Навигация
Стабильность конденсатора
42252
знака
1
таблица
4
изображения
4. Стабильность конденсатора
Изменение ёмкости конденсатора может быть вызвано как воздействием климатических факторов, так и механических. Эти изменения несущественны для конденсаторов, работающих в качестве фильтрующих, блокировочных, а также применяемые в контурах, не задающих частоту и т.п., но они нежелательны, а в ряде случаев и вообще недопустимы для конденсаторов, используемых в контурах, задающих частоту различных генераторов и гетеродинов.
4.1 Температурная неустойчивость КПЕ
Изменения ёмкости под влиянием температуры в основном вызываются изменением линейных размеров пластин и зазоров и изменением диэлектрической проницаемости диэлектриков (в том числе и воздуха), находящихся в электрическом поле конденсатора. Значительные изменения ёмкости чаще всего бывают также из-за коробления различных элементов конструкции. Общий температурный коэффициент конденсатора определяется совместным действием всех перечисленных факторов.
Первым условием, обеспечивающим наибольшую температурную устойчивость конструкции, является отсутствие (или минимальная величина) в её элементах таких температурных напряжений, которые могли бы вызвать перемещение одних деталей по отношению к другим и привести к необратимым деформациям, создающим температурную неустойчивость нециклического (невозвратного) характера.
Вторым условием температурной устойчивости конструкции является координация тепловых деформаций, то есть создание в конструкции таких направлений тепловых перемещений, которые максимально сокращали бы величину изменения переменной ёмкости конденсатора.
Первое условие требует конструкции, в которой температурные деформации одних частей компенсировались температурными деформациями других частей и тем самым устраняли возникновение больших напряжений.
Выполнение второго условия зависит от характера связи частей конструкции конденсатора, образующих его переменную ёмкость. Чем меньше взаимосвязь отдельных элементов конструкции, тем меньше элементы конструкции зависят друг от друга при тепловом перемещении.
Если конденсатор изготовлен из материалов, обладающими одинаковыми коэффициентами линейного расширения и одинаковой теплопроводимостью, то на лицо соблюдение обоих условий. Однако добиться такого удаётся далеко не всегда, ибо чаще всего конструкция состоит из разнообразных материалов с различными свойствами.
4.2 ТКЕ конденсатора переменной ёмкости с плоскими пластинами
На рисунке 4.1 представлена схема плоского конденсатора, причём предлагается сделать пластины и втулки из материалов обладающих различными температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР) 
и 
.
Полагая также, что конструкция выполнена таким образом, что при изменении температуры имеют место свободные температурные деформации.
Температурную неустойчивость ёмкости отражает следующая формула:
.
Первое слагаемое представляет ТКПА диэлектрика, т.е. 
, второе – температурный коэффициент расширения площади пластин, очевидно: 
, третья – есть функция размеров d, k, D и ТКЛР и .
Из рисунка 4.1 можно записать соотношения 2d + 2k =D, откуда 
. Проделав несложные математические преобразования, получим:
(2)
Если 
, то 
, то есть определяется только свойствами материала 
и среды 
. Если 
, то 
, т.е. ТКЕ переменного конденсатора, сделанного из однородного материала, будет равен ТКЛР этого материала.
4.3 Устройство термокомпенсации в конструкции переменного конденсатора с плоскими пластинами
Формула (2) показывает, что компенсация температурной неустойчивости конденсатора возможна; для этого необходимо лишь выбрать также соотношения k, d, , , , чтобы 
. Если пренебречь , а в воздушных конденсаторах оно мало, то, условие, термокомпенсации, самой, конструкции будет: 
, откуда 
или
(3).
Эту форму можно использовать как соотношение для выбора параметров по заданным параметрам.
Если левая часть выражения (3) меньше нуля, ТКЕ конденсатора будет отрицательным и 
, при положительном ТКЕ – наоборот.
Рассмотрим влияние разбросов конструктивных параметров на величину ТКЕ, предполагая, что расчёт параметров ведётся с учётом полной компенсации, т.е. при ТКЕ переменной ёмкости конденсатора, равен нулю.
Разброс параметров приведёт к невыполнению соотношения (3). Для обеспечения равенства в правую часть введём некоторый множитель (В+1). Тогда 
, В – характеризует результат отклонений 
всех величин, входящих в уравнение (3). После преобразования: 
.
(алюминий)
d=1мм h=2мм
Похожие работы
... конструкции и технологии Годовой выпуск проектируемого конденсатора равен 2000 штук, следовательно, используется серийное производство. За основу конструкции выбираю штампованный конденсатор. Главными частями рассчитанного конденсатора переменной емкости являются ротор и статор. Пластины ротора и статора изготавливаются штамповкой из листовой латуни ГОСТ 931-52 толщиной 0,6мм. Пластины ...
... изготовлении, имеют меньшие размеры, но обладают сравнительно низкой точностью и стабильностью, а поэтому применяются в основном в качестве регулировочных в низкочастотных контурах и в радио тракте малогабаритных транзисторных приемников. Основное применение КПЕ находят в качестве элементов настройки диапазонных колебательных контуров. Поэтому важной его характеристикой является закон изменения ...
... времени и средств. Представляется, что система контроля и оценки качества результатов ГИС должна содержать этапы, соответствующие системе организации и проведения геофизических исследований. Условно выделено десять этапов системы контроля и оценки качества результатов ГИС (рис. 5.1). Для каждого этапа определены его целевая функция, программа исследований, техническое обеспечение и содержание ...
... читалась их номенклатура. 3.4 Расчёт себестоимости изготовления мини-станции для автоматического управления насосом Немаловажным этапом при разработке мини-станции для автоматического управления насосом является расчёт себестоимости изготовления, поскольку цена на готовые изделия играет не последнею роль на рынке потребления при выборе потенциальным покупателем того или иного устройства. ...
0 комментариев