專利名稱：高精密、高可靠標(biāo)準(zhǔn)電容箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用作電容量計(jì)量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)電容箱。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案為一種由箱殼、兩輸出端、接地端、數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容，各量程的換檔波段開(kāi)關(guān)等構(gòu)成的高精密、高可靠標(biāo)準(zhǔn)電容箱，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，換檔波段開(kāi)關(guān)的構(gòu)成為雙數(shù)波段開(kāi)關(guān)層共用一開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸，開(kāi)關(guān)層的外環(huán)設(shè)有數(shù)個(gè)定片，內(nèi)環(huán)設(shè)有一個(gè)半園環(huán)動(dòng)片或者斷開(kāi)并相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)半園環(huán)動(dòng)片，動(dòng)片隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；兩輸出端、接地端、標(biāo)準(zhǔn)電容電極均不與開(kāi)關(guān)層的動(dòng)片相接，而與其對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)層的相應(yīng)定片相連。
上述雙數(shù)波段開(kāi)關(guān)層均分為兩組，兩組間設(shè)有屏蔽板，且整個(gè)換檔波段開(kāi)關(guān)置于屏蔽殼內(nèi)。
本實(shí)用新型采用如上的技術(shù)方案，其有益效果是可使未輸出電容值的電容及金屬導(dǎo)體被換檔波段開(kāi)關(guān)短接接地，消除了其未被短接、而處于“懸浮”狀態(tài)下引入分布電容對(duì)電容箱的影響，因而標(biāo)準(zhǔn)電容箱的精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，零位分布電容量很小，實(shí)測(cè)值小于0.0005PF。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的換檔波段開(kāi)關(guān)的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的換檔波段開(kāi)關(guān)處于O檔位，各開(kāi)關(guān)層與各標(biāo)準(zhǔn)電容等的接線原理圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的換檔波段開(kāi)關(guān)處于1檔位，各開(kāi)關(guān)層與各標(biāo)準(zhǔn)電容等的接線原理圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一的換檔波段開(kāi)關(guān)處于5檔位，各開(kāi)關(guān)層與各標(biāo)準(zhǔn)電容等的接線原理圖。
雙數(shù)波段開(kāi)關(guān)層ki均分為兩組，兩組間設(shè)有屏蔽板P，且整個(gè)換檔波段開(kāi)關(guān)K置于屏蔽殼內(nèi)。
圖1、圖2、圖3、圖4中，更具體的結(jié)構(gòu)為波段開(kāi)關(guān)層Ki為四層(i＝1，2，3，4)，開(kāi)關(guān)層Ki的外環(huán)設(shè)置的定片aL為12個(gè)(L＝1，2……12)；第一、四開(kāi)關(guān)層k1、k4的內(nèi)環(huán)設(shè)置兩個(gè)半園環(huán)動(dòng)片b1、b2；第二、三開(kāi)關(guān)層k2、k3的內(nèi)環(huán)設(shè)置一個(gè)半園環(huán)動(dòng)片b1；與換檔波段開(kāi)關(guān)K相連的標(biāo)準(zhǔn)電容Cj為5個(gè)(j＝1，2，……5)；電容Cj的一極與第一、二開(kāi)關(guān)層k1、k2上相同序號(hào)的定片aL相并連，電容Cj的另一極與第三、四開(kāi)關(guān)層k3，k4上相同序號(hào)的定片aL相并連，輸出端H與第一開(kāi)關(guān)層k1的第十二定片a12相連，輸出端L與第四開(kāi)關(guān)層k4的第十二定片a12相連，接地端G與全部開(kāi)關(guān)層ki第六定片a6相并連。
四層波段開(kāi)關(guān)層ki均分為兩組，每組兩層。k1、k2一組，k3、k4一組。兩組間設(shè)有屏蔽板P，且整個(gè)換檔波段開(kāi)關(guān)K置于屏蔽殼內(nèi)。
撥動(dòng)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸O，使該量程(如0～5PF量程)波段開(kāi)關(guān)置于O檔位，由于輸出端H與開(kāi)關(guān)層k1的a12定片相連，輸出端L與開(kāi)關(guān)層k4的a12定片相連，此時(shí)k1、k4的a12定片均與其動(dòng)片b2相接，而所有電容Cj的電極均與動(dòng)片b1相接。故輸出端H、L間的輸出電容CH、L＝0；而所有電容Cj的每一極均并接在某二個(gè)開(kāi)關(guān)層k1，k2或k3，k4的相同序號(hào)L≤5的定片aL(L＝j(luò))上，又由于所有開(kāi)關(guān)層ki的動(dòng)片b1均與定片a 1、a2、a3、a4、a5、a6并接在一起，而所有ki的a6又均并接在一起后與接地端G相接，故全部標(biāo)準(zhǔn)電容Cj均被換檔波段開(kāi)關(guān)K短接接地，而不再處于“懸浮”狀態(tài)，并且由于兩組開(kāi)關(guān)層中間的屏蔽板P及整個(gè)波段開(kāi)關(guān)K的屏蔽殼的屏蔽，就徹底排除了處于“懸浮”(未短接)狀態(tài)下的電容及金屬導(dǎo)體引入的分布電容對(duì)電容箱帶來(lái)的不穩(wěn)定因素影響。電容箱的穩(wěn)定度只決定于箱內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容器的穩(wěn)定度。0～5PF量程時(shí)，零位電容量值≤0.0005PF。
圖3示出，換檔波段開(kāi)關(guān)K置于1檔位時(shí)，除定片與動(dòng)片連接關(guān)系有所改變外，其余的連接關(guān)系均未改變。與O檔位時(shí)相比，懸空的定片a7替代a1與動(dòng)片b1相連被短接接地，而定片a1則改為與開(kāi)關(guān)層k1、k4的動(dòng)片b2相連，不再被短接接地。此時(shí)電容C1的兩極分別經(jīng)開(kāi)關(guān)層k1、k4的a1定片、動(dòng)片b2、定片a12接輸出端H、L，故此時(shí)，CHL＝C1。而其余電容C2、C3、C4、C5的連接關(guān)系沒(méi)有改變，仍被短接接地，不對(duì)輸出電容C1產(chǎn)生影響。同樣的，當(dāng)波段開(kāi)關(guān)K置于2、3、4、5檔位時(shí)，動(dòng)片b1、b2與各定片連接關(guān)系逐步改變，實(shí)現(xiàn)輸出電容分別為CHL＝C1+C2，CHL＝C1+C2+C3，CHL＝C1+C2+C3+C4，CHL＝C1+C2+C3+C4+C5。而未被選中的輸出電容則被短路接地，不對(duì)輸出電容產(chǎn)生影響。圖4示給出了，換檔開(kāi)關(guān)K置于5檔位時(shí)，各開(kāi)關(guān)層動(dòng)片、定片、電容等的連接關(guān)系。
采用本實(shí)用新型的換檔波段開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及布線方式原理，把開(kāi)關(guān)層增至八層(兩組)，電容數(shù)增為10個(gè)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以方便地將以上實(shí)例的五進(jìn)制換檔開(kāi)關(guān)擴(kuò)展為十進(jìn)制換檔開(kāi)關(guān)，達(dá)到同樣消除懸浮“電容”影響的目的。改變開(kāi)關(guān)層數(shù)及定片數(shù)量也可設(shè)計(jì)出其他進(jìn)數(shù)制如四進(jìn)制，八進(jìn)制等無(wú)懸浮電容換檔波段開(kāi)關(guān)。還可方便地設(shè)計(jì)出單步輸出方式，即換檔開(kāi)關(guān)置于任一檔位，均只允許被選中的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容輸出，不再累加輸出，以便于檢測(cè)、確定每個(gè)電容值的容量變化，漂移情況，為標(biāo)準(zhǔn)電容箱的維護(hù)提供方便。這些方案均是本實(shí)用新型可直接導(dǎo)出的結(jié)果，屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。
由于消除了未輸出電容值、處于“懸浮”狀態(tài)下的電容及金屬導(dǎo)體引入的分布電容的影響。因此本實(shí)用新型的標(biāo)準(zhǔn)電容箱精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，零位分布電容量小于0.0005PF。
