7)擲向斷開(kāi)一端為可變電容器(6)接地，擲向接通一端，則可變電容器(6)與電橋標(biāo)準(zhǔn)臂(5)上的電容器并聯(lián)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的變壓器電容電橋，其特征在于電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(8)與電橋量程開(kāi)關(guān)同步轉(zhuǎn)換。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的變壓器電容電橋，其特征在于可變電容器(6)的電容值為0～110PF。
專利摘要
本實(shí)用新型系對(duì)變壓器電容電橋的改進(jìn)，它通過(guò)增加一個(gè)零位電容補(bǔ)償裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。該裝置由可變電容器、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)及電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)構(gòu)成，使其在測(cè)量各種不同形式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)電容器或電容箱時(shí)都能實(shí)現(xiàn)一次直讀，獲得被測(cè)電容實(shí)際值，提高了工作效率，消除產(chǎn)生誤差的人為因素，保證了測(cè)量質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01R17/20GK85202256SQ85202256
公開(kāi)日1986年6月11日 申請(qǐng)日期1985年6月12日
發(fā)明者張金榮 申請(qǐng)人:福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan