Temperaturunabhängiger Kondensator. Die Erfindung betrifft einen temperatur unabhängigen Kondensator, der sich insbe sondere für Schwingungskreise für kurze Wellen eignet.
Es ist bereits bekannt geworden, in Schwingungskreisen Kondensatoren in der Weise temperaturunabhängig zu halten, dass die Vergrösserung der Kapazität infolge der Ausdehnung der aus Metallplatten bestehen den Belegungen durch Verkleinerung der Kapazität infolge der Ausdehnung der ent sprechend gewählten Distanzhalter zwischen den Belegungen kompensiert wird.
Die Erfindung geht davon aus, dass kera mische Stoffe in bezug auf Formänderungen in besonderem Masse temperaturunabhängig sind. Derartige Körper sind leicht zu be arbeiten und billig herzustellen und unter scheiden sich in dieser Hinsicht in vorteil hafter Weise von den temperaturunabhängi gen 'Metallen, , insbesondere von den unter dem Namen "Innar" bekannten temperatur unabhängigen Metallen.
Es ist daher vorteilhaft, Kondensatoren derart auszubilden, dass als Träger der Be legungen keramische Stoffe dienen. Es eig nen sich besonders Materialien, deren ther mischer Ausdehnungskoeffizient kleiner als 1,5. 1U-6 pro Grad ist. Zweckmässigerweise werden die Belegungen in Form dünner, metallischer Schichten auf den den Träger bildenden keramischen Körper aufgebracht. Es hat sich gezeigt, dass die thermische Aus dehnung der keramischen Stoffe für solche Zwecke hinreichend gering ist.
Bei Tempera turänderungen ändern sich jedoch die dielek- trischen Konstanten der keramischen Mate rialien. Dadurch würde ebenfalls eine Ka pazitätsänderung bei wechselnden Tempera turen bedingt sein.
Es ist daher nach der Erfindung der Kondensator derartig auszubilden; dass die keramischen Körper nur als Träger, -nicht aber als Dielektrikum wirksam sind. Zweck mässig ist die Ausbildung derart zu treffen, dass der dielektrische Fluss durch das kera mische Material kleiner als 20 1 des gesam ten dielektrischen Flusses ist.
Plattenkon densatoren, die unter Verwendung von ober flächlich metallisierten keramischen Körpern und entsprechenden Distanzierungsstücken gebildet werden, erhalten zweckmässigerweise Distanzierungsstücke aus derartigen Mate rialien, deren Ausdehnungskoeffizient dop pelt so gross gewählt ist als der Ausdeh nungskoeffizient der keramischen Platten.
Bei Temperaturänderungen findet alsdann eine Kompensation der an sich geringen Ver grösserung der Plattenoberfläche mit der Temperatur durch entsprechende Abstands vergrösserung statt. Die Anwendung von temperaturkompensierenden Distanzierungs- stücken spielt eine wesentliche Rolle, wenn der Temperaturkoeffizient des keramischen Materials grösser als 1,5 .10--G pro Grad ist, also etwa in der Grössenordnung 1,5.10-G bis 10-5 pro Grad liegt.
Es können als Di- stanzierungsstücke, wenn dieselben sich an den isolierenden keramischen Körper anleh nen, auch Metalle verwendet werden. Dies bringt insofern Vorteile, als es leicht ist, in Metalle Schraubengewinde und dergleichen einzuschneiden, welche die Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Kondensator anordnung begünstigen.
In dem in. der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Plattenkondensator dargestellt, bei welchem solche Gesichtspunkte berücksichtigt sind. Die Platten werden aus an ihrer Oberfläche metallisierten Scheiben<B>S</B> aus keramischem Material gebildet. Die Metallisierung um gibt praktisch vollkommen den keramischen Körper. Es befindet sich daher zum gröss ten Teil das keramische Material im Innern eines kräftefreien Raumes, entsprechend einem Faraday'schen Käfig, insofern er voll kommen von der Belegung umgeben ist.
Die allseitig von der Belegung eingeschlossenen Teile des Dielektrikums sind daher für die Kapazität des Kondensators ohne Einfluss. Die Distanzierung der verschiedenen Plat ten erfolgt durch Zwischenstücke Z. Die selben können aus einem geeigneten Metall sein, sofern die Stellen, an welchen die Me talle die keramischen Körper berühren, frei von der die Belegung bildenden Oberflächen metallisierung M sind. Beim Ausführungs beispiel ist die Platte in ihrer Mitte von der Belegung frei gehalten. Dort, wo die Me- tallisierung an der Mitte der Scheibe endet, ist eine Nute N eingefräst, in oder an wel cher die metallisierte Schicht M endigt.
