(в одно из плеч которого включен фоторезистор) и мощного, инвертирующего усилителя 2. Канал уравновешивания содержит фазовый детектор, интегратор и мощный выходной усилитель, работающий на лампочку. Время уравновешивания системы преобразователя составляет около 0,3 сек.

Логометр (рис. 2-5, а) содержит две входные токовые компенсационные схемы, последовательно подключаемые к общей уравновешивающей системе, состоящей из усилителя 3, фазового детектора 5 и устройства дискретного уравновешивания 8. Плечи отработки входных компенсационных схем построены как параллельные делители тока [2-29] и оказывают неизменную нагрузку на выходы источников во и бс.

Рис. 2-6. Общий вид прибора МЦЕ-9А

Компенсационная схема, содержащая делитель тока ДТ1, служит для измерения отношения e/ec, пропорционального величине tg6x. Вторая схема с делителем ДТЗ предназначена для измерения отношения ejeo, пропорционального величине емкости объекта при параллельной схеме замещения (Сн). Помимо основных элементов Gc и ДТЗ, в состав этой схемы входят термозависимая проводимость, служащая для компенсации ТКЕ образцовых мер емкости преобразователя, и система параллельных делителей напряжения ДН2 и тока ДТ2, используемая при измерении емкости по последовательной схеме замещения [2-26]. Коэффициенты передачи этих делителей одинаковы и равны коэффициенту передачи делителя тока ДХ1. Таким образом, если к началу измерения емкости отсчет величины tg 6 уже получен, а в приборе именно так и сделано, то к току, притекающему к суммирующему узлу компенсационной схемы емкости через проводимость Gc и пропорциональному емкости объекта при параллельной схеме замещения, добавится некоторая часть, пропорцио-на.чьная как этой емкости, так и квадрату тангенса угла потерь объекта (1-3). Вследствие чего к моменту равновесия компенсационной схемы в делителе тока ДТЗ будет накоплена информация о величине емкости при последовательной схеме замещения. В логометре применена система поразрядного уравновешивания [2-25].

Технические характеристики МЦЕ-9А приведены в табл. 2-1. В приборе предусмотрена компенсация емкости внешнего клеммного устройства в пределах до 5 пф. Внешний вид прибора показан на рис. 2-6.

, . гitaea третья

ИЗМЕРЕНИЕ ТКЕ КОНДЕНСАТОРОВ

3-1. Общие сведения

А. ТКЕ -ВАЖНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНДЕНСАТОРА

Необходимость исследования температурных характеристик конденсаторов возникла уже давно при разработке и конструировании стабильных по частоте радиопередатчиков и проведении точных измерений емкости [3-52, 3-54]. Тогда было обнаружено, что 80% нестабильности за счет влияния температуры приходится на конденсаторы, находящиеся в колебательном контуре передатчика [3-5, 3-34, 3-41]. Потребность в создании термостабильных конденсаторов вызвала многочисленные исследования поведения конденсаторов и материалов при различных температурах [1-1-1-6, 3-2, 3-4, 3-8, 3-50-3-58, 3-67- 3-69, 3-76]. Исследования показали, что стабильность конденсатора в значительной мере определяется характеристиками его диэлектрика. Основные свойства материалов, употребляемых в качестве диэлектриков электрических конденсаторов, зависят в той или иной степени от температуры. Такие важнейшие процессы, как поляризация, скорость релаксации и др., определяющие его характеристики, могут ускоряться и замедляться под действием температуры. Это и определяет температурные зависимости е и tg6 диэлектрика. Значительное влияние на эти зависимости оказывают и конструктивные особенности, связанные с изменением геометрии конденсатора от температуры [3-39], качество металлизации и материал электродов [3-49], влажность и давление окружающей среды [3-42], надежность герметизации для герметизированных конструкций и т. п.

Температурные зависимости С=/(Т) и tg6=f(r) достаточно полно характеризуют свойства конденсатора в данном интервале температур. Они приводятся, как правило, в специальной литературе [1-3, 1-4, 1-6а, 1-12, 1-32, 3-59, 3-61]. Однако в массовом, крупносерийном производстве поставка каждого типономинала конденсаторов с приложением температурных кривых является пока весьма трудоемким делом и экономически нецелесообразным.

Влияние температуры на емкость конденсатора принято оценивать величиной ТКЕ. Как известно 1[3-1, 3-13, 3-39], ТКЕ конденсатора с твердым диэлектриком можно представить как ТКЕ=ТКе--ТК/, где ТКе - температурный коэффициент диэлектрической проницаемости материала диэлектрика, а ТК - температурный коэффициент за счет линейного расширения диэлектрика. Для керамических конденсаторов, например [1-2а, 3-8], ТКЕ~ТКе. Температурный коэффициент емкости определяет обратимые изменения емкости конденсатора.

Необратимые изменения [1-3] характеризуются коэффициентом температурной нестабильности емкости (КТНЕ), либо относительным изменением остаточной емкости (ДСост/С) за определенный промежуток времени [1-32].

ТКЕ является важным параметром, определяющим возможность применения конденсатора в тех или других радиотехнических устройствах. Его принято характеризовать [1-4, 3-8] относительным изменением емкости на один градус Цельсия в определенном интервале температур:

X, = ДС/[С (Га - Ti)l = АС/{С AT). (3-1)

Температурный коэффициент измеряется в долях на градус {\/град) или в процентах на градус (проц/град).

б. тке Выданной точке и интервале температур

На рис. 3-1 приведена кривая изменения емкости некоторого конденсатора с температурой. Для интервала температур Т2 - Ti согласно (3-1)

-с-{С2-Сг)ПСАТ,-Т,)]. (3-2)

Выражения (3-1) и (3-2) получаются при линейной аппроксимации кривой C=f{T) на данном температурном участке.

Из (3-2) следует: C2=Ci[l+т(Г2-Ti)]. Легко показать, что чем больше кривая C=f(T) отличается от прямой ее аппроксимирующей, тем выше погрешность определения Тс внутри интересующего нас температурного интервала. Из рис. 3-1,6 видно, что значение Те не отражает всех изменений емкости внутри данного температурного интервала, а представляет лишь какое-то усредненное значение. Разбив температурный интервал Т2-Ti на более мелкие температурные участки, получим другие значения ТКЕ. Так, например, на участке Т2 - Ti \=+(2 - i)/fCi (2-1)]ДЛЯ участка Г2-Гг он отрицателен: (С; -С;)/[С;(Г; -г;)], а для участка Га-Гг ТКЕ становится снова положительным, а именно:

<-+{С2-с;у[с;(т,-т;)].

Продолжая сужать температурный участок, можно получить представление о температурном коэффициенте конденсатора в данной температурной точке:

В точках Гг и Гг температурный коэффициент окажется равным нулю, в точках It и Гг он будет положителен, причем

Когда за начальную температуру принимается 71=20° С, выражение записывается так: Ст=С2о[1-Ь-Тс(Г-20°)].