權(quán)利要求1.一種高精密、高可靠標(biāo)準(zhǔn)電容箱，由箱殼、兩輸出端(H、L)，接地端(G)、數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容(Cj(j＝1，2……m))、各量程的換檔波段開(kāi)關(guān)K等構(gòu)成，其特征在于所述的換檔波段開(kāi)關(guān)K的構(gòu)成為(1)雙數(shù)波段開(kāi)關(guān)層(Ki(i＝1，2，3..2n))共用一開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸O，開(kāi)關(guān)層(Ki)的外環(huán)設(shè)有數(shù)個(gè)定片(aL(L＝1，2……2m+2))，內(nèi)環(huán)設(shè)有一個(gè)半園環(huán)動(dòng)片(b1)或者斷開(kāi)并相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)半園環(huán)動(dòng)片(b1，b2)，動(dòng)片隨轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)兩輸出端(H、L)，接地端(G)，標(biāo)準(zhǔn)電容(Cj)的電極均不與開(kāi)關(guān)層(Ki)的動(dòng)片相接，而與其對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)層(Ki)的相應(yīng)定片(aL)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精密、高可靠標(biāo)準(zhǔn)電容箱，其特征在于(1)所述的波段開(kāi)關(guān)層(Ki)為四層(i＝1，2，3，4)，開(kāi)關(guān)層(Ki)的外環(huán)設(shè)置的定片aL為12個(gè)(L＝1，2……12)；(2)第一、四開(kāi)關(guān)層(k1、k4)的內(nèi)環(huán)設(shè)置兩個(gè)半園環(huán)動(dòng)片(b1、b2)；第二、三開(kāi)關(guān)層(k2、k3)的內(nèi)環(huán)設(shè)一個(gè)半園環(huán)動(dòng)片(b1)；(3)與換檔波段開(kāi)關(guān)K相連的標(biāo)準(zhǔn)電容(Cj)為5個(gè)(j＝1，2，……5)；電容(Cj)的一極與第一、二開(kāi)關(guān)層(k1、k2)上相同序號(hào)的定片(aL)相并連，電容(Cj)的另一極與第三、四開(kāi)關(guān)層(k3，k4)上相同序號(hào)的定片(aL)相并連，輸出端(H)與第一開(kāi)關(guān)層(k1)的第十二定片(a12)相連，輸出端(L)與第四開(kāi)關(guān)層(k4)的第十二定片(a12)相連，接地端(G)與全部開(kāi)關(guān)層(ki)的第六定片(a6)相并連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精密、高可靠標(biāo)準(zhǔn)電容箱，其特征在于所述雙數(shù)波段開(kāi)關(guān)層(ki)均分為兩組，兩組間設(shè)有屏蔽板(P)，且整個(gè)換檔波段開(kāi)關(guān)(K)置于屏蔽殼內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精密、高可靠標(biāo)準(zhǔn)電容箱，它的換檔波段開(kāi)關(guān)的構(gòu)成為雙數(shù)波段開(kāi)關(guān)層共用一開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸，開(kāi)關(guān)層的外環(huán)設(shè)有數(shù)個(gè)定片，內(nèi)環(huán)設(shè)有一個(gè)半圓環(huán)動(dòng)片或者斷開(kāi)并相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)半圓環(huán)動(dòng)片，動(dòng)片隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；兩輸出端、接地端、標(biāo)準(zhǔn)電容電極均不與開(kāi)關(guān)層的動(dòng)片相接，而與其對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)層的相應(yīng)定片相連。具有可消除未輸出電容值、處于“懸浮”狀態(tài)下的電容及金屬導(dǎo)體引入的分布電容的影響，精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，零位分布電容量小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01G4/38GK2524353SQ0222160
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2002年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月10日
發(fā)明者金攀, 張澤厚 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)第七一五廠