Es -wirkt diese Nute derart, dass nur in gerin gem Masse Streulinien an dieser Stelle in das keramische Material eintreten. Ein Bol zen A hält unter Wirkung einer Feder h' die den Kondensator bildenden Platten zu sammen. Es empfiehlt sich, die Auflage flächen der Platten gegeneinander bezw. an den Distanzhalter möglichst klein zu machen.
Statt einen durch die Platten hindurch gehenden Bolzen zu verwenden, können die Platten auch mittelst einer jochartigen, die Platten umfassenden Klemmvorrichtung zu sammengehalten werden.
Sollen alle Belegungen elektrisch in Reihe liegen, so genügt es, die Stromzufüh rungen nur an die oberste und unterste Platte anzuschliessen. Bei elektrischer Pa rallelschaltung der Platten können die Stromanschlüsse über Kontakte, vorzugs weise an den' Rändern der Platten, vorgese hen werden.
Temperature independent condenser. The invention relates to a temperature-independent capacitor, which is particularly suitable for oscillating circuits for short waves.
It is already known to keep capacitors in resonance circuits independent of temperature in such a way that the increase in capacitance due to the expansion of the occupancy made of metal plates is compensated for by reducing the capacitance as a result of the expansion of the appropriately selected spacers between the occupations.
The invention assumes that ceramic materials are temperature-independent to a particular extent with regard to changes in shape. Such bodies are easy to work with and cheap to produce and differ in this regard in an advantageous manner from the temperature-independent 'metals, in particular from the temperature-independent metals known under the name "Innar".
It is therefore advantageous to design capacitors in such a way that ceramic materials serve as carriers for the coverings. Materials are particularly suitable whose thermal expansion coefficient is less than 1.5. 1U-6 per degree is. The coatings are expediently applied in the form of thin, metallic layers to the ceramic body forming the carrier. It has been shown that the thermal expansion of the ceramic materials is sufficiently low for such purposes.
When the temperature changes, however, the dielectric constants of the ceramic materials change. This would also lead to a change in capacitance with changing temperatures.
It is therefore according to the invention to design the capacitor in such a way; that the ceramic body is only effective as a carrier, but not as a dielectric. Appropriately, the design is to be made in such a way that the dielectric flow through the ceramic material is less than 20 l of the total dielectric flow.
Plattenkon capacitors, which are formed using superficially metallized ceramic bodies and corresponding spacer pieces, expediently receive spacer pieces from such materials whose expansion coefficient is chosen as large as the expansion coefficient of the ceramic plates.
In the event of temperature changes, the inherently small increase in the plate surface area with the temperature is then compensated by a corresponding increase in the distance. The use of temperature-compensating spacers plays an important role if the temperature coefficient of the ceramic material is greater than 1.5.10-G per degree, i.e. in the order of magnitude of 1.5.10-G to 10-5 per degree.
Metals can also be used as spacer pieces, if they lean against the insulating ceramic body. This has advantages in that it is easy to cut screw threads and the like into metals, which favor the increase in the mechanical strength of the capacitor arrangement.
In the embodiment of the invention shown in the drawing, a plate capacitor is shown in which such aspects are taken into account. The plates are formed from discs <B> S </B> made of ceramic material that are metallized on their surface. The metallization around is practically completely the ceramic body. It is therefore mostly the ceramic material inside a force-free space, corresponding to a Faraday cage, insofar as it is completely surrounded by the occupancy.
The parts of the dielectric that are enclosed on all sides by the occupancy therefore have no effect on the capacitance of the capacitor. The spacing of the various plates is carried out by spacers Z. The same can be made of a suitable metal, provided that the places where the metals touch the ceramic body are free of the surface M metallization forming the covering. In the execution example, the plate is kept free from the occupancy in its center. A groove N is milled in where the metallization ends in the middle of the pane, in or at which the metallized layer M ends.
This groove works in such a way that scatter lines only enter the ceramic material to a small extent at this point. A bolt A holds the plates forming the capacitor together under the action of a spring h '. It is recommended that the support surfaces of the plates against each other respectively. to make the spacer as small as possible.
Instead of using a bolt going through the plates, the plates can also be held together by means of a yoke-like clamping device comprising the plates.
If all assignments are to be electrically in series, it is sufficient to connect the power supply lines only to the top and bottom plates. With electrical parallel connection of the plates, the power connections can be provided via contacts, preferably on the 'edges of the plates.